Техника

Из-за чего происходит нагрев детали в индукционной печи согласно офф. науки ?

Если поместить внутри катушки металлический или иной электропроводящий предмет, в теле предмета (детали) вследствие явления электромагнитной индукции наведутся вихревые токи (токи Фуко), которые вследствие электрического сопротивления материала детали вызовут её нагрев.

В индукционных печах и устройствах тепло в электропроводном нагреваемом теле выделяется токами, индуктированными в нем переменным электромагнитным полем. Таким образом, здесь осуществляется прямой нагрев.

Индукционный нагрев металлов основан на двух физических законах: законе электромагнитной индукции Фарадея-Максвелла и законе Джоуля-Ленца. Металлические тела (заготовки, детали и др.) помещают в переменное магнитное поле, которое возбуждает в них вихревое электрическое поле. ЭДС индукции определяется скоростью изменения магнитного потока. Под действием ЭДС индукции в телах протекают вихревые (замкнутые внутри тел) токи, выделяющие теплоту по закону Джоуля-Ленца. Эта ЭДС создает в металле переменный ток, тепловая энергия, выделяемая данными токами, является причиной нагрева металла. Индукционный нагрев является прямым и бесконтактным. Он позволяет достигать температуры, достаточной для плавления самых тугоплавких металлов и сплавов.

Интенсивный индукционный нагрев возможен лишь в электромагнитных полях высокой напряженности и частоты, которые создают специальными устройствами - индукторами. Индукторы питают от сети 50 Гц (установки промышленной частоты) или от индивидуальных источников питания - генераторов и преобразователей средней и высокой частоты.

Простейший индуктор устройств косвенного индукционного нагрева низкой частоты - изолированный проводник (вытянутый или свернутый в спираль), помещенный внутрь металлической трубы или наложенный на ее поверхность. При протекании по проводнику-индуктору тока в трубе наводятся греющие ее вихревые токи. Теплота от трубы (это может быть также тигель, емкость) передается нагреваемой среде (воде, протекающей по трубе, воздуху и т. д.).

Источник: http://electricalschool.info/main/drugoe/235-indukcionnyjj-nagrev-i-indukcionnaja.html
II
Igor Igor
57 991
Лучший ответ
Елена Дукачёва
Елена Дукачёва
63 180
Про толлей улыбнуло...) Сам то кто? Что в интернете только один этот сайт нашёл?
какой же ты тупой....
Лена Ахмадеева
Лена Ахмадеева
96 888
Вихри враждебные веют над нами,
Темные силы их злобно гнетут...
В твой пропитый моск, заражённый бледной спирохетой, не приходит мысль, что индукционный нагрев придумали целенаправленно, а не случайно нашли?
Женя Фоменко
Женя Фоменко
61 874
Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла.
Сая Ирманова
Сая Ирманова
69 685
Юрий Бармин Да за счёт токов Фуко.
Принцип индукционного нагрева заключается в преобразовании энергии электромагнитного поля, поглощаемой электропроводным нагреваемым объектом, в тепловую энергию.

В установках индукционного нагрева электромагнитное поле создают индуктором, представляющим собой многовитковую цилиндрическую катушку (соленоид). Через индуктор пропускают переменный электрический ток, в результате чего вокруг индуктора возникает изменяющееся во времени переменное магнитное поле. Это — первое превращение энергии электромагнитного поля, описываемое первым уравнением Максвелла.

Нагреваемый объект помещают внутрь индуктора или рядом с ним. Изменяющийся (во времени) поток вектора магнитной индукции, созданной индуктором, пронизывает нагреваемый объект и индуктирует электрическое поле. Электрические линии этого поля расположены в плоскости, перпендикулярной направлению магнитного потока, и замкнуты, т. е. электрическое поле в нагреваемом объекте носит вихревой характер. Под действием электрического поля, согласно закону Ома, возникают токи проводимости (вихревые токи). Это — второе превращение энергии электромагнитного поля, описываемое вторым уравнением Максвелла.

В нагреваемом объекте энергия индуктированного переменного электрического поля необратимо переходит в тепловую. Такое тепловое рассеивание энергии, следствием чего является нагрев объекта, определяется существованием токов проводимости (вихревых токов). Это — третье превращение энергии электромагнитного поля, причем энергетическое соотношение этого превращения описывается законом Ленца — Джоуля.

Описанные превращения энергии электромагнитного поля дают возможность:
1) передать электрическую энергию индуктора в нагреваемый объект, не прибегая к контактам (в отличие от печей сопротивления)
2) выделить тепло непосредственно в нагреваемом объекте (так называемая «печь с внутренним источником нагрева» по терминологии проф. Н. В. Окорокова), в результате чего использование тепловой энергии оказывается наиболее совершенным и скорость нагрева значительно увеличивается (по сравнению с так называемыми «печами с внешним источником нагрева»).

На величину напряженности электрического поля в нагреваемом объекте оказывают влияние два фактора: величина магнитного потока, т. е. число магнитных силовых линий, пронизывающих объект (или сцепленных с нагреваемым объектом), и частота питающего тока, т. е. частота изменений (во времени) магнитного потока, сцепленного с нагреваемым объектом.

Это дает возможность выполнить два типа установок индукционного нагрева, которые различаются и по конструкции и по эксплуатационным свойствам: индукционные установки с сердечником и без сердечника.

По технологическому назначению установки индукционного нагрева подразделяют на плавильные печи для плавки металлов и нагревательные установки для термической обработки (закалки, отпуска), для сквозного нагрева заготовок перед пластической деформацией (ковкой, штамповкой), для сварки, пайки и наплавки, для химико-термической обработки изделий и т. д.

По частоте изменения тока, питающего установку индукционного нагрева, различают:
1) установки промышленной частоты (50 Гц), питающиеся от сети непосредственно или через понижающие трансформаторы;
2) установки повышенной частоты (500-10000 Гц), получающие питание от электромашинных или полупроводниковых преобразователей частоты;
3) высокочастотные установки (66 000-440 000 Гц и выше), питающиеся от электронных генераторов.
Александра Волкова ипать так много написано... но уже выяснили правильный ответ. Вихри электромагнитного поля при большой силе тока очень быстро вращаются и силой трения нагревают образец. Офф. наука называет эти вихри эфироны - "токи фуко"
в двух словах... или в двадцати...

высокочастотное переменное электромагнитное поле заставляет электроны в проводнике стремительно менять направление движения

физика школьного курса...
"Тролли традиционно сразу в мусорку"

А ты давно из мусорки выбрался? Скоро опять засунут, не надолго разбанили...
Температура как считали эта мера внутренней энергии, вообще это понятие аддитивное.
насколько я понимаю нагрев инициируется возбуждением электронного газа посредством наведения индукции нагреваемой детали
Из за сильного магнитного поля который ускоряет электроны в заготовке от чего и происходит нагрев, что то похожее в микроволновке
токи фуко
из за электромагнитной индукции...
Oleg Savchenko
Oleg Savchenko
13 932
Видишь ли, "дорогой друг", согласно не-офф. науке индукционная печь не может в принципе работать.
Вот такая, панимаш, загогулина ©
Александра Волкова Вы кажется вопрос не читали
токи наводимые магнитным полем катушки вокруг - токи - нагрев - токи фуко
Ускоряя время, ЭМП искривляет пространство вокруг нагреваемого материала. Частицы материала ускоряются за счет телепортации из одного времени в другое.
Олег Заруднев
Олег Заруднев
3 709
В переменном магнитном поле в металлическом слитке возникают замкнутые токи (токи Фуко). Они одновременно могут поддерживать слиток в воздухе (силой Ампера) и за счет сопротивления (по закону Джоуля-Ленца) плавить. Набери "НИЯУ МИФИ Парение колец" на ютьюбе, там наиболее близкий опыт.
из за большого тока в заготовке
Большинство выводов электромагнетизма базируются на изначально ошибочном понимании и постулате из учебника о том, что якобы вокруг проводника образуется два поля: магнитное и электромагнитное. Сразу два поля! В то время как на самом деле вдоль и вокруг проводника магнитное поле земли существует всегда, структура которого под действием электричества искривляется в вихревое электромагнитное состояние. Т. е. вокруг проводника не образуется два поля, а преобразуется одно которое искривляется !
Что такое электрическое поле, что такое магнитное поле и что такое электромагнитное поле ?
Электрическое поле это электрический ток, просто мера, как температура, разность потенциалов и оно не материально. Как можно сказать что температура или электричество материально? Никак. А вот Магнитное поле Земли материально, а Электромагнитное поле это изменение структуры магнитного поля Земли в вихревое электромагнитное состояние. Именно так, а никак иначе быть не может, даже тогда, когда Вы скажете "вихревые токи Фуко" то под "вихревым" нельзя понимать сами "токи", а только материальную структуру электромагнитного поля, которая может быть вихревой и которая всегда снаружи по отношению к самому проводнику. Именно поэтому великий Эрстед говорил, что "электричество не течет по проводнику, оно втекает в него". Магнитное поле преобразуется в вихревое электромагнитное состояние так: Структура магнитного поля - "относительно" неподвижные соты. Если систему некоторым образом возмутить (деформировать) т. е. сообщить ей температуру, давление или электрическое поле, соты преобразуются в вихревое состояние. Параметры вращения, скорости, определяются параметрами самого возмущения. Например при силе тока 100 ампер и напряжении 1 вольт вихри практически стоят на месте их диаметр 0,1 мм, но частота их вращения огромна. Поэтому они "трутся" создавая трение и образец нагревается. (индукционный нагрев). Т. е. меняя параметры возмущения мы будем менять скорость движения, частоту вращения, размер и геометрию самих вихрей. Грубо говорят: напряжение меняет скорость и диаметр, а сила тока меняет частоту вращения. Вернемся к понятию "относительность", рассмотрев следующую аналогию. Известно, что при нагревании воды ее частицы начинают быстрее двигаться. Вопрос: Частицы начали двигаться с нулевой скорости или они продолжили увеличивать свою скорость так, что для наблюдателя стало заметно отличие и он заключил: "частицы начали увеличивать скорость" *? Т. е. нулевая скорость или как говорят "нулевые колебания" нулевые только относительно наблюдателя процесса или электромагнитного регистрирующего средства. Т. е. грубо говоря частицы наблюдателя и частицы спокойной воды движутся (вращаются) с одинаковыми скоростями, поэтому когда воду нагревают ее частицы не начинают двигаться, а лишь увеличивают (уменьшают) свою скорость так, что становится заметно отличие. То же самое происходит и с частицами магнитного поля, которые в состоянии "нулевых колебаний" имеют сотовую структуру т. е. нулевое, относительно наблюдателя состояние. Как только мы сообщим возмущение системе соты преобразуются в вихревые локальные структуры.
https://www.youtube.com/watch?v=AwikW5LrZi0
Вихревые токи разогревают заготовку под действием джоулева тепла.
ИИи....