Принцип работы чайника: Принцип работы электрочайника

Принцип работы и ремонт электрочайника

Главная » Статьи » Бытовая техника

Бытовая техника

Просмотров 6.7k. Опубликовано 07.06.2018 Обновлено 07.06.2018

Сейчас широкое применение получили беспроводные электрические чайники. Вот их мы и рассмотрим более детально.

Электрочайник состоит из корпуса, нагревательного элемента (ТЭН), автоматического выключателя и подошвы с электрошнуром.

Принцип работы электрочайника

При нажатии на кнопку выключателя  на ТЭН подаётся, через электрошнур и контакты на подошве, напряжение и вода в чайнике начинает нагреваться. После того как вода закипит, пар поступает к автоматическому выключателю через ручку чайника или трубку в корпусе. Пар нагревает биметаллическую пластину в выключателе, при нагревании она изгибается и чайник отключается.

Воду в электрочайник обязательно необходимо наливать по уровню. На корпусе чайника есть метки: MIN (минимум) и MAX (максимум). Если воды в чайнике будет больше чем MAX, то она при кипении будет выплёскиваться из него. А если воды будет меньше MIN, то вы можете перегреть ТЭН, который выйдет из строя.

Перед тем как включать электрочайник необходимо убедиться, что крышка чайника плотно закрыта. Иначе пар будет выходить через неплотно закрытую крышку и биметаллическая пластина на выключателе не изогнётся, и не отключит электрочайник. В данном случае вода выкипит, что приведёт к перегоранию ТЭНа и повреждению корпуса чайника.

Электрические чайники выпускают с нагревательным элементом (ТЭН) в виде диска и в виде спирали. Советую покупать чайник, где ТЭН в виде диска. Вода в электрочайнике с данным нагревательным элементом быстрее нагревается, т.к. поверхность соприкосновения у неё с ТЭНом больше, чем у чайников со спиралевидным ТЭНом. Желательно покупать чайник, у которого нагревательный элемент выполнен из нержавеющей стали. Она не так сильно подвержена образованию накипи.

При выборе электрического чайника так же следует обратить внимание и на подставку, где расположены контакты, и куда входит шнур электропитания. Приобретайте электрочайник, где контакты расположены в центре подставки, а не с боку. Такие контакты более надёжны.

Ремонт электрочайника

Если чайник перестал нагревать воду, то отключите питание и вылейте воду из него. Затем переверните электрочайник и включите кнопку автоматического выключателя. С помощью электротестера или «электробрехунка» проверьте целостность цепи между крайними контактами на основании чайника. Если электротестер показал сопротивление около 60 Ом, или сработал зуммер (на минимальном значении сопротивления), или загорелась лампочка (6 В) на прозвонке, то сам электрочайник исправен.

Проверяем контакты на подставке и электрошнур. Контакты либо заменяем, либо зачищаем. Неисправный электрошнур лучше заменить.

Если электротестер показал отсутствие сопротивления на контактах, то необходимо разобрать электрочайник. Следует проверить сопротивление на контактах ТЭНа, отсоединив от них провода. Если сопротивление есть, то ТЭН исправен. Необходимо заменить выключатель, неисправен он. Если сопротивления нет, то необходимо заменить нагревательные элемент (ТЭН).

Ещё одна неисправность чайника, которая очень часто встречается. Если электрочайник начал выключаться раньше, чем закипает вода в нём, то всё дело в накипи на самом нагревательном элементе. Его необходимо почистить. Если накипи много, то произведите сначала механическую чистку ТЭНа, а затем прокипятите несколько раз воду в чайнике  с лимонной кислотой. Помогает.

Удачи и приятного чаепития!

Устройство электрического чайника | Электрика в квартире, ремонт бытовых электроприборов

Сегодня практически невозможно найти квартиру, где на кухне отсутствует электрический чайник. Электрочайник является не сложным бытовым электрическим прибором для нагрева воды. В данной статье мы рассмотрим его устройство. Это, возможно, пригодится вам для его ремонта, ведь как и любой прибор чайники иногда ломаются.

Содержание

1. Принцип работы и электрическая схема электрочайника
2. Устройство электрочайника
3. Подставка электрического чайника
4. Нагревательный элемент (ТЭН)
5. Включение и защита чайника
6. Индикатор включения электрочайника
7. Корпус электроприбора
8. Колба чайника

Содержание

Принцип работы и электрическая схема электрочайника

Понять принцип работы любого электроприбора помогает его электрическая схема, на которой показано, что куда и как подается и происходит.

Работает чайник следующим образом. Через электрическую вилку напряжение (ток) с помощью гибкого шнура подается на контакты подставки. В основании чайника имеются свои контакты, которые соединяются с контактами на подставке. Далее ток идет через термовыключатель, который включается с помощью клавиши на чайнике и отключается автоматически, когда вода в чайнике закипит. Выключатель тепловой защиты непосредственно в работе электрочайника не участвует, всегда включен и срабатывает только в случае, если чайник находится во включенном состоянии без воды. С выключателей ток поступает трубчатый электрический нагреватель – ТЭН. Светодиодная лампочка нужна для индикации включенного состояния прибора.

Устройство электрочайника

Подставка электрического чайника

В своей конструкции подставка имеет три электрических контакта — два подпружиненных в концентрических канавках и один в центре. Центральный контакт (под штырь) — это соединение с заземляющим проводником РЕ. Два других (медные пластинки) — подают напряжение на чайник (220 В).

Нагревательный элемент (ТЭН)

Если снять крышку электрочайника, то на его дне мы увидим нагревательный элемент. Он либо открытый (изогнутый ТЭН), либо закрытый (металлический диск).

На концах нагревательного элемента имеются изолированные керамикой от корпуса выводы для подачи питающего напряжения. К ним приварены контактной сваркой стальные плоские контакты, на которые надеваются накидные клеммы.

Включение и защита чайника

Для подачи напряжения на нагревательный элемент (включение чайника) в ручке прибора имеется электрический выключатель с размыкающимся и замыкающимся контактами.

Для защиты чайника от перегрузок в сети в нем устанавливается тепловое реле. Оно чаще всего совмещается в выключателем, расположенным в ручке электроприбора. Реле отключает напряжение в случае короткого замыкания, скачков напряжения и нагрева электрических проводов.

Также для защиты электрочайника в нем устанавливается термостат. Он располагается, как правило, рядом с нагревательным элементом. Его задача отключить прибор в случае чрезмерного нагрева ТЭНа — забыли налить воду в чайник или она выкипела. Термостат представляет собой биметаллическую пластину, которая изгибается при сильном нагреве, что приводит к размыканию контактов.  Как только пластина остывает, она снова замыкает контакты.

Индикатор включения электрочайника

В большинстве моделей чайников в основании или на клавише включения устанавливают индикатор включенного состояния. Это чаще всего светодиодная лампочка, напряжения на один контакт которой подается через выключатель чайника. Т.е. мы включаем прибор — загорается лампочка, прибор отключен — лампочка не горит.

Это что касается электротехнической составляющей конструкции электрочайника. Теперь поговорим немного о его других элементах.

Корпус электроприбора

Корпус электрического чайника может быть выполнен из пластика, стекла или металла. Более дешевые из пластика, более дорогие модели — из стекла.

Подставка прибора, как правило, выполняется из того же материала, что и сам чайник.

Колба чайника

В более простых и дешевых моделях колбой для воды служит сам корпус электрочайника. В более «продвинутых» кроме корпуса существует и колба (металлическая или стеклянная). Она располагается внутри корпуса, но не касается его, тем самым обеспечивая пространство между колбой и корпусом. Данное пространство обеспечивает сохранение высокой температуры воды долгое время. Т.е. чайник — это еще и термос.

Как работают электрические чайники?

Как работают электрические чайники? — Объясните этот материал

Вы здесь: Домашняя страница > Домашняя жизнь > Электрочайники

• Дом
• индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 16 февраля 2023 г.

Машины на бензине… а люди на чае и кофе (по крайней мере у меня дома)! Если ты пьешь кофе или чай ведрами, ты будешь рад кому-то один раз имел сообразительность изобрести сверхэффективный способ охлаждения воду в горячую, а именно, электрический чайник (также известный как электрический чайник).

Наполните его водой, подключите, включите, и через пару минут у вас будет горячая вода пить или готовить. Как именно работает чайник? Почему это занимает так долго варить? И как он узнает, когда нужно выключить себя? Давайте посмотрим поближе!

Фото: Электрический чайник — удобный способ получения тепловой энергии из электричества. Это водонагреватель, но также и устройство для преобразования энергии, которое иллюстрирует один из самых основных законов физики: сохранение энергии (подробнее обсуждается ниже).

Содержимое

1. Что такое электрический чайник?
2. Сколько времени закипает чайник?
3. Насколько эффективен чайник?
4. Как работают проточные водогрейные котлы?
5. Как чайник узнает, когда его выключать?
6. «Механический эквивалент тепла»
7. Узнать больше

Что такое электрический чайник?

Чайники относятся к простейшим бытовым приборам. Поднимите крышку и загляните внутрь и вы увидите на самом дне емкости с водой спираль толстый металл, называемый нагревательным элементом. При включении чайника в электрическую розетку большой электрический ток течет в нагревательный элемент. Элементы сопротивление (тенденция любого материала останавливать электричество протекающий через него) превращает электрическую энергию в тепло. В других словом, элемент нагревается. Поскольку он находится в прямом контакте с холодной водой, тепло передается воде за счет теплопроводности и быстро нагревается. это тоже.

Фото: Вверху: Нагревательный элемент внутри основания электрочайника показан на нашем верхнем фото. Внизу: в некоторых чайниках этот элемент скрыт от глаз под внутренним полом, чтобы он не «покрывался известковым налетом». Это более аккуратный дизайн, но он делает чайник гораздо более шумным.

Сколько времени закипает чайник?

Воду можно кипятить любыми способами — даже в простой кастрюле на открытом огне или в плите — хотя закрытый чайник обычно намного быстрее: он останавливает утечку тепла, позволяет давлению повышаться быстрее (помните, что вода закипает, когда давление ее насыщенного пара равно атмосферному давлению), и помогает воде закипать быстрее. Но вы когда-нибудь расстраивались из-за того, как долго закипает чайник? Не! Удивительно то, что ваш чайник закипает так же быстро, как и почему.

Если вы продолжаете накачивать тепловую энергию на дно чайника (быстрее, чем уходит тепло через верх и бока), рано или поздно вода внутри него будет кипеть. Основной закон физики, называемый Закон сохранения энергии говорит нам о том, что если вам нужно вскипятить литр воды, начиная с одной и той же температуры, вам всегда придется добавлять одинаковое количество энергии, чтобы сделать это. Используете ли вы костер или чайник, микроволновую печь или какой-то удивительный устройство для перемешивания наподобие Джеймса Прескотта Джоуля (см. рамку ниже), количество энергии, которое необходимо вложить в воду, чтобы она закипела, точно такое же. Это не означает, что каждый метод кипячения воды является 100-процентным. эффективным, однако, по причинам, к которым я вернусь через мгновение.

Допустим, вы начинаете с 1 литра (примерно 1 килограмм, 2,2 фунта) холодной воды.

около 10°C (50°F), и вы хотите поднять его на 90°C до точки кипения (100°C или 212°F). Количество энергии, которое вам нужно, составляет 4,2 × 1000 грамм × 90. градусы = 378 000 джоулей или 378 кДж.

Загадочное «4,2» — это постоянная величина, называемая удельной теплоемкостью воды. Каждый материал имеет различную удельную теплоемкость, которая представляет собой просто количество энергии, которую необходимо затратить, чтобы поднять температуру одного грамма материала на один градус Цельсия. Вам нужно добавить 4,2 джоуля энергии для повышения температуры 1 г воды на 1°С, поэтому удельная теплоемкость воды 4,2 Дж/г/°С.

378 кДж для кипячения литра воды — это гораздо больше энергии, чем вы думаете. Энергосберегающая лампа с рейтингом 10 ватт использует 10 джоулей энергии каждую секунду (поскольку 1 ватт означает использование одного джоуля в секунду), поэтому для использования потребуется 37 800 секунд — около 10,5 часов. столько энергии, сколько наш чайник использует за одно кипячение!

Художественное произведение: Чайники потребляют много энергии для кипячения воды, но делают это быстро (примерно за 2,5 минуты), потому что они работают на большой мощности. С тем же количеством энергии вы могли бы питать микроволновую печь в течение примерно 8 минут, портативный компьютер в течение часа и 20 минут или энергосберегающую лампу в течение примерно 10,5 часов.

Если вы используете электрический чайник мощностью 2400 Вт, это означает, что он потребляет 2400 Вт. джоулей электрической энергии в секунду и положив (примерно) столько же количество энергии в воду в виде тепла каждую секунду, а также. Разделять 378 000 на 2400, и вы обнаружите, что чайнику требуется около 160 секунд. делать работу, что звучит почти правильно — Электрический чайник обычно закипает за 2–3 минуты. Старая пословица говорит, что кастрюля (чайник) под присмотром никогда не закипит, но это датируется временем когда большинство людей кипятили воду на ужасно неэффективных открытых угольные пожары. Электрический чайник может вскипятить воду всего за пару минут, потому что это может добавить тепла энергии к воде гораздо быстрее и эффективнее, чем открытый огонь (который позволяет теплу выходить во всех направлениях).

Если мощность вашего чайника составляет примерно 2400 Вт (Вт), а вы использовали электроэнергию для Великобритании питание 240 вольт (В), что означает ток, проходящий через элемент будет 2400/240 или 10 ампер (А). По бытовым меркам это здоровенный ток: для сравнения, маленькое зарядное устройство, которое у меня есть для моего iPod, потребляет максимальный ток. 0,67 ампер — чайник потребляет в 15 раз больше! Итак, ответ на как электрический чайник работает так быстро, используя относительно большой электрический ток. Количество произведенного тепла равно пропорциональна току в квадрате, поэтому большие токи производят гораздо больше тепла и нагревают предметы гораздо быстрее, чем более мелкие.

Фото: Скрытый нагревательный элемент типичного современного чайника, вид снизу. Элемент запаян в светло-серую центральную часть, и (если присмотреться) видны только два его вывода в правом нижнем углу. Темно-серый ободок (та часть, которой касается мой большой палец) представляет собой резиново-пластиковую прокладку, которая герметизирует нагревательный элемент внутри дна чайника и предотвращает просачивание воды. Длинная трубка наверху подает пар из чайника вниз к термостату, который отключает элемент в нужное время (как описано ниже).

Насколько эффективен чайник?

Я только что сказал, что вам нужно использовать одинаковое количество энергии, чтобы вскипятить воду, как бы вы это ни делали, что предполагает, что каждый метод кипячения воды так же эффективен. Я имею в виду, что для кипячения фиксированного количества воды требуется фиксированное количество энергии. Если кипятить воду на газовой плите в открытой кастрюле вам придется использовать больше энергии, чем если вы используете электрический чайник, потому что больше энергии теряется сверху и от газового пламени. Если вы используете микроволновая печь, вы должны включить проигрыватель, и даже энергия тратится впустую этот ужасный гудящий звук.

Несколько лет назад физик Том Мерфи провел расчеты, чтобы вычислить эффективность различные способы кипячения. Он обнаружил, что электрические чайники намного эффективнее, хотя если вы отрегулируете за то, что электростанции производят электроэнергию расточительным способом, они менее впечатляющие. (Так, например, если вы заинтересованы в сокращении выбросов углекислого газа, вам делать нужно учитывать, как производится ваше электричество.) Еще одним ключевым открытием Тома было то, что скорость выключения чайника сильно влияет на его эффективность. И это именно то, что вы ожидаете от физики, потому что производство пара от горячей воды требует много энергии.

Но если вы пытаетесь выяснить, является ли один электрический чайник более или менее эффективным чем другой, забудьте об этом. Основные электрические чайники все примерно одинаковы. Ключ к повышению эффективности заключается в том, чтобы использовать не больше воды, чем вам нужно, и следить за тем, чтобы чайник выключается, как только закипит.

Рекламные ссылки

Как работают проточные водогрейные котлы?

Если вы устали ждать и хотите, чтобы ваш чайник закипел быстрее, вы можете сделать только две вещи. Один использовать больше электрического тока, другими словами, купить более мощный чайник; другое использование состоит в том, чтобы использовать меньше воды.

Водонагреватели/диспенсеры мгновенного действия (такие как Breville Hot Cup и Morphy Richards Meno), который на самом деле может вскипятить не больше чашки воды. быстро, комбинируйте эти методы. Они используют более мощный нагрев элемент, чем обычный чайник (обычно 3000 Вт или более) и они сконструированы таким образом, что элемент может безопасно работать при контакте с только небольшое количество воды. Если вы кипятите только (скажем) на четверть литра воды вам потребуется только четверть энергии — скажем, 100 000 джоулей. И если вы поставляете эту энергию с помощью элемента мощностью 3000 Вт, посчитайте, и вы обнаружите, что можете сделать это примерно за 30 секунд вместо обычного. 2,5 минуты. Видите ли вы здесь еще одно большое преимущество? Если вы вскипятить весь чайник, чтобы сделать всего один горячий напиток, вы эффективно тратит впустую три четверти энергии, которую вы потребляете. Кипячение только того количества воды, которое вам нужно, значительно экономит денег — и помогает окружающей среде тоже.

Как чайник узнает, когда его выключать?

Работа: Как выключается электрический чайник. Там есть паровой клапан и трубка (желтая, 43 и 44), ведущие вниз от верхней части водяной камеры (серая, 38) к биметаллическому термостату и переключателю (оранжевый и красный, 1 и 2). Когда чайник закипает, пар свистит по этой трубке, нагревает термостат и заставляет его открываться, отключая нагревательный элемент (зеленый, 39) и останавливая кипение воды. Изображение из патента США 4,357,520: Электрический резервуар для кипячения воды с включаемыми сухими и чувствительными к потоку термочувствительными блоками управления Джона С. Тейлора, любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Первые электрические чайники имели встроенную функцию защиты: их было относительно легко включить, пойти и сделать работу по дому или два, а затем забыть о них. Если бы ты был повезло, когда вы вернетесь через несколько минут, вы найдете свой кухня, наполненная облаками пара. Если вам не повезло, ваш чайник Элемент может перегореть, перегореть предохранитель или даже начать пожар.

К счастью, практически все современные чайники выключаются сами. автоматически с помощью термостатов (механических, электрических или электронные устройства, реагирующие на изменение температуры). Многие на основе конструкций, разработанных английским изобретателем Джон С. Тейлор, чей компании Otter Controls и Strix Ltd разработали более миллиард таких термостатов по всему миру.

Как они работают? Самые простые из них механические и используют биметаллический термостат (описан в нашей основной статье о термостатах), встроенный в элементный блок на дне чайника. Он состоит из диска два разных металла, тесно связанных друг с другом, один из которых расширяется быстрее других по мере повышения температуры. Обычно термостат изогнут в одном направлении, но когда горячая вода достигает точки кипения, Образующийся пар попадает в биметаллический термостат и внезапно заставляет его защелкнуть и согнуть в противоположном направлении, немного похоже на зонтик, выворачивающийся наизнанку на ветру. Когда термостат открывается, он нажимает на рычаг, который срабатывает. цепь, отключает электрический ток и безопасно выключает чайник. Более сложные термостаты для чайников (используются в системах такие как модный кофейный бойлер Marco Über) полностью электронные и позволяют нагревать воду до точной температуры и поддерживать ее на неопределенный срок путем многократного включения тока. и выкл.

Фото: (вверху) Вот как в реальности выглядит типичный термостат-выключатель Strix. Я использовал точки того же цвета, что и на картинке выше, чтобы показать ключевые части этого старого разобранного чайника. Паровая трубка (желтая) подает пар к биметаллическому термостату. Термостат (оранжевый) выключает чайник. Коммутационный блок (красный) и несколько проводов соединяют термостат, выключатель питания (розовый) и беспроводной разъем (темно-синий) с двумя клеммами нагревательного элемента (зелеными). Термостат и переключатель привинчены к нижней части светло-серого скрытого нагревательного элемента (показан на фотографии выше на этой странице).

Фото: (внизу) Биметаллический термостат крупным планом (показан оранжевой точкой на другом фото).

«Механический эквивалент тепла»

Работа: Эксперимент Джоуля по нахождению механического эквивалента тепла.

Электрические чайники могут показаться ужасно обыденными, но о них стоит прочитать и написать о том, потому что они блестяще иллюстрируют один из самых фундаментальные физические законы нашей вселенной: вы можете преобразовать один вид энергии в другой, но вы не можете создать энергию из воздуха или заставить ее исчезнуть в никуда. Эта чрезвычайно важная идея называется сохранением энергии, и английский физик Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889 гг.)) был одним из первых, кто докопался до сути.

Джоуль придумал блестящий эксперимент. Он прикрепил тяжелый груз (1) к веревке, накинутой на шкив (2), так что, когда вес падал, веревка вращала ось (3) и вращала гребное колесо внутри сосуда, полного воды (4). Он рассудил, что «механическая» энергия, которую он таким образом добавил к воде, превратится в тепловую энергию, слегка нагрев воду. После неоднократных опытов он успешно доказал, что энергия (или, как он ее называл, живая сила), теряемая падающим грузом, в точности равна энергии, приобретаемой нагревающейся водой. Таким образом, Джоуль подтвердил, что механическая энергия (или работа) и тепловая энергия были взаимозаменяемы, и результат был опубликован в знаменитой статье под названием «Механический эквивалент теплоты», которая до сих пор считается одним из наиболее важных подтверждений теория сохранения энергии.

Джоуль считал, что сможет найти доказательства своих идей в реальном мире. Все, что ему нужно было сделать, это найти водопад и измерять температуру вверху и внизу; падающая вода преобразует потенциал энергии в тепло, создавая разницу температур, которая, как он считал, подтверждала его теория. По его расчетам, могучий Ниагарский водопад был бы на пятую часть градуса теплее. внизу, чем наверху, хотя измерить это было бы довольно сложно! Пытаясь урегулировать этот вопрос, Джоуль взял с собой в медовый месяц несколько термометров. в Шамони, Франция, в 1847 году и попытался измерить там водопад, хотя и не смог сделать это достаточно точно. чтобы доказать свою точку зрения.

Узнать больше

• Механический эквивалент тепла: Эта вводная статья из Википедии содержит очень хорошую иллюстрацию аппарата Джоуля.
• Джеймс Прескотт Джоуль: В статье Википедии о Джоуле есть фотография того же аппарата из Лондонского музея науки.
• Великие эксперименты в физике: рассказы из первых рук от Галилея до Эйнштейна Морриса Х. Шамоса. Dover, 1987. Глава 12 этой прекрасной книги содержит репродукции некоторых оригинальных работ Джоуля 1845 и 1850 годов, в которых подробно объясняется, как проводился эксперимент. Он также включает больше информации об экспериментах Джоуля с водопадом.

Узнать больше

На фото: старомодный чайник Morphy Richards из нержавеющей стали. В этой модели биметаллический термостат и механизм переключения полностью скрыты в массивной ручке.

На этом веб-сайте

Вам могут понравиться другие статьи на нашем сайте, посвященные похожим темам:

• Электричество
• Тепло
• Нагревательные элементы

Статьи

• Горящее стремление к эффективности Тома Мерфи. Как я объяснил выше, для нагрева определенного количества воды до одной и той же температуры требуется одинаковое количество энергии, как бы вы ни решили это сделать. Но некоторые методы более эффективны, чем другие. Как объясняет Том Мерфи в этом замечательном посте в блоге, электрические чайники значительно эффективнее, чем чайники на плите и микроволновые печи.
• Что более энергоэффективно — кипячение воды с помощью электрического чайника, чайника на газовой плите или микроволновой печи?: The Guardian, Notes & Queries, 2011. Читатели Guardian высказывают различные мнения об эффективности различных методов кипячения воды. .
• Неудобные, суетливые или просто уродливые чайники от Элис Роусторн. The New York Times, 9 августа 2009 г. Почему чайники так плохо спроектированы? Этот писатель задается вопросом об эстетике, но, может быть, ей было бы лучше подумать о том, как наука и техника ограничивают конструкцию машины, которая может быстро и эффективно кипятить воду?

Книги

• Чайник: благодарность Джонатана М. Вудмана. Aurum Books, 1997. Взгляд на 36 культовых чайников, в том числе на знаменитые дизайны WAS Benson, Peter Behrens (для AEG), Kenneth Grange и других, с упором на промышленный дизайн.

Патенты

Если вас интересуют настоящие технические подробности, почему бы не взглянуть на некоторые из многих патенты, описывающие, как работают приборы, похожие на чайники? Вот четыре, которые я выбрал, но вы найти намного больше в записях.

• Предохранитель Мориса Ли Уорнера: модифицированный предохранитель, предотвращающий выкипание электрических кофеварок. Патент США 1794045, 24 февраля 1931 г.
• Электрический кофейник от Ambrose Olds. Электрическая кофеварка, поддерживающая заданную температуру напитка. Патент США 1998732. 23 апреля 1935 г.
.
• Электрическая емкость для кипячения воды с включаемыми сухими и чувствительными к потоку термочувствительными блоками управления, разработанными Джоном К. Тейлором. Патент США 4,357,520, 2 ноября 1982 г.
• Устройство термочувствительного контроля для контейнеров, снабженных электрическими погружными нагревателями, John C. Taylor et al. Патент США 4 621 186. 4, 19 ноября86.

Видеоролики

• Биметаллическое лезвие мгновенного действия Демонстрация доктора Джона Тейлора ОБЕ: Джон Тейлор демонстрирует, как биметаллический термостат чайника включается и выключается.
• Не выключайте: доктор Джон К. Тейлор: Беседы в Google: вдохновляющая речь пионера чайников.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2011, 2023. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

Подпишитесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените или оставьте отзыв на этой странице, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2011/2023) Электрочайники. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-electric-kettles-work.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Бибтекс

@misc{woodford_electric_kettles, автор = «Вудфорд, Крис», title=»Электрические чайники», publisher = «Объясните это», год = «2011», url = «https://www. explainthatstuff.com/how-security-tokens-work.html», URL-адрес = «2023-02-16» }

Подробнее на нашем веб-сайте…

• Связь
• Компьютеры
• Электричество и электроника
• Энергия
• Машиностроение
• Окружающая среда


• Гаджеты
• Домашняя жизнь
• Материалы
• Наука
• Инструменты и инструменты
• Транспорт

↑ Вернуться к началу

Бытовая техника: как работает чайник?

Оставить комментарий / К Джудит Хьюз / 27 апреля 2022 г. 2 декабря 2022 г.

Последнее обновление 2 декабря 2022 г.

Вы когда-нибудь задавались вопросом: «Как работает чайник?» Мы воспринимаем многие бытовые приборы, которыми пользуемся каждый день, как должное, в том числе современные электрические чайники. Тем не менее, легко начать задаваться вопросом, когда вы восхищаетесь тем, насколько эффективен ваш электрический чайник по сравнению с типичными чайниками на плите, которые использовались в предыдущих поколениях.

Чайник — простой, но полезный прибор, который обычно есть в домах по всему миру. Тем не менее, большинство людей не могут сказать вам, как кипит ваш чайник.

Сегодня мы подробно рассмотрим, как работает электрический чайник, чем он отличается от старых чайников со свистком и многое другое.

Как работают чайники? Типы чайников

Сегодня купил электрический чайник с контролем температуры, и теперь делать мои любимые смеси @DryadTea стало намного проще 🫖🍄🫖 pic.twitter.com/TSBFOZtbeu

— 🍄 izi 🍄 (@izi_izzzi) 26 апреля 2022 г.

Стоит отметить, что «тип» чайника оказывает огромное влияние на то, как именно работает прибор. Например, если вам интересно, «как работает беспроводной чайник?» ответ, вероятно, будет отличаться от выяснения того, как старомодные чайники могут создавать кипящую воду.

По сути, чайник — это просто контейнер, в котором используется нагревательный элемент или компонент, способный производить тепло или повышать температуру воды в контейнере до точки кипения. Электрический чайник работает за счет использования нагревательного элемента внутри самого контейнера для чайника. В качестве альтернативы, чайник на плите может использовать газовое пламя или другой источник тепла, например открытый огонь.

Устройство преобразует энергии в тепло , поэтому ваша вода закипит независимо от того, какой чайник вы выберете. Некоторое специальное оборудование может даже помочь вам контролировать конкретную температуру воды, чтобы вы каждый раз получали нужную температуру.

Как чайники нагревают воду?

Чайники обычно нагревают воду, поглощая тепло огня или другого источника тепла, которому они подвергаются. Если поставить чайник на газовую плиту, его плоское дно, непосредственно соприкасаясь с теплом, начнет постепенно кипятить воду внутри.

Чайники для плиты изготавливаются из материалов, которые могут выдерживать частое воздействие высокой температуры, чтобы облегчить кипячение воды. Когда вода в печных котлах достигает определенной температуры, вода внутри начинает превращаться в пар. Паровая трубка внутри чайника подает пар к выпускному отверстию в чайнике, что создает свистящий звук, свидетельствующий о том, что вода закипела.

Электрический чайник выводит эту довольно упрощенную систему нагрева воды на новый уровень. В электрическом чайнике две важные части работают вместе. Первым компонентом является нагревательный элемент, резистор, предназначенный для сопротивления потоку электричества, который превращается в тепловую энергию. Нагревательный элемент быстро преобразует электричество, проходящее через чайник, в тепло для кипячения воды.

Вторым компонентом электрочайника является термостат. Это технология, встроенная в ваш чайник, чтобы вы знали, когда вода достигает определенной температуры. Терморегулятор подключается к нагревательному элементу в электрочайнике таким образом, что он фактически управляет нагревательным элементом . Когда вода закипит, термостат выключает нагревательный элемент.

Как чайник узнает, что он закипел?

Мой друг прислал мне электрический чайник. Совсем на небесах. pic.twitter.com/f4Efuidl3q

— HearMeRoar_TV (@HearMeRoarTV) 26 апреля 2022 г.

Часто проще понять, как традиционный чайник может заваривать чай и кофе, чем выяснить, как электричество может питать ваш чайник. При использовании старомодного чайника легко увидеть, как тепло или огонь нагревает чайник и нагревает воду внутри. Вы не всегда будете видеть, что происходит, когда вы щелкаете выключателем на своем устройстве с чайником.

Электрический чайник знает, когда внутри закипит холодная вода, потому что он подключен к термостату. Термостат в вашем чайнике соединяется с водой в чайнике и имеет внутри него переменный резистор. Как только пользователь устанавливает требуемую температуру и щелкает переключатель, чтобы включить электрический ток, термостат управляет отопительная среда соответственно .

В отличие от традиционного чайника, электрический чайник с термостатом может точно определить достигнутую температуру. Когда ваша вода закипает, термостат определяет, что пришло время прекратить подачу электричества, и ваш переключатель автоматически переходит из режима «включено» в «выключено».

Функция термостата в современном чайнике — это то, как некоторые устройства позволяют пользователям выбирать точную температуру, которой они кипятят воду в электрическом чайнике. Например, вы можете настроить чайник так, чтобы он выключался, когда вода чуть ниже точки кипения, чтобы пить кофе и чай сразу, а не ждать, пока вода остынет.

Как электрические чайники так быстро кипятят воду?

Электрические чайники работают намного эффективнее, чем старые чайники на плите. Это связано с тем, что электрические чайники используют нагревательный элемент для преобразования электрической энергии в тепло, чтобы довести воду до точки кипения. Чтобы нагреть воду как можно быстрее, нужно минимизировать количество энергии, теряемой в процессе нагрева.

Если вы когда-нибудь пробовали вскипятить воду в чайнике со свистком, то знаете, что этим старым чайникам требуется гораздо больше времени, чтобы довести воду до температуры кипения. Это связано с тем, что тепловая энергия постоянно поглощается окружающей средой вокруг чайника, а не самим чайником.

С другой стороны, в электрическом чайнике нагревательный элемент внутри устройства или «металлическая спираль», используемая для нагрева воды, находится в непосредственном контакте с водой. Эта технология позволяет экономить энергию, поскольку современные чайники напрямую соединяют нагревательный змеевик и воду. Катушка имеет встроенное электрическое сопротивление для предотвращения поражения электрическим током . Подключение к термостату также означает, что вы можете контролировать подачу электроэнергии в воду в любой точке.

В оригинальных электрочайниках нагревательный элемент не находился в прямом контакте с водой. Тем не менее, современные чайники эволюционировали, чтобы использовать эту стратегию, чтобы намного быстрее довести воду до точки кипения для чая и кофе. Вы можете вскипятить всю воду в чайнике намного быстрее с электричеством.

Что происходит с чайником с кипящей водой?

Итак, как работает чайник? Самый простой ответ на этот вопрос заключается в том, что энергия вашего чайника, полученная от электричества или огня, преобразуется в тепловую энергию для приготовления кофе или чая. Для электрического чайника основным компонентом является нагревательный элемент, толстая катушка, предназначенная для работы с большими токами электричества. Когда этот змеевик для приготовления пищи наполняется электрической энергией , он нагревается. Затем нагревательный элемент заставляет воду в чайнике кипеть.

В зависимости от типа вашего чайника вы можете выбрать, насколько горячей будет вода. Обычный ответ на вопрос «до какой температуры кипит чайник?» составляет около 100 градусов Цельсия , но это можно отрегулировать с помощью некоторых технологий термостата.

Как только ваш чайник достигнет нужной температуры для любителей кофе или чая в вашем доме, элемент, который нагревает воду, автоматически отключается, вы можете снять крышку чайника и налить чашку кофе так, как вам нравится .