कैसे समझा जाए कि एल्युमीनियम इंडक्शन स्टोव पर काम क्यों नहीं करेगा?


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वे रसोइये जो इंडक्शन रेंज का उपयोग करते हैं, वे उनसे प्यार करते हैं, लेकिन कुछ विलाप सीमित प्रकार के पैन उपलब्ध हैं । काश मेरी व्याख्या की शक्तियां यह बताने के लिए पर्याप्त नहीं हैं कि कैसे एक प्रेरण स्टोव एल्यूमीनियम को उपयुक्त नहीं है यह समझाने के लिए पर्याप्त रूप से काम करता है।

अब मुझे लगता है कि मैं एक का निर्माण कर सकता हूं, लेकिन जाहिर है मैं उन्हें बस नहीं समझा सकता।

जवाबों:


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एक इंडक्शन स्टोव एक उच्च आवृत्ति ट्रांसफार्मर है। प्राथमिक घुमावदार स्टोव में बनाया गया है, द्वितीयक वाइंडिंग उस पर रखे गए बर्तन या पैन के नीचे है।

सिद्धांत रूप में, ऐसा ट्रांसफार्मर माध्यमिक के रूप में सभी प्रकार के कंडक्टरों के साथ काम करता है। समस्या यह है कि, आप द्वितीयक में एक उच्च विद्युत प्रतिरोध चाहते हैं। क्योंकि वह उच्च विद्युत प्रतिरोध वह है जो पॉट या पैन के नीचे की गर्मी पैदा करता है।

और यहां एल्यूमीनियम और तांबा गिरा है। वे अच्छे कंडक्टर हैं और कम इलेक्ट्रिक प्रतिरोध है।

इसके विपरीत लोहे में एक विशेष विशेषता के कारण बहुत अधिक विद्युत प्रतिरोध होता है: क्योंकि यह फेरोमैग्नेटिक एसी धाराएं केवल इसकी सतह के नीचे बहुत पतली परत में प्रवाहित हो सकती हैं। इसे त्वचा प्रभाव कहा जाता है । फिर, हर धातु उस त्वचा प्रभाव को दिखाती है , लेकिन लोहे के लिए यह एल्यूमीनियम और तांबे की तुलना में 80 गुना अधिक है। और इसलिए प्रतिरोध और गर्मी उत्पादन है।

इसलिए आपको अपने बर्तन या पैन के तल में एक लोहे की चादर की जरूरत है।


बहुत कम इंडक्शन स्टोव सही "शॉर्टेड टर्न" स्टाइल रेसिस्टेंस हीटिंग का उपयोग करते हैं (और जो लोग आमतौर पर तांबा, एल्यूमीनियम, आपके पास क्या काम कर सकते हैं!) - सामान्य प्रकार फेरोमैग्नेटिक सामग्रियों के लिए विशिष्ट अन्य चुंबकीय प्रभावों का लाभ उठाते हैं ...
रैकैंडबनमैन

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इंडक्शन कुकिंग खाना पकाने के कंटेनर की धातु में एक क्षेत्र को उत्प्रेरण करके काम करता है ताकि परिणामी धाराओं में ऊर्जा अपव्यय हो।

3 से 10 मिमी मोटी के क्रम में धातु के लिए, कम पर्याप्त आवृत्तियों पर पूरे धातु में प्रेरित क्षेत्र होते हैं।

जैसा कि आवृत्ति में वृद्धि हुई है हीटिंग क्षेत्र धातु के बाहरी के पास तेजी से एक क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है जिसे 'त्वचा प्रभाव' के रूप में जाना जाता है।
अच्छी विकिपीडिया चर्चा यहाँ: " त्वचा प्रभाव "।

विकिपीडिया कहता है:

  • त्वचा का प्रभाव एक कंडक्टर के भीतर वितरित होने के लिए एक वैकल्पिक विद्युत प्रवाह (एसी) की प्रवृत्ति है, ताकि कंडक्टर की सतह के पास वर्तमान घनत्व सबसे बड़ा हो, और कंडक्टर में अधिक गहराई के साथ घट जाती है। विद्युत प्रवाह मुख्य रूप से कंडक्टर की "त्वचा" पर बहती है, बाहरी सतह और त्वचा की गहराई नामक एक स्तर के बीच। त्वचा का प्रभाव कंडक्टर के प्रभावी प्रतिरोध का कारण बनता है उच्च आवृत्तियों पर जहां त्वचा की गहराई छोटी होती है, जिससे कंडक्टर के प्रभावी क्रॉस-सेक्शन को कम किया जाता है। वैकल्पिक धारा के परिणामस्वरूप बदलते चुंबकीय क्षेत्र द्वारा प्रेरित एड़ी धाराओं का विरोध करने के कारण त्वचा का प्रभाव होता है। तांबे में 60 हर्ट्ज पर, त्वचा की गहराई लगभग 8.5 मिमी है। उच्च आवृत्तियों पर त्वचा की गहराई बहुत छोटी हो जाती है।

और, महत्वपूर्ण रूप से:

  • कंडक्टर की पारगम्यता के व्युत्क्रम वर्गमूल के रूप में त्वचा की गहराई भी भिन्न होती है। लोहे के मामले में, इसकी चालकता तांबे के लगभग 1/7 है। हालांकि फेरोमैग्नेटिक होने के कारण इसकी पारगम्यता लगभग 10,000 गुना अधिक है। यह तांबे के बारे में 1/38 लोहे के लिए त्वचा की गहराई को कम कर देता है, 60 हर्ट्ज पर लगभग 220 माइक्रोमीटर। लोहे की तार इस प्रकार एसी बिजली लाइनों के लिए बेकार है।

सुविधाओं का यह संयोजन, जो तांबे की तुलना में लोहे में उच्च नुकसान की ओर जाता है, यह कम हानि बिजली पारेषण लाइनों के लिए बेकार बना देता है लेकिन सबसे अच्छा व्यावहारिक रूप से उपलब्ध तकनीक का उपयोग करते समय आगमनात्मक नुकसान और हीटिंग के लिए बेहतर है।

हालांकि, सामग्री में घाटे के कारकों में से एक एसी क्षेत्र की आवृत्ति है। जैसा कि आवृत्ति बढ़ जाती है त्वचा की गहराई कम हो जाती है, तदनुसार सामग्री का प्रतिरोध बढ़ता है और नुकसान बढ़ता है। आवृत्ति के साथ तांबे की त्वचा की गहराई के लिए नीचे दी गई तालिका में दिखाया गया है। :

तांबे में त्वचा की गहराई

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

[विकिपीडिया से तालिका। ]

वर्तमान में उपभोक्ता बाजार की शक्ति स्विचिंग सेमीकंडक्टर्स आर्थिक विचारों द्वारा लगभग 100 kHz की अधिकतम स्विचिंग आवृत्तियों तक सीमित हैं। लोहे के खाना पकाने के उपकरण को गर्म करने के लिए इस रेंज में आवृत्ति पूरी तरह से पर्याप्त है। उपयोग में आने वाली आवृत्तियाँ वास्तव में 20-100 kHz श्रेणी में होती हैं, जिसमें लगभग 25 kHz सामान्य होती हैं।

जब (या अगर) सेमीकंडक्टर स्विच में विकास 1 से 10 मेगाहर्ट्ज रेंज में आवृत्तियों पर आर्थिक शक्ति स्विच करने की अनुमति देता है तो तांबे की त्वचा की गहराई कम हो जाएगी, जबकि इसकी तुलना में 20 kHz पर लगभग 10 से 30 गुना का कारक होता है। यह 20 kHz पर आयरन के बारे में तांबे की त्वचा की गहराई को कम करेगा। लोहे की उच्च प्रतिरोधकता के कारण नुकसान और इस प्रकार कॉपर में हीटिंग अभी भी कम होगी, लेकिन संभवतः अभिनव कॉपर आधारित हीटिंग समाधानों को विकसित करने की अनुमति देने के लिए पर्याप्त उच्च है।

एल्युमियम / एल्युमिनियम / एल्युमिनियम * की तुलना में तांबा

एल्युमिनियम स्किन की गहराई लगभग 1.25 x कॉपर की होती है।
एल्युमिनियम प्रतिरोधकता कॉपर के 1.6 x के बारे में है।
तो एक ही आवृत्ति पर एल्यूमियम हीटिंग कॉपर के लिए लगभग 25% अधिक होने के लिए उत्तरदायी है। जो कि लगभग समान है जिसे दिए गए सभी दूसरे ऑर्डर प्रभावित होने के लिए उत्तरदायी हैं।


संख्याओं के साथ अच्छी व्याख्या, धन्यवाद!

जैसा कि विज्ञापन प्रति को समझते हैं, पैनासोनिक का "सभी मेटल" इंडक्शन हॉब 120kHz पर स्विच कर रहा है। business.panasonic.com/KY-MK3500.html जो बताता है कि 1 मेगाहर्ट्ज की जरूरत नहीं है।
शैनन सेवरेंस

@ShannonSeverance वे शुद्ध खाना पकाने के बर्तन लक्षित प्रेरण का उपयोग करते हैं, लेकिन मुझे संदेह है कि वे "धोखा" दे रहे हैं। आपकी टिप्पणी को पढ़ने के बाद मैंने यह स्थापित करने का प्रयास किया कि वे क्या करने का दावा कर रहे हैं। यह कहीं भी पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है (कि मुझे मिल सकता है) लेकिन वे लगभग सभी जगह वास्तविक रसोई के ताप का उल्लेख करते हैं, और इस पृष्ठ पर वे कहते हैं ...
रसेल मैकमोहन

... "... कुशल 1200 कॉपर-वायर कॉइल विभिन्न पैन प्रकारों का पता लगाता है और रसोई घर में इष्टतम दक्षता के लिए आईआर सेंसर के साथ पैन के आधार के संपर्क में केवल cooktop क्षेत्र को गर्म करने के लिए 90 kHz तक ऊर्जा उत्पन्न करता है। ।… ”। || इसके अलावा: 3500 वाट की ताप क्षमता पूरी तरह से विशाल है और यह बताती है कि वे एक बिजली स्तर का उत्पादन कर सकते हैं जो स्टील के बर्तनों के लिए विशाल ओवरकिल है, लेकिन जो छोटा सा अंश है जैसे कि कॉपर के लिए पर्याप्त है। टीबीडी ...
रसेल मैकमोहन

लिंक्ड पैनासोनिक एक व्यावसायिक उत्पाद है। उस बाजार में 3.5kW इंडक्शन हॉब्स की पेशकश बहुत ही साधारण है। मुझे लगता है कि PR Newswire piece खराब लिखा गया है। उत्पाद पृष्ठ से, "पैन की धातु में विद्युत प्रतिरोध केवल पैन को गर्म करता है, न कि पूरे कुकटॉप को।" लेकिन मैं उस कोण से उनके दावों का मूल्यांकन करने के लिए भौतिकी के पक्ष को बिल्कुल नहीं जानता।
शैनन सेवरेंस
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