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
Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - IF-UFRGSProfessor, 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, determina correntes circulando mais profundamente em materiais para ou diamagnéticos do que em materiais ferromagnéticos. É na região de penetração que 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 Fogão de indução: porque as panelas devem ter fundo de material ferromagnético?
“Docendo discimus.” (Sêneca)
Obrigado pela excelente resposta, professor.
Se a frequência utilizada pelos fogões de indução magnética é geralmente de 24 khz, então qual é a interferência no ouvido humano ou no dos animais ?
Nenhuma pois não é som. A frequência de 24kHz é eletromagnética e não sonora.