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2023年8月30日

【探究授業】:IH調理器はどうやって温めているの? 〜科学〜

こんにちは、藤野雄太です。

本日の探究授業動画はこちら!

https://youtube.com/live/tZtbFn3O230?feature=share

 

最近はオール電化が広がり、IH調理器を使うキッチンが増えています。

ガスコンロで料理が温まるのは、火が見えるので理解できると思います。

一方、IH調理器はガスコンロと異なり丸が描かれた天板があるだけです。

いったい、どのような仕組みで温めているのでしょうか?

2023/8/30 日経新聞】

IH調理器はガスコンロと違って、丸が描かれた天板のほかには、一見何もないように見えるよね。でも実はその下に、渦巻き状に巻かれた銅線のコイルが入っているんだ。コイルに電流を流すと、磁力が生まれる。

磁石は遠くにあるものを引き寄せることができるよね。そのように磁力が働く空間のことを「磁界」というよ。この磁界は、天板を覆っているガラスプレートを通って、鍋に到達する。

ポイントの1つめは、磁界が変動すると、鍋の材料である金属の中にある電子が力を受けて、電流が流れることだ。これを「電磁誘導」と言うんだよ。学校で、コイルの空洞に磁石を入れたり出したりして、電球を光らせる実験をしたことはないかな? あれも磁石を動かすことで磁界が変動するから、コイルに電流が流れるんだ。同じ仕組みだね。

でも、IH調理器の上に鍋を動かさずにただ置いておくだけで、ちゃんと熱くなる。どうやって磁界を変動させているんだろう? 実はコイルに流す電流の大きさや向きを絶えず変化させているんだ。1秒間に2万回から9万回くらい変化させていて、それによって磁界も変動する。それで鍋の底に電流が流れ続けるんだ。

もう1つのポイントは、鍋に流れた電流が熱に変わることだよ。電流をつくる電子が鍋の底面の中を移動するとき、鍋の材料である金属の原子にぶつかって真っすぐ進めない。これを電気抵抗というんだ。電子がぶつかった原子は振動して熱くなるから、熱が発生する。両手をこすり合わせると、摩擦の熱で温かくなるよね。それと同じことが、ミクロのレベルで起こっているんだ。豆電球を触ると熱いのも、電気の一部がフィラメントの電気抵抗のために熱に変わっているからなんだよ。

【語句と意味】

★電流(でんりゅう):電気の流れ。単位は「アンペア」で表す。

★磁界(じかい):磁石が鉄を引きつけたり、はねつけたりする働きがおよぶはんい。磁場。

★磁力(じりょく):磁石が、しりぞけ合ったり、引き合ったりする力。

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