Kann eine Induktionsspule zwei Metallschichten erhitzen?

Stellen Sie sich vor, wir haben eine Induktionsspule, die stark genug ist, um ein Blech zu erhitzen. Wir können eine Platte aus ferromagnetischem Metall in der Nähe der Spule mit Abstand platzieren H 1 , und es wird auf Temperatur erhitzt T 1 , oder auf Distanz H 2 > H 1 damit das Blatt auf Temperatur erwärmt wird T 2 < T 1 .

Ich möchte wissen, was passiert, wenn wir zwei identische Blätter gleichzeitig haben, eines im Abstand H 1 und eine auf Distanz H 2 , auf der gleichen Seite der Spule, mit etwas Isolator zwischen den Blechen (der Isolator leitet keinen Strom, ist nicht ferromagnetisch und leitet Wärme nicht gut). Wird sich das weiter von der Spule entfernte Blech überhaupt erwärmen oder wird das nähere Blech es in irgendeiner Weise vor dem elektromagnetischen Feld abschirmen? Wie werden die Temperaturen T 1 ' Und T 2 ' der Blätter in diesem Experiment sein, höher, niedriger oder gleich sein T 1 Und T 2 ?

Ändert sich die Antwort auf die obige Frage, wenn wir eine kleine leitende Verbindung zwischen den beiden Metallplatten haben, z. B. einen Draht, der sowohl die nahe als auch die ferne berührt, aber der größte Teil ihrer Oberfläche immer noch getrennt ist?

Die Anwendung zu dieser Frage: Ich überlege, mir ein gusseisernes Waffeleisen für meinen Induktionsherd zuzulegen, und versuche mir vorzustellen, wie das funktionieren soll. Übrigens weiß ich, dass ich etwas Wärme durch die Waffel selbst leiten werde, und ich werde sie wahrscheinlich trotzdem drehen, damit beide Platten heiß werden, aber bitte ignorieren Sie diese Effekte bei der Beantwortung der Frage und sagen Sie mir nur die Auswirkungen der Induktion.

Ein Draht wird nicht funktionieren (und das Waffeleisen ist zu dick, Sie müssen es drehen), aber theoretisch, wenn die erste Oberfläche dünn genug wäre und Sie eine Substanz dazwischen hätten, die wie ein Dielektrikum für ein Magnetfeld ist, und das war auch dünn genug, man konnte auch die zweite Fläche erhitzen. Dieser Effekt ist mathematisch genau wie Quantentunneln oder frustriertes TIR.

Antworten (1)

Die Antwort ist nein. Die Eindringtiefe des Magnetfeldes in das erste Blech ist zu gering. Lesen Sie dies zum Beispiel. Die Eindringtiefe δ wird normalerweise durch eine Formel angegeben, die etwa so aussieht:

δ = ρ π μ F ≈ 1 ⋅ 10 − 7 π ⋅ 8.8 ⋅ 10 − 4 ⋅ 20 ⋅ 10 3 ≈ 4.3 ⋅ 10 − 5 M = 0,043 M M

Wo ρ ist der spezifische Widerstand des Materials (ich habe Stahl angenommen), μ ist die magnetische Permeabilität (ich habe Stahl angenommen) und f ist die Frequenz des Magnetfelds (20 kHz liegt am unteren Ende des in Induktionsherden verwendeten Bereichs. Höhere Frequenzen würden noch kürzere Eindringtiefen ergeben.) Angenommen, jede Seite von das Waffeleisen deutlich dicker als 0,043 mm ist, geht dein Plan nicht auf.

Interessant. Ich war immer davon ausgegangen, dass ein Induktionsherd sowohl die Ober- als auch die Unterseite einer Pfanne auf dem Herd erhitzt (aber nicht die Innenseite, aufgrund des Hauteffekts). Jetzt lässt mich Ihre Antwort denken, dass es doch nur die Unterseite sein muss und dass jede Wärme auf der Oberseite durch die Pfanne selbst geleitet wird. Welches ist richtig?
Ich wollte sagen, dass es theoretisch funktionieren würde, wenn Sie nahe genug herankommen könnten, aber wie hier erwähnt, gibt es einen exponentiellen Abfall der Felder, also findet die Erwärmung wirklich nur innerhalb der Hauttiefe statt, dann diffundiert die Wärme von dort aus. So funktionieren Faraday-Käfige im Grunde für elektrische Felder ...
Kann eine Induktionsspule zwei Metallschichten erhitzen?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v