Самый эффективный способ нагрева вашей еды. Сегодня поговорим об электромагнетизме, применяемом в быту. Мы уже затрагивали тему нагревания еды в таком сложном устройстве как микроволновка, а сегодня рассмотрим принцип работы самой эффективной домашней плиты – индукционной. В своем посте о том, откуда берется электричество, я писал, что переменное магнитное поле порождает вихревое электрическое поле (которое тоже переменное), а переменное электрическое поле - порождает вихревое магнитное (вихревое означает, что линии поля замыкаются и образуют контур). Так электрическая энергия возникает из ее других видов (механической и тепловой, например), и на основе этого принципа возникают электромагнитные волны. Индукционный нагрев основан на порождении электрического поля переменным магнитным. Внутри конфорки плиты находится спираль, которая при прохождении через нее переменного электрического тока, генерирует переменное магнитное поле, распространяющееся на поставленную на плиту кастрюлю. Под действием изменяющегося во времени магнитного поля в кастрюле возникает явление электромагнитной индукции и образуется вихревое электрическое поле, заставляющее двигаться свободные электроны в металле, т.е. возникают вихревые токи, называемые токами Фуко. А дальше по закону Джоуля-Ленца, происходит обычный нагрев при прохождении возникших токов по дну кастрюли или сковородки. Принцип работы на картинке 1. Таким образом, в отличие от обычной электрической плиты, где электрическим током греется конфорка, а от нее передается тепло посуде, индукционная плита не нагревает конфорку, на ней посуда нагревает сама себя возникшими в ней токами. Поэтому при снятии кастрюли с плиты нагрев прекращается, а конфорка может нагреваться только от самой кастрюли и быстро остывает. Я имел счастье приобрести себе домой такую плиту, и когда-то давно в запрещенной сети я выкладывал видео, с расчетом ее КПД (ссылку оставлять не буду, там уже давно все поросло травой). Он составил примерно 98%! И это, действительно, ощутимая разница, по сравнению с обычной электрической плитой. Многие не пользуются такой плитой дома, т.к. считают, что для нее нужна специальная посуда. И это, действительно, так. На такой плите работают сковородки и кастрюли только с ферромагнитным дном, т.к. такой материал хорошо взаимодействует с магнитным полем, усиливает его и, тем самым, генерирует больше вихревых токов. О том, как устроены ферромагнетики я писал в своей большой статье. Алюминий и аустенитная (немагнитная) сталь на этой плите не работают, я пробовал. На самом деле, в промышленности очень часто применяют индукционный нагрев для быстроты процессов. Деталь, помещенная внутрь спирали, нагревается до высоких температур за секунды. Иллюстрация такого нагрева на картинке 2. И греют таким способом не только железо, но и тот же самый алюминий, цирконий, титан, аустенитную сталь и все, что угодно, лишь бы ток проводило. Все потому, что вихревые токи возбуждаются магнитным полем во всех металлах, но в немагнитных изделиях для возбуждения токов, достаточных для их нагрева, нужны сильные магнитные поля, а, значит, высокие электрические мощности, которые может позволить себе завод, но не бытовой прибор. Поэтому инженерам пришлось найти компромисс, а нам с вами подстраиваться особенной посудой. Тема, конечно, уже достаточно заезжена, но я заметил, что мои рассказы о знакомых многим повседневных вещах вызывают интерес аудитории, в отличие от каких-то там частицах, которые никто никогда не видел. Поэтому, если интересно, поделитесь с другом, сомневающимся в покупке, а сами пишите в комментариях, пользуетесь ли этим гениальным изобретением.