يعتمد مبدأ التسخين لفرن الحث على ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. يولد التيار المتردد الذي يتدفق عبر ملف تحريضي مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا، مما يؤدي إلى توليد تيارات إيدي داخل قطعة العمل المعدنية؛ يتم بعد ذلك تسخين قطعة العمل بواسطة حرارة الجول الناتجة عن هذه التيارات الدوامية.
مبدأ الحث الكهرومغناطيسي: عندما يمر تيار متردد عبر ملف تحريضي، فإنه يولد مجال مغناطيسي متناوب حوله. وفقا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، فإن هذا المجال المغناطيسي المتناوب يستحث تيارات دوامية داخل قطعة العمل المعدنية. تعتمد شدة التيارات الدوامية على معدل تغير المجال المغناطيسي، وكذلك التوصيل الكهربائي والنفاذية المغناطيسية لمادة الشغل.
التسخين بتيار إيدي: أثناء تدفق التيارات الدوامية عبر قطعة العمل المعدنية، تتولد حرارة جول (تأثير I²R) بسبب المقاومة الكهربائية للمعدن، وبالتالي تسخين قطعة العمل. تعتمد كفاءة التسخين على كثافة التيار الدوامي ومقاومة قطعة العمل.
تأثير الجلد: يتم توزيع التيار عالي التردد بشكل غير-بشكل غير منتظم داخل الموصل، مع التركيز بشكل أساسي على السطح (المعروف باسم تأثير الجلد)؛ وبالتالي، فإن التسخين بالحث عالي التردد- يكون مناسبًا لتسخين الأسطح أو التسخين السريع لقطع العمل ذات الجدران الرقيقة-. وفي المقابل، فإن التسخين بالحث ذو التردد المتوسط- يكون مناسبًا للتسخين الشامل لقطع العمل السميكة.
سيناريوهات التطبيق: تستخدم أفران الحث على نطاق واسع في مجالات مثل صهر المعادن، والمعالجة الحرارية (على سبيل المثال، التبريد، التلدين)، واللحام. على سبيل المثال، يتم استخدام أفران الحث الفراغي لإذابة-السبائك ذات درجات الحرارة العالية مع منع الأكسدة، في حين يتم استخدام أفران الحث ذات التردد المتوسط- بشكل شائع للمعالجة الحرارية في صناعة الحديد والصلب.