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电磁加热原理与应用

发布时间：2023-04-15 18:32:21 来源：文档文库

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《电磁学》课程探究型学习主题论文电磁加热原理及其应用——电磁炉石伟杰王进翁彬（西北工业大学理学院应用物理系11051002班）摘要现在，使用电磁炉的人越来越多，其加热原理正是利用电磁感应原理，由电流产生磁场。并且我们知道，磁介质可大大改变磁场的分布及其大小。金属在在变化的磁场中，可产生感应电流。对于金属板，可在变化的磁场中产生涡流，进而生热，烹调食物。电磁炉已经是现代家庭烹饪食物的先进电子炊具．它使用起来非常方便，可用来进行煮、炸、煎、蒸、炒等各种烹调操作．特点是效率高、体积小、重量轻、噪音小、省电节能、不污染环境、安全卫生，烹饪时加热均匀。能较好地保持食物的色、香、昧和营养素，是实现厨房现代化不可缺少的新型电子炊具．对其工作原理进行深入的了解与学习有较为实际的利用价值。为此，我们决定对电磁炉的简单原理进行探究性学习。关键词：电磁感应，磁介质，质涡流1.概论：电磁感应定律法拉弟发现，在相同条件下，不同金属导体回路中产生的感应电流的大小不同，其大小与导体的电阻成反比，因此他意识到感应电流是由与导体性质无关的感应电动势产生的。最终这位伟大的科学家根据大量的实验结果，得出结论：导体回路中产生感应电动势的大小。与导体回路中的磁能量的变化率在d/dt成正比。d。dt由此可知，变化的磁场可产生感应电动势，如此，若回路闭合，必可产生感应其数学表达式为：电流，而我们知道，磁介质可改变磁场分布。利用相关知识制作出控制系统。便可有效的利用磁能及涡流，使铁质器材在变化的磁场中产生强大的涡流，将电能再转化为热能，供人类使用。
2.主题内容的电磁学原理或物理原理电磁炉加热原理如下图所示：灶台台面是一块高强度、耐击的陶瓷玻璃平板(结晶玻璃，台面下边装有高频感应加热线圈(即励磁线圈或诱导加热线圈、高频电力转换装置及相应的控制系统，台面的上面放有平底铁质烹饪锅。电流电压经过整流器转换为直流电，又经高频电力转换装置使直流电变为超过音频的高频交流电，将高频交流电加在扁平空心螺旋状的感应加热线圈上，由此产生高频交变磁场。其磁力线穿透灶台的陶瓷台板而作用于金属锅。在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，所产生的焦耳热就是烹调的热源．2.1研究内容的理论基础电磁炉是通过电子线路板组成部分产生交变磁场，当用含铁质锅具底部放置炉面时，锅具即切割交变磁力线而在锅具底部金属部分产生交变的电流，涡流使锅具铁分子高速无规则运动，分子互相碰撞、摩擦而产生热能使器具本身自行高速发热，既然电磁炉的工作原理是利用涡流,那么在电磁炉上放上铜锅、铝锅的话应该也会产生涡流;但是实验并没观察到涡流产生的热量.是不是因为铜锅、铝锅上产生的涡流特别小呢?但根据涡流的特点,块状金属的电阻率越小,则导体中的涡流应越大.铜、铝的电阻率都比铁的电阻率小,似乎铜锅、铝锅在电磁炉上产生的涡流应比铁锅的大.其实铜锅、铝锅放在打开的电磁炉上基本没有产生涡流.这是因为涡流的大小除了与磁场的变化方式、金属电阻率有关外,导体的磁导率起着关键作用.按照磁介质的分类,铜

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