【電気工事士1種 解説】電気機器の加熱方式・原理を簡単に覚えるコツとは


電気機器の加熱方式・原理11年で 3回出題。

出題頻度は低いのだが、あなたの身近にある家電と連動して理解すれば覚えやすいので、早めにマスターするのがお薦め。

  1. 誘導加熱 → IH調理器
  2. 誘電加熱 → 電子レンジ
  3. 抵抗加熱 → ドライヤー、電気ポット
  4. 赤外線加熱 → コタツ
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加熱方式・原理

  1. 誘導加熱(Induction Heating) → (火を使わない)IH調理器
  2. 誘電加熱 → 電子レンジ
  3. 抵抗加熱 → ドライヤー、電気ポット
  4. 赤外線加熱 → コタツ
誘導加熱

誘導加熱を英語でいうと Induction Heating、略して IH。IH を使った調理器具が、火を使わない IH調理器。

火を使わないから火事になりにくいし、最近はいろんなメーカーから卓上型IH調理器も発売されているので、あなたもひょっとしたらお世話になっているかも。


(写真は山善製卓上IH調理器。amazon から借用)

加熱(発熱)原理は、電流を流す/止める、電流の向きを変えたりすることで生じる電磁誘導で、鉄などの金属内部にうず電流が流れて発熱(ジュール熱)したり、磁場が反転するときに生じるヒステリシス損によって熱が発生する。

ちなみに、これらうず電流やヒステリシス損は変圧器(トランス)でも生じる。トランスで生じるうず電流・ヒステリシス損は、電力損失になるので、トランスではこいつらを減らす工夫が必要。

誘電加熱

誘導加熱を利用した最もポピュラーな家電と言えば、電子レンジ。

(写真はパナソニック製電子レンジ。amazon から借用)

温めたい物に高周波電圧をかけると、物の中にある分子がクルクル回るのだが、高周波に回転が追従できないと誘電損失なるものが生じる。この損失が熱となって、物の温度が上がる(他の説明しているブログもたくさんあるので、興味ある人はそちらも参照を)。

抵抗加熱

何かに電池・電源をつなげて電流を流すと「何か」の温度が上がるが、上がる理由がジュール発熱。抵抗のある物体に電流を流すと加熱されるから抵抗加熱

家電製品ではドライヤー、電気ポットなど。

ドライヤーにはニクロム線という名の抵抗体が入っていて、コンセントをつないでスイッチ入れると、ニクロム線がジュール発熱により加熱する。そこに風(空気)を送ってやると、ニクロム線の熱が空気に伝わって、温風として出てくる。

赤外線加熱

赤外線加熱方式のメインメンバーが、冬にお世話になる電気こたつ。セラミックファンヒーターも赤外線加熱方式。

発熱体に電流を流すのは抵抗加熱と一緒。違うのは、抵抗加熱は抵抗体が猛烈(?)に加熱され、その熱を使っているのに対し、赤外線加熱は電流が流れることによって加熱した発熱体が赤外線(近赤外線、遠赤外線)を放射(輻射)する点が違う。

→ 過去問
H27年問15(加熱方式)
H23年問10(電磁調理器)

まとめ

電気機器の加熱方式は 11年で 3回出題。

家電製品として身の回りにたくさんあるので、それらと関連付けて早めにマスターしてしまおう。

  1. 誘導加熱 → IH調理器
  2. 誘電加熱 → 電子レンジ
  3. 抵抗加熱 → ドライヤー、電気ポット
  4. 赤外線加熱 → コタツ

今回ご紹介した方法を実践することで、あなたが1回で電気工事士1種に合格できるように応援している!

関連問題
H31年問11(加熱方式)
H27年問15(加熱方式)
H23年問10(電磁調理器)

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