電飯鍋可以用來燒水嗎？

電飯鍋是家庭常用的炊具，使用起來非常方便。因為我們只要把米和水放進(jìn)電飯鍋，根本不用管，飯就做好了，開關(guān)就會自動彈起，斷開電源或者切換為保溫狀態(tài)。

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電飯鍋是怎么知道飯已經(jīng)煮好了呢？

其實原理很簡單。在鍋底中心，有一種特殊的材料：感溫鐵氧體。感溫鐵氧體是用氧化錳、氧化鋅、氧化鐵粉沫混合燒結(jié)而成，常溫下是鐵磁性的，也就是說磁性比較強(qiáng)。但是溫度上升到約103度時就會變?yōu)轫槾判裕藭r的磁性就很弱了。這種磁性轉(zhuǎn)變的溫度稱為“居里點”。

開始做飯時，我們按下開關(guān)，在杠桿的作用下，左端的小磁鐵上升，吸住電飯鍋內(nèi)膽上的感溫鐵氧體。此時電路中的彈性銅片會與觸點接觸，連接電路。電流通過電熱線圈，給電飯鍋加熱。在煮飯的過程中，由于鍋內(nèi)有水，所以鍋內(nèi)溫度一直都低于水的沸點100℃，所以內(nèi)膽上的感溫鐵氧體一直有磁性，吸住永磁體，保證電路不斷開。

當(dāng)飯煮好后，水分會被大米吸收，于是鍋內(nèi)的溫度會突破100度，繼續(xù)上升。當(dāng)溫度上升到103攝氏度之后，內(nèi)膽上的感溫鐵氧體會失去磁性。此時，在彈簧的作用下，杠桿左端會下落，帶動絕緣片頂開彈性銅片，停止加熱。所以，電飯鍋發(fā)出“嘭”的一聲，開關(guān)彈起，就表示米飯已經(jīng)煮好了。此時如果我們立刻再次按下開關(guān)，會發(fā)現(xiàn)開關(guān)會再次彈起，這是由于此時鍋內(nèi)溫度還是很高，鐵氧體沒有磁性的原因。

也就是說：感溫鐵氧體可以感知溫度的變化，并且通過某種方式將溫度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏鞯淖兓ㄍ〝啵?，這種把溫度量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量的裝置稱為溫度傳感器。電飯鍋就是通過溫度傳感器實現(xiàn)煮好飯后自動斷電的。

那么，用電飯鍋能不能燒水呢？

顯然，使用電飯鍋可以將水加熱到100℃沸騰。但是水沸騰后溫度不會繼續(xù)上升，因此溫度無法達(dá)到居里點103℃，不能自動斷電。要么需要有人看著，水開后手動斷電，要么電飯鍋就會把水燒干，然后才會自動斷電。因此用電飯鍋燒水是不方便的。

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電水壺為什么能自動斷電？

那么，電水壺在水燒開之后可以自動斷電，又是什么原理呢？

它使用的溫度傳感器稱為“雙金屬片溫度傳感器”。

這種傳感器的原理是把兩個熱膨脹系數(shù)不同的金屬片貼在一起，比如一面是鐵，另一面是銅。當(dāng)雙金屬片受熱時，鐵片和銅片都會膨脹，但是銅片膨脹得更厲害。于是，金屬片就會向鐵片一側(cè)彎曲。

當(dāng)電水壺?zé)椒序v時，會產(chǎn)生大量的水蒸氣，溫度在100度附近。這些水蒸氣會涌入雙金屬片溫度傳感器中，使雙金屬片彎曲，從而斷開電路。但是燒水時要記得把壺的蓋子蓋上，因為很多電水壺的溫度傳感器在蓋子里，如果不蓋上蓋子，水燒開之后水蒸氣無法觸及溫度傳感器，也就無法自動斷電了。

03

電熨斗如何自動控溫？

家里常用的另一個電器：電熨斗也是使用這個原理控溫的。

在電熨斗中，電熱絲、雙金屬片、觸點和彈性銅片構(gòu)成一個通路。常溫下，兩個觸點是相互接觸的，電流流過這個通路時，電熱絲發(fā)熱，就可以使得熨斗的溫度升高。

但溫度過高時，由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同，上部金屬膨脹大，下部金屬膨脹小，則雙金屬片向下彎曲，使觸點分離，從而切斷電源，停止加熱。溫度降低后，雙金屬片恢復(fù)原狀，重新接通電路加熱，這樣循環(huán)進(jìn)行，起到自動控制溫度的作用。

現(xiàn)在，很多電熨斗的溫度都可以自己設(shè)定，因為熨燙不同材料的衣服需要設(shè)定不同的溫度，在結(jié)構(gòu)圖中有一個調(diào)溫旋鈕，只要我們旋轉(zhuǎn)這個旋鈕就可以改變設(shè)定的溫度。

比如，熨燙棉麻衣服需要設(shè)定比較高的溫度，就需要觸點更多的時候是接觸的，于是我們可以向下旋轉(zhuǎn)調(diào)溫旋鈕，使得調(diào)溫螺絲更深地頂住彈性銅片，這樣只有在更高的溫度下才能實現(xiàn)觸點的分離而停止加熱。

熨燙絲綢衣服時需要設(shè)定相對較低的溫度，就需要觸點更多時候是分離的，于是我們可以向上旋轉(zhuǎn)調(diào)溫旋鈕，使得調(diào)溫螺絲比較淺地頂住彈性銅片，這樣溫度不太高時，觸點就會分離，因而停止加熱。

溫度傳感器是一種非常常見的傳感器，讓我們的生活變得越來越方便。

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來源：李永樂老師