Как работает микроволновка — принцип действия простыми словами

СВЧ-печь — привычный атрибут современной кухни. В этой статье, эксперты Miele рассказывают о принципах работы микроволновой печи.

Принцип работы микроволновой печи

Аббревиатуру «‎СВЧ» расшифровывают как «‎сверхвысокочастотное излучение». Именно на нем основан принцип работы микроволновки. Нагрев пищи происходит под воздействием волн с частотой 2,4 МГц. Они нагревают наружный слой продуктов, проникая на глубину не более 3 сантиметров. Внутренняя часть прогревается за счет нагрева внешней.

При включении прибора происходит ускорение частиц — они поляризуют молекулы воды в разогреваемых блюдах, выстраивая их вдоль линий электромагнитного поля. Это движение вызывает нагрев продукта.

Как работает магнетрон в микроволновке

Магнетрон — основной элемент для работы микроволновой печи. Это электронная лампа, которая создает сверхвысокочастотное излучение. В основе принципа его работы лежит взаимодействие между магнитными полями — они создают высокочастотные колебания, за счет которых происходит нагрев в рабочей камере.

Устройство и принцип работы магнетрона в микроволновке:

1. Анодный блок. Установлен в сильном магнитном поле. Его создают постоянные магниты.
2. Между катодом и анодом происходит воздействие, которое создает электрическое напряжение.
3. Катод-электроны производят движение к аноду — их траектория изменяется магнитным полем, происходит их возвращение на катод.
4. При определенных значениях магнитного и электрического полей происходит следующее: электроны описывают окружность, проходят мимо анода, и производят возврат к катоду.
5. Вылетающие из катода электроны заменяют те, которые описали окружность.
6. Подобное движение вызывает постоянные высокочастотные колебания. Их выводят на волновод магнетрона.

Как безопасно использовать микроволновку

К основным правилам безопасного применения микроволновки относят:

1. Целевое использование. Прибор предназначен для применения в помещениях, на высоте ниже 2000 метров над уровнем моря. Сфера применения — бытовая.
2. Опасность выхода микроволн. СВЧ-печь запрещено использовать, если погнута дверца, ослаблены ее шарниры либо на корпусе / стенках рабочей камеры видны трещины и повреждения.
3. Правильное использование встраиваемых моделей. Не закрываем дверцу во время работы. Ее закрытие может приводить к застою нагретого влажного воздуха.
4. Правильный подбор посуды. Использование металлической посуды может приводить к повреждению магнетрона прибора. Не включаем прибор, если в нем нет продуктов и не осуществляем предварительный нагрев посуды.
5. Опасность взрыва закрытых емкостей. Не разогреваем жидкость в закрытых бутылках, продукты в контейнерах с крышкой. Повышение давление может приводить к взрыву внутри рабочей камеры.

Для безопасного использования микроволновки необходимо учитывать параметры ее подключения к электрической сети:

• запрещено подключение через многоместные розетки и удлинители;
• прибор подключают только к сети с заземлением.

Несоблюдение этих основных правил может приводить к поражению электрическим током и возгоранию. Основные правила пожарной безопасности при использовании микроволновки:

1. Не производят сушку трав, хлеба, булочек и их хранение в рабочей камере прибора. Возгораемые продукты с малым количеством жидкости могут быть высушены под воздействием излучения.
2. Прибор не предназначен для приготовления продуктов во фритюре. При приготовлении блюд с большим количеством масла и жира контролируем процесс. В случае возгорания — выключаем микроволновку и гасим пламя, оставляя дверцу закрытой.
3. Крепкие алкогольные напитки следует разбавлять перед нагревом.
4. Использование посуды из пластика, которая не предназначена для применения в СВЧ-печах, может привести к возгоранию устройства.

Правила безопасности для предотвращения получения ожогов:

1. При использовании гриля надеваем защитные рукавицы. Рабочая камера, решетка гриля и прочие элементы имеют высокую температуру.
2. Не нагреваем в приборе подушечки с зернами, вишневыми косточками и гелем. Их воспламенение возможно после изъятия из рабочей камеры.
3. Не используем прибор для дезинфекции предметов.
4. Перед разогревом жидкости перемешиваем ее. При доведении до необходимой температуры — не достаем ее в течении 20 секунд. Это связано с тем, что при нагреве с помощью СВЧ жидкость закипает неравномерно. Это может приводить к образованию пузырьков с задержкой во времени — при изъятии посуды с жидкостью из рабочей камеры.
5. Не разогреваем яйца, сваренные вкрутую. Для нагрева яиц в скорлупе используем специальную посуду. Яйца в скорлупе предварительно прокалываем.

В случае, если в доме присутствуют дети, необходимо объяснить им основные правила пользования прибором и опасность их нарушения. Детям до 8 лет запрещен доступ к СВЧ-печам.

Дополнительное оснащение микроволновки

В дополнительное оснащение микроволновок Miele входит:

• блюдо Гурмэ. Круглый противень для гриля с антипригарным покрытием;
• решетка для гриля. Для применения во всех режимах, кроме отдельного микроволнового.

Дополнительно для покупки доступны декоративные ручки для дверцы микроволновой печи. Их ассортимент представлен на сайте Miele.

Выбрать микроволновку

Получайте подборку новых статей на электронную почту

Принцип работы и внутреннее устройство микроволновой печи

Если вам пришел в голову вопрос, как работает микроволновка, то ответить на него будет несложно, ведь это устройство присутствует на рынке бытовой техники достаточно давно, и его характеристики изучены вдоль и поперек. Принцип работы микроволновой печи основывается на воздействии микроволн на продукт, помещенный внутрь прибора. Подробно о том, что такое СВЧ-печь и микроволны, будет рассказано ниже.

Принцип работы СВЧ-волн

Для работы микроволн необходимы дипольные молекулы. Они заряжены одновременно и положительно, и отрицательно. Таких молекул более чем достаточно в овощах, фруктах и мясной продукции. Средняя концентрация, к примеру, в килограмме рыбы составляет несколько миллионов частиц. В обычной среде, без электрического поля, молекулы находится в хаотичном состоянии. Но как только начинает работать магнетрон в СВЧ-печке, то частицы выстраиваются в определённом порядке. Положительно заряженные направляются в одну сторону, а отрицательно – в другую. В момент смены полярности молекулы меняет своё направление на противоположное, разворачиваясь на 180 градусов.

СВЧ волны вызывают разворот молекул

Микроволны в классических СВЧ-моделях двигаются на частоте в 2450 МГц, где каждый герц равен одному колебанию в секунду. Смена поля происходит 2 раза за период одной волны. После включения печки частицы ускоряются, начинают тереться друг о друга, наращивая температуру в камере.

Причём волны затрагивают только лишь поверхностный слой, проникая в пищу не глубже 3 см.

С оглядкой на физику теплопроводности можно сделать вывод, что если необходимо разогреть какой-то крупный объект, то гораздо практичнее выставить мощность устройства на средний уровень. Таким образом продукт прогреется заметно лучше, пусть и с бо́льшими временными затратами. Если же включить микроволновую печь на полную мощность, то внешняя оболочка объекта будет буквально кипеть, тогда как внутренности останутся прохладными.

Устройство СВЧ-техники

Все микроволновые печи без исключения включают в себя ряд обязательных элементов: камера, интерфейс управления, блок генерации СВЧ-волн и защитные системы. На функциональность, стоимость и другие эксплуатационные качества влияют уже отдельные конструкционные особенности. Разберём главные элементы оборудования.

Магнетрон

Именно это устройство генерирует волны в камере, которые воздействуют на молекулы в пище, в следствие чего и происходит нагрев. Причём для подогрева продуктов какая-то внешняя тепловая стимуляция не нужна. Поэтому внутри камеры температура никогда не превышает отметки в 100⁰С.

Анод устройства имеет форму цилиндра с отдельными плоскостями. Внутри конструкции находится катод с элементом накаливания. По краям магнетрона проходят магниты кольцевидной формы. Создаваемое поле мешает электронам передвигаться от катода к аноду, образуя эффект вращения.

В результате за счёт проволочной петли в камеру проникает сверхвысокочастотное поле (СВЧ). Магнетрон становится активным, как только получает достаточное напряжение, а это порядка 3000-4000 В. Такие показатели предполагают наличие высоковольтного трансформатора.

Магнетрон и другие элементы микроволновки

Читайте также: каковы стандартные размеры микроволновки.

Защитные системы

Главная задача систем – не допустить выход из строя ключевых элементов СВЧ-печи, причём как электронных, так и аппаратных. Подобная техника снабжена многоуровневой защитой: предохранители первичные, вторичные и дополнительные. Последние могут быть самыми разными и зависят от конкретной модели.

Если один из этапов проверки не был пройден, то есть, сработает хотя бы один из предохранителей, то оборудование попросту выключится. К примеру, при открытой дверце напрочь блокируется запуск магнетрона.

Блок управления

Интерфейс может быть либо механическим, либо электронным. Первый отличается повышенной надёжностью, потому как перегорать там нечему в принципе. Чаще всего механический интерфейс состоит всего из двух шайб, регулирующих время и мощность нагрева. Как такового функционала здесь нет.

Читайте также: что делать, если кнопки на микроволновке не работают.

Электронное управление предполагает обилие всевозможных режимов. Посредством кнопок или сенсорного дисплея можно задать желаемую температуру в камере, обозначить время на таймере, выбрать автоматическую программу готовки и многое другое.

СВЧ-печь с сенсорной панелью управления

Все выбранные параметры отображается на ЖК-экране. Модели с электронным управлением встречаются в среднебюджетном и премиальном секторах. Интерфейс отличается удобством, но электроника гораздо чаще выходит из строя, чем механика. К тому же, ремонт первой влетит в серьёзную сумму.

Электрическая схема

Все бытовые модели СВЧ-печей выполнены по одной и той же схеме, а основные блоки располагаются в штатных местах. Техника прошлых поколений отличается только исполнением интерфейса управления. Современные устройства оснащаются электронным блоком, а силовой трансформатор заменён на более эффективный инвертор.

Дополнительные элементы

В продаже можно встретить технику трёх видов: классическую, с грилем, с конвекцией и грилем. В обычной печке можно разогреть продукты, разморозить их, и только. Тогда как наличие гриля и/или конвекции расширяет возможности оборудования. Естественно, что дополнительные элементы заметно прибавляют стоимости печи и увеличивают расход электроэнергии.

Модели с конвекцией оснащаются вентилятором, позволяя качественно поджарить продукты. Пища равномерно запекается и в результате покрывается хрустящей корочкой. В печах с грилем можно поджарить курицу, пирожки и другие блюда. Такой тандем легко заменяет обычную духовку.

Вентилятор равномерно распределяет тепло по камере

Грили в СВЧ-печах могут быть трёх типов – кварцевые, угольные или на ТЭНе. В первом случае мы имеем скрытый за металлической сеткой элемент, который быстро нагревается, расходует заметно меньше энергии, чем остальные разновидности, и в обслуживании не нуждается.

Угольные грили хороши тем, что практически полностью копируют открытый огонь. Блюда на выходе получаются такими же сочными, как если бы их готовили на мангале или в газовой духовке. Нагревательный элемент выполнен из углеволокна и привередлив в обслуживании.

Грили на ТЭНе универсальны. Их сравнительно легко обслуживать – чистить и менять. Трубки могут располагаться либо сверху, либо снизу. Но есть модели с двумя нагревательными элементами и даже с подвижным грилем, где ТЭН опускается при готовке и встаёт на место, когда технику отключают.

Важная функция дверцы микроволновки

Не меньшее внимание во время производства уделяется дверце. В СВЧ-печах дверца является не только декоративным элементом, но еще и выполняет роль своего рода предохранителя. Принцип очень простой: если вы открываете дверцу, срабатывает блокировка и работа агрегатов останавливается. Несмотря на видимую простоту, устройство дверцы довольно непростое, ведь с ним связана безопасная эксплуатация всего аппарата.

Итак, рассмотрим несколько подробнее, как работает дверка микроволновой печи:

1. Во-первых, производителю необходимо проследить, чтобы дверца и корпус устройства идеально прилегали друг к другу с минимальным углом. Большие зазоры не позволяют использовать устройство. Причина проста: дверь служит своего рода щитом от микроволнового излучения, и если зазор будет достаточно велик, излучение может проникнуть за пределы камеры для приготовления пищи. О том, что такое излучение и какова его опасность, уже давно известно.
2. Во-вторых, периметр дверцы оснащают дроссельным заслоном высокой частоты. Этот аппарат служит для понижения излучения до приемлемого уровня.
3. В-третьих, в момент отливки корпуса двери добавляется множество присадок, с помощью которых достигается высокий процент поглощения излучения. Разумеется, нельзя быть полностью уверенным в 100% поглощения излучения, но не стоит сомневаться, что остаточные волны не представляют опасности и значимого вреда для здоровья человека.

Опасны ли микроволны

Споры о вреде СВЧ-печей не утихают с момента запуска их в массовое производство. На сегодняшний день нет сколько-нибудь достоверной информации, подтверждающей вред от использования данного вида устройств.

Не стоит забывать, что микроволновка не излучает радиоактивные волны. Наоборот, микроволновка позволяет готовить продукты без потери их полезных свойств. Пища является более здоровой, т.к. в ней сохраняется до 80% витаминов и минералов.

Традиционные духовки и плиты не могут похвастаться таким результатом. Если эксплуатировать устройство четко по правилам, то никакой опасности от его работы нет. Данное заключение подтверждается  и тем, как устроена микроволновая печь, о чем было сказано выше.

Вред может приносить не полезная еда, приготовленная в СВЧ-печи (так называемый фаст-фуд), а термическое микроволновое воздействие здесь совершенно не при чем. Вред пирогов (и других мучных продуктов) заключается не в том, что они приготовлены в духовке, а в их повышенной калорийности и медленной усвояемости организмом.

Частота работы вашей микроволновки, о которой тоже упоминается, когда речь заходит о вреде, тоже не играет какой-то значимой роли. Она (частота) может меняться сколько угодно, но это (вопреки распространенному заблуждению) не приведет к увеличению или понижению излучения, фон остается одинаковым.

Заключение

Вывод, который напрашивается сам собой: микроволновка – очень простое, но при этом незаменимое на кухне устройство, которое каждый день облегчает нам жизнь. Она удобна и неприхотлива в использовании и обслуживании, легко чистится, занимает мало места и потребляет совсем немного энергии.  Надежность этой техники подтверждена на практике в течение нескольких десятилетий.

Устройство и принцип работы микроволновой печи

Статьи

Н.П. Власюк, г. Киев

В статье в краткой форме описан принцип работы микроволновой (СВЧ) печи и магнетрона, назначение основных элементов СВЧ печей.

 

Для работы бытовых СВЧ печей выделена частота 2450 МГц, что соответствует длине волны 12,25 см. Эта частота выделена международными соглашениями, для того чтобы она не создавала помех другим работающим в диапазоне СВЧ устройствам: радиолокаторам, спутниковой и сотовой связи.

Продукты питания, которые мы помещаем в печи СВЧ, состоят из молекул воды, жиров и других веществ, которые в своем составе имеют дипольные молекулы [1]. Дипольные молекулы взаимодействуют только с электрической составляющей электромагнитного поля.

В обычном состоянии продукты питания электрически нейтральны и их диполи размещены хаотически (рис.1,а), при помещении диполей в постоянное электрическое поле, диполи строго выстраиваются вдоль их силовых линий (рис. 1,б). В переменном электромагнитном поле диполи беспрерывно вращаются (рис.1,в) и, при переворотах, трутся между собой, выделяя тепло. Именно трение диполей является причиной нагрева продуктов питания, помещенных в СВЧ печи [2]. Микроволны проникают в продукты питания на глубину 1 …3 см, дальнейший нагрев продукта вглубь происходит за счет теплопроводности продукта.

Устройство печей СВЧ

Внутреннее устройство СВЧ печи показано на рис.2—4. Объемы рабочей камеры микроволновых печей находятся в пределах 1 6. ..41 л. Внутри камеры установлен вращающийся поддон (рис.2). Необходимость вращения поддона с пищей вызвана тем, что в рабочей камере всегда есть стоячие СВЧ волны, которые создают внутри нее пустые зоны (в них отсутствует

напряженность волн), но, с другой стороны, есть зоны с повышенной напряженностью. Вращающийся поддон подносит пищу в зоны разной напряженности, чем равномерно ее нагревает. В правой части корпуса СВЧ печи (рис.2—4) помещен магнетрон и все что необходимо для его работы: высоковольтный трансформатор, вентилятор охлаждения магнетрона и высоковольтного трансформатора, плата управления и т.д.

Для получения на продукте «румяной корочки» в СВЧ печах устанавливают дополнительный инфракрасный нагрев с помощью грилей, трубчатых электронагревательных элементов, называемых ТЭНами (рис.2), которые поднимают температуру в камере до 800°С.

Дверца печи (рис.2) имеет сложное устройство, через нее можно наблюдать все, что делается внутри печи, она не пропускает СВЧ излучение наружу.

Н.П. Власюк, г. Киев

Далее

Как работает микроволновая печь :: Класс!ная физика

История изобретения.

Изобретение микроволновой печи — это изобретение совершенно нового способа приготовления пищи.

В 30-х годах 20-го века одновременно в разных странах велись работы над получением мощных радиоволн сверхвысокочастотного диапазона. Эти радиоволны прежде всего научились использовать в радиолокаторах. Совершенно случайно в 1932 году сотрудники одной из лаборатории в США поджарили без огня две сосиски, поместив их около мощного генератора СВЧ.

В 1945 году американский инженер Спенсер экспериментировал с магнетроном — радиолампой, генерирующей радиоволны в СВЧ-диапазоне. Спенсер взял несколько зёрен кукурузы и поместил их возле магнетрона, через несколько минут из зёрен получился попкорн. То же самое он проделал с сырым яйцом. Сырое яйцо, оставшееся снаружи холодным, в середине почти мгновенно вскипело под действием электромагнитных волн.

В октябре 1945 года фирма, в которой работал Спенсер, получила патент на микроволновую печь и начала выпускать устройства под названием «радарная печь» — большие шкафы, набитые радиолампами, трансформаторами и охлаждающими вентиляторами. Пространство, куда следовало помещать пищу, было не больше обычной кухонной духовки. Использовали эти микроволновые печи для разморозки стратегических запасов продуктов.

В 1952 году японцы купили патент и наладили производство микроволновых печей для дома.

А ещё через пятнадцать лет в магазинах появились наши отечественные микроволновые печи.

Постепенно СВЧ-печи стали комбинированными и были оснащены грилем, конвектором, «криспом» и другими дополнительными функциями, при помощи которых готовка еды упростилась, а вкусовые качества сравнялись с блюдами, приготовленными традиционным способом. . Микроволновка может готовить еду пятью разными способами: простыми СВЧ; грилевым излучением; одновременно СВЧ и грилем; грилем с использованием конвекции; СВЧ с конвекцией.

Откуда берутся микроволны ?

В бытовых микроволновых печах используются микроволны, частота которых составляет 2450 МГц. Такая частота установлена для микроволновых печей специальными международными соглашениями, чтобы не создавать помех работе радаров и иных устройств, использующих микроволны.

Источником излучения является высоковольтный вакуумный прибор — магнетрон. На нить накала магнетрона необходимо подавать высокое напряжение — около 3–4 кВ. Сетевого напряжения питания (220 В) магнетрону недостаточно, и питается он через специальный высоковольтный трансформатор.

Мощность магнетрона составляет примерно 700–850 Вт. Для охлаждения магнетрона рядом с ним имеется вентилятор, непрерывно обдувающий его воздухом. Вентилятор обеспечивает принудительную конвекцию воздуха в полости печи с одновременным его подогревом, что способствует равномерному пропеканию продуктов.

Микроволны с магнетрона поступают в печь по волноводу — каналу с металлическими стенками, отражающими СВЧ-излучение.

Сложную конструкцию имеет дверца микроволновки. Она должна обеспечивать возможность обзора (что происходит внутри) и исключать выход микроволн наружу. Это многослойный «пирог» из стеклянных или пластмассовых пластин.

Между пластинами обязательно есть сетка из перфорированного металлического листа. Металл отражает микроволны назад, в полость печи, а маленькие отверстия перфорации (менее 3мм) не пропускают СВЧ-излучение. По периметру дверцы вмонтирован уплотнитель из диэлектрического материала.

Для микроволнового приготовления пищи совершенно непригодна металлическая посуда. Микроволны не проникают сквозь металл, они отражаются от него. Это может вызвать электрический разряд (дугу) и нанести вред печи. Кроме того, отражённые микроволны могут проходить через стекло дверцы, что небезопасно для здоровья.

Как микроволны нагревают пищу ?

Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом — отрицательный. Таких молекул в пище много — это молекулы жиров, сахаров и воды. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 180°. Поле волны, в котором находятся эти молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду!

Под действием микроволнового излучения молекулы поворачиваются с бешеной частотой и трутся одна о другую. Выделяющееся при этом тепло и служит причиной разогрева пищи. Нагрев продуктов происходит за счёт прогрева микроволнами поверхностного слоя и дальнейшего проникновения тепла в глубину пищи за счёт теплопроводности.

Закипание воды в микроволновке происходит не так, как в чайнике, где тепло подводится к воде только снизу. Микроволновый нагрев идет со всех сторон. В микроволновке вода дойдёт до температуры кипения, но пузырьков не будет. Зато когда вы достанете стакан из печи, всколыхнув его при этом, — вода в стакане запоздало забурлит, и кипяток может ошпарить вам руки.

Если вы хотите довести воду в стакане или ином высоком узком сосуде до кипения, не забудьте опустить в него чайную ложечку перед тем, как поставить стакан в печь.

Как нельзя поступать ?

Нельзя включать пустую печь, без единого предмета, который поглощал бы микроволны. Не встречая на своём пути никаких препятствий, микроволны будут многократно отражаться от внутренних стенок полости печи, а сконцентрированная энергия излучения может вывести печь из строя. В качестве минимальной загрузки необходимо ставить в неё хотя бы стакан воды.

Опасны ли микроволны ?

Микроволны не оказывают никакого радиоактивного воздействия на биологические ткани и продукты питания.

Приготовление пищи при помощи микроволн требует очень небольшого количества жиров, поэтому приготовленная с помощью микроволн пища полезнее для здоровья и не представляет для человека никакой опасности.

Конструкцией печи предусмотрены жёсткие меры для предотвращения выхода излучения наружу. Хотя непосредственное воздействие микроволн может вызвать ожог, риск при правильном использовании исправной микроволновки полностью отсутствует.

Микроволны очень быстро затухают в атмосфере. И уже на расстоянии полуметра от микроволновки излучение становится в 100 раз слабее. Достаточно отойти от печи на расстояние вытянутой руки, и можно чувствовать себя в полной безопасности.

Всем приятного аппетита!

 

Журнал «Наука и жизнь»

 

Принцип работы микроволновки: как работает устройство

Современный темп жизни заставляет приспосабливаться, адаптироваться к жесткому графику, поэтому  на помощь человеку приходит бытовая техника, способная существенно облегчить многие процессы уборки ли приготовления еды. Микроволновая печь или печь СВЧ является одним из таких помощников на кухне хоть хозяйки, хоть холостяка.

Микроволновая печь

Благодаря ей можно за считанные минуты разогреть обед, разморозить мясо или рыбу или поручить полностью приготовление блюда, по заранее подготовленной программе. Многие микроволновые печи способны полностью заменить газовую или электрическую плиту с духовым шкафом.

Использование микроволновой печи

Но рано или поздно каждый обладатель чудо-прибора задается вопросом – какой же в ней принцип работы, как работает микроволновка?

Что внутри

Основной рабочей частью любой микроволновой печи является прибор с фантастическим названием – магнетрон. Вместе с ним устанавливается охладительный элемент типа вентилятора, который не только остужает разогревшийся прибор, но и помогает равномерно распределить воздействие на продукт.

Схема микроволновой печи

На стенках СВЧ установлены специальные металлические пластины – волноводы, по которым передаются микроволны. Вернее они отражаются от этих волноводов.  Когда начинается процесс воздействия микроволн на продукт, молекулы в нем начинают двигаться очень быстро.  А физика еще в школе нам сообщила о том, что в такой ситуации выделяется множество тепла. По сути это и есть принцип работы микроволновки в физике.

Защита от микроволн

Чтобы микроволны не вырвались наружу и не разогрели все вокруг, в печи установлена дверь, которая носит не только эстетический характер. Все наверняка заметили, что в ней расположено два толстых стекла, между которыми помещена сетка. Эта сетка отражает микроволны внутрь печи и позволяет нам наблюдать за процессом через ее отверстия. Края дверцы обклеены утеплителем, который также удерживает микроволны внутри микроволновки.  Если плотность прилегания двери к корпусу печи нарушена, лучше таким прибором не пользоваться и обратиться в сервис.

Микроволновка

Хоть устройство и принципы работы микроволновки довольно просты, без специальных знаний починить технику не получится, поэтому при выходе из строя какой-либо из функций следует обращаться к мастеру.

Наглядным примером работы СВЧ является видео, которое демонстрирует процессы, происходящие внутри печи.

Как происходит разогрев

При включении какого-либо режима микроволновки, вышеупомянутый магнетрон начинает формировать радиоволны частотой до 2450 Мгц. Отражаясь от поверхностей камеры печи, они формируются в центре, где располагается вращающаяся тарелка.  Проникая на глубину до 3 см, микроволны заставляют молекулы быстро двигаться, при этом создается высокая температура. Микроволны воздействуют на молекулы воды, которые есть в каждом продукте, нагревшийся верхний слой передает тепло и внутрь.

Готовка блюда в микроволновой печи

Именно поэтому можно заметить, что нагрев и разморозка происходит активнее именно на верхних слоях продуктов. Поэтому, чтобы разогреть до нужной температуры жидкое блюдо, его периодически требуется помешивать.

Если вы заметили, что дверь неплотно закрывается, или продукты начали не равномерно разогреваться – это повод заняться ремонтом микроволновки.  При малейших понятиях физики и радиотехники для ремонта СВЧ понадобится знать принципы работы микроволновки и принципиальная схема устройства. В иных случаях лучше доверить починку печи специалисту.

Это интересно:

принцип действия, устройство, интересные факты

Микроволновая печь, или микроволновка, является почти непременным атрибутом любой российской кухни. Почему этот бытовой прибор настолько распространен? Дело в его быстроте — время разогрева в микроволновой печи измеряется в секундах, тогда как на плите это займет куда больше времени. Удобство тоже играет немаловажную роль — микроволновка невелика по размерам и поместится даже в самой маленькой «хрущевке». А если плиты нет и нет возможности ее поставить? Микроволновка во многом может ее заменить!

Как микроволновка появилась на свет

«Отцом» микроволновой печи по праву считается американский физик Перси Спенсер. Он разрабатывал излучатели сверхвысоких частот, и во время своих экспериментов обратил внимание, что органика под воздействием СВЧ разогревается. Как именно это произошло, история умалчивает, однако есть две наиболее распространенные версии: по одной из них, он по рассеянности забыл на включенном приборе бутерброд, а когда вспомнил о нем, он уже был сильно разогрет. Вторая версия утверждает, что Спенсер носил в кармане шоколадку, которая закономерно растаяла под влиянием сверхвысоких частот.

Использование в быту

Так или иначе, обнаружив «продовольственные» свойства СВЧ-излучения в 1942 году, уже в 45 физик получил на свое изобретение патент. А уже через два года, в 1947-м, американские военные разогревали в микроволновой печи свои завтраки, обеды и ужины. Что бы ни делала микроволновка, принцип работы ее механизма военных не волновал — главное, что она давала быстрый результат. Правда, микроволновка в 40-е была еще «не та» — вес прибора превышал 300 килограмм!

Далее за дело принялась фирма Sharp — уже в 62-м она выпустила «в народ» первую модель потребительской микроволновой печи. Особенного всплеска интереса она не вызвала, потому что покупателей отпугивало использование СВЧ-излучения. В дальнейшем этой же компанией была изобретена «вращающаяся тарелка», а в 79-м — система электронного управления.

Из чего состоит СВЧ-печь?

Микроволновая печь состоит из нескольких обязательных деталей:

1. Трансформатор.
2. Магнетрон в микроволновке — собственно, излучатель сверхвысоких частот.
3. Волновод, за счет которого происходит передача излучения к изолированной камере.
4. Металлизированная камера — место, где и разогреваются продукты.

Дополнительными элементами микроволновки являются: вращающаяся подставка для более равномерного разогревания пищи, электроника для управления различными режимами, таймером, вентилятор.

Каким образом микроволновка греет пищу?

Несмотря на кажущуюся «магию», которой обладает микроволновка, принцип работы абсолютно научен и логичен. Практически в любой пище содержится молекулы воды и других элементов, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд. При отсутствии магнитного поля заряды в молекулах располагаются произвольно, хаотически. Сильное же магнитное поле мгновенно организует электрические заряды — они становятся направлены строго в соответствии с ходом линий магнитного поля.

Особенность СВЧ-излучения в том, что оно «переворачивает» дипольные молекулы не просто быстро, а невообразимо — почти 5 миллиардов раз в секунду! Молекулы перемещаются в соответствии со сменой магнитного поля, а высочайшая скорость «переключения» буквально создает эффект трения. Именно благодаря этому продукты в микроволновой печи разогреваются за несколько секунд.

Типы микроволновых печей

Какие же бывают микроволновки и чем они между собой различаются:

1. Соло-печь, или микроволновка обыкновенная. Относится к самым бюджетным моделям и предназначена только для размораживания и подогрева пищи. Как правило, такие СВЧ-печи имеют механическое управление и довольно надежны, поскольку ломаться особо нечему.
2. СВЧ с грилем и конвекцией. Эти функции микроволновки идут как вместе, так и порознь. Гриль представляет собой дополнительный нагревательный элемент, который расположен чаще всего под потолком камеры, и вращающийся вертел. Конвекция — это циркуляция горячего воздуха внутри камеры, что обеспечивает дополнительный и более равномерный разогрев пищи. Такие микроволновки, как правило, относятся к средней ценовой категории и работают как на механическом, так и на электронном управлении.
3. Многофункциональные СВЧ-печи. Множество режимов, само собой, конвекция и гриль, функция пароварки, а также еще целый набор кулинарных решений для вашей кухни. Разумеется, такие серьезные бытовые приборы относятся к категории дорогих и управляются с помощью сложной электроники.

Несмотря на отличие в деталях, СВЧ-печь за 20 долларов и за 200 — это все та же микроволновка. Принцип работы тот же.

Чем еще отличаются друг от друга микроволновки?

1. Объемом. Бытовые СВЧ-печи друг с другом разнятся, но не слишком сильно. А вот промышленные микроволновки совсем другие — в них можно разогревать сразу несколько десятков порций.
2. Тип гриля. Он может быть керамическим, кварцевым или тэновым. При одинаковой смысловой нагрузке различаются между собой деталями: например, кварцевый гриль разогревает равномерней и тратит меньше электричества, но тэновый может работать интенсивнее, а также его проще отмывать.
3. Способ покрытия внутренних стенок. Их тоже несколько — покраска под эмаль, прочная эмаль и специальные покрытия (биокерамика и антибактериальное). Покраска — самое дешевое и недолговечное, эмаль уже получше, хотя длительное и интенсивное использование также приводит его в негодность. Специальные покрытия можно назвать вечными. К недостаткам относятся высокая цена и хрупкость по отношению к ударным нагрузкам. И да, есть еще нержавейка — отличный вариант для тех, кто не готов слишком сильно раскошеливаться ради микроволновки. Прочное, надежное, прекрасно выглядящее покрытие с легкостью выдерживает длительные и интенсивные нагревания. К недостаткам нержавейки следует отнести сложности в отмывании — несколько чисток абразивными средствами создают на ее поверхности сеточку микроцарапин, в которые пригоревший жир «вцепляется» всеми своими молекулами.
4. Виды управления. Их всего три — механика, кнопки, сенсорная панель. Механика дешева, проста в использовании, надежна, недостаток — точность выставления времени. Кнопки чуть чаще ломаются, но зато время можно выставить секунда в секунду. К недостаткам можно отнести скапливающуюся на элементах управления грязь, что требует дополнительного времени для оттирания. Сенсор — красиво, стильно, грязь не скапливается, можно программировать процесс приготовления еды. Недостатки — ломается чаще других, стоит ощутимо дороже. Ремонт микроволновок, особенно дорогих, услуга недешевая, поэтому стоит подумать: а стоит ли брать с сенсором?
5. Режимы работы СВЧ-печи. Их может быть от 3-4 в дешевых моделях, до 10-12 в самых дорогих. Из основных режимов можно выделить следующие: полный режим — жарка мяса, запекание овощей. Средне-высокий, 3/4 мощности — быстрое разогревание нетребовательных продуктов. Средний — варка супов, приготовление рыбы. Средне-низкий, 1/4 мощности — разморозка продуктов, «мягкий» разогрев продуктов. Самый малый, около 10% мощности, предназначен для размораживания «капризных» продуктов вроде томатов, и поддержания в теплом виде уже горячих продуктов.

Допфункции СВЧ-печей

Одной из самых интересных дополнительных функций для микроволновой печи является подача горячего пара. Это дополнение не дает продуктам пересыхать, а также они готовятся значительно быстрее. Сюда же можно добавить проветривание камеры — несмотря на кажущуюся незначительность, для многих хозяек эта функция стала спасительной — теперь у них овощи не пахнут рыбой, а рыба — яблоками.

Разделители камеры. Различные решетки позволяют готовить несколько порций одновременно. К недостаткам этой функции можно отнести отсутствие вращение, что делает разогрев пищи менее равномерным.

«Крисп» — специальная тарелка для микроволновки, позволяет готовить в ней так же, как на сковородке. Изготовленная из жаропрочного сплава, она «держит» температуру до 200 градусов.

Слюда. Зачем слюда в микроволновке? Она оберегает волновод от различных загрязнений, и увеличивает срок службы прибора.

Функция двойного излучения. Как работает такая микроволновка? Устройство и принцип работы такой СВЧ-печи отличаются только наличием двух источников высокочастотного излучения. Это позволяет добиться более качественного и равномерного прогревания пищи.

Встроенная кулинарная книга. Недешевая функция, но для тех, кто любит вкусно поесть, не тратя на это больших временных и интеллектуальных затрат, это самое оно.

Необходимые правила безопасности при использовании СВЧ-печи

Довольно часто обывателей волнует вопрос о том, не опасна ли для здоровья микроволновка. Принцип работы ее, конечно, основан на СВЧ-излучении. Но бояться этого не нужно.

Полностью исправная микроволновая печь представляет не большую опасность для потребителя, чем компьютер или телевизор. Вопреки стойким мифам, излучение от микроволновки не является радиоактивным или канцерогенным, и микроволновка после пары месяцев работы не начинает «фонить».

СВЧ-излучение в действительно может нанести серьезный ожог, но чтобы добиться этого от своей домашней микроволновки, придется попотеть — даже самые дешевые модели оснащаются многоуровневой защитой. И, например, засунуть руку во включенный прибор не получится — автоматика сразу же отключит питание.

Какую посуду стоит использовать в своей микроволновой печи

Лучше всего, если тарелка для микроволновки, которую вы собираетесь использовать в СВЧ-печи, будет специализированной, с соответствующей маркировкой. К ней относятся, например, наборы посуды из жаропрочного стекла. Если же у вас под рукой нет такой, то обратите внимание на следующие рекомендации:

1. Стекло. Отличный материал для микроволновки, если он не слишком тонкий, и отсутствуют трещины и сколы.
2. Фарфор и фаянс. Подходящие материалы, в том случае, если они полностью покрыты глазурью и не покрашены металлизированной краской. Опять же, фарфоровая или фаянсовая посуда не должна иметь механических повреждений.
3. Бумага. Подходящий материал, но с допущениями — бумага должна быть плотной, не окрашенной, и лучше не использовать ее в течение долгого времени.
4. Пластик. Да, но только специализированный. Сегодня многие фирмы выпускают целые линейки пластиковых контейнеров для разогрева в микроволновых печах. Идеальный вариант для офисного работника, который не хочет разоряться на бизнес-ланчи и походы в кафе.

Самая неподходящая тарелка для микроволновки — металлическая. От высокочастотного излучения она начинает искрить, а это вскоре отправит вас искать заведение, где осуществляют ремонт микроволновок.

Как ухаживать

В этом вам поможет инструкция к микроволновке. В ней указано, какими специальными моющими средствами ее следует чистить. Недостатка в них нет, а покупать их стоит сразу, с микроволновкой. Не стоит затягивать с уборкой — многократно нагретый и спрессованный жир на стенках камеры вам придется мучительно долго оттирать, проклиная все на свете, а ежедневная уборка будет сводиться к нескольким легким движениям тряпкой. Если вы все же добились образования «древних отложений», то перед мытьем поставьте в печь стакан воды на минуту и включите максимальный режим. Жир и грязь набрякнут и отмоются в разы легче.

Немного юмора…

Одна дама в США выиграла судебное дело после того как «посушила» в микроволновой печи свою кошку. В исковом заявлении она указала, что не знала о том, что «нельзя сушить кошек в микроволновке».

Несмотря на общеизвестный факт о том, что сырые куриные яйца в микроволновке взрываются, энтузиасты по всему миру стараются придумать способ обойти эту проблему — проколоть дырку в скорлупе, завернуть в специальную пленку. Но, несмотря на все их усилия, яйца все равно взрываются.

Недавно взорвало интернет фейковое сообщение о том, что новую модель айфона можно подзарядить от микроволновки. Неизвестно, сколько владельцев смартфонов повелось на этот розыгрыш, но десятки фото с раскуроченными айфонами говорят сами за себя.

Чем отличается инверторной микроволновки от обычной, в чем разница?

Содержание:

Сегодня многие с большим удовольствием пользуются СВЧ-печью, которая обеспечивает быстрый подогрев, размораживание и приготовление несложных блюд. По принципу работы различают обычную микроволновку и ее усовершенствованную модификацию — инверторную печь. Рассмотрим, чем отличаются эти приборы и что лучше выбрать с учетом назначения и личных предпочтений.

Всем известная СВЧ-печь, к примеру, REDMOND RM-M1006, осуществляет нагрев продуктов посредством электромагнитного излучения, которое генерируется специальным магнетроном. В этом случае мощность регулируется при включении и выключении устройства.

Микроволновая печь REDMOND RM-M1006

Камера печи REDMOND RM-M1006 выполнена из высококачественной
нержавеющей стали, что делает уход за прибором легким и быстрым

Инверторная микроволновка оборудована доработанным магнетроном и инвертором, которые обеспечивают излучение электромагнитных волн, оказывающих более щадящее влияние на продукты с последовательно изменяющейся мощностью. Благодаря этому готовая пища после нагревания или приготовления получается вкусной, при этом сохраняет свою структуру, все полезные свойства и аппетитный внешний вид. В процессе работы прибора вы можете регулировать мощность излучения, выбрав одну из автоматических программ.

Отличительная особенность инверторной микроволновки — отсутствие трансформатора, за счет чего удалось расширить объем камеры без увеличения габаритов корпуса.

Обычные микроволновки оснащены вращающимся или неподвижным столом, при этом большинство инверторных моделей не имеют специального поддона для пищи. Последние очень популярны, так как увеличивается свободное пространство внутри камеры: в нее можно поставить посуду большего размера или одновременно несколько тарелок, чего нельзя сделать при вращении стола.

Важное отличие инверторной микроволновки — расширенный функционал, прибор имеет большее количество режимов, в частности, Turbo-разморозку. Внешне эти 2 устройства практически не отличаются: они имеют похожую конструкцию, габариты и дизайн.

Современные модели с широким функционалом имеют сенсорный дисплей, благодаря которому можно легко выбрать нужный режим и установить время.

Узнав, в чем разница между этими агрегатами, вы сможете определиться с предпочтительным типом техники.

Общие критерии выбора для обычной и инверторной микроволновки:

• мощность;
• количество режимов;
• объем и внутреннее покрытие камеры;
• диаметр и тип стола или отсутствие поддона;
• материал корпуса;
• способ управления;
• комплектация;
• дополнительные возможности: блокировка от детей, часы, таймер;
• габариты, вес и дизайн.

На удобство использования и простоту ухода влияет вид внутреннего покрытия камеры: это может керамика, эмаль или нержавеющая сталь. Все материалы устойчивы к нагреванию, защищены от образования нагара и легко очищаются в случае загрязнения.

При выборе учтите, что вес инверторной микроволновки меньше, чем обычной СВЧ-печи. Хотя это не влияет на функциональность прибора, данный критерий важен при установке агрегата: более легкую технику можно безопасно разместить на столешнице или на полочке на уровне глаз.

Достоинства СВЧ-печи:

• быстрый разогрев и размораживание;
• простота управления;
• компактные габариты;
• привлекательный дизайн;
• легкость в уходе.

Плюсы инверторной микроволновки:

• автоматическое последовательное регулирование мощности, ускоряющее разогрев и приготовление пищи в 2 раза;
• сохранение пользы и улучшение качества готовых блюд;
• равномерная термическая обработка продуктов;
• рациональное использование свободного пространства на кухне;
• уменьшенный вес;
• оптимальное энергопотребление;
• экономия времени приготовления.

Микроволновки REDMOND получили множество положительных отзывов покупателей:

София

«Удачная микроволновка: внешне симпатичная и объем достаточный. Гриль жарит хорошо. С небольшой курочкой на комби-режиме (гриль + микра) справился на отлично. Хорошо, что замок от детей есть. А то у меня то дети, то бабушка норовили в микроволновку что-нибудь металлическое засунуть.»

Венеция

«Нравится. Плюс — есть функция и решетка для гриля, курица получается отменной, особенно если она достаточно по времени промариновалась. Приспособилась в ней и корнеплоды варить (поместив их в пакет, завязав и на максимум на 8 мин.), и кексы печь, и овощи запекать.»

Samanta

«Влюбилась с первого взгляда в ее дизайн, а когда изучила функциональные возможности поняла что нужно брать. Очень мощная печь, даже гриль приятно удивил быстротой приготовления мяса.»

Итоги

Решая, что выбрать — инверторную микроволновку или обычную СВЧ-печь, определитесь с назначением прибора и желаемым результатом его работы. Если вы хотите максимально быстро разогревать и готовить пищу, не жертвуя ее пользой и внешним видом, то приобретите технику с усовершенствованным магнетроном. Если же вы хотите приобрести более простой агрегат, но при этом вам не важен вес и принцип работы, то выберите обычную микроволновку.

Микроволновые печи | Как они работают?

Микроволновые печи | Как они работают? — Объясни это Рекламное объявление

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 31 августа 2020 г.

Как любили наши предки микроволновые печи! Вместо того, чтобы часами сидеть у костра из дымных дров, варить тушеное мясо буйвола для своих Друзья каменного века, они могли бы просто выбросить все в микроволновая печь, нажал несколько кнопок и уже через минуту или два.Конечно, у них не было электричества, которое могло быть что-то вроде проблемы…

Когда в 1970-х годах стали популярны микроволновые печи, они домашнее удобство на новый уровень. Обычная духовка разогревает пищу очень медленно снаружи внутрь, но в микроволновой печи используются крошечные, мощные радиоволны для приготовления еды более равномерно (грубо говоря, мы иногда говорим, что он готовится «изнутри» — хотя это не совсем правильно). Вот почему микроволновая печь может приготовить мясо примерно в шесть раз быстрее, чем обычная духовка.Микроволновые печи также экономят электроэнергию, потому что вы можете готовить сразу, не дожидаясь, пока духовка сначала нагреется до высокой температуры. Давай ближе посмотрите как они работают!

Что готовится?

Микроволновые печи

такие быстрые и эффективные, потому что они отводят тепловую энергию непосредственно к молекулам (крошечным частицам) внутри пищи. Микроволны нагревают пищу, как солнце нагревает ваше лицо — излучением.

Фото: «Рабочая камера» типичной микроволновой печи.Этот прочный металлический ящик предотвращает утечку вредных микроволн. Микроволны генерируются устройством, называемым магнетрон, который находится за перфорированной металлической сеткой на правая сторона (сразу за лампой, которая освещает духовку внутри). Если вы посмотрите через сетку, вы можете просто увидеть горизонтальное охлаждение плавники на магнетроне (которые выглядят как стопка параллельных горизонтальных металлические пластины). Обратите внимание также на поворотный столик, который вращает пищу, чтобы микроволны готовили ее. это равномерно. Задняя часть двери покрыта защитным металлом. марлю, чтобы не допустить утечки микроволн.

Микроволновая печь очень похожа на электромагнитные волны, которые пронизывают воздух от Теле- и радиопередатчики. Это невидимый восходящий и нисходящий паттерн электричества. и магнетизм, несущийся в воздухе со скоростью света (300 000 км или 186000 миль в секунду). Хотя радиоволны действительно могут быть очень длинными (некоторые измеряют десятки километров или миль между одним гребнем волны и другим), они также могут быть крошечными: микроволны фактически являются самыми короткими радиоволнами, а микроволны, которые готовят пищу в вашей духовке, имеют длину всего 12 см (примерно 5 дюймов).(Подробнее об электромагнитных волнах читайте в нашей статье. по электромагнитному спектру.)

Несмотря на свой небольшой размер, микроволновые печи переносят огромное количество энергия. Одним из недостатков микроволн является то, что они могут повредить живые клетки и ткань. Вот почему микроволновые печи могут быть вредными для людей — и почему микроволновые печи окружены прочными металлическими ящиками, не дающими волнам уйти. В нормальном режиме работы микроволновые печи совершенно безопасны. Несмотря на это, микроволновые печи могут быть очень опасными, так что никогда не обманывайте вокруг с микроволновой печью.Микроволны также используются в мобильных телефонах (мобильных телефонах), где они передают ваш голос взад и вперед по воздуху, и в радарах.

Как микроволновая печь готовит пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Нравится!

1. Внутри прочного металлического ящика находится микроволновый генератор, называемый магнетроном. Когда ты начнешь во время приготовления пищи магнетрон забирает электричество из розетки и преобразует его в мощные радиоволны 12 см (4,7 дюйма).
2. Магнетрон направляет эти волны в отделение для пищевых продуктов через канал, называемый волной. руководство.
3. Еда стоит на вращающемся подносе и медленно вращается, поэтому микроволны готовят ее равномерно.
4. Микроволны отражаются от отражающих металлических стенок отделения для пищевых продуктов, точно так же, как свет отражается от зеркала. Когда микроволны достигают самой пищи, они не просто отскакивают. Просто как радиоволны могут проходить сквозь стены вашего дома, так микроволны проникают внутрь пищи.Путешествуя по нему, они заставить молекулы внутри него вибрировать быстрее.
5. Вибрирующие молекулы имеют тепло, поэтому чем быстрее молекулы вибрируют, тем горячее. еда становится. Таким образом микроволны передают свою энергию молекулы в пище, быстро нагревая ее.

Готовят ли микроволны изнутри?

В обычной духовке тепло должно исходить от электрических нагревательных элементов. (или газовые горелки), расположенные снизу и по бокам плиты, в еду, которая готовится в основном проводимость снаружи внутрь — от внешних слоев к внутренним.Вот почему пирог, приготовленный в обычной духовке, можно обжечь по краям и вовсе не приготовить в середине. Иногда говорят, что микроволновые печи готовят еду «изнутри», что немного похоже на блеск. и не совсем правильно. Когда люди говорят это, на самом деле они имеют в виду, что микроволны одновременно возбуждают молекулы прямо через пищу, поэтому обычно готовить быстрее и равномернее, чем в противном случае.

Изображение: Микроволны (оранжевые) готовят пищу в основном за счет «вибрации» молекул воды (красных и синих). внутри него.

То, как пища готовится в микроволновой печи, во многом зависит от того, из чего она сделана. Микроволны сильнее возбуждают жидкости в пище, поэтому что-то вроде фруктового пирога (с более высоким содержанием жидкости в центре) действительно будет готовиться изнутри наружу, потому что внутри больше всего воды. С яблоком, приготовленным в микроволновке, нужно быть очень осторожным. пирог, потому что внутренняя часть может быть горячей, а внешняя корочка едва даже теплая. Что касается других продуктов, в которых содержание воды распределено более равномерно, вы, вероятно, обнаружите, что они готовятся снаружи, как в обычной духовке.Поскольку микроволны работают за счет подпитки молекул воды, они также сушат пищу в большей степени, чем обычные печи.

Другой важный фактор — это размер и форма того, что вы готовите. Микроволны не проникают больше, чем на сантиметр или два. (возможно, на дюйм или около того) в еду. Подобно пловцам, ныряющим в воду, они теряют энергию с того момента, как входят в еду, и после этого первого сантиметра или около того у них не остается достаточно энергии, чтобы проникнуть еще глубже. Если вы готовите что-нибудь большое (например, кусок мяса в большой микроволновой печи), только внешний слой «кожицы» будет приготовлен самими волнами; интерьер будет приготовлен снаружи внутри кондуктом.К счастью, большинство вещей, которые люди готовят в небольших микроволновых печах, не намного больше пары сантиметров в диаметре (подумайте о мясном или фруктовом пироге, пригодном для использования в микроволновой печи). К сожалению, поскольку еда внутри и снаружи готовится по-разному и с разной скоростью, легко получить что-то приготовленное снаружи и сырое посередине. или пережаренный снаружи и приготовленный прямо в середине. Как и любой другой метод приготовления, микроволновая печь имеет свои недостатки и требует некоторого привыкания.

Вы заметите, что для ужинов, пригодных для использования в микроволновой печи, указано «время приготовления», равное такому количеству минут, за которым следует «время выдержки». часто это так же долго (когда вы оставляете приготовленную пищу в покое перед тем, как ее съесть). В этот период еда эффективно продолжает готовку: более горячие части блюда передают тепло путем теплопроводности более холодным частям, мы надеемся обеспечить единообразное приготовление пищи повсюду.

То, как микроволновые печи распределяют свои микроволновые печи, также позволяет готовить блюда необычным образом, например Зло Безумный Ученые лаборатории выяснили это, когда попытались приготовить индийские закуски в различных микроволновых печах.

Рекламные ссылки

Кто изобрел микроволновую печь?

Как и многие великие изобретения, микроволновые печи появились случайно. открытие. Еще в 1950-х годах американский инженер-электрик Перси Спенсер (1894–1970) проводил эксперименты с магнетроном в производственной компании Raytheon, где он работал. В то время Основное применение магнетронов было в радарах: способ использования радиоволн для помощи самолеты и корабли ориентируются в плохую погоду или темноту.

Artwork: Один из оригинальных патентных чертежей Перси Спенсера для микроволновой печи. печь. Я раскрасил его здесь, чтобы вы могли видеть его более четко и понять, насколько он похож на микроволновую печь, которую я описано выше. Слева (красный) у нас есть входящая электрическая мощность. Это заставляет пару магнетронов (синий) генерировать микроволны, которые направляются по линиям передачи (желтый) и волновод (оранжевый) к кулинарии. отсек (зеленый). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Однажды у Перси Спенсера была плитка шоколада. карман при включении магнетрона. К его удивлению, в баре быстро плавится из-за тепла, выделяемого магнетроном. Это дало ему пришла в голову идея, что магнетрон можно использовать для приготовления пищи. После успешно приготовив попкорн, он понял, что может развить микроволновая печь для приготовления любых блюд. Он получил ряд патентов на эта идея в начале 1950-х годов, в том числе идея для приготовления кофе в микроволновой печи пивовара (патент США 2,601,067, выдан 17 июня 1952 г.) и тот, который я проиллюстрировал здесь (патент США 2,495,429 «Метод обработки пищевых продуктов» 24 января 1950 г.), где показаны основные принципы работы микроволновой печи.В этом патенте вы можете найти собственное лаконичное резюме Спенсера о том, как работает его изобретение:

«… используя длины волн, попадающие в микроволновую область электромагнитного спектра … Таким образом, длина волны энергии становится сопоставимой со средним размером готового продукта, и в результате тепло, выделяемое в продуктах питания, становится интенсивным, расходуемая энергия становится равной. минимум, и весь процесс станет эффективным и коммерчески осуществимым ».

Раннее оборудование Спенсера было относительно примитивным по сравнению с современными чистыми микроволнами — его первая духовка была примерно 1.5 метров в высоту! С тех пор микроволновые печи стали намного компактнее, и миллионы их были проданы по всему миру.

Легко назвать изобретение Спенсера «простой» счастливой случайностью, но это было еще не все: для этого нужно правильный вид изобретательного ума, чтобы ухватиться за открытие и сделать из него что-нибудь. Как читательский Журнал дайджест позже Сообщается, что Спенсер «продемонстрировал, что ничто не выходит за пределы досягаемости человека, который хочет знать, что происходит, и который чувствует ответственность за то, что что-то с этим делает.»130 патентов, выданных ему при жизни, подтверждают это, и его изобретательским способностям претворять научные идеи в жизнь.

Насколько эффективны микроволновые печи?

Вы можете ожидать, что микроволновая печь будет намного эффективнее, чем другие способы приготовления пищи: другими словами, вы ожидаете, что больше энергии, поступающей от кабеля питания, будет преобразовано в тепло в вашей пище и меньше будет потрачено впустую другими способами. Вообще говоря, это правильно: готовить в микроволновой печи дешевле и быстрее, чем готовить в обычной печи. духовку, потому что вам не нужно нагревать саму духовку, прежде чем вы сможете готовить.

?

Но это еще не все. Если вы хотите разогреть только небольшое количество еды (или чашку горячей воды), используйте микроволновую печь. духовка — не лучший вариант использования. Когда вы что-то готовите в микроволновой печи, вы не только вкладываете энергию в пищу, но и заряжаете ее. электродвигатель, который вращает относительно тяжелый стеклянный поворотный стол. Хотя вам не нужно нагревать отделение для продуктов, чтобы духовка готовила, микроволновая печь на самом деле достаточно теплый после того, как он был включен некоторое время, поэтому есть некоторые тепловые потери.Магнетрон не очень эффективен при преобразовании электричество в микроволновые печи: станет горячим. И вам также нужно запитать электронную схему, дисплей таймера и, возможно, охлаждающий вентилятор. В совокупности все это делает микроволновую печь менее эффективной, чем она могла бы быть.

Насколько менее эффективен? Физик Том Мерфи недавно сравнил энергоэффективность различных методов кипячения воды и обнаружил (что, возможно, удивительно), что они были эффективны всего около 40 процентов, что примерно вдвое меньше. как с помощью электрического чайника.

Безопасны ли микроволновые печи?

Вы беспокоитесь о том, что стоите слишком близко к микроволновой печи, когда она гудит, жужжит и издает замороженный блок в дымящийся вкусный обед? Не надо! Полости для приготовления пищи в микроволновых печах представляют собой герметичные металлические контейнеры: обычно используйте микроволновую печь, и волны не могут просочиться наружу. Если вы внимательно посмотрите на внутреннюю часть стеклянной двери, вы обнаружите, что к ее задней части приклеена металлическая сетка; те отверстия, которые вы видите в нем, слишком малы, чтобы пропускать через них микроволны.Еще одна функция безопасности (называемая блокировкой) сохраняет вас в целости и сохранности: если вы попытаетесь открыть дверь, магнетрон немедленно перестанет гудеть; большинство микроволн фактически имеют две независимые блокировки на случай отказа одной из них. Конечно, все же стоит принимать меры предосторожности. Вы не хотите, чтобы микроволны выходили из вашей духовки, поэтому, если дверца не закрывается должным образом (возможно, потому, что она забита пролитой пищей), если сетка на задней стороне стекла начала ржаветь и отслаиваться, если блокировки не работают, или машина дает вам повод думать, что она протекает, немедленно отремонтируйте или замените ее.

Фото: микроволновая печь имеет на внутренней стороне дверцы защитную металлическую решетку. Вы можете заглянуть в духовку, когда дверь закрыта, потому что свет может проникать через отверстия в марле. Однако микроволны намного больше, чем световые волны, поэтому они слишком велики, чтобы пройти через отверстия и оставаться надежно «запертыми» внутри.

Даже если ваша микроволновая печь «протекает», это вряд ли причинит вам вред. Хотя микроволновые печи могут производить внутри очень большую мощность (до 1000 Вт в типичной большой духовке), по мере удаления от них мощность падает очень быстро.Вне кухонной камеры и на некотором расстоянии даже излучающая микроволновая печь будет производить лишь крошечное количество электромагнитного излучения — меньше, чем вы бы получили от мобильного телефона. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, на расстоянии около 5 см (2 дюйма) мощность утечки микроволновой печи составляет около 5 милливатт на квадратный сантиметр, что «намного ниже уровня, который, как известно, наносит вред людям», в то время как на расстоянии около 50 см (20 дюймов) это снова примерно на 1 процент больше. Даже стоя в непосредственной близости от протекающей микроволновки, вам придется подвергаться гораздо более высокому уровню радиации гораздо дольше, чтобы возник реальный риск для вашего здоровья.Всемирная организация здравоохранения обнадеживает по этому поводу: «тепловое повреждение может возникнуть только при длительном воздействии на очень высокие уровни мощности, намного превышающие те, которые измеряются вокруг микроволновых печей». Другими словами, просто слишком мало энергии, чтобы нагреть ткани вашего тела настолько, чтобы нанести ущерб.

И если вы когда-нибудь задумывались, почему вы не можете приготовить обед с помощью мобильного телефона (который, как вы помните, использует волны аналогичного размера), объяснение точно такое же: недостаточно энергии. Даже если вы поставите свой мобильный телефон прямо на замороженный обед, он не будет выделять достаточно энергии для выработки тепла, необходимого для приготовления пищи, независимо от того, как долго вы его там оставляете.

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

• Что Эйнштейн сказал своему повару Роберт Вулке, Нортон, 2002. Это остроумное и очень удобочитаемое введение в кухню (в основном химию) включает длинный раздел о различных аспектах приготовления в микроволновой печи («Глава 8: Эти загадочные микроволновые печи»). Он также охватывает науку, лежащую в основе многих других тем, связанных с едой.

Статьи

• Факты о микроволновых печах Джона Р.Free, Popular Science, февраль 1973 г. Это может быть старая статья, но это отличное введение в микроволновые печи — и насколько революционными они были, когда впервые появились.

Здоровье и безопасность

Эти официальные источники должны убедить вас, что микроволновые печи действительно безопасны:

Патенты

Если вы более технически подкованы, возможно, вам стоит прочитать патенты Перси Спенсера. Их довольно много — и вот трое, чтобы начать вас:

• Патент США 2 495 429: Способ обработки пищевых продуктов Перси Спенсером, выдан 24 января 1950 г.Оригинальный патент Спенсера на микроволновую печь, проиллюстрированный выше.
• Патент США 2 601 067: Варка кофе Перси Спенсером, выдан 17 июня 1952 года. Микроволновая печь, которая может варить кофе!
• Патент США 2408 235: Высокоэффективный магнетрон Перси Спенсера, 24 сентября 1946 года. Типичный резонаторный магнетрон военного времени.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2006, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом друзьям с помощью:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2006/2020) Микроволновые печи. Получено с https://www.explainthatstuff.com/microwaveovens.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Как работают микроволновые печи и вызывают ли они рак?

Микроволны — очень полезное устройство для приготовления пищи. Это компактные, крошечные, но невероятно универсальные машины — так как же они работают?

За микроволнами стоит невероятное количество науки и техники, но все это можно разбить на простые для понимания и усвоения фрагменты.

Микроволновые печи в основном работают за счет генерации микроволнового излучения, которое проходит через пищу и готовит ее.Микроволны не являются специфическими для микроволновых печей, скорее они представляют собой форму электромагнитных волн с длиной волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм). Микроволновые печи обычно используют частоту 2450 МГц (длина волны 12,24 см).

По сравнению с другими типами излучения микроволны находятся между радиоволнами, которые обычно длиннее, и инфракрасными волнами, которые короче.

Что делает микроволны настолько специализированными для приготовления пищи, так это то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Наука, лежащая в основе микроволн

Внутри микроволновых печей микроволны создаются с помощью устройства, называемого магнетроном. По своей сути магнетроны — это высоковольтные двигатели, которые выделяют энергию в виде микроволн, а не механической работы.

Внутри микроволновой печи трансформатор повышает напряжение электросети, 120 В, в США или 110 В, в Европе, примерно до 4000 вольт . Это повышенное напряжение необходимо для питания магнетрона, в результате чего нить накала в сердечнике устройства нагревается.Когда эта нить нагревается, высвобождаются электроны. Микроволновая печь заставляет эти электроны работать.

Источник: Wikimedia / Public Domain

Круглый магнит расположен рядом с нагретой нитью накала. Обычно электроны, высвобождаемые нитью накала, притягиваются к аноду, но из-за расположения магнита электроны возвращаются обратно к самой нити. Эта петля электронов и есть то, что на самом деле создает микроволны.

Все это могло показаться немного сложным, и это можно объяснить без диаграмм.Для более глубокого понимания того, как работают магнетроны и, в конечном итоге, микроволновые печи, посмотрите видео ниже.

Можно ли стоять рядом с микроволновой печью?

Один из популярных мифов о микроволнах — это то, что они могут вызвать рак. Это может происходить из-за использования слова «излучение» при описании их работы, а также из-за опасений, что это микроволновое излучение может просочиться из микроволновки. Радиация в данном случае относится к энергии, исходящей от источника, а не к радиоактивности.

Однако микроволны не содержат достаточно энергии для химического изменения веществ посредством ионизации — они являются примером неионизирующего излучения. Другие типы электромагнитных волн, такие как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, обладают большей энергией на фотон и, таким образом, могут вызывать рак.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫЕ ВАМ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ ДОЛЖНЫ МИКРОВОЛНЫ

Микроволны, конечно, могут вызвать нагревание и ожоги, но все микроволновые печи имеют металлическую сетку на дверце прибора, чтобы микроволны не протекали. из.Эти металлические сетки достаточно велики, чтобы вы могли видеть готовящуюся пищу, но отверстия недостаточно велики, чтобы сквозь них проскальзывали микроволны. Микроволновые печи также имеют встроенные предохранительные устройства, которые не позволяют духовке работать при открытой дверце.

Итак, в конце концов, вы не заболеете раком, если будете стоять слишком близко к микроволновой печи, потому что лучи не ионизируют, и вы также не будете приготовлены.

Итак, мы прошли фундаментальную науку, но до сих пор не выяснили, почему именно микроволны так хорошо работают для быстрого нагрева пищи.

Как микроволны нагревают молекулы воды

Микроволны, используемые в микроволновой печи, излучаются через антенну, которая направляет их в зону приготовления пищи. Волны сдерживаются внутри прибора благодаря прочным металлическим стенкам (и дверце из сетки). Затем эти микроволны поглощаются молекулами воды внутри пищи. Энергия микроволн заставляет молекулы воды быстро вибрировать, что нагревает пищу.

По сути, поскольку молекулы воды легко поглощают микроволны, которые заставляют молекулы начать быстро колебаться, это становится механизмом, превращающим микроволновую энергию в тепловую.Подобно тому, как кулачок и ролик являются механическим устройством для преобразования вращательной энергии в линейное движение, взаимодействие микроволн и молекул воды также является способом преобразования микроволновой энергии в тепловую.

Но почему вибрируют только молекулы воды? Молекулы воды полярны, то есть у них есть положительно заряженная сторона и отрицательно заряженная сторона. Микроволны имеют положительный гребень и отрицательный гребень, как и любая волна. По мере того, как микроволны перемещаются по внутренней части микроволновой печи, молекулы воды будут пытаться выровнять свои полюса с полюсами микроволн.Поскольку микроволны быстро перемещаются внутри прибора, молекулы воды стремительно пытаются выровнять себя с движением волн.

Насколько быстро это происходит? Положительные и отрицательные поля микроволн перемещаются примерно 2,5 миллиарда раз в секунду. Когда вы объедините этот эффект с реакцией молекулы воды, вы начнете понимать, как микроволны так быстро и эффективно готовят пищу.

Почему микроволновая печь готовит неравномерно?

Последний вопрос, на который нам нужно ответить, — почему внутри микроволновых печей часто бывают мертвые зоны.Например, почему центр еды часто бывает намного холоднее, чем края?

Это происходит из-за того, что некоторые микроволны подавляют друг друга. Часто эти места гашения локализованы, что означает, что некоторые области микроволновой печи не нагреваются.

СВЯЗАННЫЙ: НАУКА ГОВОРЯТ ЛУЧШИЙ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ — ЭТО МИКРОВОЛНУ

По сути, когда пик одной волны достигает впадины другой волны, в результате получается аннулированная волна. Вот почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся тарелка для обеспечения равномерного приготовления.

Вот так устроены микроволновые печи. Это устройства, которые используют магниты для создания электромагнитного излучения определенной длины волны, которое направлено на молекулы воды в пище, заставляя их вибрировать и быстро нагреваться. В следующий раз, когда вы будете готовить что-то в микроволновой печи, вы не будете смотреть на это так же.

Как работает микроволновая печь — Scientific American

Иногда бывает приятно напомнить себе, насколько замечательны некоторые из наших самых распространенных устройств. Типичная микроволновая печь увеличивает напряжение от сетевой розетки на 120 вольт до невероятных 3000 вольт или более и безопасно готовит пищу всего за минуту или две, но при этом стоит меньше, чем пара хорошей обуви.А через удобное окошко мы можем наблюдать за представлением.

Ключевой компонент — магнетрон. Хотя название вызывает ассоциации с оборудованием из сомнительного научно-фантастического фильма, сложная электронная лампа генерирует микроволны, достаточно мощные для военных радаров (для которых она была первоначально разработана). Вместо пламени или электрической катушки, генерирующей тепло, которое нагревает пищу снаружи, микроволны проникают в пищу и создают тепло изнутри.

Слайд-шоу: вид изнутри микроволновой печи

Некоторые люди все еще опасаются этой технологии, хотя микроволновые печи продаются с 1950-х годов.Классический страх: не могут ли микроволны пролететь через окно и нанести вред нашему телу, особенно глазам? Нет. Волны отражаются от металлического экрана, встроенного в стекло. «Отверстия настолько меньше длины волны микроволн, что экран действует как твердое металлическое зеркало», — отмечает Луис А. Блумфилд, профессор физики из Университета Вирджинии.

Несколько лет назад диетологи высказали опасения, что микроволны истощают питательные вещества в пище. Во всяком случае, исследования показали обратное.Все способы приготовления могут разрушить витамины; степень повреждения зависит от температуры и продолжительности приготовления. Большинство исследований показывают, что микроволновые печи позволяют снизить экстремальные температуры и фактически требуют меньше времени на приготовление, чем методы приготовления на плите или в духовке. Варка пищи особенно вредна.

Недавняя проблема — могут ли микроволновые печи создавать помехи сетям Wi-Fi. Плотно закрытая духовка этого не сделает, потому что электромагнитное излучение не может уйти.Но крошечные утечки могут вызвать проблемы. «Беспроводные передачи чрезвычайно чувствительны к электромагнитному излучению», — говорит Блумфилд. «Таким образом, даже если бы утечка была порядка одной части на миллиард, наши тела никогда не заметили бы, но сигнал Wi-Fi мог бы».

Знаете ли вы …
WHOOSH :
Свистящий звук, издаваемый микроволновой печью, не имеет ничего общего с магнетроном, который резонирует на частоте, слишком высокой для человеческого слуха. Шум исходит от вентилятора, который обдувает магнетрон воздухом, чтобы он оставался холодным.

HUM :
Микроволновые печи тоже издают гул. Он исходит от трансформатора, диода и конденсатора, которые вибрируют при увеличении 60-герцовой электрической мощности из стенной розетки.

ИСКРЫ :
Вопреки расхожему мнению, металл не обязательно вызывает искру внутри микроволновой печи; действительно, стенки варочной камеры металлические. Форма имеет значение. Искры возникают из-за скопления заряженных частиц, которые внезапно образуют дугу, когда их толкает напряжение, которое резко меняется на коротком расстоянии.Плоский круглый металлический диск будет распространять заряд вокруг него, предотвращая его накопление; лоток для «более хрустящей корочки», который лежит под некоторыми пиццами, которые можно использовать в микроволновой печи, и рукав, которым покрываются определенные продукты (например, сэндвичи Hot Pockets), имеют металлическое покрытие, которое становится очень горячим и подрумянивает пищу, но при этом не искрится. Но более острые точки, такие как зубцы вилки или множество крошечных краев в алюминиевой фольге, концентрируют заряд, а также вызывают локальные падения напряжения, которые вместе создают коронный разряд — искру.

РАЗМОРОЗКА :
В течение десятилетий духовки достигали «разморозки» или любой другой настройки малой мощности, просто включая и выключая магнетрон, чтобы он генерировал микроволны полной мощности только в течение части общего времени приготовления — цикл, который четко слышен.Некоторые новые устройства оснащены широтно-импульсным модулятором — массивной электронной схемой, которая подает питание на трансформатор, что снижает мощность микроволн.

Примечание. Эта статья изначально была напечатана с заголовком «Ужин и представление».

физика микроволновых печей

Тепловое изображение миски с едой в микроволновой печи. Как он нагревается без пламени и нагревательного элемента?

Библиотека научных фотографий / Getty Images

Ленивая ночь; Вам не хочется готовить ужин или выходить на улицу, но вы не хотите ждать доставки на дом.Итак, вы рылись в холодильнике и находили вчерашние сосиски и картофельное пюре. Ужин рассортирован, но проблема только в том, что он холодный.

К счастью, вы можете поставить его в микроволновую печь, и через минуту или две появится горячая еда.

Так что же происходит внутри микроволновой печи, которая почти волшебным образом нагревает еду и напитки без пламени или нагревательного элемента?

Принцип работы микроволновой печи очень прост — все дело в атоме. Когда вы добавляете энергию к атому или молекуле, они вибрируют.Больше энергии — больше вибраций, и это генерирует тепло.

Хотя тепловая энергия может заставить молекулы вибрировать, есть еще один способ добиться того же результата — использовать электрические заряды.

Молекулы воды — это так называемые «диполи». Подобно магниту, каждый из них имеет положительный заряд на одном конце и отрицательный на другом. Это означает, что их можно толкать с помощью магнитного поля.

В микроволновой печи это достигается за счет генерации и прохождения коротких радиоволн, известных как микроволны, внутри устройства.

Устройство, преобразующее электрическую энергию в микроволны, называемое магнетроном, посылает микроволны в полость печи, где они отражаются от отражающей внутренней поверхности.

Микроволны, как и другие волны электромагнитного спектра, представляют собой волновые структуры электричества и магнетизма, которые движутся вместе со скоростью света.

Когда микроволны проходят через пищу, их магнитная составляющая заставляет молекулы воды колебаться взад и вперед миллиарды раз в секунду, генерируя энергию и накапливая тепло.

Это также означает, что микроволновые печи очень энергоэффективны — поскольку волны безвредно проходят через безопасные для микроволновых печей пластмассы, стекло и керамику, устройство расходует энергию только на нагревание пищи.

Так что в следующий раз, когда вы разогреете остатки еды или разогреете кружку шоколадного молока, подумайте об этих скромных технических решениях, которые могут превратить неприятно холодную пищу в горячие и вкусные закуски за время, потраченное на чтение этой статьи.

Читайте научные факты, а не беллетристику…

Никогда еще не было более важного времени для объяснения фактов, сохранения знаний, основанных на фактах, и для демонстрации последних научных, технологических и инженерных достижений. «Космос» издается Королевским институтом Австралии, благотворительной организацией, призванной связывать людей с миром науки. Финансовые взносы, какими бы большими они ни были, помогают нам предоставлять доступ к достоверной научной информации в то время, когда она больше всего нужна миру. Пожалуйста, поддержите нас, сделав пожертвование или купив подписку сегодня.

Как работают микроволновые печи

Как работают микроволновые печи

Как работают микроволновые печи

Изобретение микроволновой печи фантастически простая концепция. Микроволны имеют частоту, которая может проникать через воду, жир и сахар. молекулы и возбудить их. Для возбуждения молекулы электроны «вращаясь» по орбите, ядро ​​вынуждено перепрыгивать вверх по энергетическим уровням. Когда это происходит, атом начинает вибрировать быстрее, чем обычно. Когда это происходит в стакане вода, например, все атомы, составляющие воду, начинают двигаться и сталкиваются друг друга и создают трение.Когда создается трение, дается энергия выключить в виде тепла.

Как возникает тепло …

Движение Трение Тепло

www.colorado.edu/physics/2000/microwaves/mwintor.html

Итак, если микроволны могут возбуждать молекулы в вещества и создают тепло, почему бы не использовать их для приготовления пищи ?! И это как работает микроволновка. Там это устройство внутри духовки, которое является источником микроволнового излучения, называемого магнетрон . Волны передаются в камеру печи через волновод и режим мешалки. Волны проникают в пищу и возбуждают молекулы. Вот почему еда нагревается изнутри! Потому что волны буквально создают тепло на атомарном уровне пищи, которая в поворачивает готовит изделие наизнанку.

Но если микроволновка готовит изнутри наружу, почему иногда ваша еда холодная посередине? Это потому что, в зависимости от количества пищи, которую вы хотите разогреть, микроволновые печи не могут полностью проникнуть в центр.Например, миска с кукурузой. Давайте скажем, вы нагреваете кукурузу в течение 3 минут, но она все еще может находиться в центре. Если вы вытащите его и перемешайте, давая холодной кукурузе подняться наверх, микроволны смогут проникать в атомы, возбуждать их и создавать нагревать. www.ccohs.ca/images/microwave.gif

Так как же так, если кусок пиццы разогреть в микроволновую печь дольше, чем необходимо, только некоторые части пиццы подгорают? Это вызвано идеей «горячих точек».» Горячие точки образуются из-за того, что микроволновая печь имеет синусоидальную форму, поэтому у нее есть пики и спады. Из-за этого микроволны не могут возбуждать все атомы одновременно. В результат — горячие и холодные точки в микроволновой печи. Картинка справа показывает, как микроволновые печи выглядят в микроволновой печи после того, как они отражаются от духовки. стены на какое-то время. Пики и впадины представляют собой горячие точки. а плоские участки представляют собой холодные точки. Это происходит потому, что пики а долины имеют более сильную интенсивность и возбуждают атомы быстрее, чем плоские пятна.

www.colorado.edu/physcis/2000/microwaves/hotspots.html

Принцип работы микроволновой печи

— StudiousGuy

Необходимость — мать всех изобретений ».

Некоторые из лучших описаний этой пословицы — это устойчивые технологии, которые родились во время Второй мировой войны. Хорошо известная микроволновая печь также является побочным продуктом одной из таких инновационных технологий, которая помогла изменить ход войны в 1920-х и 30-х годах.Магнетронные трубки, которые изначально использовались при разработке военных радаров большой дальности, получили коммерческое применение после Второй мировой войны. Хотя научное сообщество было знакомо с тепловыми характеристиками радиоволн с 1920-х годов, только в 1945 году Перси Спенсер, американский инженер-самоучка, случайно обнаружил тепловой эффект мощного микроволнового луча. В 1945 году, во время посещения лаборатории по испытанию магнетронов, Перси заметил, что арахисовый батончик, который он держал в кармане, начал плавиться, когда он стоял рядом с функционирующей трубкой магнетрона.8 октября 1945 года Спенсер запатентовал процесс приготовления в микроволновой печи и духовку под компанией Raytheon. В 1947 году компания Raytheon выпустила первую коммерчески доступную микроволновую печь под названием Radarange. С тех пор микроволновая печь претерпела несколько усовершенствований и использовалась для нескольких кулинарных процессов, от мгновенного разогрева до запекания. Но как то, что мы используем для общения, может также готовить нашу еду? Что ж, давайте попробуем понять это, исследуя стоящую за этим науку.

Указатель статей (Нажмите, чтобы перейти)

Принцип работы микроволновой печи

Микроволновые печи работают по принципу преобразования электромагнитной энергии в тепловую. Электромагнитная (ЭМ) энергия относится к излучению (волнам), состоящему из электрического поля и магнитного поля, колеблющегося перпендикулярно друг другу. Когда полярная молекула, то есть молекула, содержащая противоположные заряды, попадает на путь этих электромагнитных излучений, она колеблется, чтобы выровняться с ними.Это вызывает потерю энергии диполем из-за молекулярного трения и столкновения, что приводит к нагреву. Молекулы воды, присутствующие в наших пищевых продуктах, подвергаются аналогичному явлению, когда они вступают в контакт с микроволновым излучением, нагревая пищу изнутри. Микроволны — это электромагнитные излучения с частотами от 300 МГц (0,3 ГГц) до 300 ГГц и соответствующими длинами волн от 0,9 до 0,0009 м соответственно. В большинстве духовок используется микроволновая печь на 2 штуки.Частота 24 ГГц (т.е. длина волны = 12,2 см). Эти размеры позволяют микроволнам проникать глубоко внутрь пищи и готовить ее изнутри, в то время как температура воздуха вокруг пищи остается постоянной, поскольку воздух неполярный. Существует распространенное заблуждение, что микроволны в микроволновой печи вызывают естественный резонанс в воде. Частота микроволновой печи намного ниже любого естественного резонанса в изолированной молекуле воды, а в жидкой воде эти резонансы настолько размыты, что в любом случае едва заметны.

Основные компоненты микроволновой печи

Высоковольтный трансформатор: В отличие от многих других бытовых приборов, микроволновой печи требуется больше энергии, чем нормальное напряжение, которое переносит домашняя электропроводка. Для этого внутри духовки помещается повышающий трансформатор с высоковольтным выходом. Напряжение питания 240 В повышается до нескольких тысяч вольт, которое затем подается на магнетрон резонатора.

Полостной магнетрон: Резонаторный магнетрон — это мощная вакуумная лампа, которая преобразует электрическую энергию в микроволновое излучение дальнего действия, и, следовательно, это самый важный компонент микроволновой печи.

Микроконтроллер: Микроконтроллер — это то, что обеспечивает связь между пользователем и машиной. Это блок управления, который содержит одно или несколько процессорных ядер, а также память и программируемые периферийные устройства ввода / вывода. Он обрабатывает инструкции, которые пользователь дает микроволновой печи, а также отображает их на семисегментном дисплее или светодиодном экране, в зависимости от модели духовки.

WaveGuide: Как следует из названия, волновод — это полая металлическая трубка, которая направляет волны, генерируемые на выходе магнетрона, в полость (место, куда мы кладем пищу).

Вентилятор охлаждения: Вентиляторы охлаждения снижают рабочую температуру магнетрона и обеспечивают его эффективность и долговечность.

Рабочий механизм

Процесс разогрева пищи в микроволновой печи довольно прост; однако механизм, вовлеченный в этот процесс, несколько нетипичен. После генерации микроволн в магнетроне они направляются волноводом к продуктам питания внутри полости.Микроволны проникают через поверхность пищи и достигают молекул воды, находящихся внутри нее. Поскольку ориентация электрического поля изменяется со временем, полярные молекулы воды пытаются следовать за полем, изменяя свою ориентацию внутри материала, чтобы выстроиться вдоль силовых линий в энергетически выгодной конфигурации (а именно, с положительной стороной, указывающей в в том же направлении, что и линии поля). Поскольку эти молекулы быстро меняют направление (по крайней мере, миллионы раз в секунду), они получают энергию, которая увеличивает температуру материала.Этот процесс называется диэлектрическим нагревом. Энергия микроволн уменьшается по закону обратных квадратов, и поэтому камера полости, в которую мы помещаем пищу, спроектирована таким образом, что она обеспечивает максимальную эффективность нагревающего эффекта микроволн. Кроме того, большинство микроволновых печей оснащены дверным переключателем, который не позволяет процессу начаться до тех пор, пока дверца не будет полностью закрыта.

Преимущества микроволновой печи

• Объемный процесс нагрева микроволн — их самая важная характеристика.В обычном способе приготовления тепло должно распространяться внутрь от поверхности пищевого продукта, тогда как распространение тепла в случае микроволновой печи осуществляется контролируемым образом с помощью микроволн.

• Это быстрый и удобный способ разогреть еду и остатки еды.

• Поскольку микроволны могут взаимодействовать только с полярными веществами, такими как вода, они не могут повлиять на пищевую ценность неполярных ингредиентов. Однако другие традиционные методы приготовления могут разрушить некоторые полярные, а также неполярные ингредиенты во время процесса.

• Пользовательский интерфейс и микроконтроллер позволяют точно контролировать температуру приготовления.

• Легкость процесса приготовления в микроволновой печи также облегчает очистку оборудования после использования.

Недостатки СВЧ

• Важно позаботиться о том, какая посуда используется в микроволновой печи. Блюдо, которое нельзя использовать в микроволновой печи, вызовет химическую реакцию между продуктом и контейнером.

• Стоимость оборудования высока по сравнению с другими традиционными методами приготовления.

• Утечка микроволн может привести к электромагнитным помехам в другом электрическом оборудовании, находящемся поблизости. Установленные у некоторых пациентов кардиостимуляторы особенно уязвимы к такой утечке излучения.

• Микроволновое излучение может нагревать ткани тела так же, как и пищу. Воздействие высоких уровней микроволн может вызвать болезненный ожог.В частности, глаза и яички уязвимы для микроволнового нагрева, потому что в них относительно мало крови для отвода избыточного тепла.

• Еще одним недостатком микроволновых печей является их ограниченная мощность и из-за этого они не лучший вариант для больших семей.

Меры предосторожности при использовании микроволновой печи

• Как и для многих других электроприборов, важно следовать инструкциям производителя по рекомендуемым процедурам эксплуатации и мерам безопасности для вашей модели духовки.

• Используйте пригодную для использования в микроволновой печи посуду, специально изготовленную для использования в микроволновой печи.

• Микроволновую печь нельзя эксплуатировать с открытой, изогнутой или сломанной дверцей.

• Во избежание неудач не рекомендуется стоять прямо перед микроволновой печью во время ее работы.

• Жидкости нельзя нагревать дольше рекомендованной температуры, так как это может привести к попаданию водяных паров на электрические компоненты и нарушению их работы.

• Необходимо периодически очищать полость водой с мягким моющим средством. Не рекомендуется использовать для очистки губки, металлическую вату или другие абразивные материалы.

Как работают микроволновые печи и насколько они вредны?

Спрашивает: Скотт Келли

Ответ

Микроволновые печи производят электромагнитное излучение с точно подходящей длиной волны. возбуждать молекулы воды.Когда молекулы воды возбуждаются, они нагреваются. С большая часть нашей пищи содержит изрядное количество воды, мы можем нагреть ее, выборочно подогревает воду внутри еды.

СВЧ-излучение также проходит через стекло и пластик, что позволяет прогуляйтесь по посуде и разогрейте пищу внутри. Однако микроволновое излучение не проникает очень глубоко в саму пищу, поэтому, если вы положите в нее что-то крупное, микроволновую печь на короткое время, снаружи будет жарко, но все еще круто в середине.Чтобы нагреть что-то большое, например грудку индейки, тепло должен распространяться с поверхности внутрь. Планируйте поставить хотя бы несколько минут на таймере.

Микроволновые печи определенно могут причинить вред при неправильном использовании. Микроволновое излучение может проходить сквозь пластик и стекло, но отражаться от металла. Если поставить металлический предмет (например, металлическая миска или вилка) в микроволновую печь, это может вызвать микроволны отражаются обратно к источнику, который их производит (так называемый ‘магнетрон’) и может привести к значительному повреждению печи.(Металлическая проводка в стеклянном окошке дверцы не дает микроволнам выходить из духовки, но не отражает их обратно к источнику.)

Мы уже видели, что вода в микроволновке нагревается. Это крайне неблагоразумная идея подвергать живых существ, которые на 90% состоят из воды, микроволновое излучение. Проще говоря, любое существо погибнет при воздействии микроволн. излучение духовки, достаточное для того, чтобы вода закипела.

Вам будет приятно узнать, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов применяет строгие правила для микроволновых печей, продаваемых в США с 1971 года.Эти руководящие принципы убедитесь, что утечка не превышает вредных доз, а также убедитесь, что каждый микроволновая печь оснащена как минимум двумя предохранительными выключателями, которые останавливают микроволновую печь. производство в момент открытия двери.

Итак, как и большинство других инструментов, которые мы используем каждый день, микроволновая печь может быть отличным удобство, но также может быть очень опасным при неразумном использовании. Ключ к понимать, как это работает, и принимать правильные решения при его использовании.

Для получения дополнительной информации посетите:
http://www.fda.gov/cdrh/consumer/microwave.html
Ответил: Тонио Буонассиси, бакалавр наук, выпускник Appl’d Science & Technology Grad Sdnt, Калифорнийский университет в Беркли

.

No related posts.