Bếp từ và nguyên lý hoạt động


Bếp từ họat động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ (Induction cooking). Đồ nồi niêu xoong chảo nhất thiết phải là lọai dí nam châm vào mà dính thì mới đun nấu được.

 
Nguyên lý chính của bếp điện từ là dùng dòng Fucô để làm nóng trực tiếp từ nồi nấu. Vì lý do đó, nồi nấu phải được chế tạo bằng vật liệu sắt từ (một số nồi nấu làm bằng Inox không sử dụng được. Do nồi được làm nóng trực tiếp nên hiệu suất truyền nhiệt rất cao, ít tổn thất nhiệt. Phần mạch điện bên trong có sử dụng cầu chỉnh lưu AC-DC, mạch dao động tần số cao, IGBT điều khiển công suất, cuộn dây cảm ứng và tất nhiên là phải có MicroController để điều chỉnh và kiểm soát chế độ nấu…
 
Về hiệu suất của bếp từ: cực cao! Đến 90%! Vì năng lượng gần như được truyền trực tiếp để làm dao động các phân tử của nồi nấu, trong khi bếp ga hiệu suất khoảng 55%; bếp điện thường khoảng 65%. Như vậy, nếu các bác đang dùng gas chuyển sang dùng bếp từ sẽ tiết kiệm được khoảng 40% tiền nhiên liệu, tương tự: từ bếp điện sang bếp từ sẽ tiết kiệm được khoảng 25-30% chi phí.
 
Bếp từ và nguyên lý hoạt động 1
 
Cấu tạo của bếp từ:
Bêp có 1 cuộn dây để tạo ra từ trường biến thiên với tần số cao có thể thay đổi được, ta chỉnh nhiệt độ của bếp bằng cách thay đổi tần số này. Một cách gần đúng có thể coi tất cả từ thông hướng thẳng góc với mặt bếp để xuyên lên đáy nồi.
 
Tại sao đáy nồi sao sinh nhiệt được?
Dòng FU-CO là dòng điện được sinh ra khi có một từ thông xoay chiều xuyên qua một vật (mặt phẳng) là kim loại “thẩm từ”, nó tuân theo định luật “Bàn tay trái”. Chiều của dòng FU-CO.
 
Nguyên Tắc Hoạt Động
Dòng FU-CO này sẽ làm cho vật (đáy nồi) sinh nhiệt tương đối lớn vì ta có thể xem đáy nồi là cuộn dây thứ cấp có điện trở rất nhỏ, các electron di chuyển với tốc độ cao sẽ va đập lẫn nhau nên sinh nhiệt, nhiệt lượng sinh ra nhiều hay ít phụ thuộc vào : Cường độ từ trường, Tần số từ trường và Diện tích mạch từ (đáy nồi)
Về nguyên lý hoạt động, loại bếp này áp dụng hiện tượng cảm điện từ do Faraday khám phá ra từ năm 1830. Nhưng mãi đến gần 150 năm sau các chuyên viên nghiên cứu nhóm Thomson mới có ý định áp dụng hiện tượng này trong việc chế tạo ra chiếc bếp từ…
 
 
Vật dẫn nằm yên trong từ trường biến thiên.
Sự biến thiên của từ thông qua một môi trường dẫn điện làm xuất hiện ngay trong môi trường ấy những sđđ cảm ứng
Các dòng điện cảm ứng trong trường hợp này được gọi là dòng điện Foucault, biến đổi một số điện năng ra nhiệt năng. Theo hiệu ứng Joule – Lenz, và do đó tăng nhiệt độ của môi trường.
Xác định số điện năng bị mất đi vì dòng điện Foucault
 
Lò điện cao tần : Dòng điện Foucalt để đun nóng kim loại trong các
lò điện cao tần . Quấn quanh lò các vòng dây rồi cho dòng điện xoay chiều cao tần chạy qua. Dòng điện cao tần sinh ra từ trường biến thiên cao tần , sinh ra dòng điện Foucault lò điện cao tần gây nhiệt đủ lớn nung chảy kim loại trong lò. Chỉ có kim loại mới nóng chảy, còn võ lò bằng gốm ( dòng điện Foucault không làm nóng chảy khối điện môi).
 
Kim loại chuyển động trong từ trường không đổi :
Khi kim loại chuyển động trong từ trường thì các electron tư do bị từ trường tác dụng lực Lorentz, khiến các electron tự do chuyển động có hướng sinh ra dòng điện cảm ứng và cũng gọi là dòng điện Foucault, dòng điện Foucault vừa sinh ra tức thời tác dụng lực có chiều cản trở chuyển động của vật dẫn (qui tắc bàn tay trái).
Tác dụng này được ứng dụng trong các dụng cụ đo điện từ như máy đo điện năng, bộ phận hãm dao động trong các dụng cụ đo, trong những bộ thắng xe (phanh xe) điện từ trong những ôtô hạng nặng…
 
Hi vọng bài viết trên sẽ giúp bạn hiểu được phần nào nguyên lý hoạt động của bếp điện từ!

Viết bình luận: