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家用电热器具都是利用了电流的热效应吗?

科普小知识2022-06-01 16:53:46
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随着社会的发展和人们生活水平的逐步提高,越来越多的电器进入了我们普通人的家庭。他们中的许多人最终将电能转化为内能,如电熨斗、电熨斗、各种电加热器、厨房用电炉、电磁炉、电饭锅、微波炉、浴室用热水器等。它们都将电能转化为热能,但并非都利用电流的热效应。

根据电热元件的电热转换方式,电热家用电器可分为电阻式、红外线式、感应式和微波式。

I .电阻类型

电阻式电热器具直接利用电流的热效应。这种电器的核心部件是加热元件,它是由高电阻率和高熔点的材料制成的。电流通过加热元件产生热量,然后通过热传递(传导、对流、辐射)将热量传递给被加热的物体。这种加热方法是目前使用最广泛的一种。如电熨斗、电熨斗、电炉、电饭锅(电饭锅)、电热水器、PTC加热器、石英管加热器等。充油电加热器(也称为电油灯,充有高温精炼导热油并产生较大热量)也利用电流的热效应。

第二,红外线类型

红外线也是波长为1?当m在上面时,它很容易被物体吸收,导致物体的温度上升。红外线电加热器利用红外线的热量。它的加热原理是在电热元件——电阻电热丝通电后,将电能转化为热能,加热一些红外辐射物质,从而辐射出红外线加热物体。红外电热器具的原理是辐射加热方式,具有节能效果好、升温快、穿透力强、设备简单、无污染等优点,是一种很有前途的电热器具。

红外系列电加热器的灯管不同于卤素管中的石英管。应时的质量会更好。石英管电加热器是即插即用的,可以快速冷却。它适用于浴室。许多红外线系列电热器被制成风扇的形状,可以摇头,时间和拉伸直杆。因此,如果几个人一起聊天,扇形电热器是非常合适的。然而,远红外系列电热器在使用时会发光,因此不适用于卧室。

浴缸加热器的工作原理是通过红外线灯泡的热辐射来提高照明区域的温度。

电烤箱也叫电烤箱。通常石英管或金属电热管用作加热元件,远红外辐射用于加热食物。电烤箱可以在家里烤肉和意大利面。

三、感应式

感应加热设备本身没有加热元件,但有一定的感应线圈。感应线圈通电后,在加热的器具上产生感应电流,使加热的容器加热,如电磁炉。

电磁炉是厨具市场上的一种新型炊具。它突破了传统明火烹饪法中磁场感应电流(又称涡流)的加热原理。电磁炉通过电子电路板的组件产生交变磁场。当用含铁炊具的底部放置炊具表面时,炊具切断交变磁力线并在炊具底部的金属部分产生交变电流(即涡流)。涡流在导体内部流动以克服内部电阻时产生热量(因此,用于电磁炉烹饪的热源来自电磁炉的底部,而不是电磁炉本身的热量,该热量传导到电磁炉,因此热效率几乎是所有炊具的两倍)。该器具本身以高速产生热量来加热和烹饪食物,从而达到烹饪的目的。它具有升温快、热效率高、无明火、无烟、无有害气体、对周围环境无热辐射、体积小、安全性好、外形美观等优点,可以完成大多数家庭的烹饪任务。

电磁炉的加热原理决定了它所使用的锅必须由导磁材料制成,以达到加热的目的。

四、微波型

微波如何加热食物?首先,我们了解微波的特性:

1.微波是电磁波。其波长为0.01 ~ 1米,相应的频率为30000兆赫至300兆赫。为了便于微波设备的标准化,又不干扰雷达等通信系统,微波炉的工作频率大多选择915兆赫或2450兆赫。

2.当微波在传播过程中遇到铜、铁、不锈钢等金属材料时,会发生反射,金属无法吸收或传导。

3.微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料。就像光穿过玻璃一样,它几乎不消耗能量。

4.由于水分子和其他自身的特性,微波不仅不能透过含水的食物,而且它的能量会被吸收。

微波炉是由微波的这些特性制成的。微波炉的外壳由不锈钢和其他金属材料制成,可以防止微波从微波炉中逸出,以免影响人们的健康。食品容器由绝缘材料制成,如塑料或陶瓷,其微波吸收能力差,因此容器在食品加热过程中几乎不发热。微波炉的核心是磁控管。这种叫做磁控管的电子管是一种微波发生器。它能产生每秒24.5亿次振动频率的微波。它能穿透5厘米深的食物。这种每秒24.5亿次的振动频率可以高速振动物体中的水分子和脂肪分子,导致食物中的水分子和脂肪分子剧烈运动并相互碰撞,从而产生大量的热能。因此,食物是“煮”熟的。这是微波炉加热的原理。

在普通炉子上烹饪食物时,热量总是从外面逐渐进入食物。在微波炉中烹饪时,热量同时直接在整个食物中产生,因此烹饪速度比其他炉灶快4-10倍,热效率高达80%以上。目前,其他炉灶的热效率无法与之相比。然而,微波炉由于烹调时间短,可以很好地保持食物中的维生素和天然风味。例如,在微波炉里煮青豌豆几乎可以防止维生素C的流失。此外,微波还可以杀菌、解冻、干燥等。

使用微波炉时,应注意不要“烧”空,因为“烧”空时微波的能量不能被吸收,这很容易损坏磁控管。还应注意不要直接烧水,以免烧水造成人身伤害。此外,人体组织含有大量的水,因此在磁控管停止工作提取食物后,烤箱门必须打开。

从上述材料中,我们可以看到电阻型、红外型和电感型都直接或间接地利用了电流的热效应。

从能量的角度来看,微波炉的微波类似于无线电波和电视波。它不产生热量,但只是能量。人们日常生活中使用的微波炉是将普通电能转换成2450兆赫的超高频电磁波(即微波),被炉腔中的食物吸收,从而将微波能量转换成食物的热能,从而达到加热食物的目的。