电加热方式

基本方法和将电能转化为热能的方法分类如下。区分直接电加热和间接电加热。

在直接电加热中，电流直接通过被加热物体或介质（金属、水、牛奶、土壤等），导致电能转化为热能。在间接电加热中，电流通过特殊的加热装置（加热元件），热量从该装置通过传导、对流或辐射传递给被加热的物体或介质。

有几种类型的电能转化为热能，它们定义了电加热的方法。

电阻加热

电流通过导电固体或液体介质的流动伴随着热量的释放。根据焦耳-楞次定律，发热量Q=I2Rt，其中Q为发热量，J；我——silatok，A； R是物体或介质的电阻，欧姆； t——流动时间，s。

电阻加热可采用接触法和电极法。

接触法 它用于通过直接电加热原理（例如在电接触焊接设备中）和间接电加热原理（在加热元件中）来加热金属。

电极法用于加热非金属导电材料和介质：水、牛奶、多汁饲料、土壤等。加热的材料或介质放置在电极之间，施加交流电压。

通过电极之间材料的电流将其加热。普通（非蒸馏）水会传导电流，因为它总是含有一定量的盐类、碱类或酸类，这些盐类、碱类或酸类会离解成带电荷的离子，即电流。牛奶和其他液体、土壤、多肉饲料等的导电特性。很相似。

直接电极加热仅在交流电下进行，因为直流电会导致加热材料的电解及其劣化。

电阻加热以其简单、可靠、灵活和加热装置成本低等优点在生产中得到广泛应用。

电弧加热

在气体介质中两个电极之间发生的电弧中，电能转化为热能。

为了点燃电弧，连接到电源的电极被短暂接触然后慢慢分开。电极分离时触点的电阻被通过它的电流强烈加热。自由电子在金属中不断运动，随着电极接触点温度的升高，它们的运动会加速。

随着温度的升高，自由电子的速度增加得如此之快，以至于它们脱离电极的金属并飞向空气。当它们移动时，它们会与空气分子碰撞并将它们分离成带正电和带负电的离子。电极之间的空气空间被电离并变得导电。

在电源电压的作用下，正离子冲向负极（阴极），负离子冲向正极（阳极），从而形成长时间放电——伴随着热量释放的电弧。电弧的不同部分的温度不相同，在金属电极处：阴极 - 约 2400 °C，阳极 - 约 2600 °C，电弧中心 - 约 6000 - 7000 °C .

区分直接电弧加热和间接电弧加热。主要的实际应用是电弧焊设备中的直接电弧加热。在间接加热装置中，电弧被用作强大的红外线源。

感应加热

如果将一块金属置于交变磁场中，则会在其中感应出交变 e。 d. s，在其影响下，金属中会产生涡流。这些电流进入金属会导致金属升温。这种加热金属的方法称为感应。一些感应加热器的设计是基于利用表面效应现象和邻近效应。

工业 (50 Hz) 和高频（8-10 kHz、70-500 kHz）电流用于感应加热。金属体（零件、细节）的感应加热在机器制造和设备维修以及金属零件硬化中最为普遍。感应法也可用于加热水、土壤、混凝土和对牛奶进行巴氏杀菌。

电介质加热

介电加热的物理本质如下。在电导率较差的固体和液体介质（电介质）中，置于快速变化的电场中，电能转化为热能。

每个电介质都包含通过分子间力结合在一起的电荷。这些电荷称为束缚电荷，与导电材料中的自由电荷相反。在电场作用下，相关电荷沿电场方向定向或位移。伴生电荷在外电场作用下的位移称为极化。

在交变电场中，电荷不断运动，因此与它们相关的分子之间存在分子间作用力。源极化非导电材料分子所消耗的能量以热的形式释放。一些非导电材料具有少量自由电荷，在电场的影响下，会产生小的传导电流，有助于释放材料中的额外热量。

当用电介质加热时，将要加热的材料放置在金属电极 - 电容器板之间，从特殊的高频发生器向其施加高频电压（0.5 - 20 MHz 或更高）。电介质加热体由高频灯管发生器、电源变压器和带电极的干燥装置组成。

高频介电加热是一种很有前途的加热方式，主要用于木材、纸张、食品和饲料的干燥和热处理（烘干谷物、蔬菜和水果），牛奶的巴氏杀菌和灭菌等。

电子束加热（电子）

当在电场中加速的电子流（电子束）遇到加热物体时，电能转化为热能。电子加热的一个特点是5×108 kW / cm2的高能量集中密度，比电弧加热高几千倍。电子加热在工业上用于焊接非常小的零件和熔化超纯金属。

除了考虑的电加热方式外，在生产和日常生活中还使用红外线加热（辐照）。