【物理知識】電磁爐的原理

電磁爐又稱為電磁灶，1957年第一臺家用電磁爐誕生於德國。1972年，美國開始生產電磁爐，20世紀80年代初電磁爐在歐美及日本開始熱銷。 電磁爐的原理是電磁感應現象，即利用交變電流通過線圈產生方向不斷改變的交變磁場，處於交變磁場中的導體的內部將會出現渦旋電流（原因可參考法拉第電磁感應定律），這是渦旋電場推動導體中載流子（鍋裡的是電子而絕非鐵原子）運動所致；渦旋電流的焦耳熱效應使導體升溫，從而實現加熱。

電磁爐的爐面是耐熱陶瓷板，交變電流通過陶瓷板下方的線圈產生磁場，磁場內的磁力線穿過鐵鍋、不鏽鋼鍋等底部時，產生渦流，令鍋底迅速發熱，達到加熱食品的目的。灶臺臺面是一塊高強度、耐衝擊的陶瓷平板（結晶玻璃），臺面下邊裝有高頻感應加熱線圈（即勵磁線圈）、高頻電力轉換裝置及相應的控制系統，臺面的上面放有平底烹飪鍋。其工作過程如下：電流電壓經過整流器轉換為直流電，又經高頻電力轉換裝置使直流電變為超過音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應加熱線圈上，由此產生高頻交變磁場，其磁力線穿透灶臺的陶瓷臺板而作用於金屬鍋。在烹飪鍋體內因電磁感應就有強大的渦流產生，渦流克服鍋體的內阻流動時完成電能向熱能的轉換，所產生的焦耳熱就是烹調的熱源。

鍋的材質必須為鐵質或合金鋼，以其高磁導率來加強磁感，從而大大增強渦旋電場及渦流熱功率。其他材質的炊具由於材料電阻率過大或過小，會造成電磁爐負荷異常而啟動自動保護，不能正常工作。同時由於鐵對磁場的吸收充分、屏蔽效果也非常好，這樣減少了很多的磁輻射，所以鐵鍋比其他任何材質的炊具也都更加安全。此外，鐵是人體長期需要攝取的必要元素，但人體只能吸收二價鐵，鐵鍋炒菜中含的是三價鐵，然而身體中的還原性維生素可將3價鐵轉換為2價鐵以利吸收。

電磁爐主要有兩大部分構成：一是能夠產生高頻交變磁場電子線路系統（含電磁爐線圈盤）；二是用於固定電子線路系統，並承載鍋具的結構性外殼（含能承受高溫和冷熱急變的爐面板）。