Vážené kolegyně a kolegové.
Jak definovat poznání? Pomohu si citátem pana Empedokla z Akragantu.
„Člověk pozná jen maličký kousek jsoucna, ale každý věří, že objevil všechno“
Tato slova starého řeckého filosofa vyjadřují nemilosrdnou pravdu spojenou s naším sebevědomím a zároveň předurčují téma této série keší. Ano, chci tady hovořit o poznání základů a funkcí věcí v našich životech běžně užívaných. Vysvětlit principy a zákony na kterých, tyto věci fungují a o kterých řada z nás nemá ani ponětí. Keše budou umístěny formou tak trochu rozházeného power trailu do veřejně přístupné části přírodní rezervace Kotvice a budou vás provázet touto krásnou lokalitou po celý rok 2023 a část roku 2024. Žádám však tímto všechny hráče o důsledně dodržování pravidel ochrany přírody platných v této přírodní rezervaci.
Indukční varná deska
Vařič v podobě indukční varné desky je dnes stále častěji součástí našich domácností a to zejména díky své bezpečnosti, rychlosti a v neposlední řadě také spotřebě energie. Tento svým způsobem technologický skvost se stává součástí našich životů, aniž bychom jej nějak registrovali a věděli na jakém principu vlastně funguje. Pojďme se tedy projít kousek po Stezce poznání.
Co to tedy vlastně je magnetická indukce
První krok v této oblasti učinil pan Hans Christian Oerted, který zjistil v roce 1820, že elektrický proud může vychýlit magnetickou jehlu. Velikost výchylky je potom závislá na velikosti proudu a vzdálenosti magnetky od vodiče.
Na tuto skutečnost navázal v roce 1821 pan Michael Faraday objevem elektromagnetické rotace, která se stala základem elektromotorů, popř. generátorů elektrického proudu.
O deset let později v roce 1831 zjistil, že magnetické pole vznikající působením proudu je provázeno zpětným působením magnetického pole na procházející proud.
Jeho pokus vypadal asi takto. Ovinul železný prsten (jádro) dvěma drátěnými cívkami. Pustil-li do první cívky proud, nastal při jeho zapnutí proudový náraz v cívce druhé. Po jeho vypnutí se proudový náraz opakoval, ale byl opačného směru. Tuto skutečnost popsal a uvedl tak v život zákon o elektromagnetické indukci, pojednávající o vzniku elektrického napětí v uzavřeném elektrickém obvodu, které je způsobeno změnou magnetického indukčního toku.
V uzavřeném elektrickém obvodu ve stacionárním magnetickém poli neprochází žádný proud, pokud se elektrický obvod (smyčka), nebo vlastní magnetické pole nepohybuje. Dojde-li k pohybu, prochází uzavřeným obvodem (smyčkou) indukovaný proud, jehož směr je závislý na směru změny magnetického pole, tedy na orientaci pólů magnetu vůči smyčce (cívce).
Po lopatě lze tento děj přeložit asi takto. Vezmu-li kus kabelu a budu-li jím pohybovat v blízkosti silného magnetu, začne se v tomto kabelu indukovat napětí a procházet proud. Tento jev pak funguje i obráceně, protéká-li kabelem proud, tvoří se kolem něj magnetické pole.Tady bych asi skončil s exkurzí do historie a teorií elektromagnetické indukce a přešel k realitě.
Jak vlastně funguje indukční varná deska
Na rozdíl od svých předchůdců pracujících s rozžhavenou spirálou, nebo hořícím plynem se teplo ohřívající nádobu negeneruje pod nádobou, ale přímo v nádobě, nejčastěji v jejím dně.
První patenty na indukční vařiče se začaly objevovat na počátku 20.století. V roce 1956 předvedla firma General Motors první přístroje, ale sériovou výrobu rozjíždí až v 70.letech firma Westinghouse.
Nahlédneme-li do útrob Indukční varné desky najdeme zde měděnou cívku, u starších typů vysokofrekvenční oscilátor, dnes nahrazený spínacím IGBT tranzistorem, kondenzátor, napájecí a řídící obvody ovládané průmyslovým procesorem a nezbytný chladící ventilátor.
Měděnou cívkou prochází střídavý proud s frekvenci v rozmezí 16-27 kHz. Ke změně frekvence sloužil dříve vysokofrekvenční oscilátor, dnes IGBT tranzistor. Tento proud pak kolem cívky vytváří magnetické pole, jehož změny kopírují změny směru proudu podle použité frekvence.
Vložíme-li do takto vzniklého magnetického pole vodivý a zároveň feromagnetický materiál, vytváří se zde indukovaný elektrický proud, u nějž jako u každého vodivého materiálu, dochází k jeho ztrátám vlivem odporu. Část tohoto proudu se poté přemění na tepelnou energii, která nám takto vložený materiál ohřívá.
Zastavme se na chvíli u vlastností doporučovaného materiálu, vodivý a feromagnetický (feromagnetický materiál vykazuje schopnost samovolné magnetizace).
Důvodem tohoto požadavku je skutečnost, že v materiálech magneticky neuspořádaných (nemagnetických) i když jsou dobré vodiče, jako je třeba měď, dojde vstupem do rychle kmitajícího magnetického pole cívky k stejně rychlému pohybu jeho molekul, což vede ke snížení odporu materiálu vůči vedení indukovaného proudu a tedy snížení přeměny energie na teplo.
Samozřejmě složité a bez minimálních znalostí fyzikálních zákonů asi nepochopitelné, ale energeticky vysoce účinné a časově úsporné.
Protiváhou těchto výhod je nutnost používání speciálního a tedy dražšího nádobí a vyšší hlučnost při provozu, zejména díky vestavěnému chlazení vlastního spotřebiče a brnění indukční cívky. Určité problémy může činnit i samostatná podstata vařiče - indukovaný proud, který za určitých okolností může ohrozit spotřební elektroniku a podobně jako vlastní nádobí ohřát prstýnek, nebo přívěsek na ruce uživatele. Větším problémem je však možný vliv na přístroje podporující srdce, popř. infuzní pumpy u diabetiků.
Podle řady měření dosahuje vzdálenost magnetického pole indukční desky max. 50 mm od vlastní cívky. Velikost magnetického pole klesá s třetí mocninou vzdálenosti. Dále zde funguje řada dalších ochranných protokolů.
Informace ke keši
Vylouskané odpovědi jednoduše dosadíme do níže uvedených souřadnic a můžeme vyrazit za pokladem.
N 49°4X.XXX kde X.XXX = ADEF - DEFA - DBED + ADAB
E 018°0Y.YYY kde Y.YYY = AECB + FBDF + BEA - DFCA
Při luštění tohoto jednoduchého kvízu přeji dobrou zábavu.
Pozor některé keše série budou v logbooku obsahovat bonusová čísla, která budete v budoucnu potřebovat.
Zkontrolujte Vaše řešení
Stupně vítězů
Keše série
- Stezka poznání 1 - GPS
- Stezka poznání 2 - BATERIE - MONOCLANEK
- Stezka poznání 3 - FOTOVOLTAIKA
- Stezka poznání 4 - LED DIODA
- Stezka poznání 5 - ELEKTRICKY JISTIC
- Stezka poznání 6 - KLIMATIZACE
- Stezka poznání 7 - DALKOVY OVLADAC
- Stezka poznání 8 - HROMOSVOD
- Stezka poznání 9 - TERMOSTATICKY VENTIL
- Stezka poznání 10 - VODOMER
- Stezka poznání 11 - PLYNOMER
- Stezka poznání 12 - ELEKTROMER
Použité zdroje
- https://www.unitjuggler.com/convert-frequency-from-kHz-to-ms(p).html?val=20"
- https://danatenzler.blog.idnes.cz/blog.aspx?c=672595
- https://blog.idnes.cz/danatenzler/fyzika-v-kuchyni-jak-funguje-indukcni-varna-deska.
Historie keše:
10.5.2024 Publikace keše