Những đầu bếp sử dụng phạm vi cảm ứng yêu thích chúng, nhưng một số người than thở về loại chảo hạn chế có sẵn . Than ôi khả năng giải thích của tôi không đủ tốt để giải thích làm thế nào một bếp cảm ứng hoạt động đủ tốt để giải thích tại sao nhôm không phù hợp.
Bây giờ tôi nghĩ rằng tôi có thể xây dựng một cái, nhưng dường như tôi không thể giải thích chúng một cách đơn giản.
Câu trả lời:
Một bếp cảm ứng là một biến áp tần số cao. Cuộn dây sơ cấp được tích hợp vào bếp, cuộn thứ cấp là đáy nồi hoặc chảo đặt trên nó.
Về nguyên tắc, một máy biến áp như vậy làm việc với tất cả các loại dây dẫn là thứ cấp. Vấn đề là, bạn muốn có điện trở cao trong thứ cấp. Bởi vì điện trở cao đó là thứ tạo ra nhiệt bên dưới đáy nồi hoặc chảo.
Và đây là nơi nhôm và đồng rơi ra. Chúng là những chất dẫn điện tốt và có điện trở thấp.
Trái lại, sắt có điện trở rất cao vì một tính năng đặc biệt: bởi vì dòng điện từ sắt từ chỉ có thể chảy trong một lớp rất mỏng bên dưới bề mặt của nó. Đây được gọi là hiệu ứng da . Một lần nữa, mọi kim loại đều cho thấy hiệu ứng da , nhưng đối với sắt, nó cao gấp 80 lần so với nhôm và đồng. Và sức đề kháng và sản xuất nhiệt cũng vậy.
Đó là lý do tại sao bạn cần một tấm sắt ở đáy nồi hoặc chảo.
Nấu ăn cảm ứng hoạt động bằng cách tạo ra một trường trong kim loại của hộp nấu để dòng điện kết quả gây ra sự tiêu tán năng lượng.
Đối với kim loại theo thứ tự dày từ 3 đến 10 mm, ở tần số đủ thấp, các trường cảm ứng xảy ra trên khắp kim loại.
Khi tần số tăng lên, vùng sưởi ấm chiếm một khu vực ngày càng gần bên ngoài kim loại do hiệu ứng được gọi là 'hiệu ứng da.
Thảo luận tốt về Wikipedia ở đây: " hiệu ứng da ".
Wikipedia nói:
và, chủ yếu:
Sự kết hợp các tính năng này, dẫn đến tổn thất sắt cao so với đồng, khiến nó trở nên vô dụng đối với các đường truyền công suất tổn thất thấp NHƯNG vượt trội vì gây ra tổn thất cảm ứng và sưởi ấm khi sử dụng công nghệ thực tế tốt nhất hiện có.
Tuy nhiên, một trong những yếu tố gây tổn thất trong vật liệu là tần số của trường AC. Khi tần số tăng độ sâu của da giảm, điện trở của vật liệu dẫn điện tăng theo và tổn thất tăng. Đối với độ sâu da đồng với tần số thay đổi như được hiển thị trong bảng dưới đây. :
Độ sâu của da bằng đồng
[Bảng từ Wikipedia. ]
Hiện tại các chất bán dẫn chuyển đổi năng lượng thị trường tiêu dùng được giới hạn ở tần số chuyển đổi tối đa khoảng 100 kHz bởi những cân nhắc kinh tế. Thường xuyên trong phạm vi này là hoàn toàn đủ để sưởi ấm thiết bị nấu ăn bằng sắt. Các tần số điển hình được sử dụng trên thực tế là trong phạm vi 20-100 kHz với khoảng 25 kHz là phổ biến.
Khi (hoặc nếu) sự phát triển trong các công tắc bán dẫn cho phép chuyển đổi năng lượng kinh tế ở tần số trong phạm vi từ 1 đến 10 MHz, độ sâu của lớp da bằng đồng sẽ giảm xuống, so với ở mức 20 kHz khoảng 10 đến 30 lần. Điều này sẽ làm giảm độ sâu của da Copper xuống khoảng 20 kHz. Do điện trở suất cao hơn của sắt, tổn thất và do đó, hệ thống sưởi trong Đồng vẫn sẽ thấp hơn nhưng có thể đủ cao để cho phép các giải pháp sưởi ấm dựa trên Đồng sáng tạo được phát triển.
Đồng so với Alumium / Aluminium / Aluminium *
Độ sâu da nhôm khoảng 1,25 x so với Đồng.
Điện trở suất của nhôm bằng khoảng 1,6 x so với Đồng.
Vì vậy, sưởi ấm Alumium ở cùng tần số có thể cao hơn khoảng 25% so với Đồng. Đó là đủ gần để giống hệt nhau cho tất cả các thứ tự thứ hai ảnh hưởng đến trách nhiệm phải gặp.