인덕션을 사용해서 가열하는 원리는 무엇인가요?

Question

요즈음 집에서 가스레인지가 아닌 인덕션 전열기를

사용하는 가구가 많습니다

그런데 불을 쓰지 않고도

즉 가열을 하지 않았는데도 인덕션을 사용하서

뜨거워 지는 원리는 무엇인가요?

Answer 1

인덕션 가열(Induction heating)은 전기 자기장을 이용하여 물체를 가열하는 기술입니다. 이 원리는 패턴을 가진 전기 자기장의 생성과 변화를 통해 물체 내부에 전기 에너지를 생성하고, 이 에너지가 물체의 내부 저항으로 인해 열로 변환되어 가열을 일으킵니다.

인덕션 가열의 원리는 다음과 같습니다:

1. 변화하는 자기장 생성: 인덕션 가열기(Induction heater)에는 고주파 AC 전류를 흐르게 하는 코일이 있습니다. 이 코일을 통해 전기 에너지가 흘러가면, 변화하는 자기장이 코일 주변에 생성됩니다. 이러한 변화하는 자기장은 물체 내부로 전도되는 전류를 유발합니다.

2. 전류 유도: 변화하는 자기장에 놓인 전도체(가열 대상) 내의 물질은 자기장의 변화에 따라 전류를 유도합니다. 이 전류는 전도체의 내부 저항에 의해 에너지로 변환됩니다.

3. 내부 저항에 의한 열 발생: 전기 에너지로 인해 전도체의 내부 저항이 발생하면, 전류 유도로 생성된 에너지가 열로 변환됩니다. 이 과정에 따라 전도체가 가열되며, 인덕션 가열이 이루어집니다.

인덕션 가열은 속도가 빠르고, 정확한 온도 조절이 가능하며, 효율적인 가열 방법으로 널리 사용됩니다. 주로 금속을 가열하는 용도로 쓰이지만, 절연체에 코팅된 물체의 경우에도 절연체를 통과하는 전류 유도로 가열이 가능합니다. 이러한 특성으로 인해 인덕션 가열은 산업 분야에서 용접, 인조 보석 제조, 금속 가공, 주조, 식품 가열 등 다양한 분야에서 적용되고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.

인덕션은 내부에 전류자기장을 발생시키는 코일이 들어있어서

자기장을 받아 열이 발생되는 냄비와 함께 사용할 수 있도록 개발된 상품입니다~

냄비는 자기장을 받아 내부의 저항으로 인해서 열이 발생되는 원리입니다~

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

인덕션은 자기 유도 방식으로 가열하는 방식입니다. 인덕션 레인지의 바닥에는 코일로 감긴 전선이 있습니다. 전선에 전류가 흐르면 자기장이 발생합니다. 이 자기장은 용기에 있는 금속 원자와 상호작용하여 원자를 진동시킵니다. 원자가 진동하면 열이 발생합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

1. 전자기장 생성: 인덕션 가열은 전자기장을 생성하는데, 이는 주로 고주파 전류를 사용하여 만듭니다. 고주파 전류는 코일 또는 인덕터 내부를 흐르는 전류로 인해 강한 자기장을 생성합니다.

2. 자기장의 변화: 인덕션 가열시에는 전자기장이 빠르게 변화합니다. 이러한 자기장의 변화에 따라 가열체에 전기적인 에너지가 생성되는데, 이것을 인덕션 현상이라고 합니다.

3. 유도 전류 생성: 인덕션 현상으로 인해 가열체 내에 유도 전류가 생성됩니다. 가열체가 자기장을 통과할 때, 자기장의 변화에 따라 가열체 내에 전기적인 유도 전류가 흐르게 됩니다.

4. 저항에너지로의 전환: 유도 전류는 가열체의 저항에 의해 에너지로 변환됩니다. 이 과정에서 가열체 내부의 분자나 원자들이 운동에너지로 변환되어 가열체가 가열됩니다.

Answer 5

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

인덕션은 자기장을 이용해 피가열체인 냄비 자체에 열을 유도 시키는 간접적인 방식을 이용한 것입니다.

인덕션 내부 원형 코일에 고주파 교류 전류를 흘리면, 수시로 방향이 변하는 교류자기장이 만들어집니다.

이 자기장 위에 전기가 잘 흐르는 프라이팬 등 도체를 올리면, 소용돌이 전류인 와전류가 형성되고 프라이팬 등 도체에 형성된 와전류는 금속의 전기 저항과 만나 충돌하게 되고 와전류와 전기 저항의 충돌은 전기 에너지를 열 에너지로 변환시키는 유도가열 현상을 만들어 이를 통해 인덕션 위에 올려진 프라이팬 등 도체가 뜨거워져 조리를 할 수 있게 되는 것입니다.

Answer 6

안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.

인덕션의 원리를 전자유도가열이라고 하는데요

간단하게는...전자유도 및 와전류에 의한 것이라고 이해하시면 되는데..

인덕션 안에는 가열용 코일이 들어 있고, 이 코일에 전기를 흘리면 전자유도의 법칙에 의해 자기장이(자력선)

발생하구요. 그리고 가열 코일에 초당 2만5천 번 이상 진동하는 고주파 전류가 흐르게 됩니다.

이 자력선이 인덕션의 내부를 통과함에 따라 냄비 바닥에 와전류(맴돌이 전류)가 흐릅니다.

이 와전류와 냄비에 있는 저항으로 인해 열이 발생하여 냄비가 가열되는 것입니다.

인덕션은 가열용 코일과 고주파를 흘려보내는 주파수 변환 및 제어를 하기 위한 회로, 냉각 팬 등으로 구성되어

있으며, 요리에 사용할 수 있는 조리 기구는 철 냄비, 스테인리스 냄비가 적합하고, 알루미늄같은것은 부적절합니다.