Может ли индукционная катушка нагреть два слоя металла?

Представьте, что у нас есть индукционная катушка, достаточно мощная, чтобы нагреть лист металла. Мы можем положить лист ферромагнитного металла близко к катушке на расстоянии час 1 , и нагревается до температуры т 1 , или на расстоянии час 2 > час 1 так что лист нагревается до температуры т 2 < т 1 .

Я хочу знать, что произойдет, если у нас есть два одинаковых листа сразу, один на расстоянии час 1 и один на расстоянии час 2 , на той же стороне катушки, с некоторым изолятором между листами (изолятор не проводит электричество, не является ферромагнитным и плохо проводит тепло). Будет ли лист, находящийся дальше от катушки, вообще нагреваться или ближний лист каким-то образом защитит его от электромагнитного поля? Какие будут температуры т 1 и т 2 листов в этом эксперименте быть, выше, ниже или таким же, как т 1 и т 2 ?

Изменится ли ответ на приведенный выше вопрос, если у нас есть небольшое проводящее соединение между двумя листами металла, например, провод, который касается и ближнего, и дальнего листа, но большая часть их поверхности все еще разделена?

Применение к этому вопросу: я думаю о том, чтобы использовать чугунную вафельницу для своей индукционной плиты, и я пытаюсь представить, как она будет работать. Кстати, я знаю, что некоторое количество тепла будет проходить через саму вафлю, и я, вероятно, все равно поверну ее, чтобы обе пластины нагрелись, но, пожалуйста, не обращайте внимания на эти эффекты при ответе на вопрос и говорите мне только об эффектах индукции.

Проволока не подойдет (а вафельница слишком толстая, ее придется переворачивать), но теоретически, если бы первая поверхность была достаточно тонкой, и у вас было бы вещество между ними, которое было бы диэлектриком для магнитного поля, и который был также достаточно тонким, вы могли бы также нагреть вторую поверхность. Этот эффект математически точно подобен квантовому туннелированию или фрустрированному ПВО.

Ответы (1)

Ответ - нет. Глубина проникновения магнитного поля в первый лист слишком мала. Прочитайте это , например. Глубина проникновения дельта обычно задается формулой, которая выглядит примерно так:

дельта "=" р π мю ф 1 10 7 π 8,8 10 4 20 10 3 4.3 10 5 м "=" 0,043 м м

Где р - удельное сопротивление материала (я предположил сталь), мю — магнитная проницаемость (я предположил, что это сталь), а f — частота магнитного поля (20 кГц — нижняя граница диапазона, используемого в индукционных плитах. Чем выше частота, тем меньше глубина проникновения). вафельница значительно толще 0,043 мм, ваш план не сработает.

Интересный. Я всегда предполагал, что индукционная плита нагревает как верхнюю, так и нижнюю поверхность сковороды на плите (но не внутреннюю часть из-за скин-эффекта). Теперь ваш ответ наводит меня на мысль, что это все-таки должна быть только нижняя поверхность, а любое тепло на верхней поверхности проводит через саму кастрюлю. Что правильно?
Я собирался сказать, что это сработает в теории, если вы сможете подобраться достаточно близко, но, как сказано здесь, происходит экспоненциальное затухание полей, поэтому на самом деле весь нагрев находится в глубине кожи, затем тепло рассеивается оттуда. Примерно так работают клетки Фарадея для электрических полей...