Электростатическая индукция — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Эксперимент с электроскопом показывающий возникновение индуцированного заряда.

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур^[1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

Электростатическая индукция в проводниках[править | править код]

Перераспределение зарядов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды внутри тела практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле. При этом на противоположных сторонах

[2] проводящего тела появятся противоположные наведённые (индуцированные) заряды.

Электростатической индукцией в проводниках пользуются при их заряжении. Так, если проводник заземлить и поднести к нему заряженное отрицательно тело, не касаясь им проводника, то некоторое количество отрицательных зарядов перетечёт в землю, заместившись взамен положительными. Если теперь убрать заземление, а затем и заряженное тело, проводник останется положительно заряженным. Если же сделать то же самое, не заземляя проводник, то после убирания заряженного тела индуцированные на проводнике заряды перераспределятся, и все его части вновь станут нейтральными

[3].

Электростатическая индукция в диэлектриках[править | править код]

Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются.

Наиболее массовое применение находит основанная на данном явлении электростатическая защита приборов и соединительных цепей.

Данный эффект используется в ряде приборов, например в генераторе Ван де Граафа.

1. ↑ атомов, молекул, кристаллических решёток и т.п.
2. ↑ относительно внешнего электрического поля
3. ↑ § 8. Электризация через влияние. // Элементарный учебник физики / Под ред. Г.С. Ландсберга. — 13-е изд. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — Т. 2. Электричество и магнетизм. — С. 24—27.

Электромагнитная индукция — это… Что такое Электромагнитная индукция?

Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Электромагнитная индукция была открыта Майклом Фарадеем 29 августа^{[источник не указан 100 дней]} 1831 года. Он обнаружил, что электродвижущая сила, возникающая в замкнутом проводящем контуре, пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную этим контуром. Величина электродвижущей силы (ЭДС) не зависит от того, что является причиной изменения потока — изменение самого магнитного поля или движение контура (или его части) в магнитном поле. Электрический ток, вызванный этой ЭДС, называется индукционным током.

Закон Фарадея

Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея (в СИ):

где

 — электродвижущая сила, действующая вдоль произвольно выбранного контура,

 — магнитный поток через поверхность, натянутую на этот контур.

Знак «минус» в формуле отражает правило Ленца, названное так по имени русского физика Э. Х. Ленца:

Индукционный ток, возникающий в замкнутом проводящем контуре, имеет такое направление, что создаваемое им магнитное поле противодействует тому изменению магнитного потока, которым был вызван данный ток.

Для катушки, находящейся в переменном магнитном поле, закон Фарадея можно записать следующим образом:

где

 — электродвижущая сила,

 — число витков,

 — магнитный поток через один виток,

 — потокосцепление катушки.

Векторная форма

В дифференциальной форме закон Фарадея можно записать в следующем виде:

(в системе СИ)

или

(в системе СГС).

В интегральной форме (эквивалентной):

(СИ)

или

(СГС)

Здесь  — напряжённость электрического поля,  — магнитная индукция,  — произвольная поверхность,  — её граница. Контур интегрирования подразумевается фиксированным (неподвижным).

Следует отметить, что закон Фарадея в такой форме, очевидно, описывает лишь ту часть ЭДС, что возникает при изменении магнитного потока через контур за счёт изменения со временем самого поля без изменения (движения) границ контура (об учете последнего см. ниже).

• В этом виде закон Фарадея входит в систему уравнений Максвелла для электромагнитного поля (в дифференциальной или интегральной форме соответственно)^[1].

Если же, скажем, магнитное поле постоянно, а магнитный поток изменяется вследствие движения границ контура (например, при увеличении его площади), то возникающая ЭДС порождается силами, удерживающими заряды на контуре (в проводнике) и силой Лоренца, порождаемой прямым действием магнитного поля на движущиеся (с контуром) заряды. При этом равенство продолжает соблюдаться, но ЭДС в левой части теперь не сводится к (которое в данном частном примере вообще равно нулю). В общем случае (когда и магнитное поле меняется со временем, и контур движется или меняет форму) последняя формула верна так же, но ЭДС в левой части в таком случае есть сумма обоих слагаемых, упомянутых выше (то есть порождается частично вихревым электрическим полем, а частично силой Лоренца и силой реакции движущегося проводника).

• Некоторые авторы, например, М. Лившиц в журнале «Квант» за 1998 год^[2] отрицают корректность применения термина закон Фарадея или закон электромагнитной индукции и т. п. к формуле в случае подвижного контура (оставляя для обозначения этого случая или его объединения со случаем изменения магнитного поля, например, термин правило потока)^[3]. В таком понимании закон Фарадея — это закон, касающийся лишь циркуляции электрического поля (но не ЭДС, создаваемой с участием силы Лоренца), и в этом понимании понятие закон Фарадея в точности совпадает с содержанием соответствующего уравнения Максвелла.
• Однако возможность (пусть с некоторыми оговорками, уточняющими область применимости) совпадающей формулировки «правила потока» с законом электромагнитной индукции нельзя назвать чисто случайной. Дело в том, что, по крайней мере для определенных ситуаций, это совпадение оказывается очевидным проявлением принципа относительности. А именно, например, для случая относительного движения катушки с присоединенным к ней вольтметром, измеряющим ЭДС, и источника магнитного поля (постоянного магнита или другой катушки с током), в системе отсчета, связанной с первой катушкой, ЭДС оказывается равной именно циркуляции электрического поля, тогда как в системе отсчета, связанной с источником магнитного поля (магнитом), происхождение ЭДС связано с действием силы Лоренца на движущиеся с первой катушкой носители заряда. Однако та и другая ЭДС обязаны совпадать, поскольку вольтметр показывает одну и ту же величину, независимо от того, для какой системы отсчета мы ее рассчитали.

Потенциальная форма

При выражении магнитного поля через векторный потенциал закон Фарадея принимает вид:

(в случае отсутствия безвихревого поля, то есть тогда, когда электрическое поле порождается полностью только изменением магнитного, то есть электромагнитной индукцией).

В общем случае, при учёте и безвихревого (например, электростатического) поля имеем:

История

В 1820 г. Ганс Христиан Эрстед показал, что протекающий по цепи электрический ток вызывает отклонение магнитной стрелки. Если электрический ток порождает магнетизм, то с магнетизмом должно быть связано появление электрического тока. Эта мысль захватила английского ученого М. Фарадея. «Превратить магнетизм в электричество», — записал он в 1822 г. в своём дневнике. Многие годы настойчиво ставил он различные опыты, но безуспешно, и только 29 августа 1831 г. наступил триумф: он открыл явление электромагнитной индукции. Установка, на которой Фарадей сделал своё открытие, заключалась в том, что Фарадей изготовил кольцо из мягкого железа примерно 2 см шириной и 15 см диаметром и намотал много витков медной проволоки на каждой половине кольца. Цепь одной обмотки замыкала проволока, в её витках находилась магнитная стрелка, удаленная настолько, чтобы не сказывалось действие магнетизма, созданного в кольце. Через вторую обмотку пропускался ток от батареи гальванических элементов. При включении тока магнитная стрелка совершала несколько колебаний и успокаивалась; когда ток прерывали, стрелка снова колебалась. Выяснилось, что стрелка отклонялась в одну сторону при включении тока и в другую, когда ток прерывался. М. Фарадей установил, что «превращать магнетизм в электричество» можно и с помощью обыкновенного магнита.

В это же время американский физик Джозеф Генри также успешно проводил опыты по индукции токов, но пока он собирался опубликовать результаты своих опытов, в печати появилось сообщение М. Фарадея об открытии им электромагнитной индукции.

М. Фарадей стремился использовать открытое им явление, чтобы получить новый источник электричества.

См. также

Примечания

1. ↑ Это уравнение Максвелла может быть переписано в эквивалентном виде
   (здесь просто производная по t внесена под знак интеграла). В таком виде уравнение также может быть включено в систему уравнений Максвелла, причем оговорка о неподвижности контура интегрирования теряет актуальность, так как производная теперь очевидно не действует на границу области (на пределы интегрирования), а само интегрирование в любом случае полагается «мгновенным». В принципе, в таком виде это уравнение также могут называть законом Фарадея (чтобы отличить его от других уравнений Максвелла), пусть в таком виде оно и не совпадает прямо с его обычной формулировкой (но эквивалентно ей в своей области применимости).
2. ↑ М. Лившиц Закон электромагнитной индукции или «правило потока»? // Квант. — 1998. — № 3. — С. 37—38.
3. ↑ Такой отказ объясняется тем, что, в отличие от закона для циркуляции электрического поля, выполняющегося всегда, «правило» корректно работает лишь для случаев, когда контур, в котором вычисляется ЭДС, совпадает физически с проводником (то есть совпадает их движение; в противном же случае правило может не работать (самый известный пример — униполярная машина Фарадея; контур, который в этом случае трудно определить, но кажется довольно очевидным, что он не меняется; во всяком случае, довольно затруднительно указать разумное определение для контура, который бы в этом случае менялся), то есть проявляется парадокс, что для «закона природы» недопустимо.

Ссылки

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (D) — это… Что такое ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (D)?



ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (D)

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (D) — величина, характеризующая электрическое поле в веществе наряду с напряженностью (Е): D = eЕ, где e — диэлектрическая проницаемость вещества. Поток электрической индукции через замкнутую поверхность определяется свободными зарядами, находящимися внутри этой поверхности (т. е. не зависит от связанных зарядов, входящих в состав нейтральных атомов и молекул).

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗГОРОДЬ
• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ КОРОНА

Смотреть что такое «ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ (D)» в других словарях:

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ — (D), векторная величина, характеризующая электрич. поле и равная сумме двух векторов разл. природы: напряжённости электрического поля Е гл. хар ки поля и поляризации среды Р, к рая определяет электрич. состояние в ва в этом поле. В Гаусса системе …   Физическая энциклопедия

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ — (обозначение D), плотность ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТОКА на единицу площади …   Научно-технический энциклопедический словарь

• Электрическая индукция — Не следует путать с явлением электростатической индукции. Не следует путать с явлением электромагнитной индукции. Электрическая индукция Размерность L−2TI Едини …   Википедия

• электрическая индукция — (D), величина, характеризующая электрическое поле в веществе наряду с напряжённостью (Е):D = εE, где ε  диэлектрическая проницаемость вещества. Поток электрической индукции через замкнутую поверхность определяется свободными зарядами,… …   Энциклопедический словарь

• электрическая индукция — elektrinio srauto tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vektorinis dydis D, apibūdinantis elektrinį lauką. Vakuume D = ε₀E; dielektrike D = ε₀E + P; čia ε₀ – elektrinė konstanta, E – elektrinio lauko stipris, P –… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• электрическая индукция — elektrinio srauto tankis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Vektorinis dydis, kurio divergencija lygi tūriniam elektros krūvio tankiui: div D = ρ. atitikmenys: angl. electric displacement density; electric flux density… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

• Электрическая индукция — или электростатическая индукция см. Индукция …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИНДУКЦИЯ — то же, что электрическое смещение …   Естествознание. Энциклопедический словарь

• ИНДУКЦИЯ — (лат. inductio, от in в, и duco веду). 1) возбуждение электричества в проволоке посредством приближения её к электризованному телу. 2) метод мышления, иначе наз. наведение, при котором из частных положений выводят общее заключение. Словарь… …   Словарь иностранных слов русского языка

• ИНДУКЦИЯ — ИНДУКЦИЯ, индукции, жен. (лат. inductio наведение). 1. Метод мышления, при котором из частных суждений выводится общее (филос.). 2. Возбуждение электрической и магнитной энергии под влиянием магнитного поля или приближением заряженного… …   Толковый словарь Ушакова

Электромагнитная индукция — урок. Физика, 9 класс.

Индукционный ток

Великому английскому физику Майклу Фарадею потребовалось почти \(10\) лет, чтобы ответить в \(1831\) году на вопрос, как «превратить магнетизм в электричество».

Что же служит причиной появления тока в катушке, в цепи которой нет источника тока? Ток в катушке всегда возникает при изменении магнитного поля, в котором она находится.

Электрический ток в замкнутом контуре, возникающий при изменении магнитного поля, называется индукционным.

Индукционный ток, так же как и ток от гальванического элемента или аккумулятора, представляет собой упорядоченное движение электронов. 

Причины электромагнитной индукции

Явление возникновения индукционного тока в контуре называют электромагнитной индукцией.

Многочисленные опыты М. Фарадея привели к выводу, что индукционный ток в контуре, замкнутом на гальванометр, возникает при изменении:

• магнитного поля;

• площади контура;

• ориентации контура в магнитном поле.

  

 

 

Во всех случаях изменяется число линий магнитной индукции, то есть меняется магнитный поток.

Индукционный ток возникает при всяких изменениях магнитного потока Ф, пронизывающего контур замкнутого проводника.

Если же магнитный поток через поверхность, ограниченную контуром, не меняется, то индукционный ток в контуре не возникает.

Пример:

если вращать полосовой магнит внутри катушки, замкнутой на гальванометр, вокруг его вертикальной оси, то индукционный ток не возникает, так как магнитный поток не меняется.

Развитие электротехники

Открытие электромагнитной индукции вызвало появление и бурное развитие электротехники. На основе этого явления были созданы генераторы электрической энергии. В их разработке принимали участие учёные и техники разных стран, в том числе и наши соотечественники: Э. Х. Ленц, Б. С. Якоби, М. И. Доливо-Добровольский и др.

 

 

Применение электромагнитной индукции

Явление электромагнитной индукции лежит в основе действия индукционной плиты. Индукционные токи при изменении магнитного поля возникают не только в проволочных контурах, но и в массивных образцах металла. Эти токи называют вихревыми токами, или токами Фуко. В массивных проводниках вследствие малости электрического сопротивления токи могут быть очень большими и вызывать значительное нагревание. Принцип работы индукционной плиты показан на рисунке. Под стеклокерамической поверхностью плиты находится катушка индуктивности, по которой протекает переменный электрический ток, создающий переменное магнитное поле. Частота тока составляет \(20\)–\(60\) кГц. В дне посуды наводятся токи индукции, которые нагревают его, а заодно и помещённые в посуду продукты. Нет никакой теплопередачи снизу вверх, от конфорки через стекло к посуде, а значит, нет и тепловых потерь. С точки зрения эффективности использования потребляемой электроэнергии индукционная плита выгодно отличается от всех других типов кухонных плит.

 

 

1 — посуда из ферромагнитного материала;

2 — стеклокерамическая поверхность;

3 — слой изоляции;

4 — катушка индуктивности.

Индукционная плита — Википедия

Индукционная плита (Вид сверху) Индукционная плита (Вид сбоку)

Индукционная плита — кухонная электрическая плита, разогревающая металлическую посуду индуцированными вихревыми токами, создаваемыми высокочастотным магнитным полем частотой 20–100 кГц.

Устройство индукционной плиты:
в центре катушка с датчиком температуры, покрытым термопастой. Внизу справа вентилятор для охлаждения катушки и радиатора транзистора. Справа вверху плата фильтра питания.

Конструкция плиты состоит из корпуса, платы управления на микроконтроллере, к которому подключен датчик температуры и схема управления силовой частью, силовая часть с мощным выпрямителем и импульсным регулятором (обычно на IGBT-транзисторе).

Регулирование мощности осуществляется, как правило, двояко: непрерывно и импульсно^[1]. Для последовательного инвертора с изменяемой частотой (variable-frequency invertor, VFI) это выглядит так: на максимальной мощности плита работает на наибольшей частоте (как правило, это 50–100 кГц), при снижении мощности частота понижается. Но ниже (примерно) 20 кГц частоту не понижают во избежание появления некомфортного для пользователей звука (частоты выше 20 кГц люди не слышат). Поэтому при задании мощности ниже той, при которой инвертор работает на частоте 20 кГц, конфорка переходит в режим прерывистого нагрева: раз в несколько секунд включается и выключается. Чем на меньшее время она будет включаться, тем меньше будет мощность (вид широтно-импульсной модуляции).

Индукционные плиты изготавливаются различного конструктива: выпускаются как малогабаритные переносные устройства, имеющие одну-две конфорки (настольные), так и варочные поверхности, предназначенные для встраивания в кухонную мебель и отдельностоящие стационарные плиты.

Также выпускаются печи с комбинированным набором нагревательных элементов: часть конфорок индукционные, часть используют ТЭНы.

Знак, означающий совместимость посуды с индукционной плитой

При работе с плитой желательно использовать специальную посуду, изготовленную из материала с подходящими характеристиками, который бы эффективно поглощал энергию магнитного поля. Такими характеристиками являются удельное сопротивление и магнитная проницаемость (влияет на глубину скин-слоя).

Вопреки расхожему заблуждению, материал посуды для индукционного нагрева принципиально не обязан обладать ферромагнитными свойствами, но на практике для достижения высокого КПД (без которого применение подобных плит не имело бы смысла) подходящим материалом оказались только металлы-ферромагнетики, в частности — обыкновенная сталь (скин-слой в них гораздо тоньше, а значит, их сопротивление, возникающее в них при помещении в магнитное поле вихревым токам намного выше, и выделение тепла в том же магнитном поле тоже выше), поэтому посуду для индукционных печей можно проверять магнитом. Современные индукционные плиты автоматически распознают пригодную посуду и только в этом случае переходят в рабочий режим (включают магнитное поле).

Вообще, традиционная эмалированная железная (стальная) посуда отлично подходит для индукционных плит. Но, если кастрюля имеет дно не современное, плоское, а «в старом стиле», с возвышением в центральной части, возможно появление заметного гула или писка при работе из-за колебаний этого возвышения наподобие диафрагмы громкоговорителя.

Посуда из нержавеющей стали (ферромагнитной — есть и немагнитная) и чугуна тоже, как правило, хорошо подходит. Общее правило: если у посуды в дне имеется слой ферромагнитного металла (например, сталь), не отделённый от конфорки ничем, кроме диэлектриков (например, эмалью) — посуда подойдёт, независимо от того, какие материалы и какой толщины лежат выше ферромагнитного слоя (магнитное поле выше него практически не проникает).

В продаже имеются стальные диски, которые и нагреваются непосредственно от возникающего индукционного поля и позволяют использовать посуду, которая сама по себе для таких плит не подходит, а также за счёт толщины диска выравниваются колебания температуры нагрева-охлаждения при использовании плит с импульсным способом регулировки мощности^{[источник не указан 1099 дней]}.

Достоинства:

• Не требуется времени на разогрев конфорки (в отличие от плит с ТЭНами) — энергия выделяется прямо в толще посуды, сразу с заданной мощностью. Это вплотную приближает индукционные плиты по удобству к газовым.
• КПД около 90 % (в отличие от 60–70 % у электрических плит с резистивными нагревательными элементами и 30–60 % у газовых плит) благодаря отсутствию утечки мимо посуды потоков тепла от раскалённых резистивных нагревательных элементов или газов.
• Конфорки не включатся, если не обнаружат на своей поверхности посуду с магнитным дном (в противном случае это быстро вывело бы из строя высокочастотный генератор, а также возможен ущерб здоровью под действием мощного магнитного поля). Чтобы конфорка включилась, нужно перекрыть посудой существенную часть её площади (как правило, диаметр дна посуды должен быть не менее чем примерно половина диаметра конфорки).
• При снятии посуды плита отключается. У электрических плит с классическим резистивным нагревательным элементом конфорка нагрета постоянно независимо от того, находится на ней продукт или нет — как следствие, дополнительный расход электроэнергии и нагрев воздуха в помещении. Указанный эффект, кроме того, позволяет снизить расходы на кондиционирование помещения, что особенно важно летом.
• Точнее поддерживает заданную температуру посуды (при наличии вообще такой возможности у плиты, при сравнении плит одного ценового класса) благодаря тому, что датчику температуры, измеряющему температуру посуды, не мешает своим теплом раскалённый резистивный нагревательный элемент или газовое пламя.
• Зависимость мощности от напряжения сети практически отсутствует.
• Поверхность индукционных плит нагревается только от посуды и по этой причине нагревается не очень сильно, быстро остывает в выключенном состоянии, что снижает риск получения ожогов.
• Большое количество программ приготовления пищи (относительно газовых плит).
• В большинстве дизайнов гладкая стеклянная поверхность индукционной плиты легко очищается от грязи благодаря низкой рабочей температуре, так как на ней крайне медленно образуются обугленные или затвердевшие остатки масел и другой пищи.
• Отсутствует неприятный запах. В случае применения старых плит, имеющих ТЭНы, на их поверхности сгорают частицы пищи и пыли, с чем связан неприятный запах гари.
• Используемая посуда снаружи почти не пригорает, т. к. нет раскалённых поверхностей и открытого пламени.

Недостатки:

Индукционная плита внакладку врезана в столешницу

• Требования к посуде. Для такой плиты пригодна только посуда из ферромагнитного материала.
• У индукционных плит из-за их малой инерционности (и особенностей регулирования мощности) при варке в посуде с тонким дном это способно иногда вызвать неприятный эффект «прерывистого кипения». Индукционные плиты высокого класса от этого избавлены: там применяются более сложные схемы регулирования мощности, способные нагревать посуду непрерывно практически со сколь угодно малой мощностью.
• Некоторые индукционные плиты имеют общие высокочастотные генераторы на несколько конфорок. При работающих одновременно конфорках они не могут нагревать на максимальную мощность.
• Возможным и неподтвержденным недостатком является воздействие магнитного излучения плиты на другие приборы.

Впервые вихревые токи были обнаружены французским учёным Д. Ф. Араго (1786—1853) в 1824 г. в медном диске, расположенном на оси под вращающейся магнитной стрелкой. За счёт вихревых токов диск приходил во вращение. Это явление, названное явлением Араго, было объяснено несколько лет спустя M. Фарадеем с позиций открытого им закона электромагнитной индукции: вращаемое магнитное поле наводит в медном диске вихревые токи, которые взаимодействуют с магнитной стрелкой. Вихревые токи были подробно исследованы французским физиком Фуко (1819—1868) и названы его именем. Фуко также открыл явление нагревания металлических тел, вращаемых в магнитном поле, вихревыми токами.

Индукционный нагрев — нагрев тел в электромагнитном поле за счёт теплового действия вихревых электрических токов, протекающего по нагреваемому телу и возбуждаемого в нём благодаря явлению электромагнитной индукции, стал использоваться в индукционных тигельных печах. 19 октября 1909 года получил патент на индукционную печь Александр Николаевич Лодыгин.

1. ↑ В большинстве современных электрических плит с резистивными нагревателями регулирование мощности осуществляют изменением скважности импульсов (на любой мощности, кроме полной).

какая лучше, плюсы и минусы каждой

Каждая домохозяйка мечтает об удобной и многофункциональной помощнице в ежедневном приготовлении пищи на всю семью, естественно, чтобы она к тому же имела стильный, современный дизайн. Если ваш дом не подключен к городскому газопроводу, вам подойдет индукционная плита, или электрическая.

Какая же из них лучше и экономичнее, ведь они обе запитаны от электрической сети. Чтобы ответить на это вопрос и узнать все положительные и отрицательные стороны каждой модели, советуем прочитать нашу статью.

Отличия

Основное различие — это принцип нагревания оригинальных по-своему устройств.

Электроплита сначала разогревает конфорки до заданной пользователем температуры, а затем передает тепло посуде, установленной на них.

У индукционной модели все диаметрально противоположно: катушки специальной сборки создают индукционный вихревой ток, который нагревает дно посуды, а затем и содержимое. Варочная панель при этом остается холодной и нагревается в процессе приготовления еды только от посуды.

Система нагревания является главным различием между этими электрическими моделями, не говоря уже о внутреннем устройстве и отдельных деталях. Электрическую конфорку невозможно установить отдельно от всего корпуса изделия, а индукционные панели при некоторых доработках вольготно располагаются в столешнице кухонного стола и прекрасно функционируют.

Сравнение электрической плиты и индукционной панели

Каждый из представленных вариантов имеет плюсы и минусы, о которых мы поговорим отдельно. Существуют и индивидуальные, характерные только им особенности, на них пользователям необходимо обратить внимание еще до приобретения.

Индукционная панель

1. Стоимость довольно высокая, но из-за высокой экономии расхода электроэнергии все затраты окупаются, по утверждению специалистов, в среднем в течение первого года эксплуатации.
2. На разогрев конфорок времени не требуется.
3. Автоматика отключает подачу тока, если нет на поверхности панели посуды.
4. Пользователи могут задавать температуру с точностью до 1 градуса и выставлять время приготовления пищи.
5. Простое управление — не требуется особого ухода, т. к. нет пригорания на поверхности.
6. Для правильного приготовления еды необходима специальная посуда с идеально плоским дном, выполненная из чугуна или стали.
7. При контакте с индукционной моделью надо снять часы, чтобы они не намагнитились, а также все украшения, чтобы при нагревании они не обожгли вам кожу.

Электрические плиты

1. Стоят намного дешевле и работают бесшумно.
2. Можно использовать практически любую посуду без ограничений.
3. Конфорки долго разогреваются, но и медленно остывают, что очень ценится многими опытными профессиональными поварами: можно оставить блюдо «доходить» на уже выключенной плите.
4. Обладают большой степенью опасности пожара и нанесения травматических ожогов.
5. Энергопотребление значительно больше, чем у индукционной модели.

Каждая модель имеет индивидуальные преимущества, как, впрочем, и недостатки, поэтому при выборе надо сопоставить все нюансы.

Плюсы и минусы электрической модели

Принцип нагревания конфорок мы уже обсуждали, поэтому сразу перейдем к тому, что лучше у электрических плит:

1. Отсутствуют продукты горения, как у газового аналога.
2. Бесшумность функционирования.
3. Удобное и простое использование.
4. Широкий ассортимент позволяет сделать необходимый выбор нагревательных элементов, количество конфорок, тип управления.
5. Приемлемая для потребителей стоимость.

Существует и ряд недостатков:

• расход электроэнергии довольно значительный, потому что конфорки долго разогреваются до максимальной температуры;
• сильный нагрев может быть источником случайного ожога;
• время полного разогрева довольно продолжительное — 4-5 минут;
• вода закипает после 10-15 минут активного нагревания;
• долгое остывание способствует созданию парникового эффекта на кухне в летнее время.

Если в семье есть маленькие дети, то необходимо закрывать двери на кухню во время приготовления еды и в процессе остывания конфорок после продолжительной работы.

Достоинства и недостатки индукционной панели

Эта модификация варочной поверхности отличается следующими положительными качествами:

1. Низкое потребление электрической энергии.
2. Поверхности конфорок нагреваются от посуды не выше 50-60 градусов.
3. Вся поверхность при процессе приготовления еды остается холодной.
4. Уникальная безопасность — при попадании на плиту мелких предметов из столового набора конфорки не включаются.
5. Имеется в арсенале несколько режимов работы.
6. Вода закипает через 5 минут, при этом расход энергии не выше 0,35 кВт/час.
7. Быстрый разогрев посуды в течение минуты за счет применения вихревых магнитных токов.
8. При отсутствии в посуде воды или в сковороде содержимого автоматика отключает подачу тока.

Как и у всякой техники, имеются некоторые негативные стороны:

• катушки при работе могут издавать небольшое гудение;
• высокая стоимость;
• нужна специальная посуда из чугуна или ферромагнитных сплавов;
• поверхность панели боится точечных ударов — она мгновенно раскалывается и становится непригодной для дальнейшего использования.

В новых разработках моделей шум практически не возникает, но посуда должна применяться специальная, с довольно толстыми стенками — как раз тонкостенные изделия и создают шум, а не сама плита.

Какая плита экономичнее

Здесь все просто: индукционные модели отличаются мгновенным нагреванием и аналогичным остыванием — если ток отключен, то индукционные катушки не вырабатывают магнитный поток, и разогрев дна посуды отсутствует. При регулировке температуры пользователем ее изменение происходит мгновенно — нет нужды ожидать, пока конфорка разогреется или остынет, т. к. происходит нагревание посуды, а не поверхности конфорки, которая ограничена на панели красным цветом.

Поэтому и вывод довольно простой: электрическая энергия индукционными панелями расходуется более рационально, поэтому оплата счетов гораздо меньше. Эти модели считаются намного экономичнее, для сравнения — электрические в 1,5 раза больше используют энергии.

Преимущества индукционной плиты

Мы уже разобрались с положительными качествами и недостатками этих плит, теперь перечислим их достоинства по сравнению с электрическими моделями:

1. Индукционные панели безопасны для детей и домашних животных, т. к. без наличия на ее поверхности специальной и непустой посуды нагревания не происходит. Обжечься или спровоцировать возгорание оставленная без присмотра техника неспособна, да и автоматика отключает ее полностью от сети через полчаса, если пользователь не проявляет никакой активности.
2. В сравнении с обычными электрическими плитами, им не требуется определенное время для разогревания — 2 литра воды закипает за 5,5 минут, что другим аналогам недоступно.
3. Еще одно немаловажное преимущество — простая уборка, т. к. варочная поверхность никогда не нагревается, то и пригореть на ней продуктам питания невозможно. Поэтому ее можно регулярно протирать влажной губкой и сухой мягкой тряпкой — огромная разница с уборкой электрических моделей.
4. Потребляют энергии эти модели гораздо меньше, поэтому экономия в счетах за оплату коммунальных услуг довольно ощутима.

Индукционные панели имеют одну уникальную особенность — режим «бустер», которая позволяет кратковременно направить всю мощность изделия на одну конфорку, намного увеличивая ее производительность для эффективного использования.

Нюансы правильного выбора

Ассортимент современных плит для бытового использования довольно широк, поэтому сделать верный выбор потребителю бывает непросто. Представляем вашему вниманию основные различия между электрическими и индукционными моделями:

1. Главное отличие — это принцип действия обоих вариантов. Электроплита вначале разогревает конфорки, а затем и посуду, установленную на них. У второго варианта задействован принцип электромагнитной индукции: медные катушки, которые находятся под панелью, активируют вихревые магнитные токи, которые нагревают днище специальной посуды. Пища готовится, а поверхность плиты остается прежней температуры.
2. Для приготовления еды на электропечи используется любая посуда, а на индукционной панели — только с ферромагнитными свойствами, из цветного металла кухонная утварь не годится.
3. Пока посуда не заполнит 70% площади конфорки, индукционная модель не начинает работать, и не будет никакого эффекта, если она будет пустая. На мелкие предметы кухонной посуды умная техника не обращает внимания, что весьма положительно отражается на общей безопасности, особенно когда в семье есть подрастающее поколение, отличающееся большой любопытностью.
4. Скорость приготовления любых блюд на электрической модели намного ниже, чем у индукционной панели — это обусловлено отличием технологического процесса.
5. Индукционный вариант обладает некоторыми негативными нюансами: их не рекомендуется устанавливать вблизи от другой бытовой техники (стиральная машина, холодильник или духовой шкаф), т. к. специфика работы изделия может неадекватно воздействовать на их функциональные возможности.

Если у вас на кухне уже преобладает посуда с ферромагнитными свойствами, вы имеете финансовую возможность без особого ущерба для семейного бюджета приобрести новую технику на кухню, то смело можете выбрать индукционную панель и наслаждаться преимуществами инновационных технологий.

 

Выводы

Индукционная панель является усовершенствованной технологичной разновидностью привычной для пользователей электрической плиты, только нагревание здесь происходит не спирали, а непосредственно дна посуды. Отличие их в том, что первая считается более экономичной, практически безопасной и простой в эксплуатации. Но для нее необходима специальная посуда.

Явление электрической индукции — это… Что такое Явление электрической индукции?



Явление электрической индукции

Эксперимент с электроскопом показывающий возникновение индуцированного заряда.

Генератор высокого напряжения на базе эффекта электростатической индукции.

Электростатическая индукция — явление наведения собственного электростатического поля, при действии на тело внешнего электрического поля. Явление обусловлено перераспределением зарядов внутри проводящих тел, а также поляризацией внутренних микроструктур^[1] у непроводящих тел. Внешнее электрическое поле может значительно исказиться вблизи тела с индуцированным электрическим полем.

Электростатическая индукция в проводниках

Перераспределение электронов в хорошо проводящих металлах при действии внешнего электрического поля происходит до тех пор, пока заряды практически полностью не скомпенсируют внешнее электрическое поле внутри тела. При этом на противоположных сторонах^[2] проводящего тела появятся противоположные наведённые(индуцированные) заряды.

Электростатическая индукция в диэлектриках

Диэлектрики в электростатическом поле поляризуются.

Применение

Наиболее массовое применение находит основанная на данном явлении электростатическая защита приборов и соединительных цепей.

Данный эффект используется в ряде приборов, например в генераторе Ван де Граафа.

Ссылки

Примечания

1. ↑ атомов, молекул, кристаллических решёток и т.п.
2. ↑ относительно внешнего электрического поля

Wikimedia Foundation. 2010.

• Явление Христа народу (картина)
• Яваскрипт

Смотреть что такое «Явление электрической индукции» в других словарях:

• Электричество, явление — Э. называется то, содержащееся в теле, что сообщает этому телу особые свойства, вызывает в нем способность действовать механически на некоторые другие тела, притягивать или при известных условиях отталкивать их, а также вызывает в самом этом теле …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Закон электромагнитной индукции Фарадея —     Классическая электродинамика …   Википедия

• Электричество — (Electricity) Понятие электричество, получение и применение электричества Информация о понятии электричество, получение и применение электричества Содержание — это понятие, выражающее свойства и явления, обусловленные структурой физических… …   Энциклопедия инвестора

• Электричество — Э. называется то, содержащееся в теле, что сообщает этому телу особые свойства, вызывает в нем способность действовать механически на некоторые другие тела, притягивать или при известных условиях отталкивать их, а также вызывает в самом этом теле …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Гальвани, Луиджи — Луиджи Гальвани Luigi Galvani Луиджи Г …   Википедия

• Гальвани — Гальвани, Луиджи Луиджи Гальвани Luigi Galvani Луиджи Гальвани, отец современной электрофизиологии и создатель теории «животного электричества» Дата рождения …   Википедия

• Луиджи Гальвани — Luigi Galvani Луиджи Гальвани, отец современной электрофизиологии и создатель теории «животного электричества» Дата рождения: 9 сентября 1737(17370909) Место рождения: Б …   Википедия

• Гальванизм — отрасль учения об электричестве. Название гальванизм произошло от имени итальянского (болонского) анатома Гальвани (Алоизий или Луиджи Гальвани, (1737 1798), опыты которого впервые указали на новый для его времени случай возбуждения электричества …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Электростатика —     Классическая электродинамика …   Википедия

• Электростатическое отталкивание — Классическая электродинамика Магнитное поле соленоида Электричество · Магнетизм Электростатика Закон Кулона …   Википедия