बाय-बाय, बर्नर। ब्रिज़मेकर / आईस्टॉक / गेटी इमेजेज़ प्लस

जलवायु परिवर्तन पर अंकुश लगाने के लिए, कई विशेषज्ञों ने बुलाया है जीवाश्म ईंधन से बिजली में बड़े पैमाने पर बदलाव। लक्ष्य घरों को गर्म करने और कारों को बिजली देने जैसी प्रक्रियाओं का विद्युतीकरण करना है, और फिर हवा, सौर और जल विद्युत जैसे कम या शून्य-कार्बन स्रोतों का उपयोग करके बिजली की बढ़ती जरूरतों को उत्पन्न करना है।

सहित कैलिफोर्निया में 30 से अधिक शहरों बर्कले और सैन फ्रांसिस्को, अधिकांश नई इमारतों में प्राकृतिक गैस सेवा पर प्रतिबंध लगाकर इस दिशा में आगे बढ़े हैं। वर्तमान में भवनों में ऊर्जा का उपयोग उत्पन्न होता है सैन फ्रांसिस्को के ग्रीनहाउस गैस उत्सर्जन में 40% से अधिक.

गर्म इमारतों और गर्म पानी और कपड़े सुखाने के लिए सीधे बिजली के विकल्प हैं, लेकिन रसोई में बिजली जाना अधिक विवादास्पद हो सकता है। पारंपरिक इलेक्ट्रिक स्टोव गर्मी और ठंडा करने के लिए कुख्यात हैं। वे सुरक्षा मुद्दों को भी देते हैं क्योंकि उनके बंद होने के बाद उनके हीटिंग कॉइल दसियों मिनट तक गर्म रह सकते हैं।

एक गंभीर खाना पकाने के लिए क्या है? एक उच्च तकनीक विकल्प चुंबकीय प्रेरण है। यह तकनीक पहली बार 100 साल पहले प्रस्तावित की गई थी और 1933 के शिकागो विश्व मेले में प्रदर्शन किया। आज यूरोप और एशिया में चुंबकीय प्रेरण स्टोव और कुकटॉप्स आम हैं, लेकिन बने रहें अमेरिका में एक आला तकनीक As अधिक शहर और राज्य विद्युतीकरण की ओर बढ़ते हैंयहाँ पर एक नज़र है कि कैसे चुंबकीय प्रेरण काम करता है और खाना पकाने के लिए इसके पेशेवरों और विपक्षों को।

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इलेक्ट्रिकल इंजीनियर बिल कॉर्नम्पफ का वर्णन है कि चुंबकीय प्रेरण खाना पकाने का काम कैसे होता है।

बिना लौ के गरम करना

मै एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र अनुसंधान में विशेषज्ञता इलेक्ट्रिकल इंजीनियर। मेरा अधिकांश काम मेडिकल थेरेपी अनुप्रयोगों पर केंद्रित है - लेकिन चाहे आप मानव ऊतक को उजागर कर रहे हों या विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के लिए एक कुकटॉप पर एक पैन हो, सिद्धांत समान हैं।

यह समझने के लिए कि विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र क्या हैं, मुख्य सिद्धांत यह है कि एक विद्युत आवेश इसके चारों ओर एक क्षेत्र बनाता है - अनिवार्य रूप से, एक बल जो सभी दिशाओं में फैला होता है। स्थिर विद्युत के बारे में सोचें, जो अक्सर घर्षण द्वारा उत्पादित एक विद्युत आवेश होता है। यदि आप अपने बालों पर एक गुब्बारा रगड़ते हैं, तो घर्षण गुब्बारे को स्थिर विद्युत चार्ज के साथ चार्ज करेगा; फिर जब आप अपने सिर से गुब्बारे को उठाते हैं तो आपके बाल बढ़ जाएंगे, भले ही गुब्बारा उसे छू नहीं रहा हो। गुब्बारा एक आकर्षक विद्युत बल के साथ आपके बालों पर खींच रहा है।

विद्युत आवेशों को घुमाते हुए, जैसे विद्युत तार के माध्यम से बहते हुए, चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं - वर्तमान पथ के आसपास चुंबकीय बल के क्षेत्र पृथ्वी के पास एक चुंबकीय क्षेत्र है क्योंकि उसके पिघले हुए कोर में विद्युत धाराएँ बह रही हैं।

चुंबकीय क्षेत्र भी विद्युत क्षेत्रों का उत्पादन कर सकते हैं और यही कारण है कि हम विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र शब्द का उपयोग करते हैं। इस अवधारणा को 1830 के दशक में खोजा गया था अंग्रेजी वैज्ञानिक माइकल फैराडे, जिन्होंने दिखाया कि अगर विद्युत प्रवाहकीय सामग्री, जैसे कि तार, को एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र में रखा जाता है, तो चालक में एक विद्युत क्षेत्र बनाया जाता है। हम इसे चुंबकीय प्रेरण कहते हैं। यदि कंडक्टर एक लूप में बनता है, तो लूप के चारों ओर एक विद्युत प्रवाह होगा।

फैराडे की खोज ने आधार बनाया बिजली की मोटरों का विकास। उनके काम ने आग जैसे पारंपरिक गर्मी स्रोत का उपयोग किए बिना सामग्री को गर्म करने का एक तरीका भी प्रदर्शित किया।

गर्मी कहाँ से आती है?

सभी सामग्रियों में प्रतिरोध होता है, जिसका अर्थ है कि जब विद्युत प्रवाह उनके माध्यम से बहता है, तो प्रवाह होगा कम से कम कुछ हद तक बाधा। यह प्रतिरोध कुछ विद्युत ऊर्जा खो देता है: ऊर्जा गर्मी में बदल जाती है, और परिणामस्वरूप कंडक्टर गर्म हो जाता है। मेरे बायोमेडिकल शोध में हम शरीर में ऊतकों को गर्म करने के लिए रेडियो आवृत्ति चुंबकीय क्षेत्रों का उपयोग करके जांच करते हैं ऊतक को ठीक करने में मदद करें.

पारंपरिक बर्नर के बजाय, इंडक्शन कुकटॉप्स पर खाना पकाने के स्पॉट को हॉब्स कहा जाता है, और कुकटॉप की सतह में एम्बेडेड तार कॉइल होते हैं। अधिकतम दक्षता के लिए, इंजीनियर चाहते हैं कि प्रत्येक हॉब द्वारा उत्पादित चुंबकीय क्षेत्र ऊर्जा जितना संभव हो सके, उस पर बैठे कुकवेयर द्वारा अवशोषित किया जाए। चुंबकीय क्षेत्र कुकवेयर के तल में एक विद्युत क्षेत्र बनाएगा, और प्रतिरोध के कारण पैन गर्म हो जाएगा, भले ही हॉब न हो।

कुकटॉप के सिरेमिक ग्लास सतह के नीचे चुंबकीय कॉइल एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है जो सीधे कुकवेयर को दाल भेजता है। इन चुंबकीय दालों क्या cookware गर्मी है। सैन होज़े का शहर

सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन के लिए, चुंबकीय प्रेरण स्टोव और कुकटॉप्स को उच्च चुंबकीय क्षेत्र आवृत्ति पर संचालित करने की आवश्यकता होती है - आमतौर पर, 24KHz। उन्हें उन सामग्रियों से बने बर्तनों की भी आवश्यकता होती है जो चुंबकीय क्षेत्र आसानी से नहीं गुजरते हैं। उच्च लोहे या निकल सामग्री वाले धातु चुंबकीय क्षेत्रों को अवशोषित करते हैं, इसलिए वे प्रेरण खाना पकाने के लिए सबसे कुशल विकल्प हैं। आयरन चुंबकीय क्षेत्रों को निकल की तुलना में अधिक आसानी से अवशोषित करता है और यह बहुत कम खर्चीला होता है, इसलिए चुंबकीय आधारित कुकवेयर के लिए लोहे पर आधारित सामग्री का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है।

अधिक संवेदनशील और सुरक्षित, लेकिन अधिक महंगा

चूंकि इंडक्शन कुकटॉप्स को गर्मी पैदा करने के लिए चुंबकीय क्षेत्र को अवशोषित करने के लिए कुछ की आवश्यकता होती है, इसलिए वे पारंपरिक इलेक्ट्रिक कुकटॉप की तुलना में आंतरिक रूप से सुरक्षित होते हैं। हॉब पर अपना हाथ रखने से आपके हाथ किसी भी ध्यान देने योग्य सीमा तक गर्म नहीं होंगे। और चूंकि ये सिस्टम सीधे हॉब को गर्म किए बिना ही कुकवेयर को गर्म करते हैं, कुकवेयर के हटने के बाद हॉब्स जल्दी ठंडा हो जाता है, जिससे बर्न का खतरा कम हो जाता है।

कुकवेयर स्वयं गर्म हो जाता है और जल्दी से ठंडा हो जाता है, और तापमान नियंत्रण बहुत सटीक होता है - एक महत्वपूर्ण गुण है जो गैस स्टोव में मूल्य पकता है। एक और प्लस यह है कि इंडक्शन कुकटोप्स में आमतौर पर चिकनी सतह होती है - अक्सर कांच या सिरेमिक - ताकि उन्हें साफ करना आसान हो।

आधुनिक इंडक्शन कुकटॉप्स पारंपरिक इलेक्ट्रिक स्टोव के रूप में ऊर्जा-कुशल हैं और गैस स्टोव के रूप में लगभग दो बार कुशल हैं। लेकिन यह जरूरी नहीं है कि वे संचालित करने के लिए कम महंगे हैं। अमेरिका के कई हिस्सों में प्राकृतिक गैस बिजली की तुलना में काफी सस्ती है, कभी-कभी तीन या चार के कारक द्वारा। यह आंशिक रूप से यूरोप में इंडक्शन कुकटॉप्स की व्यापक स्वीकृति की व्याख्या करता है, जहां हाल तक प्राकृतिक गैस बिजली की तुलना में बहुत अधिक महंगी थी।

एक अन्य कारक जिसने गोद लेने को प्रभावित किया है, वह है कि इंडक्शन स्टोव और कुकटॉप्स पारंपरिक गैस या इलेक्ट्रिक स्टोव की तुलना में अधिक लागत, हालांकि काफी हद तक ऐसा नहीं है। और रसोइयों को एल्यूमीनियम, तांबा, गैर-चुंबकीय स्टेनलेस स्टील और चीनी मिट्टी के बर्तनों को बदलना होगा, जिनमें से कोई भी इंडक्शन कुकटॉप्स पर प्रभावी ढंग से काम नहीं करेगा। एक त्वरित जाँच यह है कि यदि एक चुंबक पॉट के निचले भाग में चिपक जाता है, तो पॉट एक इंडक्शन कुकटॉप पर काम करेगा।

इन कारकों के बावजूद, मुझे उम्मीद है कि प्राकृतिक गैस उपयोग में कमी अध्यादेश चुंबकीय प्रेरण स्टोव और कुकटॉप्स के बहुत विस्तारित उपयोग को बढ़ावा देगा। ये उपाय आम तौर पर नवनिर्मित इमारतों पर ध्यान केंद्रित करते हैं, इसलिए उन्हें आवश्यकता नहीं होगी मौजूदा घरों के महंगे रूपांतरण.

युवा एकल और परिवार जो इन नए आवासों में जाते हैं, उन्होंने अभी तक बहुत सारे कुकवेयर का अधिग्रहण नहीं किया है, और चुंबकीय प्रेरण से जुड़ी सुरक्षा की सराहना करने की संभावना है, खासकर अगर उनके बच्चे हैं। और शुरुआती दत्तक जो हरे स्रोतों से बिजली के लिए अधिक भुगतान करने के लिए तैयार हैं, या एक हाइब्रिड या इलेक्ट्रिक कार के लिए, चुंबकीय प्रेरण कूकटॉप और इसके साथ काम करने वाले पैन के लिए कुछ सौ डॉलर अधिक भुगतान करने के बारे में परेशान नहीं हो सकते हैं।

राष्ट्रीय स्तर पर, यू.एस. कार्बन मूल्य निर्धारण के कुछ रूप को अपनाएं निकट भविष्य में, जो प्राकृतिक गैस की लागत को बढ़ाएगा। और इसे लेकर चिंता भी बढ़ रही है गैस उपकरणों से इनडोर वायु प्रदूषण। पहली बार प्रस्तावित होने के बाद एक सदी से भी अधिक, सूर्य में चुंबकीय प्रेरण खाना पकाने का दिन आ गया होगा।

लेखक के बारे में

केनेथ मैकलियोड, सिस्टम साइंस के प्रोफेसर, और निदेशक, नैदानिक ​​विज्ञान और इंजीनियरिंग अनुसंधान प्रयोगशाला, Binghamton विश्वविद्यालय, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय के स्टेट यूनिवर्सिटी

इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.