为什么电磁炉能把火锅加热，但人手放上去不烫？

去火锅店吃火锅，火锅的加热方式基本分为两类，直接加炭火的“铜锅涮肉”，另一种就是没有明火的电磁炉。有网友发现了一个现象，好像电磁炉在开始加热锅的时候，竟然不烫手。

电磁炉加热的时候真的会不烫手吗？如果手都感觉不到热，它又是怎么样把锅加热的呢？今天就说一说电磁炉。

电磁感应

电磁炉的原理是中学物理的重要知识点——电磁感应，堪称许多“物理学渣”的噩梦。虽然学起来头疼，但它在日常生活中应用极其广泛，大到各种各样的发电站，小到做饭的电磁炉，都跟它有关。

简单地说，电磁感应现象说的是在一个变化的磁场周围会产生感应电场。如果在这个电场里有导体，导体内部的电子定向移动，就可以产生感应电流。

某电磁炉内部的结构，图片来源：Wikipedia

在电磁炉内部，有一个大大的铜线圈，这个线圈就是用于产生变化磁场的。这个磁场的变化频率一般在 20kHz 以上（也就是每秒钟的变化次数超过 2 万次），如此快速变化的磁场，就会在垂直于电磁炉表面的区域，产生一个感应电场。

如果在这个感应电场区域放一个导体，比如放一个铁锅，在铁锅底部便会产生无数的感应电流，这些感应电流被称作涡流。

有了涡流，铁锅本身有一定的电阻，根据焦耳定律，这些电流便会在铁锅底部产生热量，从而起到加热效果。

不是所有的锅

都可以用电磁炉加热

如果家里有电磁炉，会发现并不是所有的锅都可以用电磁炉加热的。一般的电磁炉专用锅都是铁锅、不锈钢锅。砂锅、陶瓷锅、铝锅、铜锅之类的锅在电磁炉上是无法使用的。

砂锅、陶瓷锅不能用电磁炉加热很好理解，因为我们前面已经提到了，必须是把导体放在变化的磁场中才会产生涡流。砂锅、陶瓷锅显然不是导体，所以放上去是不能产生热量的。

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铝锅和铜锅都是导体，为什么也不能产热呢？

它们在变化的磁场中确实也可以产生感应电流。但它们不是铁磁性物质，磁导率过低，无法产生足够强的涡流。另外，磁导率过低，它们的趋肤深度比较大，本身的电阻也比铁要低，这也让铝锅和铜锅电流热效应不如铁锅明显。所以综合这些因素，铝锅和铜锅这样的锅也不适用于电磁炉。

而开头我们提到的，把手放在电磁炉上，并不会感觉到热，也是因为我们的手并不满足导体和铁磁性这两个要求，不会在手里产生涡流，当然也就不会被加热了。

在网上能看到的用电磁炉加热鸡蛋，在铁锅里的一半被加热变白，而直接接触电磁炉的一半还是澄清透明的蛋清，也是这个原因。

在铁锅上的鸡蛋被加热了，而直接接触电磁炉部分依旧是凉的。图片来源：Yuppiechef

不过在这里要提醒一下，虽然在加热的过程中电磁炉表面是凉的，但当锅被加热之后，可千万不要再拿手去触摸电磁炉表面了，因为滚烫的铁锅会把热量传递到电磁炉表面，这时候再去摸是会被烫伤的。

电磁炉有辐射？

在搜索电磁炉和电陶炉资料的时候，会发现一种说法，说电磁炉有辐射，电陶炉没有辐射，这种说法并不靠谱。无论是电磁炉辐射还是电陶炉辐射，都属于非电离辐射，正常使用并不会对人体产生危害，对此不用担心。

电炉丝炉子 图片来源：电商平台截图

但有一类人在使用电磁炉的时候确实要小心，那就是安装了心脏起搏器的人群。

2006 年的一项研究了电磁炉和心脏起搏器之间的关系，电磁炉一般不会对心脏起搏器产生影响的，但是在特定条件下，比如距离电磁炉非常近，电磁炉的高度恰好在胸口以下，以及起搏器恰好是特定类型的起搏器，电磁炉才可能会对心脏起搏器产生影响。

英国心脏基金会的官网上也有关于心脏起搏器和电磁炉相关的问答，建议植入了心脏起搏器的患者跟电磁炉尽量保持 60 厘米以上（约 2 英尺）的距离。

所以，如果家里有安装了心脏起搏器的人，需要小心，可以考虑用电陶炉代替电磁炉。如果没有这样的情况，就可以随意选择。

参考文献

[1] Sweeney, Micah; Dols, Jeff; Fortenbery, Brian; Sharp, Frank (2014). Induction Cooking Technology Design and Assessment (PDF) (Report). ACEEE Summer Study on Energy Efficiency in Buildings.

[2] https://www.allaboutcircuits.com/technical-articles/lossy-transmission-lines-introduction-to-the-skin-effect/

[3] Irnich W, Bernstein A D. Do induction cooktops interfere with cardiac pacemakers?[J]. Europace, 2006, 8(5): 377-384.

[4] https://www.bhf.org.uk/informationsupport/heart-matters-magazine/medical/ask-the-experts/induction-hobs-and-pacemakers

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作者丨科学边角料 科普作者

审核丨孙明轩 上海工程技术大学 教授

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