Утворення електромагнітних полів
Відомо, що навколо провідника зі струмом виникають одночасно електричне та магнітне поля. Ці поля не пов'язані одне з одним, якщо струм не змінюється у часі; при змінному струмі магнітне та електричне поля пов'язані і їх треба розглядати спільно як єдине електромагнітне поле.
Електромагнітне поле високих і надвисоких частот здатне самостійно поширюватися у просторі, позбавленому провідників електричного струму, зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
У машинобудівній промисловості найбільшого поширення мають електромагнітні хвилі: високої частоти (ВЧ), ультрависокої частоти (УВЧ) і надвисокої частоти (НВЧ). Вони мають такі частоти та довжини хвиль:
| Випромінювання | ВЧ | УВЧ | НВЧ |
Електромагнітне поле характеризується напруженістю електричного поля Е та напруженістю магнітного поля Н. У діапазоні ВЧ та УВЧ у зв'язку з великою довжиною хвилі напруженість електричного та магнітного полів у робочій зоні можна вимірювати окремо. При цьому напруженість електричного поля вимірюють вольтах на метр (В/м), а напруженість магнітного поля - в амперах на метр (А/м). У діапазоні НВЧ більш короткі хвилі формують єдине електромагнітне поле, напруженість якого оцінюють за щільністю потоку енергії випромінювання і виражають у ватах на квадратний сантиметр (Вт/см 2 ) або в його частках - милливаттах і мікроватах на квадратний сантиметр.
В установках індукційного нагріву джерелом випромінювання є індукційна котушка, в установках діелектричного нагріву - робочийконденсатор.
При внесенні металевого предмета в змінне електромагнітне поле останнє, пронизуючи цей предмет, індукуватиме в ньому електрорушійну силу із частотою даного поля. Під впливом електрорушійної сили у металевому предметі виникнуть змінні електричні струми (вихрові струми), які викликають його нагрівання. Індуктовані в металевому предметі змінні струми протікають переважно його поверхні. При цьому чим вище частота струму, тим тонший шар, що нагрівається струмом, що циркулюється в ньому. Нагрів глибших шарів металу відбувається завдяки теплопровідності. Діелектричні матеріали у такий спосіб нагріти неможливо, оскільки великі струми, необхідні для нагрівання, виникнути не можуть.
Для нагрівання неметалічного предмета його необхідно помістити в змінне електромагнітне поле між двома металевими пластинами, до яких підключається напруга високої частоти.