隨著社會(huì)的進(jìn)步，廚具市場(chǎng)的一種新型灶具——電磁爐已逐漸進(jìn)入尋常家庭。不少學(xué)生在使用中產(chǎn)生了一些疑問(wèn)，有些是中學(xué)物理知識(shí)能夠解釋的，也有些超出了中學(xué)所學(xué)知識(shí)的范圍，針對(duì)學(xué)生提出的部分問(wèn)題，我們認(rèn)為有必要讓學(xué)生獲得一定的了解，使他們明白其中的道理。現(xiàn)就學(xué)生提出的幾個(gè)主要問(wèn)題分析如下： 1電磁爐的主要工作原理 　　電磁爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由以下三個(gè)部分組成： 　　電源→控制電路→加熱線圈 　　工作時(shí)，控制電路先將220V的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡�再將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)?5—30KHz的高頻交流電，最后將該高頻交流電輸送到線圈盤(pán)，從而產(chǎn)生交變磁場(chǎng)。 　　當(dāng)將含鐵質(zhì)的鍋具放置在線圈盤(pán)上方的爐面時(shí)，會(huì)切割交變磁感線而在鍋具底部金屬部分產(chǎn)生交變的電流即產(chǎn)生了渦流或發(fā)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，渦流使鍋具的鐵分子高速無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，分子間互相碰撞、摩擦而產(chǎn)生內(nèi)能即根據(jù)焦耳定律產(chǎn)生了焦耳熱，從而使器具本身自行高速發(fā)熱，用來(lái)加熱和烹飪食物，達(dá)到煮食的目的。 　　電磁爐煮食的熱源來(lái)自于鍋具底部的直接發(fā)熱，而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導(dǎo)給鍋具，所以熱效率能達(dá)到80％以上，比其它所有炊具的效率均高得多，大大節(jié)省了能源。 2為什么烹飪鍋必須使用含鐵質(zhì)鍋具? 　　 我們知道，磁性是物質(zhì)的基本屬性之一，所有的物質(zhì)都是磁介質(zhì)，但是不同的物質(zhì)其導(dǎo)磁能力有著極大的區(qū)別。像鋁、陶瓷、玻璃、銅等稱(chēng)為弱磁性物質(zhì)；鐵、鈷、鎳等鐵磁性物質(zhì)稱(chēng)為強(qiáng)磁性物質(zhì)。圖甲為用弱磁性物質(zhì)制成的烹飪鍋，由于弱磁性物質(zhì)的導(dǎo)磁能力較差，磁場(chǎng)能直接穿過(guò)鍋體形成閉合回路，此時(shí)的磁場(chǎng)回路簡(jiǎn)稱(chēng)磁路磁阻類(lèi)似于電流回路的電阻很大，導(dǎo)致加熱線圈的輸出功率很小類(lèi)似于變壓器副線圈回路的電阻很大，導(dǎo)致輸出功率就很小，線圈中的電流就很小，所產(chǎn)生的磁場(chǎng)就很弱，因而只能在鋁、銅等金屬鍋底的表面形成很小的感應(yīng)電流根據(jù)安培定則，此感應(yīng)電流回路平行于鍋底。同時(shí)，又由于鋁、銅等金屬的電阻本身也很小，因而所產(chǎn)生的焦耳熱就更小；至于陶瓷、玻璃等鍋體由于是非金屬的，連感應(yīng)電流也不能形成，因而更不會(huì)產(chǎn)生焦耳熱了。由于電磁爐設(shè)置了檢測(cè)電路，一旦出現(xiàn)磁阻較大而導(dǎo)致線圈的輸出功率很小時(shí)，延遲一定時(shí)間后就會(huì)自動(dòng)停止工作。 　　 圖乙則是用強(qiáng)磁性物質(zhì)制成的烹飪鍋，如鐵質(zhì)鍋具。由于其導(dǎo)磁能力較強(qiáng)，磁場(chǎng)幾乎完全沿著鍋體底部形成閉合回路，磁場(chǎng)回路的磁阻很小，線圈的輸出功率很大，加熱線圈中的電流就很大，所產(chǎn)生的高頻交變磁場(chǎng)就很強(qiáng)。此磁場(chǎng)使得通過(guò)鍋底的磁通量迅速發(fā)生變化，從而在鍋底產(chǎn)生無(wú)數(shù)小渦流此時(shí)電流平面垂直于鍋底，由于鐵的電阻較大，故能迅速產(chǎn)生較大的內(nèi)能。正由于此，電磁爐專(zhuān)用平底鍋的鍋底總是做得比一般的鍋底來(lái)得厚一些。 　　可見(jiàn)，在電磁爐的工作過(guò)程中，金屬鍋體只是形成電流的條件，更重要的是鍋體必須是強(qiáng)磁性材料制成的，因而電磁爐必須使用導(dǎo)電性能較好的強(qiáng)磁性材料，如鑄鐵鍋，生鐵鍋，不銹鐵鍋等等。 3為什么烹飪鍋鍋底不能太小? 　如果使用的是鐵質(zhì)鍋具，若是其底部面積太小，則磁場(chǎng)回路經(jīng)過(guò)導(dǎo)磁材料的路徑就較短，使得經(jīng)過(guò)空氣中的路徑就較長(zhǎng)，由于空氣的導(dǎo)磁性能較差，從而導(dǎo)致磁場(chǎng)回路的磁阻較大，會(huì)大大降低線圈的輸出功率，電磁爐一旦檢測(cè)出此種情況，延遲一定時(shí)間后也會(huì)自動(dòng)停止工作，故一般要求鍋底直徑應(yīng)不低于12cm。 4加熱的水能被磁化嗎? 　電磁爐所加熱的水不能被磁化。這是因?yàn)橐环矫娲艌?chǎng)并未經(jīng)過(guò)鍋中的水，對(duì)水分子不會(huì)產(chǎn)生影響；另一方面由高頻電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)是交變磁場(chǎng)，對(duì)鍋底所產(chǎn)生的磁化作用也會(huì)因電流的方向不斷改變而抵消；同時(shí)水經(jīng)過(guò)加熱，溫度升高，本身也只會(huì)削弱水的磁性。 5電磁爐會(huì)產(chǎn)生電磁輻射嗎?　由于電磁爐工作時(shí)存在高頻交變電流和磁場(chǎng)，必然會(huì)存在一定的電磁波輻射，從而對(duì)一定范圍內(nèi)的環(huán)境會(huì)構(gòu)成電磁污染。 　　據(jù)專(zhuān)家介紹，電磁爐的磁泄漏程度用磁感應(yīng)強(qiáng)度來(lái)衡量，瑞士、瑞典等國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)為磁泄漏不超過(guò)0．2微特斯拉。目前我國(guó)尚無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，正規(guī)生產(chǎn)廠家均依據(jù)國(guó)外的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定了自己企業(yè)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，每批新產(chǎn)品都會(huì)進(jìn)行相關(guān)電磁檢測(cè)，只要正常使用，應(yīng)該不會(huì)對(duì)人體造成危害。產(chǎn)品主要特點(diǎn)：采用電磁加熱方式，電磁加熱圈安裝在加熱管道外部，管道受電磁感應(yīng)本體發(fā)熱。節(jié)電效果好：與目前采用的電熱圈相比，節(jié)電可達(dá)30％以上。安裝方便：具有圓形和半圓形兩種結(jié)構(gòu)方式，并在管道和線圈之間加隔熱層，進(jìn)一步提高熱效率和保溫效果。功率密度大：?jiǎn)蝹�(gè)電磁加熱圈可替代原2－3個(gè)電熱圈。運(yùn)行成本低，維修量少，免費(fèi)保修一年，終身維護(hù)。適用范圍：塑料（橡膠）注射機(jī)，擠出機(jī)，原油，重油輸送管道等。節(jié)能燈的原理及種類(lèi)原理都是這樣的：先把220V交流電整流成直流，再用電容濾波，然后經(jīng)電子震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓給燈管供電。種類(lèi)有卡口式，螺紋式；高頻和低頻；白光和淡黃光等。節(jié)能燈比普通日光燈多了一個(gè)電子整流器,少了一個(gè)電感整流器,電感整流器耗電量遠(yuǎn)大于電子整流器,從這個(gè)角度而言,一個(gè)燈要省5到8瓦