Báo cáo thí nghiệm vật lý chủ đề bếp từ

Đồng thời, chúng ta cũng sẽ đề cập đến những hạn chế của bếp từ như giới hạn loại nồi sử dụng và giá thành đầu tư ban đầu cao.Sau đó, báo cáo sẽ đề cập đến những xu hướng mới trong công

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

CHỦ ĐỀ BẾP TỪ

Nguyễn Tiến Anh NhậtHoàng Thanh Phong

Hà Nam, ngày 10 tháng 06 năm 2023

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁO THÍ NGHIỆM VẬT LÝ

CHỦ ĐỀ BẾP TỪ

Nguyễn Tiến Anh NhậtHoàng Thanh Phong

Hà Nam, ngày 10 tháng 06 năm 2023

Phiếu phân công nhiệm vụ

Nhóm 3.2, gồm 3 thành viên

2) Nguyễn Tiến Anh Nhật3) Hoàng Thanh Phong

TT Người thực hiện Công việc đạt được Kết quả Ngày hoàn thành

Lời nói đầu

Kính thưa thầy cô giáo và các bạn sinh viên, tôi xin trân trọng gửi đến thầy cô

và các bạn báo cáo của chúng tôi về chủ đề "Bếp từ" Báo cáo này được thực hiện nhằm tìm hiểu và trình bày về công nghệ bếp từ, một xu hướng mới trong lĩnh vực nấu nướng đang ngày càng được ưa chuộng trên toàn thế giới

Trong thời đại hiện đại, bếp từ đã trở thành một phần quan trọng và không thể thiếu trong không gian bếp của nhiều gia đình Với ưu điểm về tiện nghi, an toàn và hiệu suất, bếp từ đã thay đổi cách chúng ta nấu ăn và tận hưởng món ăn hàng ngày Báo cáo này sẽ trình bày về cơ ngơi hoạt động của bếp từ, ưu điểm và hạn chế của công nghệ này, cũng như những xu hướng mới trong lĩnh vực này

Báo cáo sẽ bắt đầu bằng việc trình bày về nguyên lý hoạt động của bếp từ, cung cấp cái nhìn tổng quan về cách mà bếp từ tạo ra nhiệt và truyền nhiệt vào nồi nấu Tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét các ưu điểm của bếp từ, bao gồm hiệu suất nấu ăn cao, tiết kiệm năng lượng, tính an toàn và dễ dàng vệ sinh Đồng thời, chúng ta cũng sẽ đề cập đến những hạn chế của bếp từ như giới hạn loại nồi sử dụng và giá thành đầu tư ban đầu cao

Sau đó, báo cáo sẽ đề cập đến những xu hướng mới trong công nghệ bếp từ, baogồm tích hợp trí tuệ nhân tạo, kết nối Internet và các tính năng thông minh khác

Chúng ta sẽ tìm hiểu về những tiến bộ công nghệ đang được áp dụng vào bếp từ, mang lại trải nghiệm nấu nướng tiện lợi và đáng nhớ hơn cho người dùng

Cuối cùng, báo cáo sẽ đưa ra kết luận và nhận định về tầm quan trọng của bếp

từ trong lĩnh vực nấu nướng hiện đại Chúng ta sẽ xem xét những tiềm năng và thách thức mà công nghệ bếp từ mang lại, cũng như những khía cạnh cần được cân nhắc khi đánh giá sự lựa chọn bếp từ cho gia đình

Rất mong rằng báo cáo này sẽ mang đến cho thầy cô và các bạn cái nhìn toàn diện và sâu sắc về công nghệ bếp từ Chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các

tổ chức và cá nhân đã đóng góp trong việc hoàn thiện báo cáo về đề tài "Bếp từ"

Chúng tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến các thành viên trong nhóm nghiên cứucủa chúng tôi, những người đã làm việc chăm chỉ để thu thập dữ liệu, phân tích thông tin và viết nội dung báo cáo một cách tỉ mỉ và chi tiết

Không thể không kể đến sự hỗ trợ và động viên từ phía giảng viên và cán bộ hướng dẫn của chúng tôi Những kiến thức và sự chỉ dẫn của họ đã giúp chúng tôi phát triển và hoàn thiện báo cáo này

Xin chân thành cảm ơn!

Mục lục

Phần mở đầu 1

I Giới thiệu chung về bếp từ 2

1 Khái niệm và nguyên lý hoạt động của bếp từ 2

1.1 hái niệm 2

1.2 Nguyên lý hoạt động 2

2 Sự phát triển và xu hướng sử dụng bếp từ trong gia đình 3

II Công nghệ và tính năng của bếp từ 4

1 Công nghệ từ trường và truyền nhiệt hiệu quả 4

1.1 Công nghệ từ trường 4

1.2 Tính truyền nhiệt hiệu quả 4

2 Tính an toàn và tiện ích của bếp từ 6

2.1 Tính an toàn của bếp từ 6

2.2 Tiện ích của bếp từ 7

3 Tính năng điều khiển và đa dạng lựa chọn 7

3.1 Tính năng điều khiển 7

3.2 Tính đa dạng lựa chọn 7

III Ưu điểm và lợi ích của việc sử dụng bếp từ 8

1 Hiệu suất nấu nướng cao và tiết kiệm năng lượng 8

2 Nấu ăn đều và giữ hương vị tự nhiên 9

2.1 Nấu ăn đều 9

2.2 Giữ hương vị tự nhiên 9

3 An toàn và tiện lợi cho người dùng 9

3.1 An toàn 9

3.2 Tiện lợi cho người dùng 9

4 Góp phần bảo vệ môi trường 9

IV Các loại bếp từ và sự lựa chọn của gia đình 10

1 Bếp từ đơn và bếp từ đôi 10

2 Bếp từ dương và bếp từ âm 11

3 Các yếu tố cần xem xét khi chọn mua bếp từ 11

V Tầm nhìn và xu hướng tương lai của bếp từ 12

1 Sự phát triển công nghệ và tính năng tiên tiến 12

2 Tích hợp công nghệ thông minh và Internet of Things (IoT) 12

3 Tiềm năng và ứng dụng trong ngành công nghiệp gia đình 12

VI Kết luận 13

1 Tổng kết về ưu điểm và tiềm năng của bếp từ 13

2 Khuyến nghị và triển vọng sử dụng bếp từ trong tương lai 13

VII Tài liệu tham khảo 14

VIII Phụ lục 15

Bếp từ là một thiết bị nấu ăn sử dụng công nghệ từ trường để tạo nhiệt và truyềnnhiệt trực tiếp vào nồi nấu Thay vì sử dụng nguồn nhiệt truyền thống như lửa hoặc điện trở, bếp từ tạo ra một trường từ để tác động lên đáy nồi và nấu thức ăn Điều này mang lại nhiều lợi ích, từ hiệu suất nấu nướng cao, tiết kiệm năng lượng, đến tính an toàn và tiện lợi.

Trên bếp từ, quá trình truyền nhiệt diễn ra nhanh chóng và hiệu quả Điều này cho phép người sử dụng kiểm soát chính xác nhiệt độ và thời gian nấu ăn, giúp đảm bảo món ăn luôn được chín đều và giữ nguyên hương vị tự nhiên Bếp từ cũng cho phép điều chỉnh nhiệt độ theo ý muốn, từ mức nhiệt độ cao đến mức nhiệt độ thấp nhằm phù hợp với từng loại món ăn và phong cách nấu nướng

Không chỉ vậy, bếp từ còn có tính an toàn cao Vì không tạo ra lửa hoặc bức xạ nhiệt bên ngoài, bếp từ giảm thiểu rủi ro cháy nổ và tai nạn nấu nướng Ngoài ra, nhiệt

độ trên bếp từ chỉ tồn tại ở vùng đặt nồi nấu, nhanh chóng nguội sau khi tắt bếp, giúp tránh nguy cơ bỏ quên hay chạm vào bề mặt nóng

Cùng với sự tiện lợi và an toàn, bếp từ còn mang lại trải nghiệm nấu nướng đángyêu cho người dùng Thiết kế tinh tế và hiện đại của bếp từ đã tạo nên một không gian nấu ăn thú vị và sang trọng Ngoài ra, các tính năng tiên tiến như điều khiển cảm ứng, hẹn giờ nấu, và tự động tắt bếp cũng đem đến sự thuận tiện và linh hoạt trong quá trình nấu nướng

Bếp từ đã trở thành một biểu tượng của sự hòa quyện giữa công nghệ và nấu ăn Đối với những người đam mê nấu nướng, bếp từ không chỉ là một thiết bị hữu ích mà còn là một nguồn cảm hứng và sự tiến bộ trong việc thể hiện đam mê của mình

Trong bài báo cáo, chúng ta sẽ khám phá thêm về bếp từ và những ưu điểm của

nó Từ cách hoạt động và công nghệ đằng sau, đến lợi ích và các mẹo nấu nướng sử dụng bếp từ Hãy cùng tìm hiểu và khám phá thế giới của bếp từ - nơi công nghệ và nấu ăn hòa quyện để tạo ra những bữa ăn tuyệt vời

I Giới thiệu chung về bếp từ

1 Khái niệm và nguyên lý hoạt động của bếp từ

Nấu ăn bằng bếp từ được thực hiện trên một

bếp điện sử dụng công nghệ nhiệt từ trực tiếp để làm

nóng nồi nấu, thay vì dựa vào bức xạ gián tiếp, tuần

hoàn hoặc dẫn nhiệt nhiệt độ Nấu ăn bằng bếp từ

cho phép đạt được công suất cao và tăng nhiệt độ rất

Một nồi nấu ăn có đáy phù hợp được đặt lên

một bếp từ (còn được gọi là "mặt bếp từ" hoặc "bếp

từ") thường có một bề mặt chịu nhiệt bằng gốm thuỷ

tinh ở trên một cuộn dây đồng với một dòng điện xoay chiều tần số thấp chạy qua

Trường điện từ dao động kết quả tạo ra dòng điện trong nồi Dòng xoáy lớn này chảy

qua sự kháng cự của một lớp kim loại mỏng trong đáy nồi tạo ra hiệu ứng nhiệt

Đối với hầu hết các mẫu bếp từ, một nồi nấu ăn phải được làm từ kim loại có

chứa sắt như gang hoặc một số loại thép không gỉ Sắt trong nồi tập trung dòng điện để

tạo ra nhiệt trong kim loại Nếu kim loại quá mỏng hoặc không đủ kháng cự dòng điện,

nhiệt sẽ không hiệu quả Bề mặt bếp từ thường không làm nóng nồi đồng hoặc nhôm vì

trường điện từ không thể tạo ra dòng điện tập trung, nhưng nồi gang, nồi men, thép

không gỉ và thép carbon thường hoạt động Bất kỳ nồi nấu ăn nào cũng có thể sử dụng

nếu đặt trên một đĩa kim loại phù hợp, hoạt động như một bếp nhiệt thông thường

Nấu ăn bằng bếp từ có sự kết hợp điện từ tốt giữa nồi và cuộn dây và do đó khá

hiệu quả, điều này có nghĩa là nó tạo ra ít nhiệt thải và có thể được bật và tắt nhanh

chóng Bếp từ có lợi thế về an toàn so với bếp ga và không tạo ra ô nhiễm không khí

trong nhà bếp Mặt bếp thường dễ dàng làm sạch, vì nó có bề mặt mịn và không nóng

lên quá nhiều

Bên trong một bếp từ: cuộn dây đồng lớn tạo ra trường

từ, quạt làm mát nằm phía dưới, và nguồn cung cấp và bộ lọc

dòng xoay vây quanh cuộn dây Ở trung tâm của cuộn dây là

một cảm biến nhiệt độ, được phủ mỡ nhiệt màu trắng

Có thể nhìn thấy các khe thông gió Đơn vị này có độ

sâu nhỏ so với chiều rộng của bếp

Bếp từ truyền năng lượng điện từ cuộn dây vào một

nồi kim loại thông qua quá trình cảm ứng Cuộn dây được

Hình 1: Mặt trên của bếp từ

Hình 2 Bên trong của bếp từ

gắn dưới bề mặt nấu ăn, và một dòng điện xoay chiều tần số cao (ví dụ 24 kHz) được thông qua qua cuộn dây Dòng điện trong cuộn dây tạo ra một trường điện từ động Khimột nồi dẫn điện phù hợp được đặt gần bề mặt nấu ăn, trường điện từ kích thích dòng xoáy lớn trong nồi Cuộn dây có nhiều vòng quay, trong khi đáy của nồi hiệu quả hình thành một vòng ngắn mạch duy nhất Điều này tạo thành một bộ biến áp, giảm điện áp

và tăng dòng điện Dòng điện lớn chảy qua đáy nồi tạo nhiệt thông qua hiệu ứng Joule; nồi nóng sau đó lại làm nóng nội dung bên trong thông qua dẫn nhiệt

Để đạt hiệu suất cao, cần có ít điện trở điện trong cuộn dây và càng nhiều càng tốt trong nồi để hầu hết nhiệt được tạo ra trong nồi

Ở các tần số thường được sử dụng trong nấu ăn bằng bếp từ (khoảng 25 kHz đến

da trong cuộn dây giảm điện trở và nhiệt được lãng phí trong cuộn dây Do đó, cuộn dây được làm từ dây litz, một bó nhiều dây cách điện nhỏ được dệt cùng nhau song song Dây litz giảm hiệu ứng da và điện trở của cuộn dây, để cuộn dây giữ mát mẻ

2 Sự phát triển và xu hướng sử dụng bếp từ trong gia đình

Sự phát triển và xu hướng sử dụng bếp từ trong gia đình đã trải qua những tiến

bộ đáng kể và đang ngày càng trở nên phổ biến Dưới đây là một số điểm nổi bật về sự phát triển và xu hướng này:

 Tính năng và công nghệ tiên tiến: Công nghệ bếp từ ngày càng được cải tiến, với tính năng và chức năng ngày càng đa dạng Các bếp từ hiện đại thường đượctrang bị màn hình cảm ứng, điều khiển tự động, chế độ nấu ăn thông minh và các tính năng tiện ích khác như hẹn giờ, chế độ giữ ấm, khóa an toàn, và kết nối Internet of Things (IoT) để tương tác với các thiết bị thông minh khác

 Tiết kiệm năng lượng: Bếp từ sử dụng công nghệ từ trường, cho phép truyền nhiệt hiệu quả và nhanh chóng từ cuộn dây vào nồi nấu Điều này giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ so với các loại bếp truyền thống như bếp ga hoặc bếp điện Việc tiết kiệm năng lượng không chỉ giúp giảm hóa đơn tiền điện

mà còn có lợi cho môi trường

 An toàn và tiện ích: Bếp từ có nhiều tính năng an toàn như tự động tắt nguồn khikhông sử dụng, cảnh báo nhiệt dư, khóa an toàn để tránh trẻ em vô tình bật bếp,

và bề mặt bếp không nóng khi không có nồi trên đó Điều này giúp giảm nguy

cơ cháy nổ và tai nạn nấu ăn trong gia đình

 Thiết kế hiện đại và dễ dàng vệ sinh: Bếp từ thường có thiết kế sang trọng, tinh

tế và hiện đại, phù hợp với nhiều phong cách thiết kế nội thất của gia đình Bề mặt bếp từ làm từ vật liệu như gốm thuỷ tinh chịu nhiệt hoặc kính chịu lực, giúp

dễ dàng làm sạch và bảo quản

 Tương lai và xu hướng: Trong tương lai, dự kiến sự phát triển của bếp từ sẽ tiếp tục với công nghệ thông minh, kết nối IoT và tích hợp các tính năng tiên tiến khác như trí tuệ nhân tạo và nhận dạng thực phẩm Xu hướng sử dụng bếp từ trong gia đình cũng đang gia tăng do nhận thức về tiện lợi, hiệu quả và an toàn

mà nó mang lại

 Trong tổng quan, sự phát triển và xu hướng sử dụng bếp từ trong gia đình đang diễn

ra với những tiện ích và lợi ích ngày càng nâng cao Điều này đáng chú trọng vì nó mang lại sự tiện lợi, tiết kiệm năng lượng và an toàn cho người dùng

1 Công nghệ từ trường và truyền nhiệt hiệu quả

 Điều đặc biệt về công nghệ từ trường là chỉ có phần đáy nồi tiếp xúc với bề mặt bếp từ, trong khi phần còn lại của bếp không được làm nóng Điều này đảm bảo tính an toàn và tiết kiệm năng lượng của bếp từ, vì nhiệt chỉ được tạo

ra trong nồi và không bị lan truyền ra bên ngoài

Nghiên cứu mùa hè ACEEE năm 2014 về hiệu quả năng lượng trong các tòa nhà

đã kết luận rằng “nấu ăn bằng cảm ứng không phải lúc nào cũng là phương pháp nấu

ăn hiệu quả nhất” Khi thử nghiệm với một nồi nấu lớn, hiệu suất của công nghệ điện thông thường được đo là cao hơn (83%) so với nấu bằng cảm ứng (77%) Tuy nhiên, các hiệu quả của các thiết bị nấu ăn thông thường đã được chứng minh là phụ thuộc

các bộ phận làm nóng nóng có tổn thất cao hơn đáng kể đối với môi trường xung

quanh Cảm ứng sưởi ấm trực tiếp làm nóng nồi Bởi vì hiệu ứng cảm ứng không trực tiếp làm nóng không khí xung quanh tàu, nấu ăn cảm ứng dẫn đến hiệu quả năng lượnghơn nữa Không khí làm mát được thổi qua các thiết bị điện tử bên dưới bề mặt nhưng

nó chỉ hơi ấm

Mục đích của bếp là để chuẩn bị thức ăn Ví dụ, thời gian đun sôi dài có thể được yêu cầu Các phép đo hiệu quả năng lượng được công bố tập trung vào khả năng của bếp truyền năng lượng đến khối thử nghiệm kim loại, dễ đo lặp lại hơn

Hiệu suất truyền năng lượng, theo định nghĩa của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE), là tỷ lệ phần trăm năng lượng tiêu thụ của nồi, vào cuối chu kỳ nấu mô phỏng

đã được truyền dưới dạng nhiệt đến khối thử nghiệm nhôm tiêu chuẩn

Chu trình thử nghiệm DOE bắt đầu với cả khối và mặt bếp ở 77 ° F ± 9 ° F (25°C ± 5 ° C) Mặt bếp sau đó được chuyển sang công suất làm nóng tối đa Khi nhiệt

độ khối thử đạt 144 ° F (80 ° C) so với nhiệt độ phòng ban đầu, công suất bếp ngay lập tức giảm xuống còn 25% ± 5% công suất tối đa Sau 15 phút hoạt động ở cài đặt công

Hiệu quả được tính bằng tỷ lệ giữa năng lượng trong khối và năng lượng đầu vào

Một thử nghiệm như vậy, sử dụng hai mức năng lượng, nhằm bắt chước việc sử dụng trong cuộc sống thực Các thuật ngữ năng lượng lãng phí như nhiệt dư không sử dụng (được giữ lại bởi các tấm nóng rắn, gốm hoặc cuộn dây ở cuối thử nghiệm) và tổnthất do đối lưu và bức xạ bởi các bề mặt nóng (bao gồm cả các bề mặt của chính khối)

bị bỏ qua

Trong nấu ăn thông thường, năng lượng do nồi cung cấp chỉ được sử dụng một phần để làm nóng thức ăn Một khi điều đó đã xảy ra, tất cả các đầu vào năng lượng tiếp theo được đưa vào không khí dưới dạng tổn thất thông qua hơi nước hoặc đối lưu

và bức xạ Nếu không có sự gia tăng nhiệt độ thực phẩm, quy trình kiểm tra DOE sẽ thấy hiệu quả bằng không Các quy trình nấu ăn như giảm nước sốt, om thịt, đun nhỏ lửa, v.v là những công dụng đáng kể của nồi, nhưng hiệu quả của các thực hành này không được mô hình hóa theo quy trình

Trong năm 2013 và 2014, DOE đã phát triển và đề xuất các quy trình thử

nghiệm mới để cho phép so sánh trực tiếp hiệu quả truyền năng lượng giữa cảm ứng, điện trở và ngọn và phạm vi nấu khí Các quy trình sử dụng một khối thử nghiệm lai mới làm bằng nhôm và thép không gỉ Quy tắc đề xuất liệt kê kết quả của các thử nghiệm trong phòng thí nghiệm thực tế được thực hiện với khối lai Đối với các yếu tố nấu ăn tương đương (lớn), hiệu quả sau đây được đo với độ lặp lại ±0,5%: 70,7% - 73,6% đối với cảm ứng, 71,9% đối với cuộn dây điện, 43,9% đối với gas DOE khẳng định rằng "các đơn vị cảm ứng có hiệu suất trung bình là 72,2%, không cao hơn đáng kể so với hiệu suất 69,9% của các đơn vị điện trở trơn, hoặc 71,2% của