线圈能加热的原理是基于电阻加热的原理。当电流通过导体时,感性电阻会导致导体产生发热现象。因此,线圈中通过的电流愈大,线圈温度就会愈高。
线圈的电阻值也会影响加热效果。当电流不变时,电阻值愈大,电能转化为热能的效果就愈好,线圈的温度也会愈高。这也是为什么使用高电阻合金制成的线圈能做到更高温度的原因。
另外一个导致线圈加热的原理是感应加热。当线圈处于交变电磁场中时,它会产生电流并产生磁化效应。这个磁化效应产生的磁通量与线圈中的电流成正比。由于感应加热基于电磁感应原理,因此只有电流变化频率高的线圈才可能对更快速的加热进行响应。
感应加热的主要优势在于仅仅加热需要加热的部分而不是整个线圈。这使得感应加热在处理速度要求高的加工过程中特别有用,比如高速成型或打捆等工艺。
线圈还可以通过辐射加热来加热其周围区域。根据能量守恒定律,强度较高的电场可以转化为能量较高的辐射能量。这些辐射能量可以被线圈所处区域吸收并转化为热能。
由于辐射加热不会直接接触到被加热物体,因此可以大幅度减轻对被加热物体的损伤程度。此外,辐射加热可以让加热过程变得更加快速。这些特性使得辐射加热成为一种特别适合用来加热材料表面的技术。
高频电磁加热是通过射频场的感应加热进实现的。这个过程可以认为是个形式类似于变压器的机制,其中一个线圈作为电源,另外一个线圈则用于产生高频电磁场,被加热物体则位于这两个线圈中间。高频电磁场会在被加热物体中的电流经历感应效应。电流通过抵抗效应而被转化为热能。
高频电磁加热可以使加热速度更快,同时这种加热方式可以更加精确地控制物体的加热程度。这种方式的一个重要应用就是金属加工工业中的感应焊接。