现代炊具——电饭锅,本文主要内容关键词为:电饭锅论文,炊具论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
现代炊具中卫生清洁、节约能源、使用方便的电饭锅(电饭煲)就特别受到人们的青睐,那么它应用了哪些物理知识?加热、保温原理如何呢?
1 应用的物理知识
1.1 电学知识
电饭锅的电路原理如图1。
(1)加热部分 由限温开关①(磁钢限温器)、加热器、R[,1]、指示灯①(红)等元件组成。
(2)保温部分 由保温开关②(双金属片触点开关)、加热器、R[,2]、指示灯②(黄)等元件组成。
(3)接地部分 由接地线③和电饭锅外壳组成, 有防止漏电而引起的触电作用。
1.2 热学知识
电饭锅热学知识原理如图2。
(1)限温开关①:手动闭合后加热,温度升高到居里点(103℃)时,自动断开,且不能自行复位。
(2)保温开关②:是一个双金属片触点开关, 它的内层热胀系数小,外层热胀系数大,常温(或温度低于60℃)时处于自然闭合状态,当温度升高到80℃时向内弯曲,自动断开。
1.3 磁、杠杆知识
利用磁、杠杆结构如图3。
1.4 大气压与沸点知识
新式的电压力锅利用增大大气压提高沸点的方法,除了原有加热保温功能外,还具备普通热压力锅的功能,真是如虎添翼,更是得到人们的欢迎。
2 加热、保温原理
2.1 加热原理
当作用于手动按钮,即在杠杆的作用下,将永磁体向上移动,使永磁体与感温磁钢吸合,此时进入加热状态,红灯发光,锅内温度超过居里点103℃后(此时保温开关也被断开),感温磁钢失去磁性, 永磁体在重力和弹片的作用下使杠杆将限温开关①断开,加热过程完成。
2.2 保温原理
当锅内温度低于60℃时,双金属片向外张开,使保温开关接通,原来发光的黄灯被短路而熄灭,此时又进入自动加热状态,红灯发光,在温度高于80℃时,双金属片又自动向内弯曲而断开,R[,2]连入电路,进入保温状态,这样循环往复,就实现了自动保温,其保温范围是60—80℃。
2.3 电阻R[,1]、R[,2]的作用
加热时,开关①(或开关②)闭合,R[,2]和黄灯被短路,由于R[,1]的电阻较大,起到一个限流作用。 从而防止通过红灯的电流过大而不烧坏红灯。
保温时,开关①(或开关②)断开,R[,2]和黄灯被串联在电路中,黄灯发光,由于R[,1]、R[,2]的电阻相差较小且都较大,R[,2] 起分压作用,既让电路中有较小的保温电流,又不致烧坏黄灯。由于R[,1]的限流作用,使得通过红灯的电流更小,从而使红灯不能发光。因此,加热和保温过程中,红、黄灯会交替发光,起到它们各自的指示作用。
3 补充说明
(1)由上面的分析可知,若是饭煮不熟或饭被烧焦,故障在磁钢限温器;若是不能自动保温,则问题在双金属片保温开关。
(2)如果用电饭锅烧开水,由于温度达不到居里点,就不能停止加热,只有将水烧干后才会停止加热,但保温却可继续进行,也不会烧坏电饭锅。