Как устроена индукционная плита: Особенности работы индукционной плиты

Принцип работы индукционной плиты: схема, преимущества, недостатки

Статьи

Индукционная плита – одна из разновидностей современных кухонных плит. Используется на кухнях в заведениях общественного питания и в частных домах. В основе работы лежит получение индуцированного вихревого потока из электромагнитного поля, который нагревает посуду на плите.

Конструкция плиты состоит из корпуса, платы управления, кожуха, температурного датчика, инвертора. Поверхность плиты не нагревается при работе, а передает тепло посуде на ней. Для таких печей подходит только металлическая посуда.

Индукционная плита – этот вид считается самой современной системой для кухни. В плите с индукционными панелями для разогрева посуды используется электромагнитное поле. Емкость на плите нагревается, а сама поверхность остается холодной. Принцип работы заключается в произведении индуцированного вихревого потока из высокочастотного магнитного поля.

Как работает индукционная плита

Принцип работы индукционной плиты заключается в электромагнитной индукции.

Нагревание поверхности происходит за счет изменения интенсивности магнитного потока, который движется в замкнутом контуре. По индукционной катушке проходит электрический ток, который трансформируется и нагревает посуду через поверхность плиты.

В чем заключается принцип работы индукционной плиты можно понять на примере работы трансформатора. Трансформируется электрический ток из медной катушки в электромагнитное поле.

Применяют несколько типов нагревательных элементов:

• лента, свернутая пружиной;
• спираль;
• галогены – трубка с галогенным газом. Ток проходит по нагревателю внутри трубки. Нагрев посуды через 3 секунды.

Мощность в установке регулируется непрерывно и импульсно. Чем больше мощность, тем больше частота – от 50 до 100 кГц. Снижение мощности сопровождается уменьшением частоты. Если мощность слишком низкая, то инвертор плиты будет работать на частоте 20 кГц. В этом режиме конфорка будет включаться с перерывами на несколько секунд.

Это обеспечивает безопасное функционирование устройства.

Такой вид варочной плиты является более безопасным, так как ее рабочие поверхности даже во время работы остаются холодными. Наличие таймера и регулировка мощностей позволяет устанавливать время приготовления пищи без постоянного наблюдения повара. После того, как блюдо будет разогрето до нужной температуры, печь отключит нагрев. Современные модели оснащены регулировочными панелями. На них указывается время, расход мощности, температуру нагрева. При появлении сбоя в работе система сигнализирует об ошибке.

Преимущества работы

• безопасная эксплуатация;
• высокий КПД;
• мощность без перепадов напряжения;
• «умная система» — нагрев конфорок начинается только когда на поверхности будет металлическая посуда. Отключается после снятия емкости автоматически;
• равномерное прогревание пищи в емкости;
• во время приготовления пищи отсутствует запах гари;
• удобная панель управления;
• легкий уход – к поверхности не пристает пища, уборка проводится влажной тряпкой.

Такие печи пользуются популярностью в семьях с маленькими детьми. Хозяйки не боятся за своих детей, так как об конфорки печи невозможно обжечься.

Стоимость таких печей зависит от размера, количества конфорок, мощности. Выбрать любую модель можно на сайте «ТЕХНО-ТТ». Связаться с представителями компании по номеру: +7 (495) 702-98-78 и +7 (496) 519-56-71 или оставить заявку на обратный звонок.

Охлаждаемые столы

• Холодильные столы
• Морозильные столы
• Столы для салатов
• Столы для пиццы
• Для кег
• Холодильные столы под тепловое оборудование
• Морозильные столы под тепловое оборудование
• Витрины холодильные настольные

Вспомогательное оборудование

• Столы производственные
• Зонты вентиляционные
• Ванны моечные
• Полки
• Подставки
• Кухонные стеллажи
• Тележки
• Шкафы
• Тепловые полки
• Тепловые столы
• Столы-тумбы

Индукционное оборудование

• Индукционные плиты
• Индукционная блинница
• Индукционный гриль
• Индукционные казаны

Витрины

• Витрины для рыбы на льду
• Модули Виола
• Буфеты
• Витрины кондитерские

Возврат к списку

как работает и устроена варочная панель

Научно-технический прогресс все время предлагает нам новые решения, касающиеся нашей повседневной жизни. Проявляются они чаще всего в виде бытовой техники, это относится и к кухонным приборам. Одним из таких ярких представителей является варочная плита индукционного типа. Уже само название может поставить простого обывателя в тупик. А ведь вспомнив школьную программу физики, если вы ее прошли не мимо, то можно припомнить некоторые позиции, связанные с индукционным током, открытые известным физиком Фарадеем. Принцип работы индукционной плиты как раз и основывается на законах Фарадея.

Не будем влезать в дебри физических исследований и изобретений этого ученого, просто обозначим как действуют эти законы. Индукционный ток, или по-другому это изменяющийся электрический ток, образуется путем воздействия магнитного поля на ферромагнитные сплавы. Само же магнитное поле образуется от электрического источника. По сути, это обычная катушка из медного провода, по которой движется электроэнергия.

Поэтому никто ничего не стал больше открывать. Просто в индукционной плите стали использовать эти явления, связанные с преобразованием электричества в магнитное поле, а последнее преобразуется в индукционный ток. В самой варочной поверхности все это действует следующим образом.

• Под варочной поверхностью (она может быть керамической или стеклянной) устанавливается та самая катушка из медного провода.
• На катушку подается переменный ток, который преобразуется в магнитное поле, а точнее, в электромагнитное поле (переменное). Это поле и создает индукционный ток.
• Стоит сказать и о посуде для индукционной плиты. Ее дно изготавливается из магнитного сплава. Получается так, что сама кастрюля в этой физической цепи становится элементом, который замыкает систему магнитных связей.
• Образованный магнитным полем вихревой индукционный ток, производимой катушкой, установленной в плите, приводит в движение электроны днища кастрюли, которая изготавливается из ферромагнитного сплава (как было сказано выше).
• При движении электронов происходит выделение тепла. Дно посуды начинает нагреваться, что приводит к кипению воды или масла.

В принципе, все просто. Но главное, что нагревается именно посуда, а не поверхность плиты. Конечно, от кастрюли или сковороды стекло или керамика все равно будут нагреваться, но температура поверхности не будет превышать +60С. То есть, обжечься об нее нельзя, и это один из плюсов индукционной поверхности.

Устройство индукционной варочной плиты

Итак, как работает индукционная плита теперь понятно. Переходим к ее устройству. В принципе, и конструктивная составляющая прибора не очень сложная. Состоит она из нескольких элементов:

• Варочная поверхность – обычно стеклокерамическая.
• Изоляционный слой.
• Катушка, с помощью которой и получаются вихревые индукционные потолки.
• Частотный преобразователь.
• Блок управления.

Отметим, что все предлагаемые сегодня индукционные поверхности могут иметь стандартные и нестандартные размеры. Это выгодно с той стороны, что можно подобрать необходимый вариант, который впишется в любой кухонный гарнитур. При этом сама плита может быть встраиваемой в виде панели или являться отдельно стоящим элементом.

К техническим особенностям относится количество конфорок, которые обозначаются на стеклокерамической поверхности участками нарисованных линий в виде круга или квадрата. Выбирая посуду для индукционной плиты, обращайте внимание на ее диаметр. Он не должен быть меньше половины диаметра нарисованного на панели круга. Специалисты считают, что оптимальный диаметр кастрюли или сковороды – 12 см.

Что касается самой индукционной варочной поверхности, то ее размеры не влияют на технические характеристики. Обычно большие габаритные размеры плиты – это большее количество конфорок, которое варьируется от 1 до 7. Стандартная позиция – 5 конфорок. Добавим, что стеклокерамическая поверхность бывает разных оттенков: черный, белый, серый, золотистый и так далее. Можно подобрать по цвету такой вариант, который точно впишется в дизайн кухонного гарнитура и кухни в целом.

Внимание! Некоторые модели индукционных панелей встраиваемого типа обрамляются металлическими рамками для достижения повышенной прочности их кромок.

Рамка защищает края плиты от сколов.

Как уже было сказано выше, все функциональные элементы индукционной панели находятся под варочной поверхностью. Панель управления располагается в передней части. Но сегодня производители предлагают модели, в которых каждая конфорка оснащается отдельными сенсорными кнопками управления.

Функциональные особенности индукционной плиты

Что сегодня предлагают производители индукционных плит, какими опциями обладают их изделия, на что обращать внимание, выбирая ту или иную модель? Давайте разбираться в функциональных особенностях индукционных поверхностей.

• Есть так называемая функция «Пауза». С ее помощью прерывают нагрев посуды, не меняя режима самого нагрева.
• Можно полностью заблокировать управление плитой нажатием одной кнопки.
• EcoTimer – умный таймер. Это устройство помогает отключить конфорку за несколько минут до полной готовности блюда. Таким образом, экономится потребляемая энергия, плюс это защита от перегрева самой пищи. Доходит блюда с помощью остаточного тепла самой посуды. В некоторых моделях таймер работает на каждую конфорку отдельно.
• Возможность регулировать мощность каждой конфорки ступенчато, увеличивая или уменьшая ее производительность.
• Power Boost. Эта функция индукционной плиты заключается в том, что мощность конфорки увеличивается до 50%, забрав ее у соседних.
• Звуковая сигнализация таймера и кнопок управления.

От многих функций зависит возможность регулировать процесс готовки. Поэтому функционал разных моделей сильно отличается. К примеру, у бюджетных он варьируется в пределах 10-15 режимов, у дорогих доходит до 20.

Добавим, что в настоящее время производители предлагают зависимые и независимые индукционные плиты. Первые – это симбиоз варочной плиты и духовки, вторые – это панели в единственном экземпляре.

Типы индукционных плит

Отдельно стоящие индукционные плиты – это зависимые модели, в состав которых входит духовой шкаф. Это мощные кухонные приборы с четырьмя конфорками. Они обладают полным функционалом и отвечают всем требованиям безопасной эксплуатации. Большой их недостаток – высокая мощность, которая варьируется в диапазоне 1,2-1,5 кВт. Поэтому очень важно правильно подобрать к ним питающий провод относительно его сечения.

Встраиваемая варочная панель – это большое разнообразие в плане габаритных размеров и формы поверхности. Стандартные размеры 50х60 см, но производители сегодня предлагают разные габариты и формы – от стандартных квадратных и прямоугольных, до круглых, овальных и многоугольных.

Отдельно скажем и о портативных моделях индукционных поверхностей. Из самого названия становится понятным, что это компактные приборы с одной или двумя конфорками. При всем этом это функциональные плиты с 10 режимами готовки блюд. В них также соблюдены все традиционные опции, характерные большим индукционным поверхностям. Кто решается приобрести компактный вариант, нужно сказать, что эта модель ничем не проигрывает другим. Просто в ней меньше зон готовки.

Присутствуют на рынке и комбинированные образцы, в которых две конфорки работают по принципу индукции, две другие нагреваются за счет установленных под варочной поверхностью ТЭНов. То есть, это комбинация индукционной и электрической плиты. Насколько удобен эта разновидность плит, каждый решает для себя сам. Но так как эти модели присутствуют на рынке, значит, у них есть и свои потребители.

Положительные и отрицательные стороны индукционных плит

Начнем с достоинств.

• Коэффициент полезного действия (КПД) индукционной плиты – 90%. Это самый высокий показатель среди всех других плит: газовых и электрических.
• Высокая экономичность в сравнении с электрическими моделями. Она на 40% лучше, и при этом такое сниженное потребление электроэнергии не влияет на качество нагрева кухонной посуды.
• Высокая степень безопасной эксплуатации. Так как сама варочная панель не нагревается, а нагревается лишь посуда, то обжечься об нее невозможно. Не подгорают пролитые жидкости и пища, даже поставленная на место нагрева тарелка не лопнет и не расплавится. К тому же отметим, что одна из функций индукционных плит состоит в том, что сам прибор никогда не включится, если место нагрева не будет закрыто посудой на 70% площади.
• На индукционных панелях посуда быстрее нагревается, что уменьшает срок приготовления блюд.
• При выключении, наоборот, посуда быстро остывает, потому что сама панель не нагревается. К примеру, не нужно переставлять казан или сковороду, чтобы случайно в них пища не пережарилась.
• Если говорить о практичности, то варочная поверхность – это стеклокерамика, за которой очень легко ухаживать. Для этого достаточно мыльного раствора. При этом панель обладает повышенной прочностью.
• Индукционная поверхность сама не выделяет тепло, как это происходит с газовыми или электрическими аналогами. Так что о высоком повышении температуры во время приготовления пищи говорить не приходиться. Это особенно актуально летом.
• И, конечно, к положительным сторонам индукционной плиты надо отнести ее широкий функционал.

Недостатки индукционных плит носят чисто субъективный характер, но именно они и могут повлиять на выбор. Вот основные минусы.

• Готовить на индукционной плите можно лишь в специальной посуде, на которой есть значок спирали. Как уже говорилось выше, ее дно должно быть изготовлено из ферромагнитного сплава. При этом важно, чтобы дно посуды было чистым и гладким, только таким образом можно говорить о высокой эффективности готовки пищи. Правда, сегодня предлагаются специальные подставки, изготовленные из магнитного металла, на которую и устанавливается посуда. Они называются адаптерами. Поэтому сегодня на индукционных поверхностях можно готовить в стеклянной или керамической посуде. Адаптеры выпускаются разных размеров, где стандартный – 22-24 см.
• Некоторые модели индукционных плит не дают возможность сразу использовать все конфорки из-за малой мощности самого прибора.
• Встраиваемые модели нельзя устанавливать над металлическими поверхностями, поэтому монтаж, например, над духовкой или холодильником, запрещен.
• Электромагнитное поле может вывести из строя электронные приборы или узлы электронного типа в бытовых приборах. Людям, у которых установлен электронный кардиостимулятор, запрещено пользоваться индукционными плитами.
• В плитах этого типа используется система вентиляции со встроенным вентилятором, поэтому многие модели при включении издают шум. Сегодня производители стараются снизить шум, чего и добиваются, устанавливая новые конструкции вентиляционных установок.

Заключение по теме

Обобщая информацию по индукционной варочной панели, можно сказать, что это новый подход к решению многих проблем, связанных с эксплуатацией газовых и электрических плит. И в первую очередь отметим высокий КПД прибора, что позволяет неплохо сэкономить на потреблении электрического тока. И это, наверное, основная позиция, которую можно поставить во главу выбора.

Что такое индукционная варочная панель

Интересуетесь индукционными варочными панелями? Наше руководство поможет вам узнать больше о том, как работают индукционные варочные панели и подходят ли они вам.

Многие люди в Соединенных Штатах знакомы с газовыми и электрическими варочными панелями, но мало кто знает, что существует третий вариант. Хотя индукционные варочные панели популярны в Европе на протяжении десятилетий, в последнее время они стали более популярными в Соединенных Штатах, поскольку люди ищут более энергоэффективные варианты приготовления пищи. Если вам интересно, чем индукционная плита отличается от газовой или электрической, наш гид поможет вам узнать больше об этой уникальной технологии приготовления пищи и решить, подходит ли она вам.

При приготовлении пищи на индукционной плите используется особый тип варочной панели, часто называемый индукционной плитой или индукционной варочной панелью. Индукционная варочная панель — это тип электрической плиты, которая использует электромагнетизм для нагревания посуды, превращая посуду в собственный источник тепла. Поскольку эти варочные панели нагревают посуду с помощью электромагнетизма, система очень эффективна, позволяя быстро повышать или понижать температуру. Это часто приводит к более быстрому приготовлению, особенно в кастрюлях — вода обычно закипает намного быстрее на большинстве индукционных плит.

Каковы преимущества индукционной плиты?

Индукционные варочные панели имеют ряд преимуществ перед электрическими и газовыми варочными панелями, в том числе:

 

1. Улучшенный контроль температуры и результаты приготовления

При приготовлении пищи на индукционной плите используется ток, который создает электромагнитное поле. Повышение или понижение температуры на индукционной варочной панели приводит к увеличению или уменьшению заряда. Это, в свою очередь, означает, что вы можете регулировать температуру быстрее, чем на электрической или газовой плите.

2. Более быстрый разогрев и приготовление пищи

Согласно номеру ¹ Министерства энергетики США, индукционные варочные панели могут обеспечивать до 85 % эффективности передачи энергии, другими словами, 85 % энергии поступает непосредственно в посуду, создавая высокоэффективную систему. В результате повышение эффективности обычно приводит к сокращению времени приготовления.

3. Легкая очистка 9№ 0010

Индукционные варочные панели отличаются простотой очистки. Хотя это может показаться странным, индукционное приготовление пищи не нагревает саму варочную панель. Это означает, что пролитая еда, выкипевшие кастрюли, брызги жира и другие распространенные загрязнения с меньшей вероятностью пригорают на поверхности варочной панели и могут быть быстро удалены после приготовления. Окружающее тепло от посуды может нагреть индукционную варочную панель, поэтому перед очисткой важно дождаться, пока поверхность остынет.

При приготовлении пищи на индукционной плите может потребоваться начальное обучение — поскольку посуда нагревается быстрее, общее время приготовления может сократиться. Обязательно следите за своим питанием, чтобы не переварить. Еще одним аспектом индукционной кулинарии, который отличает ее от традиционных аналогов, является использование уровней мощности. Индукционные варочные панели могут иметь несколько уровней мощности, что позволяет использовать оптимальное количество тепла для тушения, варки и других способов приготовления пищи.

Требуется ли для индукционного приготовления другая посуда?

 

Еще одним фактором является тип посуды, которую вы используете. Посуда для индукции должна быть проводящей, то есть, чтобы работать, она должна реагировать на электромагнетизм. Поклонники чугуна или нержавеющей стали могут сразу использовать свои кастрюли, сковороды и жаровни на индукционной плите. Однако изделия из меди, алюминия, стекла или керамики не подходят для индукционных плит.

Индукционные варочные панели может устанавливать профессионал, в зависимости от электропроводки и источника питания в вашем доме. Поскольку для индукционных варочных панелей может потребоваться специальная розетка или новая проводка, обязательно поговорите с электриком или подрядчиком, если вы хотите заменить свою текущую варочную панель на индукционную модель.

ПОЛУЧИТЕ БОЛЬШЕ С УЧЕТНОЙ ЗАПИСЬЮ MAYTAG

Войдите, чтобы разблокировать специальные сбережения

ВОЙТИ

Нужна помощь в поиске варочной панели для кухни?

Узнайте больше о своих возможностях

• Что такое конвекционная печь? Узнайте, что такое конвекционная печь, и сравните ее преимущества с традиционными печами. Наш путеводитель поможет вам выбрать подходящую духовку для вашего дома.

• Что такое конвекционная микроволновая печь? Знаете ли вы, что вы можете запекать, жарить и жарить в микроволновой печи? Узнайте о преимуществах конвекционной микроволновой печи и решите, подходит ли она для вашего дома.

• Газовая плита против. Электричество: в чем разница? Что лучше: газовая или электрическая плита? Наше руководство по газовым и электрическим плитам поможет вам узнать плюсы и минусы каждого прибора, чтобы помочь вам сделать выбор.

Просмотреть все статьи Info Hub

^{1) Energy.gov, последнее посещение 17 октября 2019 г.}

Как работают индукционные варочные панели?

Как работают индукционные варочные панели? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Домашняя жизнь > Индукционные варочные панели

• Дом
• Индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 24 июня 2021 г.

Кулинария — одна из древнейших технологий, и по очевидным причинам: люди никогда не выживали (не говоря уже о том, чтобы процветать), не совершенствуя искусство кормят себя. Основная идея кулинарии — разогревать пищу, чтобы убить бактерий и приготовить что-нибудь питательное и вкусное — довольно доисторическое: «пища плюс огонь равняется приготовленной еде», примерно так это и происходит. огромная разница между поджариванием затравленного животного на открытом воздухе открытый огонь, как это делали наши предки, и приготовление пищи с электричество или газ в духовке, как мы делаем сегодня.

Это не значит, что в кулинарии нет прогресса. В 20 веке в одиночку, гениальные изобретатели придумали две совершенно новые формы Готовка. Одна из них, микроволновая печь, использует высокую энергию. радиоволны в разогревайте пищу быстро и эффективно за меньшее время, чем на обычной плите. Другой, индукционная варка, использует электромагнетизм для включения кастрюли в плиты (создание тепловой энергии внутри самой кастрюли, вместо того, чтобы стрелять извне), который готовит пищу быстрее и безопаснее с меньшими затратами энергии. Каждый знает о микроволновых печах в наши дни, но индукционные плиты намного менее понятны. Давайте подробнее рассмотрим, что именно они, как они работают, и лучше они или хуже, чем более привычные формы кулинарии. 9№ 0003

Фото: Индукционные варочные панели из закаленного стекла, которые легко очищать, выглядят почти так же, как и другие керамические варочные панели. Важно знать, что только посуда с железным дном будет правильно работать с такой варочной панелью. Большинство новых кастрюль и сковородок имеют очень четкую маркировку, и относительно легко найти совместимые продукты для приготовления пищи. Фотография Юхана Сонина опубликована на Flickr под лицензией Creative Commons.

Содержание

1. Что такое индукция?
   • Электромагнетизм
   • Введение в практику
2. Как работает индукционная варочная панель?
3. Как работает индукционная плита
4. Преимущества индукционных варочных панелей
   • Эффективность и скорость
   • Удобство, контроль и безопасность
   • Меньше загрязнения
5. Недостатки индукционных варочных панелей
6. Стоит ли покупать индукционную плиту?
7. Узнать больше

Что такое индукция?

Прежде чем вы сможете понять индукционную кулинарию, вам нужно понять индукцию. И первое, что вам нужно знать, это то, что «индукция» — это сокращенный способ сказать «электромагнитная индукция». В В двух словах, индукция означает производство электроэнергии с использованием магнетизм. Вытекает из того простого факта, что электричество и магнетизм не являются отдельными, несвязанными вещами (как мы изначально учатся в школе), но два разных аспекта одного и того же основное явление: электромагнетизм.

Электромагнетизм

Фото: Джеймс Клерк Максвелл, описавший науку об электромагнетизм в четырех уравнениях. Фото из общественного достояния предоставлено Wikimedia Commons.

Горстка блестящих европейских ученых открыла науку о электромагнетизм — таинственная связь между электричество и магнетизм — за период примерно в 40 лет, охватывающий середина 19 века. Их выводы оказались среди самых важных открытий, когда-либо сделанных: ученые знали об электричестве с древних времен, но понимание науки (и технология) электромагнетизма сделала возможным питание мира с электричеством в первый раз.

Все началось в 1820 году. Датский физик Ганс Христиан Эрстед обнаружил, что когда электрический ток течет по проводу, он создает невидимый образец магнетизма вокруг него (магнитное поле, другими словами). В следующем году французский физик Андре-Мари Ампер пошел дальше в этом эксперименте: он обнаружил, что два провода проводящие электрический ток, расположенные рядом друг с другом, будут либо притягиваться, либо отталкиваться друг от друга — что-то вроде двух магниты — потому что создаваемые ими магнитные поля вызывают силу между ними.

Пока зарождающаяся наука об электромагнетизме была полностью теоретической: очень интересно, но пользы мало. Вещи приняли гораздо более практичный поворот, когда гениальный английский физик и химик Майкл Фарадей придумал, как можно использовать электричество и магнетизм для разработать очень примитивный электродвигатель, также в 1821 году. магнит возле куска проволоки, в которую он подавал электрический ток. Как ток протекал по проводу, он создавал магнитное поле вокруг него (как обнаружил Эрстед), отталкиваясь от магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом. Другой изобретатели (особенно англичанин Уильям Стерджен и американец Джозеф Генри) продолжил разработку практических электродвигателей, в то время как Фарадей продолжал экспериментировать с наукой. В 1831 году он совершил обратный трюк: он показал, как вращая катушку проволоки через магнитное поле заставит электрический ток течь через это — изобретение генератора электричества, который вскоре (в руках таких первопроходцев, как Томас Эдисон) приносят миру электроэнергию.

Анимация: Поместите магнит в катушку и извлеките ее из цепи, и вы заставите электричество течь через нее. Это очень простой пример электромагнитной индукции — основной принцип, лежащий в основе генераторы электроэнергии.

Наука об электромагнетизме (как электричество может создавать магнетизм и наоборот) был окончательно зафиксирован шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом в 1860-е годы. Максвелл обобщил все, что тогда было известно о электричество и магнетизм в четырех прекрасно простых, кристально чистых, математические формулы. Уравнения Максвелла, как мы теперь называем они до сих пор составляют основу электромагнитной науки.

Подробнее читайте в статье Джеймса С. Раутио Долгая дорога к уравнениям Максвелла,

Рекламные ссылки

Индукция на практике

Вам не нужно много знать об электромагнетизме, чтобы понять индукцию кулинария — просто изменение электрического тока может сделать магнетизм а изменяющееся магнитное поле может создавать электричество. Когда ты слышишь кто-то говорит об индукции или о чем-то, что использует индукцию, все это означает, что магнетизм используется для производства электричества.

Обычно индукция используется в электрических зубных щетках, которые имеют один или два перезаряжаемые батареи упакованы внутри. беда с электрикой зубных щеток в том, что они намокают, поэтому их нужно иметь полностью герметичные пластиковые корпуса для обеспечения безопасности и сухости механизмов. Но затем создает другую проблему: если они полностью защищены от воды, как вы можете получить электричество внутри, чтобы перезарядить их? Обычное зарядное устройство розетка также будет открытым приглашением к воде. Вот где приходит индукция. Когда батарея вашей зубной щетки садится, вы сидите на маленьком пластиковом зарядном устройстве, чтобы зарядить его. Хотя есть нет прямого электрического соединения между зубной щеткой и зарядное устройство (оба из пластика), электромагнитная энергия течет от зарядное устройство в батарею зубной щетки по индукции, прямо через разделяющий их пластик: моток проволоки в зарядное устройство создает магнитное поле, которое индуцирует электрический ток в аналогичной катушке в основании зубной щетки. Вы можете узнать больше (и увидеть несколько диаграмм того, как именно все это работает) в наша основная статья об индукционных зарядных устройствах.

Фотографии: Электрические зубные щетки заряжаются индукцией: электромагнитная индукция позволяет энергии течь от (белого) зарядного устройства к батарее (темно-синей) щетки, даже если между ними нет прямой электрической связи.

Как работает индукционная варочная панель?

Индукционная варочная панель (варочная панель в европейских странах называется варочной панелью) просто электромагнит, с которым можно готовить. Внутри стеклянной варочной панели, есть катушка с электронным управлением металл. Когда вы включаете мощность, вы заставляете ток течь через катушку, и она производит магнитное поле вокруг него и (что наиболее важно) непосредственно над это. Теперь простой постоянный электрический ток (тот, который всегда течет в том же направлении) создает постоянное магнитное поле: один из законов электромагнетизма состоит в том, что флуктуирующий магнетизм производится только постоянно изменяющимся электрическим током. Таким образом, вы должны использовать чередование ток (тот, который сохраняет обратное направление), чтобы сделать флуктуирующий магнитный поле, которое будет, косвенно, производить тепло. И это все, что делает индукционная плита: она генерирует постоянно меняющееся магнитное поле. Он не выделяет тепло напрямую. Вы можете поставить свой рукой поверх него, и вы ничего не почувствуете. (Предупреждение: никогда положить руку на варочную панель, которая недавно использовалась для приготовления пищи потому что он мог стать опасно горячим от кастрюли который стоит на нем.)

Когда вы ставите подходящую кастрюлю на индукционную варочную панель, которая работает от источника питания. вверх, магнитное поле, создаваемое варочной панелью, проникает в металл кастрюли. Итак, у нас есть флуктуирующее магнитное поле, движущееся вокруг. внутри куска металла (дно и стенки кастрюли) — и это заставляет течь электрический ток через кастрюлю тоже (вот и все, что значит индукция). Теперь это не совсем то же самое, что электрический ток, который течет по проводу, перенося электрическую энергию в прямая линия от (скажем) батареи до лампочки фонарика. это своего рода вихревого электрического тока с большим количеством энергии, но некуда идти; мы называем это вихревым током. Как это закручивается внутри кристаллической структуры металла, он рассеивает свою энергию. Итак металлическая сковорода нагревается и нагревает любую пищу, находящуюся в ней, сначала теплопроводность (он передает свою тепловую энергию непосредственно пище), но и конвекция (жидкая пища поднимается и опускается в кастрюле, перенося тепло с это). Подробнее о теплопередаче читайте в нашей основной статье о тепловой энергии.

Как работает индукционная плита

Давайте подытожим все это быстро и просто:

1. Индукционная плита выглядит почти так же, как и любая другая керамическая варочная панель, обычно с отдельными зонами, на которые можно поставить кастрюли и сковородки. Варочная поверхность обычно изготавливается из прочной термостойкой стеклокерамики, такой как Schott CERAN®.
2. Внутри каждой варочной зоны есть плотно намотанная металлическая спираль. Когда вы включаете питание, переменный ток протекает через катушку и создает вокруг нее невидимое высокочастотное переменное магнитное поле. Если на конфорке нет кастрюли, тепло не вырабатывается: конфорка остается холодной. Вам может быть интересно, зачем нам нужна высокая частота. Хотя в вашем домашнем источнике питания частота меняется примерно на 50–60 Гц (50–60 раз в секунду), индукционная варочная панель увеличивает ее примерно в 500–1000 раз (обычно до 20–40 кГц). Поскольку это намного выше диапазона, который может услышать большинство из нас, он останавливает любое раздражающее слышимое жужжание. Что не менее важно, это предотвращает смещение сковороды магнитными силами на варочной панели.
3. Поместите кастрюлю на конфорку, и магнитное поле, создаваемое катушкой (показана здесь синими линиями), проникнет внутрь утюга.
4. Магнитное поле индуцирует вихревые электрические токи внутри кастрюли, превращаясь в обогреватель (показан здесь оранжевым цветом).
5. Тепло от сковороды поступает непосредственно в пищу или воду внутри нее (путем теплопроводности).

Преимущества индукционных варочных панелей

Фото: Газовыми горелками легко управлять, но они тратят энергию на нагрев окружающего воздуха и варочной панели, а также продуктов на сковороде. Так как это открытое пламя, они с большей вероятностью вызовут пожар, чем любой электрический метод приготовления пищи.

Если вы можете легко готовить на электрической плите или на газовой плите, зачем использовать индукционная плита вообще? Есть довольно много веских причин.

Эффективность и скорость

Традиционная плита вырабатывает тепловую энергию на некотором расстоянии от кастрюли или сковороды и пытается транспортировать как можно больше этой энергии в пищу — с различной степени успешности. Если вы когда-нибудь готовили еду на костре, вы будете знать, что это очень весело, но занимает вечность. Основная причина в том, что огромное количество энергии, которую вы производите на открытом огне, излучается наружу. атмосфера; отлично подходит для атмосферы, но очень медленный и неэффективный. Даже приготовление пищи дома может быть совершенно неэффективным: вы тратите энергию впустую. нагрев варочной панели и (в случае плиты с ревущим газом пламя) воздух вокруг ваших кастрюль и сковородок. При индукционной варке, тепло вырабатывается в кастрюле, а не в варочной панели, и многое другое энергия уходит в еду. Вот почему индукционная кулинария более энергоэффективнее, чем большинство других методов (около 84% по сравнению с до 71 процента для традиционной варочной панели). Индукционная кулинария также получает энергии пище быстрее, потому что сковороды, которые нагреваются быстрее, готовятся быстрее. Как правило, это примерно на 25–50 процентов быстрее, чем другие методы. что может быть большим плюсом для ресторанов, если это помогает получить блюда быстрее к столу.

Удобство, контроль и безопасность

Индукционные плиты обычно встраиваются в керамические или стеклянные варочные панели (по аналогии с галогенными варочными панелями), которые очень легко содержать в чистоте, достаточно просто протереть. Магнитные поля, которые они создают, вызывают почти мгновенное появление тепла в кастрюле и могут заставить его исчезнуть. тоже мгновенно. Это сильно отличается от сковородок с традиционным подогревом, которым требуется некоторое время, чтобы нагреться, поэтому существует больший риск обжечься еда, если не обращать внимания!

Вы можете увеличивать или уменьшать нагрев с любой скоростью и управлять как газовой плитой (в отличие от традиционной электрической плиты, требуется некоторое время, чтобы нагреться или остыть). Тем не менее, это другая форма приготовления пищи, и к ней нужно привыкнуть: Вы должны узнать, какое числовое значение на циферблате соответствует количество тепла, которое вам нужно, и это требует практики (справедливости ради, это относится к любой новой форме приготовления пищи, которую вы можете попробовать). С другой стороны, индукционные варочные панели легко включаются и выключаются автоматически. поэтому некоторые из них имеют встроенные таймеры, встроенные датчики температуры и даже дистанционное управление из простых приложений для смартфонов.

На индукционной плите нет открытого огня и (пока на самом деле нет кастрюли) присутствует) нет тепла, чтобы сжечь вас. Тепло появляется только тогда, когда кастрюля на месте, а сама варочная панель никогда не станет горячее, чем сковорода, стоящая на ней. Варочные панели с электронным управлением могут определять, стоят ли на них кастрюли и сколько тепла они производят, и большинство автоматически отключает питание, если они остаются включенными. ошибка или если кастрюля начинает высыхать. Индукционные плиты, встроенные в керамические варочные панели имеют толщину всего пару дюймов, поэтому их можно устанавливается на любой высоте (удобно для инвалидов в инвалидных колясках, которые может хотеть кухню низкого уровня). 9№ 0003

Фото: Керамические варочные панели прочны, долговечны и легко моются за считанные секунды. (пригоревшую пищу можно аккуратно и осторожно удалить неглубоким лезвием). Этот сделан из стеклокерамики под названием Schott CERAN®, широко используемой в варочных панелях с тех пор, как она была впервые представлена ​​в 1971 году. Она термостойкая (по крайней мере, до 700°C или 1300°F), способна выдерживать внезапные перепады температур, и очень энергоэффективный (перенос более 80 процентов тепла от индукционной катушки под ним к кастрюле для приготовления пищи наверху).

Меньше загрязнения

Приготовление пищи в горении (пламя природного газа или даже, в развивающихся странах, открытый огонь) приводит к значительному загрязнение воздуха внутри помещений. Газовые плиты, например, производят удивительное количество оксидов азота, газов, которые чаще всего ассоциируются с дизельными двигателями и уличным смогом. Хотя электрическая плита все еще может выделять «частицы» (вредные для здоровья мелкие частицы) загрязнения воздуха, особенно если вы делаете такие вещи, как жарка, как правило, чище и лучше для вашего здоровья.

Недостатки индукционных варочных панелей

До недавнего времени самым большим недостатком была стоимость: обычная индукционная варочная панель могла дороже, чем обычная электрическая или газовая плита и, даже хотя вы бы сэкономили энергию, экономия энергии обычно не была достаточно значительным, чтобы погасить разницу. Цена на индукционные плиты сейчас значительно упали, и разница в стоимости намного меньше по сравнению с обычными керамическими варочными панелями. Тем не менее, не покупайте индукционную плиту в расчете на то, что ваши счета за электроэнергию снизятся: приготовление пищи представляет собой лишь малую часть общей энергии большинства люди используют дома, и любые сбережения, которые вы делаете (хотя приветствуются и важно для окружающей среды) будет скромным.

Еще одним недостатком является то, что индукционное приготовление пищи правильно работает только с кастрюлями. содержащий железо — единственный металл, эффективно производящий электрические (вихревые) токи и тепло от магнитных полей. Медь и алюминиевые кастрюли и стеклянная посуда не работа. Кастрюли и сковороды на основе железа, совместимые с индукционными варочными панелями, широко доступны, поэтому проблема с посудой действительно проблема, только если у вас есть большая коллекция существующей, неподходящей посуды, которую вы не готов к замене. Действительно, некоторые люди даже видят в этом возможность обновиться. Если вы собираетесь заменить кухонную посуду, обратите внимание на кастрюли и сковородки, сделанные специально для них. для индукции. Некоторые имеют изолированные внешние корпуса (сделанные из керамики или термостойких пластиков), которые остаются относительно холодными до на ощупь с вкрапленными в них кусками нержавеющей стали или железа улавливать магнитное поле варочной панели и превращать его в тепло. Некоторые из них имеют встроенные датчики температуры, которые помогают варочной панели регулировать мощность, необходимую для подачи, что также позволяет автоматическое дистанционное управление из таких вещей, как приложения для смартфонов.

Художественное произведение: Некоторые индукционные плиты используют умные кастрюли со встроенными датчиками. Вот пример того, как он работает. 1) Катушка в варочной панели создает магнитное поле. 2) Кусочек железо или сталь, встроенные в поддон, улавливают поле и преобразуют его в тепло. 3) А термопара (электрический датчик температуры) непосредственно под ней постоянно контролирует, насколько нагревается сковорода. 4) Отдельная индукционная катушка внутри кастрюли получает энергию от варочной панели и преобразует ее в достаточное количество электроэнергии. управлять небольшим радиопередатчиком. 5) Передатчик отправляет информацию от датчика температуры обратно на варочную панель (6). Варочная панель улавливает радиосигнал (7) и при необходимости увеличивает или уменьшает мощность.

Следует отметить еще две незначительные проблемы: индукционные варочные панели могут производить небольшое количество шума (от встроенных вентиляторов охлаждения) и радиочастотного помехи, которые могут представлять очень небольшой риск для людей, носящих кардиостимуляторы (не больше, чем риск, связанный с другими повседневными электрическое оборудование).

Стоит ли покупать индукционную варочную панель?

Если вам нравится скорость и контроль газа, но вы предпочитаете легкость очистки от керамическая варочная панель, а относительно высокая первоначальная стоимость покупки не проблема, индукционная кулинария, возможно, стоит рассмотреть. Не покупайте, чтобы экономить за счет энергоэффективности; вы, вероятно, не будете. Проверять имеющаяся у вас посуда перед покупкой; если вам необходимо приобрести весь новый набор качественных кастрюль и сковородок, который мог бы значительно добавить к расходам на переход на индукционную варку.

Узнать больше

На этом сайте

• Вихретоковые тормоза (электромагнитные тормоза)
• Электричество
• Электрогенераторы
• Электродвигатели
• Магнетизм

Статьи об индукционной кулинарии

• Если индукционные варочные панели настолько хороши, почему их почти никто не использует?: The New York Times (Wirecutter), 25 июня 2019 г. Интересный взгляд на то, почему индукционные варочные панели не завоевали популярность еще.
• Hestan Cue: Оживление интеллектуальной посуды: Wired, апрель 2017 г. Может ли индукционная варочная панель, которой вы управляете с помощью приложения, упростить приготовление пищи для масс?
• Обзор: Breville PolyScience Control Freak Джо Рэя. Wired, 1 апреля 2016 г. Как индукция может повысить точность приготовления пищи на плите.
• Варочная панель Freedom от Чарли Соррела. Wired, 9 января 2012 г. Краткий обзор одной из новейших индукционных варочных панелей.
• Индукция Соблазнение Мэтью Форт. The Guardian, 13 сентября 2010 г. Кулинарный обозреватель в восторге от своей новой индукционной плиты.
• Готова ли индукционная кулинария стать массовым явлением? Ким Северсон. Нью-Йорк Таймс. 6 апреля 2010 г. Исследует плюсы и минусы индукционных варочных панелей и спрашивает, приведет ли их принятие профессиональными поварами к более широкому распространению.
• Индукционные варочные панели: Горячие новые плиты холодны на ощупь от Эвана Пауэлла. Popular Science, февраль 1981 г. Как компания PopSci представила миру первые индукционные варочные панели более 30 лет назад!
• Индукционные варочные панели: Здоровье и безопасность: Федеральное управление здравоохранения Швейцарии, 8 ноября 2011 г. Безопасны ли индукционные варочные панели? Этот авторитетный обзор должен успокоить, хотя и указывает на потенциальные проблемы, если у вас есть кардиостимулятор или имплантированный дефибриллятор. [Страница из архива обслуживается через Wayback Machine.]

Видеоролики

• Демонстрация индукционной плиты Мэттом Ходнеттом из Fulton Innovations демонстрирует индукционное приготовление пищи и беспроводное питание блоггеру Guardian.

Патенты

Патенты всегда заслуживают внимания, когда речь идет о более глубоких технических деталях. Вот подборка из нескольких ранних разработок и одна очень современная передовая варочная панель от Bose:

• Патент США 3 710 062: Устройство индукционного нагрева посуды на металлической основе с улучшенным источником питания и схемой управления стробированием с использованием инфракрасного датчика температуры и улучшенной индукции. Устройство нагревательного змеевика, Филип Питерс, Environment/One Corporation, 9 января. , 1973 г., и патент США 3 740 513: Усовершенствованная комбинированная рабочая поверхность и кухонный блок с использованием индукционного нагрева Джона Матроне и Филипа Питерса, Environment/One Corporation, 19 июня 1973 г. Эти ранние патенты показывают, что индукционные варочные панели всегда считались более безопасными и чистыми. и более удобные альтернативы традиционным печам.
• Патент США: 3,742,173: Метод и оборудование для электронного приготовления пищи с указанием установки мощности, Уильям Корнрампф и Джон Харнден, General Electric, 26, 19 июня.73 и патент США: 3,742,179: Индукционный прибор для приготовления пищи, включая беспроводную передачу данных о температуре, Джон Харнден, General Electric, 26 июня 1973 г. Это два оригинальных патента, охватывающих индукционное приготовление в современном стиле
.
• Патент США: 9 006 622: индукция кулинария Дэвида Беверли и др., Bose Corporation, 14 апреля 2015 г. Более современная варочная панель со встроенными датчиками температуры.

Другие общие книги по электромагнетизму

Для читателей старшего возраста

• Человек, который изменил все: жизнь Джеймса Клерка Максвелла Бэзила Махона. John Wiley, 2015. Относительно новая биография Максвелла, в которой рассматривается революционное влияние, которое он оказал на современную жизнь.

Для младших читателей

• Электричество Крис Вудфорд. Розен. 2013 г. (ранее выпущено Blackbirch, 2004 г.). Одна из моих собственных книг, этот том объясняет, как ученые разгадывали тайны электричества и магнетизма с древних времен до наших дней. Возраст 9–12.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.