为什么电水壶水烧开了以后会自己断电？热水壶自动断电原理

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热水壶其实早在1891年时就有了，现在的它已经走进千家万户，给人们的家庭生活带来了很大的便利。在使用过程中一些朋友就会好奇这个热水壶也没什么控制设施，它又是如何实现水开后自动断电呢？

热水壶自动断电原理

对于热水壶自动断电首先想到的就是它是否是温度控制断电，然而通过实际的实验来看它并不是通过壶内水的温度断电。

笔者曾经做过的相关测试

1、热水壶装入清水盖上盖子，通上电源按动开关需要大概5分钟左右水壶就把水烧开自动断电。

2、热水壶内加入清水不盖盖子（注意是没有把盖子盖上）会发现壶内热水一直处于沸腾，但是水壶一直没有自动断电。

3、热水壶内加入清水不盖盖子通电加热直到壶内的清水变得沸腾，让它沸腾一会发现热水壶还是不会自动断电。然后盖上热水壶的盖子，停留一小会热水壶就自动断电。

并且一旦水烧开后，热水壶手柄处的开关就不能立刻按下去，需要等待温度降低下去它才能按压下去。这三个小小的实验也是可以证实热水壶自动断电靠的是蒸汽，而实际控制开关装置就是带有双金属片的蒸汽开关。

自动断电关键部件蒸汽开关

估计这里大部分朋友都没见过这个蒸汽开关长什么样，下图所示就是热水壶最常见也是最容易出问题的部件蒸汽开关，目前市面上一个蒸汽开关价钱在2-5元不等，质量好的价格贵一点。

▲市面上最常见的蒸汽开关

这个蒸汽开关内部有一个双金属片，什么意思呢？很容易理解就是双金属片就是由两片金属片组成，但这两个不是一模一样金属片，金属基本都是具有热胀冷缩特性，专业术语上给它们定义的也是有一个热膨胀系数说法。热膨胀系数越大的随着温度变化它的形变比较大，热膨胀系数小的随着温度变化形变小一点。

而这蒸汽开关的两片金属片的热膨胀系数相差非常的大，当壶内热水出现沸腾时，壶内蒸汽就会通过特定的通道进入到蒸汽开关中。由于蒸汽开关内部两片金属片热膨胀系数相差非常的大，热膨胀系数大的金属片会向着热膨胀系数小的弯曲变形，这就产生了形变，从而可以带动开关机械结构实现自动断电。

▲这个图仅是代表一部分热水壶，不同热水壶它的结构是不同的

而上面也做了相关实验：在热水壶没有盖上盖子给水通电加热，热水壶不会自动断电就是因为壶内蒸汽都通过壶口溜走了，没有通过通道到达蒸汽开关部位，从而不能实现自动断电。

而对于现在的一些高级热水壶来说，它用的不是这种蒸汽开关控制，而是采用控制更加精准的NTC热敏电阻控制方案，目前来说采用这种方案成本比较高一点，大部分热水壶采用的还是蒸汽开关控制。

补充：热水壶几乎每天都要使用，热水壶壶底就会做比较多的水垢。这些水垢不仅仅会影响烧的热水，同时水垢的存在也是会影响烧水速度。只需要加入小苏打和白醋，让它们在水壶内部侵泡一会，用刷子刷刷基本就可以彻底清除这些烦人的水垢。

关于双金属片一些其它相关的知识拓展

其实在普通的热水壶底部也是有一个双金属片控制开关，只不过这个相比较热水壶手柄处那个来说温度设置更加高一点，它的主要作用就是防止干烧的，从而最大程度上保护水壶。

▲热水壶底部防干烧装置

当热水壶出现把水烧干情况，如果没有这个开关作用，水壶就会被烧坏或者引发一些火灾事故等。而当壶内热水烧干后，壶底温度比较高就会触发这个开关动作切断电源。

其实双金属片不单单在热水壶上面使用，在一些工业应用上面，双金属片也可以被拿来做温度计。它不是我们平常使用的身体红外测温仪，它主要用于工业上面的一些特定场合测温使用。像一些早期的电熨斗调温用的也是这个双金属片实现，不过目前用的已经基本不太多了。

工业上也会有一些热继电器，这也是用到了双金属片，主要用于保护工业生产的电动机正常运行，它形成的早期对工业上面的电动机保护起到了重大作用。

结语

以上就是关于热水壶自动断电原理以及一些相关的拓展知识，这里还要提一点的就是这个热水壶电源线长短的问题。