电磁炉的工作原理

Ｖｏ１．２４　Ｎｏ．２７４　物理教学探讨　第２４卷总第２７４期　２００６年第８期（下半月）　（Ｘ）０８．２００６．３０．　Ｊｏｕｒｎａ１　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｔｅａｃｈｉｎｇ　电磁炉的工作原理　郭　旺　邗江中学，江苏省杨州市２２５０１２　电磁炉（又名电磁灶）是一种利用电磁感应　原理将电能转换为热能的厨房电器。在电磁炉内　部，由整流电路将５０Ｈｚ的工频交流电变以直流　电，再经过振荡电路将直流电转换成频率为２Ｏ～　４０ｋＨｚ的高频电。将此高频电通过线圈会产生变　化的磁场，如图所示，当金属锅具底部旋转在绝　缘炉面板上时，变化磁场的磁感线通过金属锅具　底部，金属体内会产生无数个小感应电流通过时　会使金属体发热，而电磁炉就是利用此热来煮熟　食物的。　面垢　：圆：：匝堑　｝线圈　ｌ　ｌ　ｌ　广、－・＿Ｉ一　◆一　］　磁　终　线圈产生的磁感线　电阻一定时，感应的电流越大则所产生的热　功率就越大，煮熟食和所需的时间就越短。要使　感应电流大，感应电动势就要大。由．法拉第电磁　感应定律可知通过金属体的磁通量的变化率就　要大。可以通过提高交流的频率先和增加线圈的　匝数，以使磁场的感应强度增强来实现。因此要　利用２０ｋＨｚ～４０ｋＨｚ的高频电，同时，利用多芯　导线缠绕在一起增加匝数。　当磁性材料放人磁场中时，可以使磁场的磁　感应强度大大增强，这样就可以产生较大的感应　电动势，从而得到较大的热功率。因此，电磁炉一　般要用磁性材料特制的平底锅具，例如铁锅，特　殊不锈钢等含有磁性材料的锅具。　而铜、铝等其它金属不是磁性材料，放人磁　场中对磁场的影响不大。因而不能产生比较大的　感应电动势，热功率没有同等条件下铁的大。而　陶瓷、玻璃材料的锅和容器，因为它们的电阻太　大，感应电流太小，热功率更小，因此不宜做电磁　炉的锅具。　电磁炉煮食的热源泉来自于锅具底部自身　发热而不是电磁炉发热传导给锅具，然后再加热　锅具内的食物。所以热效率要比所有炊具的效率　均高出近１倍。　因为使用高强度的磁场感应，炉面板由绝缘　材料构造，所以炉面板没有电流产生，因此在烹　煮食物时炉面板不会产生高温。同时，电磁炉设　置了检测电路可以判断炉面板是否旋转了锅具　以及放置的锅具是否符合要求。如不符合要求会　发出指示无锅的报知信息（或其它），如ｌｍｉｎ内　仍不符合要求，则关机。还有，电磁炉附有温度控　制器，可防过热，省电又安全。因此，在电磁炉较　普及的一些国家里，人们誉之为“烹饪之神”和　“绿色炉具”。▲　自制“雨的形成＂演示器　何海峰，范平山　钟祥洋梓镇初级中学，湖北省钟祥市４３１９０１　在物理《物态变化》中对“雨的成因”，传统　的方式是以教师说教为主，由于缺乏直观和形象　性，许多学生难以理解。笔者自制一种“雨的形成　演示器”，生动形象，直观性很强，效果不错，同学　易作，大家不妨一试。　１　实验装置如右图　１、冰块；２、铝片制　盒；３、大烧杯；４、泥土、水　混合物（注：泥土以示大　地，且泥土高于水面）；５、　５　石棉网；６、酒精灯；７、图　钉；８、水滴。　注：铅片制盒正反面都刷上蓝漆，以示蓝天。　２　操作方法　１、按装置图安装器材。　２、点燃酒精灯加热。稍倾，“土地”升温，水分　“蒸发”，“烟雾”缭绕，继而遇冷铝片，液化成小水　珠附在“蓝天”上，片刻，水珠逐渐增大，顺图钉尖　滴下，形成“降雨”。　３、撤去酒精灯，停止加热，仪器复原。▲