电磁炉没有着火，那它的原理是什么？一文读懂

电磁炉不像煤气灶，不需要打着火，那它是如何加热食物的？要知道这背后的原理，先从电和磁说起。

一、电是怎么来的？

电是怎么来的？按照中学时代所学的物理知识得知，电和磁是两兄弟，电可生磁，磁也可生电。电就是在闭合回路中，穿过这个闭合回路的磁通量发生变化即可产生电。一个方法是由导体切割磁感线，还有一个方法就是楞次定律。

（一）右手定则

比如在电路的两端放上磁铁的正负极，电路上放一根可移动的金属棒子，移动金属棒子让其切割磁感线（磁感线是看不见摸不着，但却正是存在的，由磁场的N极，去向S极，磁感线一般用以表示磁场的方向），通过这个闭合回路的磁感线条数发生变化，即为磁通量发生了变化，于是这个回路便产生了电，这便是发电的原理。可通过右手定则来判断电流的方向：右手表示可移动的金属棒子，掌心对准N极（即让磁感线从掌心进入），拇指指向金属棒子的移动方向，拇指与四指垂直，四指所指的方向即为感应电流的方向。

右手定则示意图

（二）楞次定律

楞次定律则是磁场的变化导致闭合回路的电流发生变化，而不是磁场固定，靠闭合回路本身在切割磁感线。比如将磁铁的N极靠近闭合回路时，穿过闭合回路的磁通量就越来越强了，这个过程中就会持续产生电流。

同时，可结合右手螺旋定则（又称安倍定则，安倍就是电动力学的先驱者）来判断电流的方向：大拇指伸直，另外四指向手心弯曲，因为此时磁铁是N极越来越近，可理解为是朝着闭合回路“冲过来”的磁感线越来越多了，那么闭合回路就要通过发电来生成反方向的磁场，从而来抵御这种磁通量的变化——对的，重点就是闭合回路需要抵御磁通量的变化，从而让自身发电来生成相反的磁场。那这时大拇指就指向要生成的磁场方向——既然是冲过来的磁感线越来越多，那我生成的磁感线就要冲过去撞你，所以大拇指就指向磁铁的N极，也就是说此时闭合回路产生的磁场的N极和磁铁的N极是反方向的。另外四指则代表电流的方向，无论是单圈还是多圈的螺旋线圈，这方法都符合。这便是楞次定律发电的原理以及电生磁的原理。

但如果磁铁已经穿过闭合回路了，并继续在往前移动，这时就是S极在远离闭合回路，也就是说磁感线在远离闭合回路的背后，此时穿过闭合回路的磁感线方向和刚刚是相反的，且磁感线越来越少，那么为了抵御这种变化，闭合回路就会产生向远离的磁铁“冲过去”的磁场，来弥补越来越少的磁通量，这时大拇指的方向反过来了，四指的方向也跟着反了过来，电流方向也就跟着反过来了，这就是能持续产生电流，而不是只有一瞬间有电的远离，而且电流方向会变化，这便是最简单的交流电，相对于只有一个方向的直流电可谓是升级了。

同理，如果是磁铁的N极在靠近闭合回路到一定程度后，开始向后退，此时虽然穿过闭合回路的磁场方向不变，但是磁通量发生了变化——穿过的磁感线数量越来越少了，那么此时电流方向也会变化，为了产生和磁铁磁场方向一样的磁场，来弥补这种减少，那么此时拇指方向也会指向和N极一样的方向，也就是说此时闭合回路的N极方向和磁铁的N极方向一致，而非相反，这也会持续产生电流，并且是交流电。

如果磁铁停止移动了，闭合回路也没有电了，因为磁通量不变了，也就不需要是生成磁场来抵御这种变化了。

右手螺旋定则示意图，左边即为螺旋线圈

二、电磁炉的原理

那么，电磁炉的原理又是什么呢？电磁炉的这个炉本身相当于一个大号的螺旋线圈，因为右手定则，再加上我们用的是交流电，每一次电的方向和大小都不同，因此通过电磁炉内部线圈的电流也在不断变化，根据电生磁的原理，导致电磁炉持续产生方向和强弱都在不断变化的磁场。锅本身是导体，不同的磁感线穿过锅，会在锅内部产生一圈圈闭合、向漩涡一样的电流，这就是涡流，导致锅本身持续发电。而根据电流的热效应，锅本身具有电阻，电流通过电阻会产生热量，也就是电生热，从而实现加热食物。

所以，电磁炉本身并不发热，而是“隔空让锅自己烧”。同理，电热水壶的原理也是一样，区别只是电磁炉是让锅自身产生涡流发热，而电热水壶是将电磁炉感应的发热体内置在壶底，由发热体发热后传导至水。

三、那电磁炉是不是相当于没有火的大火炉，很危险？

所以如果小朋友调皮直接把手直接放到电磁炉上也不怕，因为人体是非良导体，电阻率极高，即使磁场变化能感应出微弱涡流，电流也小到可以忽略不计，无法产生可感知的热量。同样地，如果直接把食物放上电磁炉，食物也不会直接被烤，因为食物也属于非良导体，直接放电磁炉上不会发热。

四、为什么电磁炉只认铁锅和不锈钢锅？

为什么电磁炉只能用铁锅和不锈钢锅，不用铝锅、铜锅、陶瓷锅、玻璃锅？铝、铜虽然也是导体，能感应涡流，但它们的磁导率低，磁场无法“吸附”在锅上，磁通量变化效率极低，产生的涡流很弱，再加上电阻率太低，涡流在铝锅、铜锅中几乎无阻力流动，电流做功少，热量微乎其微，加热效率极差（因为电生热的本质是电流在电阻上做功）；而陶瓷、玻璃则是绝缘体，完全不导电、不导磁，磁场穿过时完全无法产生涡流，相当于电磁炉对着空气工作，毫无热量，所以无法使用于电磁炉，只能用火烤来加热锅内的食物。

而铁锅、不锈钢锅是良导体，有强导磁性，还有合适的电阻率，涡流流过时能快速将电能转化为热能，且热量不会快速散失。

那复合铝锅为什么又可以呢？因为复合铝锅本质上就是锅底加了一层铁/不锈钢导磁层，实际发热的还是这层导磁金属。

五、那电磁炉为啥可以调节“温度”？

那平常吃火锅，炉的温度可以多档位调节，有些甚至最高能到两三千℃，水的沸点不是只有100℃吗？电磁炉这个温度调节是什么意思？哪来的几千℃？那是功率！档位越高，涡流越猛，水开得越快。

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