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現(xiàn)象。電磁感應現(xiàn)象是英國的物理學家法拉第最早發(fā)現(xiàn)的。
法拉第發(fā)現(xiàn),如果磁場發(fā)生變化,就會在閉合回路中產(chǎn)生電流。而麥克斯韋他用數(shù)學解釋了法拉第的觀點,提出了變化的磁場可以產(chǎn)生電場。意思就是說,假如空間中有一個磁場,這個磁場發(fā)生變化(增大或者在減小),那么在磁場上面就會產(chǎn)生一個與磁場垂直的電場,這個電場是一圈一圈,我們稱之為渦旋電場。
渦旋電場按說是沒有電流的。但是你放一個導體上去,在電場的作用下電荷就會運動起來,電荷運動起來之后就會形成電流。因為這個電流是渦旋形狀的,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導體,那么這樣的變化電場就會產(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,其實很簡單,就是在電磁爐下方有一個線圈,這個線圈有高頻的電流,電流一會是這樣轉(zhuǎn)的,一會又反轉(zhuǎn),不停的變化,這個高頻的電流就會產(chǎn)生磁場,磁場是這樣的,也是轉(zhuǎn)圈,一會是這樣的,過一會兒因為電流反向,所以磁場自然也反向,磁場是變化的,這個就是變化磁場,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產(chǎn)生一圈一圈的渦旋的電場,這個電場也是變化的,外側(cè)也有了,那么如果不放鍋的話,這個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導體鍋進去,有一個鍋,它是一個導體我們把鍋放在這個位置之后,在鍋的底部,由于有渦旋電場的作用,就會形成電流,這個電流就稱之為渦流。
渦流會生熱,所以我們就可以對電磁爐進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原理。
那么我們看一看對這個鍋有什么要求。
第一個要求就是這個鍋必須是導體,你放一個陶瓷鍋進去不行,因為陶瓷鍋不是導體,就算有電場它也不產(chǎn)生渦流,所以這個就不能生熱;第二個就是除了它是導體以外,還有一個特點它必須是鐵磁性的,鐵磁性的意思就是它可以加強磁場,我們在這里產(chǎn)生高頻電流,大家注意這個電流是高頻的,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,用鐵這個鐵放進去之后可以加強磁場。如果我們用銅的話或者用鋁的話,雖然它是導電的但它不是鐵磁性的,所以它沒有辦法加強磁場,沒有辦法加強磁場,就沒有辦法產(chǎn)生足夠的電流,這樣鍋也沒有辦法生熱。
當然還有另外一個原因就是,鐵具有很好的導磁性,會把磁場限制在鍋底,大部分的磁場不會流出去,如果我們用銅或者用鋁,有些磁場會散發(fā)掉,所以這兩個特點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?因為電磁爐產(chǎn)生的是高頻的磁場,所以它一定會輻射電磁波,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,電子手表這個電子手表如果靠得特別近的話也會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。
其實用這種原理的不只是電磁爐一個,還有很多,比如說我們常見的金屬探測器,也是這個原理金屬探測器,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線圈,線圈里邊有一個高頻電流,這個高頻電流自然會產(chǎn)生磁場,這個磁場是這樣,當然它一會就會反向,它是變化的,這個磁場叫變化磁場。
這個變化的磁場又會在它附近產(chǎn)生渦旋電場,但是如果你沒有導體的話,這個電場它就不會形成電流。假如我們身上帶了一把刀,這個刀就是一個導體,所以把刀就會形成電流,有導體就會形成渦流,但是我們知道電流又可以產(chǎn)生磁場,所以這個電流又會產(chǎn)生另外的一個磁場,這個磁場就會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,就會產(chǎn)生磁場,探測器就會知道外界有磁場,外界為什么有磁場,因為有電流為什么有電流,因為有導體,導體是什么,導體是刀,所以它就把你給抓住,就這么一個原理。在生活中,這種原理應用非常廣泛。
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