ワイヤレス充電の仕組み!iPhoneやスマホを置くだけでできる理由は?

iPhone8が出てきたあたりから急速に世の中に広まってきた、スマホのワイヤレス充電。充電器「Qi(チー)」の規格に基づいて行われる充電方法なのですが、どうして有線じゃなくても電気がたまるのか不思議ですよね。

そこで今回は、どうしてコンセントに繋がなくても充電することができるのか迫っていきましょう!

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ワイヤレス充電の原理を分かりやすく!

無線で充電できる理由を簡単に書いてしまうと、スマホと充電器に収められているコイルが行う「電磁誘導」が、技術の進歩によって大きな電気を送れるまでになったからなんです。

電磁誘導は、内容はさておき中学で聞いたことあるって人も多いかもしれません。
親指の向きで電流の方向を知ったり、三本指でフレミングの法則とかやったり、やる意味がよく分からない四角なコイルを磁石でぐるぐる回したり……っていう、あれです。


電磁誘導とは、2つのコイルのうち「どちらか一方」に電流を流すと、もう一つのほうにも電流が流れて「電気」をつなぐことができる技術のこと。
間に導線が無くても、コイル(磁石)の力を借りて"電気を誘導"してあげるので、電磁誘導と呼ばれています。

それまではモーターなどで物理的な動かし方(手回し発電機やダイナモ)ばかりに使われていたものだったのですが、そのうち技術者から「スマホと充電器の中にもコイルを入れれば電気を送れるのでは?」と考えられるようになったんですよね。

その結果、iPhoneやAndroid端末が普及しきったころにワイヤレス充電が取り込まれるようになった……というのが、今の状態なんです。

ケースつけたままでもできる理由は?

間にジャマな遮蔽(しゃへい)物があると、電気を送ることができなくなってしまうのでは……?と考える人もいるかもしれません。しかし、基本的には「金属系のケース」でなければ充電することが可能です。

その理由も単純で、スマホと充電器の間に磁界さえできていれば送りあえることができるからなんです。たぶん殆どの人が「砂鉄を使った『磁力線』の実験」を行った経験があると思いますが、これって「ぐるぐる線」の中に指を入れても砂鉄の向きが変わることってありませんでしたよね。

なので、磁界をさえぎってしまうようなアルミ製などの金属ケースや、分厚い手帳ケースでない限り、ケースをつけながらの充電は可能なんです。

あと、これは自分でも意外だったんですけど「シリコン製」のカバーであっても充電することはできるんですよね。
シリコンってゴムっぽい感じがしますから、てっきり電気を通さないものだと思っていました(´・ω・`)

Qi対応と書かれているスマホケースであれば大丈夫なので、家電量販店で見つける時には注目しておきましょう。

ワイヤレス充電のメリット

ワイヤレス充電をすることによるメリットとしては、やはりポンと置くだけで充電が開始される「手軽さ」でしょうね。

寝るときなどの暗い部屋でコンセントにさして充電しよう!として、スマホ端子と充電器の線の端子を間違って壊してしまった……っていう経験、あるかもしれません。僕だけだったりして

いまでこそ裏表がない「USB-C」タイプの線が開発されましたけど、ワイヤレスであればそもそも心配もありませんし、抜き差しすることによる物理的な劣化も少なくなります。

また、小さい子が充電をする際にコンセントに触れることが少なくなるため、感電する危険性が低くなることも挙げられます。コードを使わず「置く」だけで充電が開始されるので、気楽に頼めるようになるかもしれません。

ワイヤレス充電のデメリット

ただ、現状だと有線よりは充電に時間がかかってしまうのが最大の弱点。おなじ電力を供給したとしても電気のロスが多くなりがちなので、急速に充電したい!というときに不便なんですよね。

このあたりは数年経てば、すぐに追いついてしまうような気もしますけど(´・ω・`)

また、置いてないと充電できないっていうのが、使う人を選ぶかもしれません。
有線のように「充電しながらスマホを手に持って操作する」なんてことができないので、日中からモバイルバッテリーを持ち歩いているくらいのヘビーユーザーだと不満に思うときが出てくると思うんですよね。

そのうち、家や施設の「空間」にいるだけで充電できるくらいの電磁波が開発されれば、解消されるんでしょうけど……
まだ先が長そうです。

まとめ

ワイヤレス充電の仕組みについて、簡単にまとめていきました。
要は中学で習った電磁誘導の技術がスゴくなったことで、流行りだしたものだったんですよね。

iPhoneに限らずノートPCや電気自動車にも応用されるって話も出ているので、これから数年でどこまで進歩していくのか楽しみです。

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