《《电磁感应在电磁炉上的应用》-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《电磁感应在电磁炉上的应用》-公开DOC·毕业论文（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、广东第二师范学院专科生毕业论文电磁感应在电磁炉上的应用 （广东第二师范学院 10物理教育班 学号：1060603064）摘要：随着科学技术的发展，电磁感应的应用越来越来广泛，也更加贴近生活，所以很好地了解它、掌握并运用它，会使我们的科技发展水平更快速发展起来。同时，激发学生学习物理的兴趣，更深刻的体会到物理来源于生活，并活用于生活。本文主要介绍了电磁感应的原理及其在家电中的应用之一电磁炉的结构、工作原理、优缺点。关键词：电磁感应，电磁炉，应用目录前言11.电磁感应1 1.1电磁感应现象1 1.2定律22.电磁感应原理的应用电磁炉32.1电磁炉发热原理32.1.1电磁炉发展史32.2电磁炉结构3
2、 2.2.1电磁炉的组成部件32.3电磁炉的使用注意事项42.4优点52.5缺点6 3.总结6参考文献7致谢词8I 前言 物理的世界可以说是起源于人类生产和生活，即物理是与人类生活最为密切的科学。而现在如何学习、了解并掌握这些物理知识，以更好的运用它为人类服务成为一门重要的学问了，也成为了一名物理教师不可推卸的责任。而电磁感应在物理学中的应用广泛，了解这一知识，对学习其他的电磁知识相当于打开了一扇大门的钥匙。本文主要介绍了电磁感应的原理跟其应用电磁炉，希望可以帮助学生更好地理解电磁感应。1电磁感应电磁感应电磁感应（Electromagnetic induction），是指放在变化磁通量中的导体
3、，会产生电动势。此电动势称为感应电动势或感生电动势，若将此导体闭合成一回路，则该电动势会驱使电子流动，形成感应电流（感生电流）。 迈克尔法拉第是一般被认定为于1831年发现了感应现象的人，虽然Francesco Zantedeschi（英语：Francesco Zantedeschi）在1829年的工作可能对此有所预见。法拉第发现产生在闭合回路上的电动势和通过任何该路径所包围的曲面的磁通量的变化率成正比，这意味着，当通过导体所包围的曲面的磁通量变化时，电流会在任何闭合导体内流动。这适用于当磁场本身变化时或者导体运动于磁场时。电磁感应不仅揭示了电与磁之间的内在联系，而且为电与磁之间的相互转化奠定
4、了实验基础，为人类获取巨大而廉价的电能开辟了道路，在实用上有重大意义。1.1电磁感应现象(1)电磁感应现象：闭合电路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。 (2)感应电流：在电磁感应现象中导体产生的电流。 (3)产生电磁感应现象的条件：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有电流产生。 即条件为：a闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动；b做切割磁感线运动，穿过闭合电路的磁场发生变化。两种情况产生感应电流的根本原因不同，闭合电路中的一部分导体与磁场发生相对运动时，是导体中的自由电子随导体一起运动，受到的洛伦兹力的一个分力使自由电子发生定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为动生
5、电流。 穿过闭合电路的磁场发生变化时，根据电磁场理论，变化的磁场周围产生电场，电场使导体中的自由电子定向移动形成电流，这种情况产生的电流有时称为感生电流。两种表述可统一为穿过闭合电路的磁通量发生变化。 1.2定律感应电动势由法拉第电磁感应定律给出：,其中是单位为伏特的电动势B是单位为韦伯的磁通量。对于除了特殊情况外，一般来说，绕着同一区域有N匝回路的线圈，电磁感应的法拉第电磁感应定律表明其中是单位为伏特的电动势N是线圈匝数。B是单位为韦伯的穿过一个回路的磁通量。进一步的，楞次定律给出了感应电动势的方向如下:电路上所诱导出的电动势的方向，总是使得它所驱动的电流，会阻碍原先产生它（即电动势）的磁通
6、量之变化。所以楞次定律决定了上面方程中的负号。2.电磁感应原理的应用电磁炉电磁炉又名电磁灶，它是美国西尾电气公司于1971年率先研制成功的，随着各项技术日臻完善，并发展成为一种成熟的家用电器，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能橱具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。 电磁炉是利用电磁感应加热原理制成的电气烹饪器具。由高频感应加热线圈（即励磁线圈）、高频电力转换装置、控制器及铁磁材料锅底炊具等部分组成。使用时，加热线圈中通入交变电流，线圈周围便产生一交变磁场，交变磁场的磁力线大部分通过金属锅体，在锅底中产生大量涡
7、流，从而产生烹饪所需的热。在加热过程中没有明火，因此安全、卫生。2.1电磁炉的发热原理电磁炉是根据电磁感应原理制成的一种炉。它是在一个多股铜导线绕制的加热线圈内通以交变电流而产生交变磁场。当电磁炉上未放置需加热的导磁金属锅时，交变磁场的磁路基本上为空气磁路，磁阻很大，此时加热线圈中只有一个很小的空载电流通过，当金属的锅体放到电磁炉上时，锅子处于交变磁场中，原来大部分的空气磁路被代之以导磁体，磁阻减小，交变磁场大大加强。在此交变磁场作用于锅底，产生大量涡流，从而使锅体获得焦耳热，温度迅速升高，这样就使电磁能转变成热能。因此，电磁炉煮食的热源来自于金属锅底部而不是电磁炉本身发热传导给金属锅，所以热
8、效率要比所有炊具的效率均高出近1倍,使器具本身自行高速发热，用来加热和烹饪食物，从而达到煮食的目的。具有升温快、热效率高、无明火、无烟尘、无有害气体、对周围环境不产生热辐射、体积小巧、安全性好和外观美观等优点，能完成家庭的绝大多数烹饪任务。因此，在电磁炉较普及的一些国家里，人们誉之为“烹饪之神”和“绿色炉具”。由于电磁炉是由锅底直接感应磁场产生涡流来产生热量的，因此应选用符合电磁炉设计负荷要求的铁质（不锈钢）炊具，其他材质的炊具由于材料电阻率过大或过小，会造成电磁炉负荷异常而启动自动保护，不能正常工作。同时由于铁对磁场的吸收充分、屏蔽效果也非常好，这样减少了很多的磁辐射，所以铁锅比其他任何材质
9、的炊具也都更加安全。此外，铁是对人体健康有益的物质，也是人体长期需要摄取的必要元素。2.1.1电磁炉发展近几年我国电磁灶行业发展速度较快，受益于电磁灶行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，电磁灶行业在国内和国际市场上发展形势都很好。虽然受金融危机影响使得电磁灶行业近两年发展速度略有减缓，但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国电磁灶行业重新迎来良好的发展机遇。电磁灶凭借其方便快捷等优点被广大消费者所青睐。随着家电下乡等国家政策的扶持，行业日益规范，电磁灶市场迎来新的发展契机。另外，中国电磁灶市场均价下降态势明显，而一味的价格战并不能给企业带来稳定的利润成长，相反容易
10、造成恶性竞争和产品的低端化、同质化，甚至会有部分企业为降低售价而偷工减料，造成安全隐患。只有立足于技术产品创新，从节能降耗等方面出发才能在这一竞争更加激烈的市场立于长久之地。我国电磁灶新进入企业不断增多，上游原材料价格持续上涨，导致行业利润降低，因此我国电磁灶行业市场竞争也日趋激烈。面对这一现状，电磁灶行业业内企业积极应对，注重培养创新能力，不断提高自身生产技术，加强企业竞争优势，于此同时电磁灶行业内企业还全面把握该行业的市场运行态势，不断学习行业最新生产技术，了解行业国家政策法规走向，掌握同行业竞争对手的发展动态，充分了解该行业的发展动态及自身在行业中所处地位，并制定了正确的发展策略以使企业
11、在残酷的市场竞争中取得领先优势。2.2电磁炉的结构电磁炉主要有两大部分构成：电子线路部分及结构性包装部分。电子线路部分包括：功率板、主机板、灯板（操控显示板）、线圈盘及热敏支、电磁炉线圈盘架、风扇马达等。结构性包装部分包括：瓷板（新型电磁炉有用玻璃面板）、塑胶上下盖、风扇叶、风扇支架、电源线、说明书、功率贴纸、操作胶片、合格证、塑胶袋、防震泡沫、彩盒、条码、卡通箱。2.2.1电磁炉的组成部件（1）陶瓷板：进口高级耐热晶化陶瓷板。 （2）高压主基板：构成主电流回路。 （3）低压主基板：电脑控制功能。 （4）LED线路板：显示工作状态和传递操作指令。 （5）线盘：将高频交变电流转换成交变磁场（ P
12、AN）。 （6）风扇组件：散热辅助元件（FAN）。 （7）IGBT：通过低电流信号、控制大电流的通断（IGBT）。 （8）桥式整流块：将交流电源转换为直流电源（BD101）。 （9）热敏电阻件：将热量信号传递到控制电路。 （10）热开关组件：感应IGBT工作温度，从而保护IGBT由于过热损坏2.3电磁炉使用注意事项（1）.电源线要符合要求电磁炉由于功率大，在配置电源线时，应选能承受15A电流的铜芯线，配套使用的插座、插头、开关等也要达到这一要求。否则，电磁炉工作时的大电流会使电线、插座等发热或烧毁。另外，如果可能，最好在电源线插座处安装一只保险盒，以确保安全。（2）放置要平整放置电磁炉的桌面要平整，特别是在餐桌上吃火锅等时更应注意。如果桌面不平，使电磁炉的某一脚悬空，使用时锅具的重力将会迫使炉体强行变形甚至损坏。另外，如桌面有倾斜度，当电磁炉对锅具加温时，锅具产生的微震也容易使锅具滑出而发生危险。（3）保证气孔通畅工作中的电磁炉随锅具的升温而升温。因此。在厨房里安放电磁炉时，应保证炉体的进、排气孔处无任何物体阻挡。炉体的侧面、下面不要垫（堆）放有可能损害电磁炉的物体、液体。需要提示的是，当电磁炉在工作中如发现其
