应用物理技术——家用电器厨房器具,实验报告、预习报告、数据解读

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1、广东第二师范学院学生实验报告院（系）名称物理系班别姓名专业名称物理学（师范）学号实验课程名称实验项目名称应用物理技术——家用电器厨房器具2实验时间201年月日时1时实验地点物理实验成绩指导老师签名内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳（数据、图表、计算等）、实验结果与分析、实验心得、实验问题回答一、实验目的1、掌握电磁炉、微波炉的使用；2、熟悉电磁炉、微波炉主电路部件。3、掌握的电磁炉、微波炉的结构及工作原理。4、测量电磁炉、微波炉的电磁辐射。二、实验原理电磁灶是一种利用电磁感应加热方法烹调食物的家用电热炊具，它具有安全、卫生、高效、节能的

2、特点。（一）电磁灶的工作原理及分类1．电磁灶的工作原理电磁灶主要由励磁装置、铁磁材料锅底的炊具以及控制部分组成，当励磁线圈中通过交流电时，在线圈周围将产生交变磁场，即电能变为磁能，这一交变磁场的磁力线经过锅底形成回路，而在锅底的良导电材料中产生感应电势，从而在锅底产生感应电流，这样磁能又转变成电能。然后这一涡流在锅底内通过锅底本身材料电阻产生焦耳热，从而最终实现电能与热能的转换。2．电磁灶的分类电磁灶一般按感应线圈中的电流频率分为低频和高频两大类。低频电磁灶一般直接使用工频电流（50Hz或60Hz)，故又称为工频电磁灶；而高频电磁灶是利用工频变成高频后的电流(20kHz

3、以上）。由于其使用电流频率不同，故而两种电磁灶的结构、电路和性能特点各不相同。在家用电磁灶中，使用较多的还是高频电磁灶。（二）电磁灶的基本结构1．工频电磁灶工频电磁灶基本结构如图8-19所示，它是由励磁线圈、励磁铁芯、灶台台板、壳体、烹饪锅、控制元件等部分组成。工频电磁灶设计和制造的关键问题是消除使用中电磁灶本升身产生振动和噪声，同确保使用者的安全。早期工频电磁灶的励磁线圈仅有两个磁极，锅体的振动和噪声很大，后来采用四个以上多个磁极和在线圈中串接移相电容后，锅体的振动和噪声就大大减小了。工频电磁灶对烹饪锅的结构和材料有一定的要求，如要求烹饪锅导磁导热性好，热效率高，发热

4、量大，耐腐蚀等。研究表明单一材料不论哪种都不满足要求，不适于制造工频电磁灶的锅体，必须采用不同金属的复合材料才行。复合材料的典型结构一般是由铝一铁复合板为基材，采用不锈钢包复，形成从内到外的不锈钢一铁一不锈钢一铝四层复合体。132．高频电磁灶高频电磁灶的基本结构如图8-20所示，它由高频感应加热线圈、高频电子转换装置、控制系统、灶台台板、烹调锅等部分组成。工作时，整流器首先将工频电流转换为直流电，再通过高频电子转换装置使其转换为高频电流。高频电流流过扁平空心螺旋状的感应加热线圈后，产生高频交变磁场，其磁力线穿透灶面作用于金属烹调锅产生涡流而发热。高频电磁灶中，必须有高频

5、转换电路将频率为50Hz的工频电流转换为高频电流，这是工频电磁灶与高频电磁灶在结构上的本质区别，用于高频电磁灶的高频转换电路形式很多，实际采用的电路差别也很大。同时，高频电磁灶有较完善的控制和保护电路，但实际应用的电路差别也很大。对于高频转换电路、控制系统电路的基本工作原理，读者可以参照有关资料。电磁灶的台面板一般采用高强度，耐高温的钢化陶瓷材料或石英微晶玻璃制作而成。微波炉结构特点和工作原理微波炉主要由炉腔、炉门和控制电路等几部分组成。1．炉腔：是一个微波谐振腔，是把微波能变为热能对食物进行加热的空间。在炉腔底部装一只由微型电机带动的玻璃转盘，把被加热食品放在转盘上与

6、转盘一起旋转，使其与炉内的高频电磁场作相对运动，以达到炉内食品均匀加热的目的。2．炉门：是食品的进出口。炉门由金属框架和观察窗组成。既要求从门外可以观察到炉内食品加热的情况，又不能让微波泄漏出来。观察窗的玻璃夹层中有一层金属微孔网，既可透过它看到食品，又可防止微波泄漏。由于金属网孔大小是经过精密计算的，所以完全可以阻挡微波的穿透。3．控制电路：控制电路如图1所示，又分为低压电路，控制电路和高压电路三部分。高压变压器次级绕组之后的电路为高压电路，主要包括：磁控管、高压电容器c、高压变压器T、高压二极管D。磁控管是微波炉的心脏，微波能就是由它产生并发射出来的。它的工作需要很

7、高的脉动直流阳极电压和约3～4V的灯丝电压。由高压变压器及高压电容器、高压二极管构成的倍压整流电路为磁控管提供了满足上述要求的工作电压。高压变压器初级绕组之前至微波炉电源入口之间的电路为低压，电路(也包括了控制电路)主要包括：保险管Fu、热断路器保护开关sw6、sw7、联锁开关swl～sw3、照明灯、定时器及功率分配器开关sw4、sw5、转盘电机M3和风扇电机M2等。转盘电机与风扇电机为同步电机，即微波炉工作时转盘电机转动并带动玻璃转盘，风扇电机也同步转动，对磁控管及其它主要部件进行冷却。三、实验器材电磁炉、微波炉、电磁辐射测试仪、螺丝刀