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        電磁感應(yīng)的應(yīng)用——電磁爐

        2007-12-31 00:00:00
        物理教學(xué)探討 2007年16期

        電磁爐(又名電磁灶),是現(xiàn)代廚房革命的產(chǎn)物,是無需明火或傳導(dǎo)式加熱的無火煮食廚具,完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無火傳導(dǎo)加熱廚具(爐具)。電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理對(duì)食品進(jìn)行加熱的。電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板,交變電流通過陶瓷板下方的線圈產(chǎn)生磁場,磁場內(nèi)的磁力線穿過鐵鍋、不銹鋼鍋等底部時(shí),產(chǎn)生渦流,令鍋底迅速發(fā)熱,達(dá)到加熱食品的目的。

        1 電磁爐的主要構(gòu)成及工作原理

        電磁爐主要有兩大部分構(gòu)成:電子線路部分及結(jié)構(gòu)性包裝部分。

        ① 電子線路部分主要包括:功率板、主機(jī)板、線圈盤及熱敏支架等。

        ② 結(jié)構(gòu)性包裝部分包括:瓷板、電源線、說明書、合格證等。

        電磁爐加熱原理如右圖所示,灶臺(tái)臺(tái)面是一塊高強(qiáng)度、耐沖擊的陶瓷玻璃平板(結(jié)晶玻璃),臺(tái)面下邊裝有高頻感應(yīng)加熱線圈(即勵(lì)磁線圈或誘導(dǎo)加熱線圈)、高頻電力轉(zhuǎn)換裝置及相應(yīng)的控制系統(tǒng),臺(tái)面的上面放有平底鐵質(zhì)烹飪鍋。

        其工作過程如下:電流電壓經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電,又經(jīng)高頻電力轉(zhuǎn)換裝置使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電,將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應(yīng)加熱線圈上,由此產(chǎn)生高頻交變磁場。其磁力線穿透灶臺(tái)的陶瓷臺(tái)板而作用于金屬鍋。在烹飪鍋體內(nèi)因電磁感應(yīng)就有強(qiáng)大的渦流產(chǎn)生。渦流克服鍋體的內(nèi)阻流動(dòng)時(shí)完成電能向熱能的轉(zhuǎn)換,所產(chǎn)生的焦耳熱就是烹調(diào)的熱源。

        電磁爐的專用鍋:由于非導(dǎo)磁性材料不能有效匯聚磁力線,幾乎不能形成渦流(就像一個(gè)普通變壓器如果沒有硅鋼片鐵芯,而只有兩個(gè)繞組是不能有效傳送能量的),所以基本上不加熱;另外,導(dǎo)電能力特別差的磁性材料由于其電阻率太高,產(chǎn)生的渦流電流也很小,也不能很好產(chǎn)生熱量。所以,電磁爐使用的鍋體材料是導(dǎo)電性能相對(duì)較好,鐵磁性材料的金屬或者合金以及它們的復(fù)合體。

        2 電磁爐特點(diǎn)

        ①節(jié)能(熱效率高)

        電磁爐的優(yōu)勢首先表現(xiàn)在它的熱效率極高。電磁爐的應(yīng)用電磁感應(yīng)使鐵物質(zhì)的底部產(chǎn)生無數(shù)小渦流,大大提高了熱效率。煤氣爐及電飯鍋的加熱原理是先燒紅器皿底部直接加熱鍋內(nèi)食物,另有部分熱耗用在燃燒空氣,熱效率在40%-65%之間,熱能耗量大、煮食慢。而電磁爐的熱效率普遍高于80%,用傳統(tǒng)爐灶明火燒開一壺水大約需要9min,而放到電磁爐上則只需2至3min,大大節(jié)省了能源。

        ②安全

        電磁爐在使用過程中既不會(huì)產(chǎn)生明火,爐面本身也不發(fā)熱,爐體內(nèi)沒有高于250℃以上的高溫部件,不會(huì)發(fā)生灼傷事故。同時(shí),電磁爐表面的耐熱板,要求放在它上面的金屬鍋具一定要有足夠的接觸面積才會(huì)產(chǎn)生熱能,如接觸面積過小,則不會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng),當(dāng)然也就不可能發(fā)熱了。即使將汽油灑在爐面上也不會(huì)引起燃燒,絕不會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)事件,更不存在因泄漏煤氣而引發(fā)的種種事端。當(dāng)把鍋具從爐面上拿下來時(shí),電磁爐也會(huì)自動(dòng)切斷電源??梢哉f電磁爐是一種十分安全的灶具。

        ③環(huán)保(衛(wèi)生、清潔)

        電磁爐被稱為具有時(shí)代前衛(wèi)氣息的綠色爐具。因?yàn)樵阼F物質(zhì)利用磁場感應(yīng)加熱時(shí),不會(huì)釋放任何物質(zhì),無火、無煙、無味,也不升高室溫。而傳統(tǒng)的煤炭、石油氣、煤氣燃燒時(shí),因燃燒空氣,以致室溫不斷上升,廚房油煙不斷增多,同時(shí)會(huì)釋放出一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等有害物質(zhì)影響人體健康。使用環(huán)保電磁爐沒有傳統(tǒng)爐具諸多污染的問題,所以真正實(shí)現(xiàn)了清潔房間,保護(hù)環(huán)境。

        ④精確(溫度控制準(zhǔn)確)

        電磁爐可以根據(jù)用戶不同的烹飪要求,靈活且準(zhǔn)確的控制發(fā)熱功率及烹飪溫度。電磁爐的輸入功率通常在200W~2 400W之間,可以任意選擇烹調(diào)所需的溫度(恒溫制)和將溫度設(shè)定到某一擋。電磁爐采用先進(jìn)的科學(xué)方法研制出從0℃到240℃一系列的恒溫裝置,因此烹調(diào)時(shí)你可以選擇所需的溫度,十分方便。

        ⑤多功能、占用空間小

        電磁爐無疑是煎、炒、炸、煮、燉的全能手,這比其它爐的單一功能相比無疑有巨大的進(jìn)步,而且最大限度地節(jié)約廚房空間,又沒有輻射及漏電的危險(xiǎn)。 另外,操作也簡單、方便。

        注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文?!?/p>

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