Problema — Il forno a induzione

Testo

Un fornello a induzione cuoce solo se la pentola è di materiale adatto. Spiega in cinque righe quale principio fisico è in opera e perché l’acciaio funziona ma la pirofila di vetro no.

Soluzione

Sotto la piastra di vetroceramica c’è una bobina percorsa da corrente alternata ad alta frequenza (tipicamente $\sim 25\ \text{kHz}$), che genera un campo magnetico variabile nel tempo.

Questo campo, attraversando il fondo della pentola, induce in esso correnti di Foucault (correnti parassite chiuse nel metallo). Le correnti circolando in un materiale resistivo scaldano il fondo per effetto Joule ($P=Ri^2$): è la pentola stessa a diventare la sorgente di calore.

L’acciaio è ferromagnetico e conduttore: concentra il campo e sviluppa correnti intense, quindi scalda molto. Il vetro (pirofila) è isolante: non vi circolano correnti, dunque non scalda. Per lo stesso motivo la piastra di vetroceramica resta fredda: si scalda solo per contatto con la pentola.

$\ev{\text{campo alternato}\to \text{correnti di Foucault}\to \text{effetto Joule; serve fondo ferromagnetico/conduttore}}$

Collegamenti

Argomenti: Induzione elettromagnetica Concetti: Correnti di Foucault · Effetto Joule · Legge di Faraday-Neumann-Lenz