인덕션 퍼니스의 작동 원리는 전자기 유도와 줄 효과에 기반합니다. 퍼니스는 전원 공급 장치, 유도 코일, 내화 재료로 만든 도가니로 구성됩니다. 도가니에는 변압기의 2차 권선 역할을 하는 금속 전하가 들어 있습니다. 유도 코일을 AC 전원 공급 장치에 연결하면 교류 자기장이 생성됩니다. 이 자기장은 금속 전하에 기전력을 유도하여 전하 내에서 와전류를 생성합니다. 이러한 전류는 금속의 전기 저항으로 인해 금속을 가열하고 녹이는 줄 가열을 일으킵니다. 강자성 물질에서는 자기 히스테리시스로 인해 추가 가열이 발생할 수 있습니다.
전자기 유도:
고주파 전류로 유도 코일에 전원을 공급하면 도가니 주변에 변동하는 자기장이 생성됩니다. 이 자기장은 도가니의 금속 전하를 투과하여 금속에 전류를 유도합니다. 이 유도 과정은 변압기의 작동 방식과 유사하며, 금속 전하가 변압기의 2차 권선 역할을 하고 유도 코일이 1차 권선 역할을 합니다.줄 효과:
와전류로 알려진 유도 전류는 금속 전하의 전기 저항을 통해 흐릅니다. 저항을 통과하는 이 전류의 흐름은 열을 발생시키는데, 이를 줄 가열 현상이라고 합니다. 발생된 열은 금속 전하를 녹이기에 충분합니다.
자기 히스테리시스(강자성 물질에서):
철과 같은 물질에서 자기장은 와전류를 유도할 뿐만 아니라 분자 자기 쌍극자의 반전을 일으킵니다. 이 반전 과정은 추가적인 열을 발생시켜 재료의 전반적인 가열에 기여합니다.도가니 재료:
도가니는 세라믹과 같은 비전도성 재료 또는 흑연과 같은 전도성 재료로 만들 수 있습니다. 비전도성 재료로 만들면 금속 전하만 가열됩니다. 그러나 도가니가 전도성인 경우 도가니와 전하가 모두 가열되므로 고온을 견디고 가열된 재료의 오염을 방지할 수 있는 도가니 재료가 필요합니다.
