电饭煲的工作过程（电饭煲详细说明书）

自动保温式电饭煲已进入千家万户的厨房，并赢得了越来越多的家庭的欢迎与信赖。它的限温与保温的功能是物理学中有关基本原理的应用，特别是限温功能，直接应用了物理学中铁磁性物质的有关物理性质。电饭煲主要通过加热器，自动断电装置和自动保温装置实现了它的煮饭、保温的功能。一般电饭煲的加热器是一块用合金铝浇铸在管状电热元件上而制成的电热板，是利用电阻焦耳热的一种形式。熟饭的自动保温装置是由一片两种膨胀系数不同的金属薄片轧制在一起的双金属片。通过材料的选择和工艺制造，使得这片双金属片在63℃左右几何形状的改变来控制电源开关：大于63℃时，切断电源，小于63℃时，接通电源。因此，这片双金属片，既是温度的感受元件，也是切断、开启电源的动作元件，即通过这片双金属片由于热胀冷缩发出的信息去控制电源而达到自动保温的目的。电饭煲核心技术装置是自动断电装置，也就是它的限温器。限温器中的感受元件和动作元件主要是由铁磁物质构成的。利用铁磁物质的强磁性保持电源对电热器的加热，而当铁磁物质感受到煲内的熟食的温度超过某一确定的温度时（例如用于煮米饭的温度被确定为103℃），利用该铁磁物质的磁性突然消失而产生切断电源的动作。在物理学有关物质磁性的讨论中知道，铁磁物质的磁性远远大于顺磁性物质的磁性，现代磁畴理论作了比较满意的解释。根据磁滞回线的形状，大体上可将铁磁质分为两大类；一类称硬磁质，一类称软磁质。铁磁质的磁性与温度的关系，如图所示。在某一温度附近，它有一个突然变化，这个温度称为居里点，不同的铁磁质，居里温度是不同的，但任何铁磁质，在它们各自的居里温度以上，都变成一般的顺磁性物质了。电饭煲中的限温器所限制的温度是根据电饭煲的主要实际用途而确定的，例如主要用于煮大米饭的电饭煲，因为大米饭煮熟（即俗称干汤）以后，在正常气压下，米饭不会焦糊的温度在103℃左右，所以将103℃定为限温目标，根据这个目标去选择居里点在103℃左右原铁-镍合金类铁磁物质作为构成限温器的主要元件。限温器的主要结构原理是这样如图所示。限温器内有两块磁钢1和2。磁钢1为软磁质，与限温器的顶部紧贴，与内煲底部（即盛食物的锅底）相接触，直接感受内煲的温度，也称感温磁钢，是温度感受元件，它的居里点在103℃左右。2为永久磁钢，连接于杠杆4之一端，杠杆的另一端与揿压按钮5连接，6为支轴。当将揿压按钮压下时，通过支轴，使杠杆另一端上翘，即使永磁体2上移，并同时压缩弹簧3，因为刚开始启动电饭煲，内煲温度自然在103℃以下，1磁钢具有很强的磁性，适当地配置极性，当2上移时，1、2之间出现很强的磁吸力，并足以克服2的重力及弹簧3的张力等，使杠杆保持上翘的位置，连接于杠杆左侧的凸物7也随之上升，解除3对下触点的压迫而使上下两触点接触，因为接线螺钉分别与电源，加热器等串联，当两触点接触时，电源与加热器（图中未画出）就形成闭合回路而使加热器工作，电饭煲处于煮饭状态。当饭煮好时，盛饭的内煲温度就会上升，升到103℃并被软磁钢1感受到时，它的铁磁性迅速消失而成为一般的顺磁质，1、2之间的吸引力也随之迅速减小，并且不能克服弹簧3向下的张力和2的重力。而使杠杆绕支点下降：凸物7下降，压迫下触点，上、下触点11分开，即将电源，加热器已形成的闭合回路断开而停止加热，实现了自动断电、限温的功能。由此看出，软磁钢1是限温器的关键核心元件。它在室温下能否保持足够的磁性，居里温度能否保持在限温目标温度（例如103℃）上，直接关系到电饭煲的基本功能的实现。因此，电饭煲的基本功能的实现，是直接应用了铁磁性物质的有关物理性质。,