小厨房大道理之厨房中的电磁学原理

小厨房大道理

——厨房中的电磁学原理厨房中的常用电器微波炉电磁炉电饭煲豆浆机微波炉简介微波炉就是用微波来煮饭烧菜的工具,它和其他的炉子不同。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量很大，微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，微波上所携带的能量就会被水分子所吸收产生很高的热量，这样食物熟了。下面我们来具体的探讨一下微波炉原理。微波炉原理微波炉的频率是2450MHz，电场方向每秒钟变化24.5亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波炉原理是由一种电子真空管——磁控管(核心元件)，产生2450MHz的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）以每秒24.5亿次的极高速振动．并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟。微波炉的原理图磁控管图微波加热原理

被加热的介质一般可分为无极分子电介质和有极分子电介质。如果将有极分子电介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，即发生极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，也就是热量增加，食物的温度也随之升高，便完成了电磁能向热能的转换。微波炉的工作过程

电控系统将220V交流电压通过高压变压器和高压整流器，转换成4000Ｖ左右的直流电压，送到微波发生器产生微波，微波能量通过波导管传入炉内腔里。由于炉内腔是金属制成的，微波不能穿过。只能在炉腔里反射，并反复穿透食物，加热食物。从而完成加热过程。总结一下吧！1.简单的说，微波炉原理就是在微波炉里面安装有一个微波发生器，该器件能产生频率非常高的电磁波，而电磁波是变化的磁场和变化的电场交替变换产生的，在高频率交替变化的电磁场作用下，食物分子中的正负带电微细粒子也随电磁场的变化而不断来回运动，在反复极化的作用下，食物内释放大量的热能，故在微波炉内，食物都是从内部熟开来的。2.金属外壳能有效屏蔽电磁波，所以在使用微波炉的时候严禁将炉门打开，否则将造成室内所有水分快速气化，引起爆炸或者其他严重事故。微波炉的弊端微波炉的微波在人身体上沿神经纤维造成乙酰胆碱（一种激素物质）的积累，即使微波炉的微波发射极其微弱，也会引起许多疾病。微波炉的电磁外溢（通常机体外面都有完整的金属外壳以及微薄防护板。加之微波炉的拉门有防护锁，因此向外泄漏的微波比较有限）能造成永远不能愈合的烧伤，微波炉能把半径3—5米的磁场结构破坏，在微波炉附近，由于人体细胞振荡所产生的磁场会被扰乱。长时间呆在微波炉旁会引起心跳变慢。一天工作完了就会感到全身疼痛，睡眠被扰乱，记忆力也会发生变化。此外，微波炉对食物的破坏十分可怕，“煮”过的或仅仅回了一回锅的、解冻过的食物，就不再有任何活性维生素了。因此，人们不能图方便就经常使用微波炉。电磁磁炉炉简简介介电磁磁炉炉是是一一种种新新型型的的灶灶具具，，其其原原理理是是应应用用了了“涡涡流流效效应应””。它它无无需需明明火火或或传传导导式式加加热热而而让让热热直直接接在在锅锅底底产产生生，，因因此此热热效效率率得得到到了了极极大大的的提提高高。。是是一一种种高高效效节节能能橱橱具具，，完完全全区区别别于于传传统统所所有有的的有有火火或或无无火火传传导导加加热热厨厨具具。。电磁磁炉炉是是利利用用电电磁磁感感应应加加热热原原理理制制成成的的电电气气烹烹饪饪器器具具。。由由高高频频感感应应加加热热线线圈圈(即即励励磁磁线线圈圈)、、高高频频电电力力转转换换装装置置、、控控制制器器及及铁铁磁磁材材料料锅锅底底炊炊具具等等部部分分组组成成。。使使用用时时，，加加热热线线圈圈中中通通入入交交变变电电流流，，线线圈圈周周围围便便产产生生一一交交变变磁磁场场，，交交变变磁磁场场的的磁磁力力线线大大部部分分通通过过金金属属锅锅体体，，在在锅锅底底中中产产生生大大量量涡涡流流，，从从而而产产生生烹烹饪饪所所需需的的热热。。在在加加热热过过程程中中没没有有明明火火，，因因此此安安全全、、卫卫生生。。以前前电电磁磁炉炉只只用用于于工工业业领领域域，，比比如如炼炼钢钢炉炉等等等等。。随随着着技技术术的的发发展展和和工工艺艺的的完完善善，，电电磁磁炉炉逐逐渐渐走走入入家家庭庭，，成成为为一一种种安安全全可可靠靠、、效效率率很很高高的的新新型型灶灶具具。。电磁磁炉炉原原理理当一一个个回回路路线线圈圈通通予予电电流流时时，，其其效效果果相相当当于于磁磁铁铁棒棒。。因因此此线线圈圈面面有有磁磁场场的的产产生生，，亦亦即即有有磁磁通通量量穿穿过过。。若若所所使使用用的的电电源源为为交交流流电电，，线线圈圈的的磁磁极极和和穿穿越越回回路路面面的的磁磁通通量量都都会会产产生生变变化化。。当有一一导磁磁性金金属面面放置置于回回路线线圈上上方时时，此此时金金属面面就会会感应应电流流来阻阻碍穿穿越回回路面面的磁磁通量量变化化。因因为金金属面面上有有电阻阻，因因此感感应的的电流流就会会使金金属面面产生生热能能，而而使用用此热热能以以煮熟熟食物物。感应的的电流流越大大则所所产生生的热热量就就越高高，煮煮熟食食物所所需的的时间间就越越短。。要使使感应应电流流越大大，则则穿越越金属属面的的磁通变变化率率也就要要越大大，这这样一一来，，原先先通予予交流流电的的线圈圈就需需要越越多匝数缠绕在在一起起，当当然磁场强强度变变化率率也就要要越大大。因因为使使用高高强度度的磁磁场感感应，，所以以炉面面没有有电流流产生生，因因此在在烹煮煮食物物时炉炉面不不会产产生高高温，，是一一种相相对安安全的的烹煮煮器具具。电磁炉炉图纸纸电磁炉炉功放放电路路电磁炉炉的加加热原原理电磁炉炉是采采用磁磁场感感应涡涡流原原理，，它利利用高高频的的电流流通过过环形形线圈圈，从从而产产生无无数封封闭磁磁力线线，当当其通通过导导磁体体（如如：铁铁质锅锅）的的底部部，既既会产产生无无数小小涡流流（一一种交交变高高频电电流）），使使锅体体本生生自行行高速速发热热，然然后再再加热热锅内内食物物。锅和电电磁炉炉内部部发热热线圈圈盘组组成一一个高高频变变压器器，内内部线线圈是是变压压器初初级，，次级级是锅锅。当当内部部初级级发热热线圈圈盘有有交变变电压压输出出后，，必然然在次次级锅锅体上上产生生感应应电流流，感感应电电流通通过锅锅体自自身的的电阻阻发热热（所所以锅锅本身身也是是负载载），，产生生热量量。由于非导磁磁性材材料不不能有有效汇汇聚磁磁力线线，几几乎不不能形形成涡涡流；；另外外，导导电能能力特特别差差的磁磁性材材料由由于其其电阻阻率太太高，，产生生的涡涡流电电流也也很小小，也也不能能很好好产生生热量量。所以：：电磁炉炉使用用的锅锅体材材料是是导电电性能能相对对较好好，铁铁磁性性材料料的金金属或或者合合金以以及它它们的的复合合体。。一般般采用用的锅锅有：：铸铁铁锅，，生铁铁锅，，不锈锈铁锅锅。纯纯不锈锈铁锅锅材料料由于于其导导磁性性能非非常低低，所所以在在电磁磁炉上上并不不能正正常工工作。。电磁炉炉工作作过程程电流电电压经经过整整流器器转换换为直直流电电，又又经高高频电电力转转换装装置使使直流流电变变为超超过音音频的的高频频交流流电，，将高高频交交流电电加在在扁平平空心心螺旋旋状的的感应应加热热线圈圈上，，由此此产生生高频频交变变磁场场。其其磁力力线穿穿透灶灶台的的陶瓷瓷台板板而作作用于于金属属锅。。在烹烹饪锅锅体内内因电电磁感感应就就有强强大的的涡流流产生生。涡涡流克克服锅锅体的的内阻阻流动动时完完成电电能向向热能能的转转换，，所产产生的的焦耳耳热就就是烹烹调的的热源源。电磁炉炉的利利与弊弊电磁炉炉煮食食的热热源来来自于于锅具具底部部而不不是电电磁炉炉本身身发热热传导导给锅锅具，，所以以热效效率要要比所所有炊炊具的的效率率均高高出近近1倍倍（更更节能能）。。当磁场场内的的磁力力线通通过非非金属属物体体时，，不会会产生生涡流流，故故不会会产生生热力力。炉炉面和和人都都是非非金属属物体体，本本身不不会发发热，，因此此没有有被电电磁炉炉烧伤伤的危危险，，更不不怕风风吹，，不会会爆炸炸或引引致气气体中中毒（（更安安全））。电磁炉炉在工工作过过程中中会产产生极极低频频电场场与磁磁场，，由于于与金金属加加热对对象是是分开开的，，因此此电磁磁炉电电磁辐辐射量量比普普通家家电高高数十十倍乃乃至上上百倍倍。谈一谈谈电磁磁辐射射其实人人类一一直生生活在在电磁磁环境境里。。地球球本身身就是是一个个大磁磁场，，其表表面的的热辐辐射和和雷电电都可可产生生电磁磁辐射射。此此外，，太阳阳及其其他星星球也也自外外层空空间源源源不不断地地产生生电磁磁辐射射。但但天然然产生生的电电磁辐辐射对对人体体是没没有损损害的的，对对人体体构成成威胁胁、对对环境境造成成污染染的是是人工工产生生的电电磁辐辐射。。家用电电器、、电子子设备备、移移动通通讯设设备等等电器器装置置，只只要处处于操操作使使用状状态，，它的的周围围就会会存在在电磁磁辐射射。又又听说说电磁磁辐射射可以以穿透透包括括人体体在内内的多多种物物质。。有人人因此此将产产品电电磁辐辐射产产生的的污染染比喻喻为““隐形形杀手手”。。电磁辐辐射并并没有有想象象中的的那么么可怕怕。电电磁辐辐射只只有超超过一一定的的数值值时，，才会会对人人的身身体产产生不不良影影响。。只要要进行行适当当的屏屏蔽防防护，，就可可以大大大降降低辐辐射影影响。。电饭煲煲简介介电饭煲煲是家家庭生生活中中不可可缺少少的家家用电电器，，是是人们们煮米米饭的的主要要工具具。目目前，，市场场上的的电饭饭煲有有两种种：一一种是是采用用微电电脑模模糊控控制技技术的的自动动电饭饭煲；；另一一种是是采用用机械械控制制的普普通电电饭煲煲。普普通电电饭煲煲主要要由发发热盘盘、限限温器器、保保温开开关、、杠杆杆开关关、限限流电电阻、、指示示灯、、插座座等组组成。。电饭煲煲工作作原理理智能电电饭煲煲主要要由电电源部部分和和控制制电路路组成成，主主控电电路与与热敏敏电阻阻形成成反馈馈回路路。主控电电路实实现两两种功功能，，一是是采集集热敏敏电阻阻反馈馈回来来的温温度值值，二二是依依据用用户选选用的的工作作方式式，对对继电电器的的工作作方式式的改改变来来对电电热盘盘加热热的控控制。。控制方方法大大致为为：当当电热热盘温温度达达到当当前的的要求求后，，继电电器的的开关关打开开，以以切断断电热热盘的的电源源，当当下降降到一一定的的温度度范围围后通通电加加热，，闭合合继电电器，，以使使电热热盘始始终保保持在在适合合的温温度范范围以以内。。1.煮饭饭插上电源源线，按按下煮饭饭按钮，，磁钢限限温器吸吸合，带带动磁钢钢杠杆，，使微动动开关从从断开状状态转到到闭合状状态，从从而接通通电热盘盘的电源源，电热热盘上电电发热，，由于热热盘与内内锅充分分接触，，热量很很快传导导到内锅锅，内锅锅也把相相应的热热量传导导到米和和水，使使米和水水受热升升温至沸沸腾。由于水的的沸腾温温度是100℃℃，维持持沸腾，，这时磁磁钢限温温器温度度达到平平衡，维维持沸腾腾一段时时间后，，内锅里里的水已已基本被被米吸干干，而且且锅底部部的米粒粒有可能能连同糊糊精粘到到锅底形形成一个个热隔离离层，因因此，内内锅底部部会以较较快的速速度，由由100℃上升升到103℃±±2℃，，相应磁磁钢限温温器温度度从110℃上上升到145℃℃左右，，热敏磁磁块感应应到相应应温度，，失去磁磁性不吸吸合，从从而推动动磁钢连连杆机构构带动杠杠杆支架架，把微微动开头头从闭合合转为断断开状态态，断开开电热盘盘的电源源，从而而实现电电饭煲的的自动限限温；进进入保温温状态，，焖饭10分钟钟后，方方可食用用。2.保温温电饭煲煮煮好米饭饭后，进进入保温温过程，，随着时时间推移移，米饭饭的温度度下降，，双金属片片温控器的的温度随随着下降降，当双双金属片片温控器器温度下下降到54℃左左右，双双金属片片恢复原原形，双双金属片片温控器器触点导导通，电电热盘通通电发热热，温度度上升，，双金属属片温控控器温度度达到69℃左左右，双双金属片片温控器器断开，，温度下下降，重重复上述述过程，，实现电电饭煲（（锅）的的自动保保温功能能。3.煮粥粥（煲汤汤）采用双发发热管加加热，通通过温度度开关感感应水的的温度实实现大小小功率的的转换，，从而实实现开始始大功率率加热，，水接近近沸腾后后转换为为小功率率加热。。电饭煲原原理图（注：从从网上找找的，不不太清楚楚，看个个大概吧吧！）豆浆机简简介豆浆机，，采用微微电脑控控制，实实现预热热、打浆浆、煮浆浆和延时时熬煮全全自动化化，这些些过程都都是通过过MCU有关关脚控制制，相应应三极管管驱动，，再由多多个继电电器组成成的继电电器组实实施电路路转换来来完成。。豆浆机由由杯体、、机头、、电热器器、防溢溢电极、、温度度传感器器、防防干烧电电极、、刀片、、网罩这这八部分分构成。。豆浆机工工作原理理整个电路路由微电电脑芯片片控制，，若杯内内盛水在在正常范范围之内内，接通通电源，，电源指指示灯ＡＡ（Ｄ８８绿灯））亮。按按下启动动键Ｂ（（Ｋ３）），ＩＣＣ复位，，{17}脚输输出高电电平Ｑ２２导通，，继电器器Ｋ２吸吸合，发发热管ＧＧ通电加加热；随随着杯内内水温的的升高，，测温电电极Ｈ的的电阻随随之变化化，当温温度升高高到７５５℃时，，ＩＣ{17}脚输出出低电平平，发热热管停止止加热，，此时ＩＩＣ{11}脚脚输出高高电平，，Ｑ１导导通，继继电器ＫＫ１吸合合，电动动机Ｍ得得电转动动开始打打浆。打打浆持续续２０秒秒，停１１０秒，，共打浆浆４次；；打浆结结束ＩＣＣ{17}脚又又输出高高电平，，发热管管又继续续加热。。当豆浆浆煮沸，，泡沫上上升至防防溢电极极Ｊ时，，ＩＣ{9}脚脚输入低低电平，，{17}脚输输出低电电平，停停止加热热，片刻刻后又开开始加热热，前后后共煮沸沸３次，，可保证证豆浆煮煮熟，加加热结束束ＩＣ{16}脚输出出信号，，蜂鸣器器鸣叫，，提示豆豆浆已经经煮好。。正正常情情况下，，测温电