感應加熱與介質加熱的區別

區別數位電子技術電子與電氣工程

加熱是一個利用熱能將物體溫度提高到可接受水平的過程。加熱過程中涉及的機制通常被稱為加熱系統。

當加熱過程使用電流進行時，即透過合適的機制將電流轉換為熱能，則稱為電加熱。電加熱背後的原理是電流的熱效應，即當電流流過導電介質時，介質會阻礙電流的流動，導致介質溫度升高，即介質被加熱。

如今，各種電加熱方法都可使用，例如電阻加熱、感應加熱、電弧加熱、介質加熱等。

讓我們從感應加熱和介質加熱的基本原理開始，以便更容易理解它們之間的區別。

什麼是感應加熱？

利用電磁感應加熱物體的電加熱方式稱為感應加熱。

在感應加熱中，使用一種稱為感應加熱器的裝置，它由一個電磁體和一個振盪器組成。振盪器產生高頻交流電 (AC)，該交流電透過電磁體的線圈。

電磁體產生的變化磁場被允許與待加熱的物體耦合。這種變化的磁場導致在物體體內感應出電流（稱為渦流）。當該感應電流流過物體時，物體的材料會阻礙電流的流動並根據焦耳定律加熱。

感應加熱最重要的特點之一是它在物體內部自身產生熱量。這導致熱量損失減少，物體的加熱速度加快。此外，它不需要任何外部接觸，這可能會導致汙染問題。

感應加熱的交流電源頻率取決於物體的材料、物體的尺寸、耦合和穿透深度等。感應加熱用於工業中的表面硬化、熔化、釺焊、焊接等。

什麼是介質加熱？

使用高頻交流電場或無線電波或微波輻射加熱介質材料的加熱過程稱為介質加熱。介質加熱也稱為電子加熱、射頻 (R.F.) 加熱、高頻加熱和透熱療法。

介質加熱主要用於加熱絕緣體，如木材、塑膠和陶瓷等，這些材料難以用其他加熱方法輕鬆且均勻地加熱。介質加熱所需的輸入電源頻率通常在 10 MHz 到 15 MHz 之間，施加的電壓約為 20 kV。

介質加熱的工作原理與靜電電容相同，即靜電感應。當在兩塊導電板之間施加高頻交流電源時，放置在板之間的絕緣材料的偶極子將在交流電源的每個半週期後改變其排列。在此過程中，由於介質材料中的原子間摩擦，會浪費一定量的能量。這種能量損失稱為介質損耗。因此，在介質材料中產生熱量，並用於加熱應用。