当前位置: 高中物理 / 综合题
  • 1. (2022·延庆模拟) 自从钻木取火之后人类第一次烧烤起,烹饪的炉灶在不断地进步,电磁炉(图甲)是百万年间的一次炊具革命——发热主体就是锅自己。电磁炉要用铁锅的原因众说纷纭,我们来揭秘其中原理。电磁炉可以看做一个变压器:炉盘相当于原线圈,锅底既是副线圈又是负载,通过电磁感应产生涡流来加热食物。由于没有铁芯,炉盘的能量传输会有一定损耗,传输效率为η。锅底感应的电动势与原线圈电压的比值称作耦合系数,设为n。一方面铁锅是顺磁质,耦合系数很高,适合做锅体;另一方面铁锅的电阻较为合适,这是由炉盘中的阻抗匹配决定的。电磁炉工作原理可简化为图乙,电源为频率、有效值恒定的电压U,炉盘中配有定值阻抗Rx,锅体回路中的电阻相当于负载。

    1. (1) 若通过匹配阻抗Rx的电流为I,求锅体中感应的电动势有效值;
    2. (2) 若锅体等效电阻为R,求流过匹配阻抗Rx的电流;
    3. (3) 更换不同锅体,相当于调节负载电阻,设传输效率η和耦合系数n都不变,求锅体等效电阻R为多大时加热食物的功率最大。

微信扫码预览、分享更方便