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Warum fließt beim Induktionsherd kein Strom durchs Essen?

17. September 2015

  • D Naturwissenschaften und Mathematik
  • E Technik
Warum fließt beim Induktionsherd kein Strom durchs Essen? Array

Foto: Republica/pixabay.com CC0 1.0

Gegenfrage: Was haben Menschen in Flugzeugen mit Essen in Töpfen zu tun? Die Lösung des Rätsels hängt mit dem Faradayschen Käfig zusammen – einem physikalischen Prinzip, das uns zur Antwort auf die Induktionsherd-Frage führt. 

Ein Faradayischer Käfig ist eine Hülle, die elektromagnetische Wellen so gut abschirmt, dass das Innere unversehrt bleibt. Flugzeugpassagiere sitzen quasi im Faradayschen Käfig. Denn wenn ein Blitz ihr Flugzeug trifft, bleiben sie im Inneren verschont. Warum? Das Flugzeug wirkt wie ein Blitzableiter, der die elektrischen Wellen abschirmt und damit die Passagiere schützt.

Aber zurück zum Herd: Im Induktionsherd sitzt eine Spule, die sogenannte Induktionsspule. Sie sorgt für die Hitze. Wie macht sie das? Sobald man den Herd anschaltet, fließt in der Spule Strom mit sehr hoher Geschwindigkeit hin und her. Es entsteht ein elektromagnetisches Feld. Wenn der Strom in die eine Richtung fließt, baut sich dieses Magnetfeld ab, wenn der Strom in die andere Richtung fließt, baut es sich wieder auf. Das Ganze passiert rasend schnell und ununterbrochen. Man spricht hier von Wechselstrom. 

Wie kann sich nun die elektrische Energie in der Induktionsspule auf den Topf übertragen, aber nicht auf das Essen? Wer einen Induktionsherd hat, der weiß, dass man dafür spezielle Töpfe und Pfannen braucht. Das Besondere an Ihnen ist ihre äußere Schicht. Induktionsherd-geeignete Töpfe sind ferromagnetisch, was so viel bedeutet wie: Man kann einen Magneten an sie heften. Diese Eigenschaft macht sie zum perfekten Ziel für die elektromagnetischen Wellen, die aus der Induktionsspule kommen. Denn elektromagnetische Wellen suchen sich immer die schnellste und beste Leitung, die sie finden können. Bei induktionsgeeigneten, magnetischen Pfannenböden sind sie da genau richtig. 

Die elektrische Energie überträgt sich also von der Induktionsspule durch die Glasplatte auf die Pfanne. Warum sich die elektrische Energie nun nicht weiter auf das Essen überträgt, ist schnell erklärt: Der Strom hat mit der ferromagnetischen Pfanne nun einen sehr zufriedenstellenden Leiter gefunden. Hier kann er ungestört fließen und Hitze erzeugen. Die Pfanne dient dem Essen als perfekte Abschirmung vor dem elektromagnetischen Feld. 

Damit wäre auch die zweite Frage beantwortet: Denn wie das eingangs erwähnte Flugzeug  bei einem Blitzschlag seine Insassen schützt, schützt also auch die Pfanne auf dem Induktionsherd das Essen. Ganz unabhängig davon, hätte der Strom ohnehin keine Freude daran, sich auf das Essen zu übertragen, da es nicht magnetisch ist. Oder hat es schon einmal jemand geschafft, einen Magneten an eine Kartoffel zu heften? 

Bei der Beantwortung der Frage hat uns Dr. Marc Wenskat vom Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY in Hamburg unterstützt.

Redaktion WiD: lz

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