Собственно чайники как чаши для нагрева воды появились задолго до нашей эры в Китае, за сотни лет они пережили множество трансформаций, и в конце 19 века появились первые электрические чайники, которые с некоторыми модификациями дошли до наших дней.
Принцип работы электрического чайника основан на нагреве воды, которая находится внутри колбы, обычно изготовленной из стекла, пластика или нержавеющий стали. Данные колбы оборудованы встроенными электрическими тэнами мощностью от 1,5 до 2,3 кВт. Чем выше мощность электрического тэна, тем быстрее вскипятится вода.
Для мощных чайников желательно иметь специальную розетку с усиленным подводящим проводом, чтобы он смог выдержать рабочую нагрузку.
Чайники также оборудуются датчиком температуры и автоматическим выключателем нагрева. При включении прибора посредством нажатия на выключатель на электрический тэн подается напряжение от сети, на основании чего происходит физический процесс нагрева элемента тэна (спирали, которая расположена внутри корпуса тэна).
Далее нагретая вода становиться легче холодной и поднимается к верху, а холодная опускается вниз. Такое действие происходит до тех пор, пока электрический тэн передает свою тепловую мощность окружающей его в колбе воде. В идеале вода должна нагреваться до 100 градусов по Цельсию, но на практике нагрев происходит до 93 – 97 градусов, т.к. в воде присутствуют различные примеси, увеличивающие ее плотность.
После того как вся вода нагрелась до определенной температуры, включается в работу термостат (тепловой датчик нагрева воды), который рассчитан на заданную температуру воды, и при достижении которой, отключает выключатель чайника, тем самым прекращая подачу электрической энергии на тэн.
В некоторых чайниках устанавливают датчики на плотное закрытие крышки. И если крышка не плотно закрыта, чайник просто не включится. Это делается для обеспечения безопасности и исключения возможности получения ожогов от горячего пара.
Для экономии электроэнергии и сохранения тепла многие современные чайники устроены по принципу термоса, т.е. они не только умеют нагревать воду в колбе, но поддерживать ее постоянную температуру. Это очень удобно в больших семьях, а вот для тех семей, где домочадцы большую часть времени проводят вне дома, такие устройства вряд ли будут выгодны, ведь они потребляют некоторое количество электроэнергии для подогрева в то время, как пользоваться этой водой собственно и не кому.