Por que nos fogões de indução as panelas devem ser ferromagnéticas?

20 de setembro, 2021 às 19:50 | Postado em Corrente contínua e alternada, Eletricidade, Eletromagnetismo

Professor, Lang, saudações! Eu estive pesquisando alguns artigos americanos, não encontrei muitos brasileiros, sobre cooktop e percebi que eles sempre colocam que a panela para ser aquecida nesse tipo de fogão deve conter material ferromagnético, como aço ou mesmo ferro. Ou ainda dizem que se a base do cooktop for de material ferromagnético, então pode-se usar panelas de cobre e alumínio. A minha dúvida é a seguinte: o fenômeno da indução não ocorrerá independentemente do material da panela? No meu entendimento até mesmo se a panela fosse de vidro, porém como o vidro é mau condutor, a corrente induzida seria virtualmente zero e portanto não aqueceria nada. Mas não entendo o porquê de não funcionar em panelas de cobre ou alumínio que são bons condutores. Por que a necessidade de material ferromagnético? Infelizmente eu não tenho um cooktop de indução para testar essas hipóteses mencionadas. Forte abraço, professor.

Inicialmente é importante notar que os fogões de indução (chamados de cooktop) operam em frequência muito maior que a da rede que é 60Hz ou 50Hz. Eles operam usualmente em 24kHz.

O aquecimento por indução depende de que as correntes induzidas (as correntes de Foucault) fluam em uma região com resistência elétrica, sendo tanto maior o aquecimento, para  uma mesma corrente, quanto maior é a resistência elétrica.

Para esta frequência de 24kHz o campo magnético variável, alternado, penetra mais profundamente em materiais para ou diamagnéticos do que em materiais ferromagnéticos. Na região de penetração do campo magnético variável se estabelecem as correntes de Foucault que proporcionarão o aquecimento por efeito Joule.

A penetração MAIOR implica em que a resistência elétrica efetiva na região em que as correntes de Foucault estão sendo geradas seja MENOR, reduzindo assim o efeito de aquecimento. 

Desta forma, embora aconteçam correntes de Foucault em panelas de alumínio ou cobre,  elas determinam aquecimento menor (e insuficiente para o cozimento) do que em panelas ferromagnéticas.

Para mais detalhes sobre o tema vide o artigo  Revisão da topologia do sistema de aquecimento por indução e também a página da Wikipedia Cozimento por indução.

“Docendo disacimus.” (Sêneca)