磁場(chǎng)線(xiàn)圈是常見(jiàn)的炊具，利用電磁感應產(chǎn)生的渦流加熱食物。與傳統電爐、燃氣灶相比，磁場(chǎng)線(xiàn)圈具有熱效率更高、爐面清潔、無(wú)有毒一氧化碳、火力穩定、易于控制等諸多優(yōu)點(diǎn)。

　　一、渦流

　　磁場(chǎng)線(xiàn)圈到底是怎么工作的？前面我們說(shuō)過(guò)，英國物理學(xué)家法拉第zui早發(fā)現了電磁感應現象，即當磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，導體中存在感應電流。后來(lái)科學(xué)家麥克斯韋推導出電磁感應的原因是變化的磁場(chǎng)會(huì )在周?chē)臻g產(chǎn)生一個(gè)垂直于磁場(chǎng)首尾相連的電場(chǎng)，稱(chēng)為渦旋電場(chǎng)。如果渦流電場(chǎng)中有導體，電場(chǎng)會(huì )推動(dòng)電荷運動(dòng)，產(chǎn)生渦流。

　　磁場(chǎng)線(xiàn)圈就是用這個(gè)原理做出來(lái)的。在磁場(chǎng)線(xiàn)圈時(shí)，普通的50Hz交流電通過(guò)一定的方法變成直流電，再變成20hz左右的高頻電流。當高頻電流流入磁場(chǎng)線(xiàn)圈面板中的線(xiàn)圈時(shí)，會(huì )產(chǎn)生高頻磁場(chǎng)。

　　線(xiàn)圈產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)會(huì )在其周?chē)a(chǎn)生高頻電場(chǎng)，遇到導體——鍋底時(shí)會(huì )產(chǎn)生渦流。由于鐵鍋內的阻力，這種渦流會(huì )產(chǎn)生熱量。也就是說(shuō)，磁場(chǎng)線(xiàn)圈加熱的原理是直接在鍋底產(chǎn)生電流加熱食物，而磁場(chǎng)線(xiàn)圈面板產(chǎn)生的熱量很少。鍋底的熱量大部分被食物吸收，所以熱效率很高。據統計，磁場(chǎng)線(xiàn)圈的能量轉換效率為90個(gè)點(diǎn)，對于傳統電暖器來(lái)說(shuō)是70個(gè)點(diǎn)，而燃氣灶因為加熱周?chē)諝?，熱效率只?0個(gè)點(diǎn)。如果打開(kāi)磁場(chǎng)線(xiàn)圈，但鐵鍋沒(méi)有放進(jìn)去，渦流電場(chǎng)附近沒(méi)有導體，所以既不會(huì )產(chǎn)生電流，也不會(huì )產(chǎn)生熱量。此時(shí)磁場(chǎng)線(xiàn)圈會(huì )同時(shí)報警和斷電，比傳統爐灶更anquan。

　　磁場(chǎng)線(xiàn)圈一般用鐵鍋或不銹鋼鍋，因為鐵鍋有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):

　　1.鐵鍋是導電的。如果使用不導電的陶瓷鍋，就不能產(chǎn)生渦流。

　　2.鐵鍋是鐵磁性的。所謂鐵磁性，是指當外加磁場(chǎng)時(shí)，物質(zhì)會(huì )被磁化，形成與外磁場(chǎng)方向相同的磁場(chǎng)，從而強化外磁場(chǎng)。高頻電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)加強后，可以產(chǎn)生更強的渦流電場(chǎng)，電流足夠大。如果用銅壺或鋁壺，這兩種金屬不是鐵磁的，不能加強磁場(chǎng)，所以渦流電場(chǎng)不夠大。

　　二、磁場(chǎng)線(xiàn)圈對人體有害嗎？

　　因為磁場(chǎng)線(xiàn)圈產(chǎn)生高頻振蕩磁場(chǎng)，會(huì )產(chǎn)生電磁波。而磁場(chǎng)線(xiàn)圈的頻率只有2萬(wàn)Hz左右，比20億Hz的微波爐低10萬(wàn)倍。而且磁場(chǎng)線(xiàn)圈輻射的電磁波范圍很小，jingxian于磁場(chǎng)線(xiàn)圈附近的小范圍，強度不足以對普通人造成傷害。

　　然而，這種電磁波仍然可能影響一些電子設備。比如帶起搏器的人，zui好避免離磁場(chǎng)線(xiàn)圈太近。

　　三、渦流的應用及其危害。

　　除了微波爐，渦流在生活中還有很多應用。比如機場(chǎng)安檢使用的手持安檢儀(金屬探測器)原理與磁場(chǎng)線(xiàn)圈相同。

　　安檢儀中有一個(gè)線(xiàn)圈，當交流電通過(guò)時(shí)會(huì )產(chǎn)生變化的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)會(huì )產(chǎn)生渦流電場(chǎng)。如果探測器附近有金屬導體，導體中會(huì )產(chǎn)生渦流。這個(gè)渦流還會(huì )產(chǎn)生感應磁場(chǎng)，探測器中的一些元件可以感受到這個(gè)磁場(chǎng)，所以會(huì )發(fā)出警報。探雷器等工具的原理也差不多。

　　漩渦也有一些危害。當電流和磁場(chǎng)發(fā)生變化時(shí)，就會(huì )產(chǎn)生熱量。如果這種熱量不是我們所需要的，就會(huì )造成能量損失，降低效率。zui典型的就是變壓器。

　　我們之前說(shuō)過(guò)，變壓器的基本原理是在一端輸入可變電流產(chǎn)生可變磁場(chǎng)，通過(guò)導磁介質(zhì)將可變磁場(chǎng)引入變壓器的另一端，通過(guò)電磁感應對變壓器進(jìn)行變換。

　　在這個(gè)過(guò)程中，由于磁場(chǎng)在變化，導磁介質(zhì)中會(huì )形成渦流，變壓器會(huì )變得很熱，不僅影響效率，還容易起火。為了解決這個(gè)問(wèn)題，首先用電阻比較大的硅鋼做導磁介質(zhì)，同時(shí)將背形的硅鋼一個(gè)個(gè)粘在一起，中間用絕緣介質(zhì)隔開(kāi)。這確保了磁場(chǎng)可以沿著(zhù)硅鋼片傳導，但是渦流大大減小。

　　即便如此，變壓器在工作時(shí)也會(huì )發(fā)熱。我們手機電腦的充電器里都有變壓器，充電的時(shí)候會(huì )變熱。小時(shí)候玩任天堂游戲，變形金剛也是zui容易被熱到的。父母不在家的時(shí)候，孩子偷偷玩電子游戲。當父母回來(lái)時(shí)，他們應該觸摸變壓器。如果是熱的，說(shuō)明孩子沒(méi)有乖乖學(xué)習。然而，現在的孩子應該不知道這種游戲機，每個(gè)人都對手機著(zhù)迷。