Se explica que es una cocina de inducción, como funcionan, los utensilios aptos para utilizar con este tipo de cocina, sus ventajas y desventajas, comparación económica con las cocinas eléctricas a resistencia óhmica, gas licuado de petróleo y gas natural.
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Cocina de inducción (oscar chevarría)
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COCINAS DE INDUCCIÓN: UNA TECNOLOGÍA ECONÓMICA,
SEGURA Y BENIGNA CON EL MEDIO AMBIENTE
Oscar Fernando Chevarría Meza
(Lima, 6 de agosto 2021)
Resumen
Se explica que es una cocina de inducción, como funcionan, los utensilios aptos para utilizar con
este tipo de cocina, sus ventajas y desventajas, comparación económica con las cocinas
eléctricas a resistencia óhmica, gas licuado de petróleo y gas natural.
¿Qué es una cocina de inducción?
Es un electrodoméstico con una superficie vitrocerámica equipada con un sistema electrónico
que genera un campo electromagnético el cual transforma la energía eléctrica en calor
directamente en los recipientes colocados sobre ella.
¿Cómo funciona?
El principio básico es de un transformador con una bobina primaria y el secundario está
constituido por el recipiente colocado sobre la plancha vitrocerámica. La cocina está
conformada por un circuito electrónico y una bobina que en conjunto producen un campo
electromagnético de alta frecuencia. El recipiente, que debe ser de material ferromagnético, al
ser alcanzado por las ondas de inducción electromagnética, produce corrientes de parásitas o
de Foucault las cuales, debido a la resistencia eléctrica del material del recipiente y por los
efectos de Joule e histéresis, generará mucho calor el cual cocinará los alimentos o hervirá el
agua que contienen.
Figura 1: Principio de funcionamiento de una cocina de inducción (Popular Mechanics, 2010)
1. Corriente eléctrica
Un campo magnético es generado por una corriente eléctrica de 220 voltios, 5 a
20 amperios, 20 a 75 kHz de frecuencia desde un interruptor termo magnético
(disyuntor) de 25 o 40 amperios a través de una bobina de cobre.
2. Campo magnético
El campo magnético actúa como un puente, uniendo la corriente eléctrica en las
bobinas de cobre con las corrientes parásitas inducidas en los utensilios
ferromagnéticos de cocina.
3. Corrientes de Foucault
Los imanes atraen electrones distribuidos aleatoriamente en una dirección
constante. El campo magnético coloca los electrones de la cacerola en
movimientos organizados conocidos como corrientes parásitas. Las corrientes
generan calor en las paredes de la cacerola.
4. Efecto Joule
La resistencia al flujo de electrones es mayor en los utensilios de cocina que en el
cobre. Al aumentar la resistencia aumenta el calor, como demostró James
Prescott Joule en 1841. La cacerola, en términos físicos, es simplemente una
impedancia. El calor generado se calcula como: (Q (calor) = r (Resistencia) x I²
(corriente) x T (tiempo))
5. Histéresis
La fricción intermolecular y el calor producido por el campo magnético son el
resultado de un proceso llamado histéresis. Tanto la histéresis como las
corrientes parásitas generan calor en los utensilios de cocina.
CÓMO SE PRODUCE EL CALOR
POR EFECTO DE LA INDUCCIÓN
ELECTRO MAGNÉTICA
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Las cocinas de inducción que se comercializan pueden ser de una, dos o varias hornillas y
funcionan conectándose en una toma de corriente común a 220 voltios; la mayoría de las que
se comercializan en la actualidad poseen regulación automática de voltaje.
¿De qué material deben ser los recipientes que se utilizan con cocinas de
inducción?
Los recipientes más utilizados en las cocinas son ollas, sartenes, hervidores, planchas para asar,
planchas de acoplamiento para ollas de aluminio, son fabricado comercialmente utilizando
hierro fundido, acero inoxidable por los bajos o nulos niveles de contaminación (Navarro, 2020),
(Araujo, 2014). Se encuentran fácilmente en tiendas físicas y virtuales y su costa se ha reducido
debido a la producción masiva y preferencia por los consumidores debido a que no generan
residuos tóxicos como las ollas de aluminio (Fischer, 2019) y (Sabaté, 2016) o cobre (Comer para
nutrirte, 2016).
Las cucharas, cucharones y accesorios para remover las ollas deben de ser de material no
magnético, por ejemplo, madera o silicona.
Como reconocer el menaje apto para inducción
Hay dos maneras sencillas para verificar si el menaje que se tiene en casa o se adquiere sirve
para utilizarlo en una cocina de inducción:
Símbolo de inducción: el símbolo de inducción el de una bobina o resorte y/o la palabra
“INDUCCIÓN”
Comprobando con un imán: el menaje apto para inducción es fabricado de material
ferromagnético (hierro fundido o acero inoxidable) y al acercad el imán se quedará adherido.
Figura 2: Cómo reconocer si los utensilios de cocina son aptos para inducción (Harlan, 2020)
Son mis utensilios de cocina compatibles con
mi cocina de inducción?
depende del material
Hierro fundido
Hierro fundido
esmaltado
Acero inoxidable(la mayoría,
pero no todos, ten cuidado)
Vidrio o
cerámica
Nota:Estos materiales
FUNCIONARÁN si la parte inferior
tiene una capa magnética.
Todo de cobre
Aluminio
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Ventaja y desventajas de la cocina de inducción
Las ventajas y desventajas se resumen en la siguiente tabla:
Tabla 1: Ventajas y desventajas de las cocinas de inducción (elaboración propia)
VENTAJAS DESVENTAJAS
Mayor eficiencia energética: solo se
enciende y calienta cuando está colocado el
recipiente apropiado, emite una alarma
cuando el material del recipiente no es
apropiado. Al retirarlo o levantarlo se apaga
automáticamente. Otras cocinas calientan
todo su superficie y parte metálicas y por
tanto se desperdicia parte de la energía.
Costo inicial: El costo de la placa de la cocina,
que puede ser mayor si obtiene algo de
buena calidad y duración; no obstante, la
popularidad y masificación de las cocinas de
inducción ha bajado los precios hasta
hacerlos muy asequibles inclusive en los
modelos de gama alta. Los modelos
portátiles son menos costosos.
Más rápido: el proceso de calentamiento es
instantáneo y directo en los utensilios de
cocina, lo que lo hace muy sensible y
extremadamente rápido cuando se
calienta. Hay varias pruebas que usan una
olla para hervir agua, la inducción
generalmente gana sin duda alguna sobre las
cocinas de gas y tradicionales de electricidad
en cualquier momento.
Utensilios de cocina específicos: los
recientes de cocina (ollas, cacerolas,
hervidores, teteras, sartenes, etc.) debe ser
fabricados con material ferromagnético
como hierro fundido o colado, acero
inoxidable. Puede que ya tenga la mayoría de
los utensilios, casi siempre habrá un gasto
adicional ya que lo más probable es que
necesite algo que esté hecho
específicamente para este tipo de cocción.
Los accesorios de cocina como cucharas,
cucharones, espátulas y otros para remover
los alimentos en los recipientes, deben ser de
material no magnético como madera, silicona
o similar, aptos para esa tarea. Si emplea
accesorios de acero, debe tener cuidado de
no dejar dentro del recipiente pues también
se calentarán y pueden ocasionarle una
quemadura.
Mucho más preciso: muchas de las cocinas
de inducción tienen temperaturas
preestablecidas que hacen que sea muy fácil
obtener la temperatura correcta cuando
necesita cocinar algo. Debido a que el
proceso de calentamiento por inducción está
controlado directamente por el flujo de
electricidad en lugar de la transferencia de
calor, se obtienen ajustes y cambios de
temperatura precisos y con gran capacidad
de respuesta en todo momento.
Más seguro: debido a que la cocina no se
calienta directamente y no hay llamas de
fuego (como en el caso del gas), crea un
ambiente mucho más seguro en la cocina. Si
bien la superficie de una cocina de inducción
se calienta con los utensilios de cocina
calentados, no hace tanto calor como las
cocinas de gas, eléctricas con resistencia
óhmica y el vidrio es un mal conductor del
calor, por lo que la transferencia de calor a
una mano desprevenida es mucho más lenta
y "Quema menos".
Dependencia de la red eléctrica: Debido al
sistema funcional, dependemos 100% de que
tengamos suministro eléctrico para que
nuestra cocina funcione correctamente.
Limpieza fácil: la superficie de vidrio lisa y el
hecho de no calentarse como las cocinas
tradicionales significa que cualquier cosa que
se derrame sobre la superficie se puede
limpiar fácilmente antes de que se queme y
se pegue a la superficie. Incluso puede hacer
Campo electromagnético: Debido a que las
cocinas de inducción generan un campo
electromagnético, esto ha suscitado
preocupaciones en algunos sectores. No hay
evidencia de problemas de salud
relacionados con los campos
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la limpieza en medio de la cocción sin riesgo
de quemaduras.
electromagnéticos generados por estos
dispositivos. De hecho, el campo electro
magnético cae muy rápidamente en una
distancia corta (a cinco centímetros o un par
de pulgadas) (Mathews, 2021)
Mayor durabilidad: Gracias a sus
características de eficiencia, limpieza fácil, el
deterioro es menor, por lo que durarán más
años y en un mejor estado.
Amigable con el medio ambiente: en la
vivienda o comercio no produce gases de
efecto invernadero (GEI) por lo que el aire no
es contaminado al cocinar, al contrario de lo
que ocurre al utilizar cocinas de gas.
Curva de aprendizaje: (Mathews, 2021) las
cocinas de inducción pueden presentar una
curva de aprendizaje pronunciada. De hecho,
es posible que deba cambiar rápidamente
algunos de sus hábitos de cocina cuando
cambie a una placa de inducción. Por
ejemplo, no tendrá que esperar a que se
caliente una sartén con aceite mientras pica
las cebollas. La sartén estará caliente antes
de que haya pelado la piel de la
cebolla. También deberá acostumbrarse a
que el elemento se apague si levanta una
sartén, por ejemplo, para tirar el contenido. Y
tenga en cuenta que mover la sartén sobre la
superficie de la cocina podría dañar la
vitrocerámica.
Elimina el riesgo de fugas y explosión de gas: una
consideración que se debe tener en cuenta es que
las instalaciones de GLP y gas natural requieren
mantenimiento regulas en sus componentes,
especialmente en reguladores, mangueras;
asimismo, las cocinas de gas pierden eficiencia
con el tiempo por la oxidación de los quemadores
lo cual ocasiona combustión incompleta que
cambia el color de la llama de azul a amarilla y
emisión de humo que tizna los recipientes lo cual
obliga a mayor limpieza.
Comparación de cocinas de inducción, eléctrica convencional, GLP y gas natural
La elección del tipo de cocción de alimentos debe tomarse teniendo en cuenta los aspectos de
Seguridad, eficiencia, riesgos, contaminación ambiental y economía.
Seguridad: las cocinas de inducción, al igual que otros electrodomésticos, evitan los cilindros de
combustibles (GLP o diésel) y las tuberías de gas natural, por lo que son intrínsecamente más
seguras que los quemadores de gas seguras. Una prueba, al colocar una hoja de papel debajo
de una olla o sartén en una cocina encendida, no arderá y no provocará un incendio.
Eficiencia: se entiendo como el mejor aprovechamiento del calor por la fuente o combustible,
las cocinas de inducción son las más eficientes, las eléctricas con resistencia óhmica les siguen y
las de gas son las que menos eficiencia tienen (Jain, 2016) y (Mathews, 2021). Energy Frontiers,
para cocinas de inducción, vitrocerámica de resistencia, resistencia óhmica y de gas, obtuvo
mayor eficiencia en cocinas de inducción y menor eficiencia en cocinas a gas natural (Frontier
Energy Report, 2019). Las eficiencias mencionadas se sustentan en el calor transferido al
recipiente que se mantiene encima. La eficiencia también depende del tamaño de la olla
utilizada en comparación con el tamaño de la llama y superficie de calentamiento. Los números
anteriores se basan en la configuración ideal.
Riesgo: el riesgo es la posibilidad de que se produzca un accidente, en el uso de cocinas de
inducción no hay evidencia científica que demuestre que la cocción represente un riesgo para
personas, incluso embarazadas (Kos et al, 2011).
Tiempo: En cuanto al tiempo de cocción, una cocina de inducción puede calentar agua desde
70°F a 200°F en la mitad de tiempo que cocinas a resistencia eléctrica y gas mediante (Frontier
Energy Report, 2019). A modo ilustrativo, en Internet se puede encontrar pruebas
cronometradas que muestran la rapidez de una cocinas de inducción respecto a una cocinas a
gas (Whisper, 2017).
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Contaminación ambiental: el estudio realizado por Javier Matínez-Gómez et al, en la
preparación de diversos platos de comida, demostró la ausencia de emisión de concentraciones
nocivas de CO y CO2 (Martínez-Gómez, Ibarra, Villacis, Cuji, & Cruz, 2016) al utilizar la cocina de
inducción; por otro lado, los factores de emisión de gases de efecto invernadero, sirven para
conocer la huella de carbono al utilizar combustibles fósiles (Generalitat de Catalunya Comisión
Interdepartamental del Cambio Climático, 2011).
Tabla 2: Aspectos a tener en cuenta al momento de elegir el tipo de cocina (elaboración propia)
Comparación económica de tecnologías de cocción
Los tipos de cocinas que se comparan son las que utilizan combustibles fósiles: gas licuado de
petróleo y gas natural; y las que utilizan electricidad: cocinas de inducción, de resistencia óhmica
de contacto directo y cocina de resistencia óhmica vitrocerámica.
Para ello se uniformiza las unidades de energía a Joule, se calcula la cantidad de calor para elevar
la temperatura de 10 kg de agua desde una temperatura de 15°C a 90°C. La cantidad de
combustible y energía eléctrica requerida se calcula multiplicando la energía total del
combustible por la eficiencia.
En Física, se define calor específico (Ce) como la cantidad de calor que se debe proporcionar a
un gramo de sustancia para que eleve su temperatura en un grado centígrado. En el caso
particular del agua Ce vale 1 cal/g° C o 4,186 J/g°C.
Q = M Ce (Tf – Ti)
Dónde:
Q = Calor en Jules;
M = masa en kg;
Ce = calor específico (par el agua: 4186 Joule x g x °C)
Tf = Temperatura final; Ti = Temperatura inicial
El poder calorífico del GLP es 11 739 kcal/kg (Osinergmin - GART, 2011) y del gas natural 9 032
kcal/m3
(MINEM - Ministerio de Energía y Minas de Perú, 2004)
ASPECTO COCINA A GLP
COCINA A GAS
NATURAL
CONINA DE
INDUCCIÓN
COCINA
ELÉCTRICA DE
RESISITENCIA
ÓHMICAL
COCINA
ELÉCTRICA
VITROCERÁMICA
ÓHMICA
Seguridad y riesgo Fugas de gas,
explosión, asfixia
Fugas de gas y
explosión
Muy segura
Sin riesgos para la
salud de personas
Quemaduras por
superficies y
alientes
Quemaduras por
superficies
calientes
Eficiencia 30.6% 30.6% 86.8% 72.3% 70.3%
Tiempo para
hervir de 2.3 litros
de agua
14.1 minutos 14.1 minutos 5.3 minutos 11.5 minutos 11.5 minutos
Emisión de gases
de efecto
invernadero en la
vivienda
2,96 kg CO2
/kg de
GLP genérico
2,15 kg CO2
/m
3
Ausencia de
concentraciones
nocivas
Ausencia de
concentraciones
nocivas
Ausencia de
concentraciones
nocivas
Fotografía
(Energy Frontiers)
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Los precios del cilindro de GLP de 10 kg es el pecio promedio a nivel de Lima Metropolitana
(Osinergmin - División de Supervisión Regional, 2021) y del gas natural el pliego tarifario para
Lima y Callao (Calidda, 2021). En los cálculos comparativos se emplea los precios con subsidio
que en el caso del GLP se obtiene mediante el Vale FISE y asciende a S/ 20.00; en el caso del gas
natural, existe un precio de promoción.
Los precios de la electricidad se obtienen de la publicación de la Gerencia de Regulación Tarifaria
de Osinergmin vigentes des del 4 de agosto de 2021 (Osinergmin - Gerencia de Regulación
Tarifaria, 2021). La simulación considera los precios de la energía eléctrica en la opción tarifaria
BT5B con subsidio FOSE para consumos mensuales hasta 30 kWh, y de 31 a 100 kWh.
Tabla 3: Comparación de costos de funcionamiento para calentar 10 litros de agua desde 15°C
hasta 90 °C (elaboración propia)
Análisis de resultados
Los resultados mostrados en la Tabla N° xxx, para calentar 10 litros de agua, la mejor alternativa
es el gas natural ya sea con o sin subsidio, pese a la baja eficiencia de las cocinas y la emisión de
gases de efecto invernadero.
El uso del GLP como combustible para cocción de alimentos, a los precios actuales, es el peor
escenario, especialmente para las personas que no reciben el subsidio mediante el Vale de
Descuento de GLP del programa FISE a cargo del Ministerio de Energía y Minas. Inclusive, el uso
de cocinas eléctricas con resistencia óhmica cuesta menos.
La cocina de inducción es la mejor alternativa si no se cuenta con un suministro de gas natural y
para aquella persona que privilegien el cuidado del medio ambiente y su seguridad al evitar
riesgos de explosión o asfixia por de gas natural o GLP, según sea el caso.
Características que un consumidor debe buscar en una placa de inducción
Al considerar una estufa de inducción, busque modelos que tengan las siguientes características:
Sensores de sobrecalentamiento.
Detectores de utensilios de cocina inadecuados.
Control de calor (vatios) y temperatura (grados).
DESCRIPCIÓN GLP GAS NATURAL
COCINA DE
INDUCCIÓN
COCINA DE
RESISTENCIA ÓHMICA
COCINA VITRO
CERÁMICA DE
RESISTENCIA ÓHMICA
Unidad de medida 1 CILINDRO x 10kg 1 m3 (SCM) 1 kWh 1 kWh 1 kWh
Energía en Joules por unidad 496,515,280 37,789,888 3,600,000 3,600,000 3,600,000
Eficiencia 31.90% 31.90% 86.10% 79.30% 75.50%
Energía multiplicada por la eficiencia, Joules 158,388,374 12,054,974 3,099,600 2,854,800 2,718,000
Unidades necesarias para calentar 10 litros
de agua
0.0207 0.2715 1.0117 1.2405 1.5036
Costo por unidad (en Soles) combustibles y
electricidad sin subsidio
47.1400
S/ 1.5078
S/ 0.5977
S/ 0.5977
S/ 0.5977
S/
Costo por unidad (en Soles) con subsidio;
GLP -20 S/; GN con promoción; electricidad
FOSE de 0 a 30 kWh
27.1400
S/ 1.2241
S/ 0.4298
S/ 0.4298
S/ 0.4298
S/
Costo por unidad (en Soles) con subsidio;
electricidad FOSE de 31 a 100 kWh
0.5731
S/ 0.5731
S/ 0.5731
S/
Costo de calefacción de 10 litros de agua (en
Soles) sin subsidio
0.9741
S/ 0.4093
S/ 0.6047
S/ 0.7415
S/ 0.8987
S/
Costo de calefacción de 10 litros de agua (en
Soles) con subsidio; GLP -20 S/; GN con
promoción; electricidad FOSE de 0 a 30 kWh
0.5608
S/ 0.3323
S/ 0.4348
S/ 0.5332
S/ 0.6462
S/
Costo de calefacción de 10 litros de agua (en
Soles) con subsidio; electricidad FOSE de 31
a 100 kWh
0.5798
S/ 0.7109
S/ 0.8617
S/
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Booster para acelerar la cocción, para preparar salteados.
Temporizadores de retardo.
Funciones de memoria programables.
Temporizadores de cuenta regresiva digitales.
Detección automática del tamaño de la bandeja.
Apagado automático.
Códigos de error para la reparación de fallas.
Ruido del ventilador de enfriamiento.
Garantía de la marca y del vendedor.
Conclusiones
Se ha demostrado que la cocina de inducción es una alternativa para la cocción de alimentos
debido los siguientes aspectos positivos:
Eficiencia en el tiempo de cocción, el consumo de energía y el costo de la energía
Ausencia de CO y CO2 durante su funcionamiento.
Mayor seguridad en su uso, inclusive por mujeres embarcadas
Menor trabajo en su limpieza
Las funciones pre programadas permiten eliminan el tiempo en vigilancia de la cocción de
alimentos.
Recomendable su uso, en el Perú, para personas que no reciben los subsidios en electricidad
mediante el FOSE o para la compra de cilindros de GLP mediante el Vale de Descuento FISE.
Referencias
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