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 Science - Technologie 
Novembre 2005

Comment... fonctionne le chauffage à induction ?

Lorsque l'on pose une casserole d'eau sur une plaque à induction, le liquide se met rapidement à bouillir. Pourtant, la plaque reste froide. L'explication du mystère repose sur l'établissement d'un champ magnétique variable baignant un matériau conducteur.
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Le chauffage à induction fonctionne, comme son nom l'indique, sur le principe de l'induction électromagnétique, une des plus efficaces façons de transmettre de l'énergie "sans contact".

Champ magnétique et métal
Dans un matériau conducteur (comme un métal), une partie des électrons est libre de se mouvoir et d'engendrer, par leur mouvement, un courant électrique. De son côté, un aimant est un corps capable de créer un champ magnétique qui exerce une force sur les charges en mouvement. Donc si l'on déplace un morceau de métal près d'un aimant, les électrons subissent cette force. Un courant électrique apparaît alors.

Les bobines à induction, alimentées par un courant électrique, créent un champ magnétique qui excite les électrons du métal de la casserole. Ils se mettent à bouger dans tous les sens : ça chauffe!

Il se manifeste chaque fois qu'un matériau conducteur est en mouvement au sein d'un champ magnétique. Ou inversement, à chaque fois qu'un champ magnétique variable baigne un matériau conducteur.

Agitation dans le fond de la casserole
C'est sur ce dernier principe que fonctionne le chauffage à induction. Sous la plaque de cuisson en vitrocéramique, un électroaimant constitué d'enroulements de cuivre est alimenté avec un courant alternatif. Il crée ainsi un champ magnétique variable. Celui-ci exerce une force directement sur les électrons … du fond de la casserole ! Cela produit un courant dit induit dans le métal.

Courant induit et plat réchauffé !
Le courant échauffe la matière qu'il traverse. Enfin, quand elle est magnétisable, c'est à dire quand les électrons qui la composent s'agitent sous l'effet d'un champ magnétique.Voilà pourquoi la plaque en vitrocéramique, insensible à l'activité de l'électroaimant, ne chauffe pas.

En revanche, les électrons de la casserole s'agitent et s'entrechoquent en se transférant de l'énergie. Qui se dégage sous forme de chaleur. Elle est produite au sein même du matériau à chauffer, il n'y a donc pas d'intermédiaire entre l'inducteur et la pièce métallique, ce qui permet d'atteindre de bons rendements. Jusqu'à 95 %, contre 70% pour les plaques classiques, dans lesquelles une partie de la chaleur, créée à distance par un courant dans une résistance, est perdue. De plus, le chauffage est instantané, et uniformément réparti dans tout le fond de la casserole.

En l'absence de casserole, aucune chaleur n'est produite si la table à induction reste allumée : la plaque reste froide. De plus, le corps étant insensible au champ magnétique, on peut y poser sa main sans se brûler. Attention cependant à ne pas faire ce geste juste après avoir retiré une casserole du "feu": la table en vitrocéramique a quand même chauffé à son contact. Après toutes ces explications, ce serait dommage de se bruler.

En savoir plus
Le chauffage à induction | L'induction, phénomène physique

 
 Sophie FLEURY, L'Internaute
 
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