如何解释为什么铝不能在电磁炉上工作？

那些使用电磁炉的厨师很喜欢它们，但有些人对可用的有限类型的锅感到遗憾。my，我的解释能力不足以解释电磁炉的工作原理，足以解释为何铝不适合使用。

现在我想我可以建造一个，但是显然我不能简单地解释它们。

感应炉是高频变压器。初级绕组内置于炉具中，次级绕组位于放置在其上的锅或锅的底部。

原则上，这样的变压器将所有类型的导体用作次级。问题是，您希望在次级绕组中具有较高的电阻。因为高电阻会在锅底或锅底内部产生热量。

这是铝和铜脱落的地方。它们是良好的导体，并且电阻低。

相反，铁由于一个特殊功能而具有很高的电阻：因为它的铁磁AC电流只能在其表面以下的非常薄的层中流动。这就是所谓的皮肤效应。同样，每种金属都显示出集肤效果，但铁的含量是铝和铜的80倍。电阻和热量产生也是如此。

这就是为什么在锅底或锅底需要铁皮的原因。

感应烹饪是通过在烹饪容器的金属中感应一个磁场来进行的，因此产生的电流会导致能量耗散。

对于大约3至10毫米厚的金属，在足够低的频率下，感应磁场会在整个金属中产生。

随着频率的增加，由于所谓的“趋肤效应”，加热区占据了越来越靠近金属外部的区域。
好的Wikipedia在这里讨论：“ 皮肤效应 ”。

维基百科说：

• 集肤效应是交流电（AC）分布在导体内的趋势，使得电流密度在导体表面附近最大，并随导体深度的增加而减小。电流主要在导体的“皮肤”上流动，位于外表面和称为趋肤深度的水平之间。趋肤效应导致趋肤深度较小的较高频率下，导体的有效电阻增加，从而减小了导体的有效横截面。趋肤效应是由于由交流电引起的磁场变化引起的相反的涡流。铜在60 Hz时，趋肤深度约为8.5 mm。在高频下，皮肤深度变得更小。

至关重要的是：

• 趋肤深度也随着导体磁导率的平方根倒数而变化。对于铁，其电导率约为铜的1/7。然而，由于是铁磁的，其磁导率大约是10,000倍。这将铁的趋肤深度降低到铜的趋肤深度的约1/38，在60 Hz时约为220微米。因此，铁丝对交流电源线毫无用处。

这些特性的组合导致铁的损耗高于铜的损耗，因此对于低损耗的输电线路毫无用处，但当使用最佳的实际可用技术时，其却能带来感应损耗和发热。

但是，造成材料损失的因素之一是交流电场的频率。随着频率增加，趋肤深度减小，导电材料的电阻相应增加，损耗增加。对于铜表皮深度，其频率随下表变化。：

铜表皮深度

[来自维基百科的表格。]

目前，出于经济考虑，功率消耗半导体被限制在大约100 kHz的最大开关频率上。此范围内的频率完全可用于加热熨斗烹饪设备。实际上，使用的典型频率实际上在20-100 kHz的范围内，而通常大约25 kHz。

当（或如果）半导体开关的发展允许在1至10 MHz范围内的频率进行经济的功率开关时，与20 kHz时相比，铜趋肤深度将减小约10至30倍。这将使铜的趋肤深度减小到20 kHz时大约为铁的趋肤深度。由于铁的电阻率较高，因此损耗以及铜中的加热仍然会更低，但可能足够高，从而可以开发出创新的基于铜的加热解决方案。

铜与铝/铝/铝相比 *

铝的表皮深度约为铜的1.25倍。
铝的电阻率约为铜的1.6倍。
因此，在相同频率下加热铝比铜加热多25％。给定所有第二阶都容易受到影响，这足够接近相同。

• 再铝质/铝/铝 -怪汉弗莱戴维爵士 :-)