隨著社會的進步，廚具市場的一種新型灶具——電磁爐已逐漸進入尋常家庭。不少學生在使用中產(chǎn)生了一些疑問，有些是中學物理知識能夠解釋的，也有些超出了中學所學知識的范圍，針對學生提出的部分問題，我們認為有必要讓學生獲得一定的了解，使他們明白其中的道理�，F(xiàn)就學生提出的幾個主要問題分析如下： 1電磁爐的主要工作原理 　　電磁爐的內(nèi)部結構主要由以下三個部分組成： 　　電源→控制電路→加熱線圈 　　工作時，控制電路先將220V的交流電轉變?yōu)橹绷麟�，再將直流電轉變?yōu)?5—30KHz的高頻交流電，最后將該高頻交流電輸送到線圈盤，從而產(chǎn)生交變磁場。 　　當將含鐵質(zhì)的鍋具放置在線圈盤上方的爐面時，會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)生了電磁感應現(xiàn)象，渦流使鍋具的鐵分子高速無規(guī)則運動，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，用來加熱和烹飪食物，達到煮食的目的。 　　電磁爐煮食的熱源來自于鍋具底部的直接發(fā)熱，而不是電磁爐本身發(fā)熱傳導給鍋具，所以熱效率能達到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)其導磁能力有著極大的區(qū)別。像鋁、陶瓷、玻璃、銅等稱為弱磁性物質(zhì)；鐵、鈷、鎳等鐵磁性物質(zhì)稱為強磁性物質(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)的導磁能力較差，磁場能直接穿過鍋體形成閉合回路，此時的磁場回路簡稱磁路磁阻類似于電流回路的電阻很大，導致加熱線圈的輸出功率很小類似于變壓器副線圈回路的電阻很大，導致輸出功率就很小，線圈中的電流就很小，所產(chǎn)生的磁場就很弱，因而只能在鋁、銅等金屬鍋底的表面形成很小的感應電流根據(jù)安培定則，此感應電流回路平行于鍋底。同時，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，連感應電流也不能形成，因而更不會產(chǎn)生焦耳熱了。由于電磁爐設置了檢測電路，一旦出現(xiàn)磁阻較大而導致線圈的輸出功率很小時，延遲一定時間后就會自動停止工作。 　　 圖乙則是用強磁性物質(zhì)制成的烹飪鍋，如鐵質(zhì)鍋具。由于其導磁能力較強，磁場幾乎完全沿著鍋體底部形成閉合回路，磁場回路的磁阻很小，線圈的輸出功率很大，加熱線圈中的電流就很大，所產(chǎn)生的高頻交變磁場就很強。此磁場使得通過鍋底的磁通量迅速發(fā)生變化，從而在鍋底產(chǎn)生無數(shù)小渦流此時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，電磁爐專用平底鍋的鍋底總是做得比一般的鍋底來得厚一些。 　　可見，在電磁爐的工作過程中，金屬鍋體只是形成電流的條件，更重要的是鍋體必須是強磁性材料制成的，因而電磁爐必須使用導電性能較好的強磁性材料，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，則磁場回路經(jīng)過導磁材料的路徑就較短，使得經(jīng)過空氣中的路徑就較長，由于空氣的導磁性能較差，從而導致磁場回路的磁阻較大，會大大降低線圈的輸出功率，電磁爐一旦檢測出此種情況，延遲一定時間后也會自動停止工作，故一般要求鍋底直徑應不低于12cm。 4加熱的水能被磁化嗎? 　電磁爐所加熱的水不能被磁化。這是因為一方面磁場并未經(jīng)過鍋中的水，對水分子不會產(chǎn)生影響；另一方面由高頻電流所產(chǎn)生的磁場是交變磁場，對鍋底所產(chǎn)生的磁化作用也會因電流的方向不斷改變而抵消；同時水經(jīng)過加熱，溫度升高，本身也只會削弱水的磁性。 5電磁爐會產(chǎn)生電磁輻射嗎?　由于電磁爐工作時存在高頻交變電流和磁場，必然會存在一定的電磁波輻射，從而對一定范圍內(nèi)的環(huán)境會構成電磁污染。 　　據(jù)專家介紹，電磁爐的磁泄漏程度用磁感應強度來衡量，瑞士、瑞典等國的標準為磁泄漏不超過0．2微特斯拉。目前我國尚無相關標準，正規(guī)生產(chǎn)廠家均依據(jù)國外的相關標準設定了自己企業(yè)的檢測標準，每批新產(chǎn)品都會進行相關電磁檢測，只要正常使用，應該不會對人體造成危害。產(chǎn)品主要特點：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30％以上。安裝方便：具有圓形和半圓形兩種結構方式，并在管道和線圈之間加隔熱層，進一步提高熱效率和保溫效果。功率密度大：單個電磁加熱圈可替代原2－3個電熱圈。運行成本低，維修量少，免費保修一年，終身維護。適用范圍：塑料（橡膠）注射機，擠出機，原油，重油輸送管道等。節(jié)能燈的原理及種類原理都是這樣的：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電子整流器,少了一個電感整流器,電感整流器耗電量遠大于電子整流器,從這個角度而言,一個燈要省5到8瓦