电磁学在生活中的应用6.14

1 电磁学在生活中的应用 主要内容： 一、电磁炉 (Electromagnetic Oven ) 二、微波炉 (Microwave Oven) 三、蓝牙技术 (Bluetooth Technology) 四、磁悬浮列车 (Maglev Train) 五、电磁炮 (Electromagnetic Gun ) 2 一、电磁炉 1、电磁炉的结构 电磁炉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。它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。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。电磁炉的功率一般在700～1800W之间，它的结构主要由外壳、高级耐热晶化陶瓷板、PAN 电磁线盘、加热电路板、控制电路板、显示电路板、风扇组件及电源等组成。 2、电磁炉的工作原理 2.1 整体电路图 电磁炉的整体电路方框图如下图 1-1；各部分关系框图如下图 1-2： 图 1-1 电磁炉整体电路方框图 3 图1-2 电磁炉各部分关系框图 2.2 加热原理 在电磁炉内部，由整流电路将50Hz 的交流电压变成直流电压，再经过控制电路将直流电压转换成频率为15～40kHz 的高频电压，高速变化的电流流过扁平空心螺旋状的感应加热线圈（励磁线圈），线圈会产生高频交变磁场。其磁感线穿透灶台的陶瓷台板而作用于不锈钢锅（导磁又导电材料）底部，在烹饪锅体内因电磁感应就有强大的涡流产生。涡流克服锅体的内阻流动时完成电能向热能的转换，锅底迅速释放出大量的热量，就是烹调的热源。 2.3 涡流和涡流的产生 在柱形铁芯上绕有线圈，当线圈中通上交变电流时，每个铁芯片就处在交变的磁场中。如图1-3 所示：铁芯可看成是由一系列半径逐渐变化的柱状薄壳组成，每层薄壳构成一个闭合回路。在交变的磁场中，通过这些薄壳的磁通量都在不断地变化，所以沿着一层层的壳壁产生感应电流。从铁芯的上端俯视，电流的流线呈闭合的旋涡状，因而这种感应电流叫做涡电流，简称涡流。由于大块铁芯的电阻很小，因此 涡流可非 常 大。强大的涡流在铁芯内流动时，电能转化为内能，从而释放出大量的焦 耳 热,而使 铁芯的温 度 升 高。 4 图1-3 涡流的产生 涡流与磁感强度成正比，与交流电频率的平方成正比，因此，电磁炉要达到一定的热交换功率，必须有能产生高磁感强度...