Redigerer Induksjonstopp (avsnitt)

==Design==
[[File:Induktionskochfeld Spule.jpg|thumb|Fra utsiden av en induksjonskomfyr: den store kobberspolen danner magnetfeltet, en kjølevifte er synlig under den, og strømforsyning og linjefilter omgir spolen. I midten av spolen er en temperatursensor dekket av hvitt termisk fett.]]
[[File:InductionsStove 3.jpg|thumb|alt=Ventilation slots visible. The unit has a small depth compared to the width of the stove|En induksjonstopp sett fra siden]]
En induksjonskomfyr overfører elektrisk energi ved [[Elektromagnetisk induksjon|induksjon]] fra en trådspole til et kokekar som må være [[Ferromagnetisme|ferromagnetisk]]. Spolen er montert under kokeplaten, og en høy frekvens (f.eks. 24 kHz) [[Vekselstrøm|vekselstrøm]] føres gjennom den. Strømmen i spolen skaper et dynamisk magnetfelt. Når en [[Elektrisk leder|elektrisk ledende]] gryte bringes nær kokeflaten, og grytebunnen er tykkere enn skinndybden, induserer magnetfeltet store virvelstrømmer i gryten. Virvelstrømmene strømmer gjennom den [[Motstand (resistans)|elektriske motstanden]] til kjelen for å produsere varme gjennom Joule-oppvarming; kjelen varmer deretter opp innholdet ved varmeledning. Kokekaret må vanligvis være laget av egnet [[Rustfritt stål|rustfritt stål]] eller [[Jern|jern]]. Den økte magnetiske permeabiliteten til materialet reduserer skinndybden og konsentrerer strømmen nær overflaten av metallet, slik at den elektriske motstanden vil bli ytterligere økt. Noe energi vil bli spredt bort fra strømmen som strømmer gjennom spolens motstand. For å redusere [[skinneffekt]]en og den påfølgende varmeutviklingen i spolen er den laget av litztråd, som er en bunt med mange mindre isolerte ledninger parallelt. Spolen har mange omdreininger, mens bunnen av kjelen effektivt danner én enkelt kort omdreining. Dette danner en [[Transformator|transformator]] som minsker spenningen og øker strømmen. Motstandsevnen til kjelen, sett fra primærspolen, virker større. På sin side blir mesteparten av energien varme i kjelen (som er laget av jern eller stål med høy motstand), mens drivspolen forblir kjølig.

Ofte er en termostat til stede for å måle temperaturen på kjelen. Dette hjelper til med å forhindre at kjelen blir kraftig overopphetet hvis den ved et uhell blir oppvarmet tom eller kokt tørr, men kan også la induksjonskomfyren holde en måltemperatur.

===Anvendelser===
Induksjonsutstyr kan være en innebygd overflate, en del av en større installasjon eller en frittstående overflatenhet. Innebygde enheter har vanligvis flere elementer, tilsvarende separate brennere på en gasskomfyr. Frittstående induksjonsmoduler er vanligvis enkeltelementer, eller har noen ganger har dobbeltelementer. Alle slike elementer har et grunnleggende design: en elektromagnet som er forseglet under en varmebestandig glasskeramisk flate som enkelt kan rengjøres. Kjelen settes på den keramiske glassoverflaten og varmes opp sammen med innholdet.

I [[Japan|Japan]] er noen modeller av riskokere drevet av induksjon. I Hong Kong lister kraftselskaper{{klargjør}} opp en rekke modeller. Asiatiske produsenter har tatt ledelsen med å produsere rimelige kokeflater med enkel induksjon; effektive enheter med lite varmetap er fordelaktige i tettbygde byer med lite boareal per familie, slik mange asiatiske byer er. Induksjonskomfyrer brukes sjeldnere i andre deler av verden.

Induksjonskomfyrer kan være aktuelle i kommersielle restaurantkjøkken. Elektrisk matlaging sparer inn kostnadene for gassledninger, og man kan klare seg med enklere ventilasjon.<ref>Roger Fields, ''Restaurant Success by the Numbers: A Money-Guy's Guide to Opening the Next Hot Spot'', Random House of Canada, 2007 {{ISBN|1-58008-663-2}}, s. 144–145</ref> Ulemper for kommersiell bruk inkluderer mulige brudd på glasset, høyere startkostnader og kravet om magnetiske kokekar.

===Kontroller===
De [[Ferromagnetisme|ferromagnetiske]] egenskapene til en stålkjele konsentrerer den induserte strømmen i et tynt lag nær overflaten, noe som resulterer i en sterk varmeeffekt. I [[Paramagnetisme|paramagnetiske materialer]] som aluminium trenger magnetfeltet dypere, og den induserte strømmen møter liten motstand i metallet.<ref>{{cite book|chapter-url=http://ieeexplore.ieee.org/iel5/7757/21322/00989392.pdf?arnumber=989392|archive-url=https://archive.today/20120529175356/http://ieeexplore.ieee.org/iel5/7757/21322/00989392.pdf?arnumber=989392|url-status=dead|archive-date=2012-05-29|chapter=A comparative study of resonant inverter topologies used in induction cookers|author1=Llorente, S. |title=APEC. Seventeenth Annual IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (Cat. No.02CH37335)|volume=2|pages=1168–1174|author2=Monterde, F. |author3=Burdio, J.M. |author4=Acero, J. |year=2002|accessdate=2009-05-20|doi=10.1109/APEC.2002.989392|isbn=978-0-7803-7404-1}}</ref> I henhold til [[Lenz' lov|Lenzs lov]] kan effektiviteten av induksjonen i kjelen bli registrert, slik at induksjonen kan oppnås med spesielle elektroniske apparater. Minst én høyfrekvent "all-metal" komfyr er tilgjengelig, som fungerer med lavere effektivitet på kokekar av ikke-ferromagnetiske metaller.

Kokeflaten er laget av et glasskeramisk materiale som er en dårlig varmeleder, så bare litt varme går tapt gjennom bunnen av gryten. Ved normal drift forblir kokeflaten betydelig kjøligere enn med andre kokemetoder, men må fortsatt kjøles ned før den kan berøres.

Enheter kan ha en, to, tre, fire eller fem induksjonssoner, men fire (normalt i en 760&nbsp;mm bred enhet) er den vanligste i USA og Europa. To spoler er vanligst i Hong Kong, og tre er vanligst i Japan. Noen har berøringsfølsomme kontroller. Noen induksjonskomfyrer har en minneinnstilling, en per element, for å kontrollere tiden som varmen brukes. Minst én produsent lager en sonefri induksjonstopp med flere induksjonsspoler. Dette gjør at opptil fem kjeler kan brukes samtidig hvor som helst på kokeflaten, ikke bare på forhåndsdefinerte soner.<ref>[http://www.dedietrich.co.uk/documents/DTiM1000C_techspecs.pdf DeDietrich "Piano" -cooktop specifications hentet 2012 9. mai] {{Wayback|url=http://www.dedietrich.co.uk/documents/DTiM1000C_techspecs.pdf |date=20160304030111 }} {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20140502032647/http://www.dedietrich.co.uk/documents/DTiM1000C_techspecs.pdf |date=2014-05-02 }}, dedietrich.co.uk</ref>

Små frittstående bærbare induksjonskomfyrer er relativt billige, priset fra rundt {{US$|20}} i noen markeder.

===Kokekar===
[[File:Induction-label-de.svg|thumb|Kokekar kan ha et symbol som forteller at det kan brukes på en induksjonstopp.]]

Kokekar må være kompatible med induksjonsvarme; på de fleste komfyrmodeller kan bare jernholdig metall varmes opp. Kokekar bør ha en flat bunn siden magnetfeltet faller raskt med avstand fra overflaten. Spesielle og kostbare wokformede topper er tilgjengelige for bruk med rundbunnet [[Wok|wok]]. Induksjonskiver er metallplater som varmes opp ved induksjon og varmer opp ikke-jernholdige kjeler ved termisk kontakt, men disse er mye mindre effektive enn jernholdige kokekar.

Induksjonskompatibelt kokekar for en induksjonskokende overflate kan nesten alltid brukes på andre ovner. Noen kokekar eller emballasje er merket med symboler for å indikere kompatibilitet med induksjon, gass eller elektrisk varme. Kokeflater til induksjon fungerer godt med alle panner med høyt jernholdig metallinnhold. Støpejernspanner og jerngryter vil fungere på en induksjons-kokeplate. Kjeler av rustfritt stål vil fungere på en induksjons-kokeflate hvis bunnen av pannen er en magnetisk kvalitet av rustfritt stål. Hvis en magnet sitter godt fast i sålen på kjelen, vil den fungere på en induksjonskokende overflate. En "all-metal" komfyr vil fungere med ikke-jernholdig kokekar, men tilgjengelige modeller er begrenset.

Aluminium eller kobber alene fungerer ikke på en induksjonsovn på grunn av materialenes magnetiske og elektriske egenskaper.<ref name="Moreland73">WCMoreland, ''The Induction Range: Its Performance and Its Development Problems'', IEEE Transactions on Industry Applications, vol. TA-9, no. 1. januar / februar 1973 side 81–86</ref> Kokekar av aluminium og kobber er mer ledende enn stål, men skinndybden i disse materialene er større siden de ikke er magnetiske. Strømmen strømmer i et tykkere lag i metallet, møter mindre motstand og produserer dermed mindre varme. Induksjonskomfyren vil ikke fungere effektivt med slike gryter. Aluminium og kobber er imidlertid ønskelig i kokekar, siden de leder varmen bedre. På grunn av dette har 'tri-ply'-kjelene ofte en induksjons-kompatibel hud av rustfritt stål som inneholder et lag termisk ledende aluminium.

For steking trengs en panne med en bunn som er en god varmeleder for å spre varmen raskt og jevnt. Bunnen av stekepannen vil være enten en stålplate presset inn i aluminium, eller et lag rustfritt stål over aluminiumet. Den høye varmeledningsevnen til aluminiumskjeler gjør temperaturen mer jevn over kjelen. Rustfrie stekepanner med aluminiumsbunn vil ikke ha samme temperatur på sidene som en panne med sider av aluminium vil ha. Stekepanner av støpejern fungerer bra med induksjonskokeflater, men materialet er ikke en like god varmeleder som aluminium.

Når vann koker, fordeler det sirkulerende vannet varmen jevnt. For produkter som sauser er det viktig at i det minste bunnen av pannen inneholder et godt varmeledende materiale for å spre varmen jevnt. For følsomme produkter som tykke sauser er en panne med aluminium gjennomgående bedre, siden varmen strømmer opp sidene gjennom aluminiumet, slik at kokken kan varme opp sausen raskt, men jevnt.

[[File:Foil on induction cooktop.jpg|thumb|alt=Aluminumsfolie i en firkantet Pyrex bolle med vann, med en rift der folien har smeltet|Husholdningsfolie er mye tynnere enn skinndybden i aluminium ved frekvensene som brukes av en induksjonskomfyr. Her har folien smeltet der den ble utsatt for luften etter at damp ble dannet under den. Produsenter av kokeplater forbyr bruk av aluminiumsfolie i kontakt med en induksjonskokeflate.]]

Varmen som kan produseres i en gryte er en funksjon av overflatemotstanden. En høyere overflatemotstand produserer mer varme for tilsvarende strøm. Dette er en tabell som kan brukes for å rangere egnetheten til et materiale for induksjonsvarme. Overflatemotstanden i en tykk metalleder er proporsjonal med resistiviteten delt på skinndybden. Der tykkelsen er mindre enn skinndybden, kan den faktiske tykkelsen brukes til å beregne overflatemotstand.<ref name="Moreland73"></ref> Noen vanlige materialer er listet opp i denne tabellen.

{| class="wikitable sortable"
|+ Skinndybde ved 24 kHz<ref name="Moreland73"></ref>
! Materiale
! Resistivitet<br>(10 <sup>−6</sup> ohm-tommer)
! Relativ<br>permeabilitet
! Skinndybde (mm)
! Overflatemotstand,<br>10 <sup>−3</sup> ohm / kvadrat<br>(tykt materiale)
! Overflatemotstand,<br>i forhold til kobber
|-
|  Karbonstål 1010
|  9
|  200
|  0.10
|  2,25
|  56,25
|-
|  Rustfritt stål 432
|  24,5
|  200
|  0.18
|  3,5
|  87,5
|-
|  Rustfritt stål 304
|  29
|  1
|  2.8
|  0,26
|  6,5
|-
|  Aluminium
|  1,12
|  1
|  0.56
|  0,051
|  1,28
|-
|  Kobber
|  0,68
|  1
|  0.43
|  0,04
|  1
|}
For å få samme overflateresistanse som med karbonstål ville det kreve at metallet er tynnere enn det som er praktisk for et kokekar; ved 24 kHz vil en kobberkjelebunn være 1/56 av skinndybden i karbonstål. Siden skinndybden er omvendt proporsjonal med kvadratroten av frekvensen, antyder dette at det vil være nødvendig med mye høyere frekvenser for å oppnå tilsvarende oppvarming i en kobbergryte som i en jerngryte ved 24 kHz. Slike høye frekvenser er ikke mulige med billige halvledere; i 1973 ble de silisiumstyrte likeretterne som ble brukt, begrenset til ikke mer enn 40 kHz.<ref name="Moreland73"></ref> Til og med et tynt lag kobber på bunnen av et kokekar i stål vil beskytte stålet mot magnetfeltet og gjøre det ubrukelig for en induksjonstopp.<ref name="Moreland73"></ref> Noe tilleggsvarme blir skapt av tap av hysterese i kjelen på grunn av dens ferromagnetiske natur, men dette skaper under ti prosent av den totale varmen som genereres.<ref>{{cite web|url=http://www.fairchildsemi.com/an/AN/AN-9012.pdf|title=AN9012 Induction Heating System Topology Review|author=Fairchild Semiconductors|date=juli 2000|accessdate=20.05.2009}}</ref>

==="All-metal"-modeller===
Nye typer halvledere og spoledesign med lavt tap har gjort «''all metal''»-induksjonstopper mulig.

Panasonic Corporation utviklet i 2009 en forbrukerinduksjonskomfyr som bruker et magnetfelt med høyere frekvens, og en annen oscillatorkretsdesign, for å tillate bruk med ikke-jernholdige metaller.<ref>{{cite conference|last=Fujita |first=Atsushi |author2=Sadakata, Hideki |author3=Hirota, Izuo |author4=Omori, Hideki |author5=Nakaoka, Mutsuo |title=Latest developments of high-frequency series load resonant inverter type built-in cooktops for induction heated all metallic appliances |conference=Power Electronics and Motion Control Conference, 2009. IPEMC '09. IEEE 6th International |isbn=978-1-4244-3557-9 |pages=2537–2544 |doi=10.1109/IPEMC.2009.5157832 |date=17.–20. mai 2009 |url=http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp;jsessionid=LXyTQc8Mqfv50nr7r3wSVpJrPPMTJmQkvY42C08hzwKsLpL9gkYy!-1489032362?reload=true&arnumber=5157832 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160304070404/http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp%3Bjsessionid%3DLXyTQc8Mqfv50nr7r3wSVpJrPPMTJmQkvY42C08hzwKsLpL9gkYy%21-1489032362?reload=true&arnumber=5157832 |url-status=dead |archive-date=4. mars 2016 |accessdate=28. mars 2013 }}</ref><ref>{{cite web | author=Tanuki Soup | title=Big news for fans of induction cooktops | url=http://chowhound.chow.com/topics/739539 | work=Chow | date=9. oktober 2010 | accessdate=28. mars 2013 | archive-date=2013-02-18 | archive-url=https://web.archive.org/web/20130218221236/http://chowhound.chow.com/topics/739539 | url-status=yes }}</ref> I 2017 ga Panasonic ut en "all metal" enkeltkokeplate, rettet mot kommersielle kjøkken.<ref>{{cite web|url=http://shop.panasonic.com/about-us-latest-news-press-releases/02092017-inductioncooktop.html|title=Panasonic Introduces Groundbreaking New Induction Cooktop, Providing Extraordinary Commercial Cooking Performance with All Kinds of Metal Cookware|website=shop.panasonic.com|access-date=2019-11-28|archive-date=2018-09-19|archive-url=https://web.archive.org/web/20180919182936/http://shop.panasonic.com/about-us-latest-news-press-releases/02092017-inductioncooktop.html|url-status=yes}}</ref>

=== Standardstørrelser ===
Hvor stor stekeplaten kan være begrenses ofte av kjøkkenmøblene, særlig for integrerte hvitevarer. 60 cm modulbredde har i lang tid vært vanlig standard på de fleste norske kjøkkenbenker, men de senere årene har det også blitt vanlig med 80 cm bredde. Noen nye kjøkkenbenker kan også være klargjort for 90 cm bredde.<ref>[https://www.elkjop.no/cms/hvordan-velge-induksjonstopp/slik-velger-du-riktig-induksjonstopp-for-ditt-kjokken/ Slik velger du riktig induksjonstopp for ditt kjøkken - Elkjøp]</ref> Det finnes også induksjonstopper laget for 30 cm brede møbler (for eksempel til [[tekjøkken]]), og disse har som regel bare to stekeplater.<ref>[https://www.elkjop.no/cms/platetopp-plassering/slik-plasserer-du-platetoppen-din-riktig/ Slik plasserer du platetoppen din riktig - Elkjøp]</ref>