深度剖析:電磁爐的原理及危害
電磁爐的工作原理是什么?電磁爐為什么非得用專用鍋,今天我們就來研究一下這個(gè)問題。
如果想明白電磁爐的原理,首先我們必須得明白電磁感應(yīng)現(xiàn)象。電磁感應(yīng)現(xiàn)象是英國的物理學(xué)家法拉第最早發(fā)現(xiàn)的。法拉第發(fā)現(xiàn),如果磁場發(fā)生變化,就會(huì)在閉合回路中產(chǎn)生電流。而麥克斯韋他用數(shù)學(xué)解釋了法拉第的觀點(diǎn),提出了變化的磁場可以產(chǎn)生電場。意思就是說,假如空間中有一個(gè)磁場,這個(gè)磁場發(fā)生變化(增大或者在減?。?,那么在磁場上面就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與磁場垂直的電場,這個(gè)電場是一圈一圈,我們稱之為渦旋電場。渦旋電場按說是沒有電流的。但是你放一個(gè)導(dǎo)體上去,在電場的作用下電荷就會(huì)運(yùn)動(dòng)起來,電荷運(yùn)動(dòng)起來之后就會(huì)形成電流。因?yàn)檫@個(gè)電流是渦旋形狀的,所以它稱之為渦流,所以麥克斯偉最早提出了這樣的一個(gè)概念叫做渦流。渦流是什么原因產(chǎn)生的,就是由在變化的磁場附近有一個(gè)導(dǎo)體,那么這樣的變化電場就會(huì)產(chǎn)生渦流。
明白了渦流之后,我們就可以說一說電磁爐了。電磁爐的原理是什么,其實(shí)很簡單,就是在電磁爐下方有一個(gè)線圈,這個(gè)線圈有高頻的電流,電流一會(huì)是這樣轉(zhuǎn)的,一會(huì)又反轉(zhuǎn),不停的變化,這個(gè)高頻的電流就會(huì)產(chǎn)生磁場,磁場是這樣的,也是轉(zhuǎn)圈,一會(huì)是這樣的,過一會(huì)兒因?yàn)殡娏鞣聪?,所以磁場自然也反向,磁場是變化的,這個(gè)就是變化磁場,就是變化的電流產(chǎn)生了變化的磁場,那么在變化的磁場上就會(huì)產(chǎn)生一圈一圈的渦旋的電場,這個(gè)電場也是變化的,外側(cè)也有了,那么如果不放鍋的話,這個(gè)電場是沒有辦法形成電流的,沒有電流就不生熱,但是假如我們放一個(gè)導(dǎo)體鍋進(jìn)去,有一個(gè)鍋,它是一個(gè)導(dǎo)體我們把鍋放在這個(gè)位置之后,在鍋的底部,由于有渦旋電場的作用,就會(huì)形成電流,這個(gè)電流就稱之為渦流。渦流會(huì)生熱,所以我們就可以對電磁爐進(jìn)行加熱里面有一些食物,這食物就可以煮熟了大概就是這么一個(gè)原理。
那么我們看一看對這個(gè)鍋有什么要求。第一個(gè)要求就是這個(gè)鍋必須是導(dǎo)體,你放一個(gè)陶瓷鍋進(jìn)去不行,因?yàn)樘沾慑伈皇菍?dǎo)體,就算有電場它也不產(chǎn)生渦流,所以這個(gè)就不能生熱;第二個(gè)就是除了它是導(dǎo)體以外,還有一個(gè)特點(diǎn)它必須是鐵磁性的,鐵磁性的意思就是它可以加強(qiáng)磁場,我們在這里產(chǎn)生高頻電流,大家注意這個(gè)電流是高頻的,大概有2萬赫茲20千赫茲,我們是通過一些方法把我們50赫茲的工頻電流變成20千赫茲的一個(gè)高頻電流產(chǎn)生的磁場也在高速變化,所以可以產(chǎn)生電場。但是磁場不夠強(qiáng)的話,產(chǎn)生的渦流就不夠,于是我們就可以用什么,用鐵這個(gè)鐵放進(jìn)去之后可以加強(qiáng)磁場。如果我們用銅的話或者用鋁的話,雖然它是導(dǎo)電的但它不是鐵磁性的,所以它沒有辦法加強(qiáng)磁場,沒有辦法加強(qiáng)磁場,就沒有辦法產(chǎn)生足夠的電流,這樣鍋也沒有辦法生熱。當(dāng)然還有另外一個(gè)原因就是,鐵具有很好的導(dǎo)磁性,會(huì)把磁場限制在鍋底,大部分的磁場不會(huì)流出去,如果我們用銅或者用鋁,有些磁場會(huì)散發(fā)掉,所以這兩個(gè)特點(diǎn)決定了我們只能用鐵鍋或者用不銹鋼鍋,因此電磁爐的鍋一般是專用的。電磁爐基本工作原理就是這樣。
電磁爐有沒有危害?因?yàn)殡姶艩t產(chǎn)生的是高頻的磁場,所以它一定會(huì)輻射電磁波,大部分電磁波被限制住了,但也有一些泄露出去了,所以對有一些特殊的人群可能會(huì)有危害,比如說有心臟起搏器的,如果你離的電磁爐太近那心臟起搏器可能會(huì)受到電磁波的影響,或者是有些人帶來比較高級的手表,電子手表這個(gè)電子手表如果靠得特別近的話也會(huì)受到影響但對一般人來講,電磁爐還是比較安全的一種工具。
其實(shí)用這種原理的不只是電磁爐一個(gè),還有很多,比如說我們常見的金屬探測器,也是這個(gè)原理金屬探測器,金屬探測器的原理也比較簡單,就是在金屬探測器里面有個(gè)線圈,線圈里邊有一個(gè)高頻電流,這個(gè)高頻電流自然會(huì)產(chǎn)生磁場,這個(gè)磁場是這樣,當(dāng)然它一會(huì)就會(huì)反向,它是變化的,這個(gè)磁場叫變化磁場。這個(gè)變化的磁場又會(huì)在它附近產(chǎn)生渦旋電場,但是如果你沒有導(dǎo)體的話,這個(gè)電場它就不會(huì)形成電流。假如我們身上帶了一把刀,這個(gè)刀就是一個(gè)導(dǎo)體,所以把刀就會(huì)形成電流,有導(dǎo)體就會(huì)形成渦流,但是我們知道電流又可以產(chǎn)生磁場,所以這個(gè)電流又會(huì)產(chǎn)生另外的一個(gè)磁場,這個(gè)磁場就會(huì)被上面的探測器感受到,它除了有高頻電流發(fā)生裝置以外,還有個(gè)探測器,它可以探測外界有沒有磁場。那么你萬一如果有電流了,就會(huì)產(chǎn)生磁場,探測器就會(huì)知道外界有磁場,外界為什么有磁場,因?yàn)橛须娏鳛槭裁从须娏鳎驗(yàn)橛袑?dǎo)體,導(dǎo)體是什么,導(dǎo)體是刀,所以它就把你給抓住,就這么一個(gè)原理。在生活中,這種原理應(yīng)用非常廣泛。
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