Энергия со дна посуды

В стеклокерамических плитах с обычной конфоркой (спиральной, ленточной или галогенной) тепло проходит следующий путь: вначале раскаляется нагревательный элемент конфорки, затем — зона нагрева стеклокерамического покрытия плиты, а уже от поверхности стекла нагревается дно посуды (рис. 2а). Индукционная технология нагрева отличается тем, что тепло возникает в самом дне посуды (рис. 2б). Откуда оно там берется?

Рис. 2. Различие между обычным (а) и индукционным (б) способами нагрева

Под стеклянным покрытием плиты находится медная катушка, по которой протекает высокочастотный электрический ток (рис. 3). По законам, открытым Фарадеем, магнитное поле этого тока, пронизывая дно посуды, наводит в нем — вы уже догадались — электрические токи. Дно кастрюли представляет собой не длинную проволоку, а диск, поэтому токи в нем ходят по кругу, а не текут «по струнке». Эти крутящиеся в дне кастрюли вихревые электрические токи и разогревают дно, а с ним и пищу (рис. 4).

Рис. 3. Индукционная конфорка

Рис. 4. Принцип индукционного нагрева

Есть только одно условие, которое должно в буквальном смысле «железно» соблюдаться: для того, чтобы индукционная конфорка работала, дно посуды должно быть выполнено из материала с четко выраженными ферромагнитными свойствами. Проверку материалов на наличие таких свойств производил в детстве любой из нас, когда получал в руки магнит: к одним предметам он не прилипал, к другим прилипал очень охотно: это и были ферромагнитные материалы. Под большим увеличением можно было бы разглядеть в срезе такого материала области естественной намагниченности (домены). В переменном магнитном поле происходит частая смена направления намагниченности этих областей, благодаря чему в днище посуды выделяется тепло: энергия магнитного поля переходит в тепловую (рис. 5).

Рис. 5. Доменная структура ферромагнитного дна посуды

Никакой передачи тепла через стеклокерамику при этом не происходит. Если по окончании готовки стекло и остается теплым, то только потому, что оно нагрелось от дна кастрюли, а не наоборот. Можно проделать интересный опыт, проложив между стеклом и посудой лист бумаги: яичница поджарится, а бумага не сгорит (рис. 6). Наиболее эффектный вариант этого опыта, который показывают некоторые демонстраторы бытовой техники, выполняется с денежной купюрой. Попробуйте сами!

Рис. 6. Опыт с листом бумаги

Какая же посуда годится для индукционной плиты? Естественно, только та, дно которой обладает ферромагнитными свойствами, например:

— посуда из нержавеющей стали с ферромагнитным дном;

— алюминиевая посуда с ферромагнитным дном;

— чугунная посуда.

А вот посуда из меди, алюминия, жаростойкого стекла и прочих немагнитных материалов для такой плиты бесполезна.