Печь свч принцип работы: Принцип работы микроволновой печи. Справка

By alexxlab No comments

Содержание

Принцип работы микроволновой печи. Справка

Первые СВЧ-печки, предназначавшиеся для армейских столовых и больших ресторанов, были шкафами высотой 175 см и весом 340 кг. Более компактные домашние печки начали производиться с 1955 г.

Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой Sharp в 1962 г. Первоначально спрос на новое изделие был невысок. В СССР микроволновые печи выпускал завод ЗИЛ.

Принцип действия микроволновой печи строится на обработке продукта, помещенного внутрь прибора, микроволнами (СВЧ-излучение). Эти волны и нагревают пищу.

Микроволны являются одной из форм электромагнитной энергии, как и световые волны или радиоволны. Это очень короткие электромагнитные волны, которые перемещаются со скоростью света (299,79 км/с).

В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. 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. Подобных молекул в пище предостаточно – это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды – самого распространенного в природе вещества. Каждый кусочек овощей, мяса, рыбы, фруктов содержит миллионы дипольных молекул.

В отсутствие электрического поля молекулы расположены хаотически. 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 градусов.

Магнетрон, который содержит каждая микроволновая печь, преобразует электрическую энергию в сверх-высокочастотное электрическое поле частотой 2450 мегагерц (МГц) или 2,45 гигагерц (ГГц), которое и взаимодействует с молекулами воды в пище.

Микроволны «бомбят» молекулы воды в пище, заставляя их вращаться с частотой в миллионы раз в секунду, создавая молекулярное трение, которое и нагревает еду.

Это трение наносит значительный ущерб молекулам пищи, разрывая или деформируя их. Проще говоря, микроволновая печь вызывает распад и изменения молекулярной структуры продуктов питания в процессе излучения.

Микроволны работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь глубже, чем на 1-3 см. Поэтому нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов – прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

При выборе СВЧ печи следует ориентироваться на ее основные характеристики, среди которых – объем камеры, тип управления, наличие гриля, мощность и некоторые другие. Объем камеры определяется по количеству продуктов, вмещающихся в микроволновую печь.

Управление в микроволновых печах бывает трех типов – механическое (самый простой тип управления), кнопочное и сенсорное.

В зависимости от выполняемых функций микроволновки делят на три типа: СВЧ с микроволнами, с грилем и микроволновые печи с грилем и конвекцией.

Что касается дополнительных функций микроволновых печей, то к самым распространенным относятся функции двойного излучения (для равномерного приготовления продукта по объему) и auto-weight, означающая, что электронные датчики взвесят продукт и выберут время приготовления.

Некоторые модели СВЧ печей имеют диалоговый режим, когда на дисплее высвечиваются рекомендации во время приготовления блюда.

Также может быть микроволновая печь со встроенными рецептами приготовления блюд. Чтобы запустить процесс приготовления, нужно указать вид продукта, количество, рецепт. Готовые программы дают возможность выбрать оптимальный режим, точное время приготовления.

Некоторые модели оснащаются портом связи для доступа в интернет. Это дает возможность загружать новые рецепты блюд и получать информацию о его калорийности.

В число принадлежностей к СВЧ-печи могут входить многоуровневая решетка для тарелок, позволяющая разогреть одновременно несколько блюд, и решетка для гриля.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

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.

Принцип работы микроволновой печи

Автор Ангелина На чтение 4 мин. Просмотров 3.7k. Опубликовано

Принцип работы микроволновой печи основан на процессе преобразования электромагнитного СВЧ-поля. Электромагнитное поле превращается в тепло и бесконтактным образом нагревает помещенный в камеру продукт. В этом и заключается главное отличие микроволновки от других устройств – электрических духовок, газовых духовых шкафов и т.д.

В микроволновых печах нагрев происходит непосредственно в пределах разогреваемого продукта, именно поэтому процесс занимает считанные минуты. А в традиционных печках тепло направлено на поверхность объекта, и распространяется дальше в зависимости от теплопроводных свойств продукта. Само собой, такой способ менее эффективен чем микроволновые волны, к тому же требует гораздо больших познаний в сфере кулинарии.

Даже с течением времени и развитием технологий устройство микроволновки остается неизменным. Да, дизайн совершенствовался и становился более комфортным, функциональность развивалась, появлялись новые способы регулировки времени и мощности. Но принцип работы не меняется и по сей день.

Многие люди путают такие понятия как «микроволновая печь» и «СВЧ печь», но это всего лишь разные названия одного и того же прибора.

Еще десять лет тому назад микроволновки считались непозволительной роскошью и простым дополнением к интерьеру кухни. Всему виной была дороговизна подобных приборов, и далеко не каждый мог себе позволить подобное новшество. Но со временем стало ясно, что это не роскошь, а необходимость, особенно во времена урбанизации и непрекращающейся гонки за деньгами.

За счет чего происходит нагрев?

Принцип работы микроволновки построен на таком элементе как магнетрон. Данное понятие широко известно каждому, кто знаком с миром радиолокационных устройств. Именно благодаря магнетрону человечество получило самый эффективный и простой в эксплуатации прибор для приготовления и разогревания пищи. Это один из наиболее ярких примеров того, как разработки тяжелой промышленности с ошеломительным успехом начали применяться в быту.

Устройство микроволновой печи вкратце можно передать такими словами — магнетрон вырабатывает СВЧ-энергию, которая преобразовывается в тепло. Источниками питания данных элементов являются особые анодно-накальные трансформаторы-стабилизаторы, которые и являются причиной такой высокой цены на микроволновки. Данные стабилизаторы – наиболее дорогостоящий и важный элемент печи.

Изучая принцип действия микроволновой печи, особое внимание уделим конструкции магнитопровода, оснащенного магнитными шунтами. Данное устройство дает возможность менять повышенное напряжение всего лишь в пределах двух процентов, в условиях колебания напряжения сети 10%. Магнитопровод и существенная индуктивная сила рассеивания высоковольтной обмотки являются главными достопримечательностями трансформатора микроволновой печи. На словах все кажется достаточно сложным, но на деле такое устройство показало себя простым и чрезвычайно действенным.

Но на первых этапах разработок создатели столкнулись с такой проблемой как повышенный шум при работе печки. Излишний шум всегда был проблемой многих образцов бытовой техники, но производители легко обошли данный подводный камень. Для понижения уровня шума некоторые детали магнитопровода соединяются при помощи сварки.

Стандартный корпус микроволновки представляет собой прямоугольную камеру, которая играет существенную роль в нагреве. Вырабатываемые волны не просто направляются на разогреваемый объект – они отражаются от стенок корпуса.

Дополнительным элементом, благодаря которому удается обеспечить качественный и равномерный нагрев, является вращающееся блюдце в камере. Вращаясь, оно позволяет волнам равномерно воздействовать на поверхность. Принцип работы таков, что вырабатываемые волны отнюдь не однородны – они могут быть с пучками, узлами и т.д. Магнетрон передает мощность к излучателю посредством волновода прямоугольной формы.

Дверца – важный элемент микроволновой печи

В производстве микроволновки наибольшее внимание уделяется двери. Всем известно, что в каждой микроволновой печи дверка играет роль этакого предохранителя – как только она открывается, работа печки прекращается. Устройство двери является достаточно сложным, так как напрямую связано с уровнем безопасности при эксплуатации. Принцип работы дверки выглядит следующим образом:

  • Необходима идеальная форма дверки и корпуса, чтобы зазор был минимальным. Дверь защищает окружающую среду от действия микроволнового излучения, и поэтому к ее созданию необходимо относиться с максимальной долей ответственности.
  • Периметр дверцы оснащен высокочастотным дроссельным затвором, который отвечает за понижение микроволнового излучения до необходимых показателей.
  • В процессе производства используется особый вид пластмассы, который способствует поглощению излучения.

Панель управления не представляет собой ничего сложного. Обычно это две ручки, которые регулируют мощность и время приготовления. Таймер может быть как механическим, так и в виде электронного циферблата.

В наши дни многие современные модели оснащены панелями с выбором различных режимов, но на самом деле это всего лишь незначительные добавления – основной принцип работы не меняется.

За все годы существования микроволновых печей многое было сказано об их губительном влиянии на здоровье. На самом деле СВЧ печи не выделяют радиоактивное излучение, и даже позволяют готовить более здоровую пищу, сохраняя в продуктах до 75% витаминов (чего не скажешь о традиционных методах приготовления). При соблюдении техники безопасности никакого вреда для вашего здоровья от микроволновки не будет.

Еще по теме: вредна ли микроволновка?

Видео: мифы о вредности микроволновок

После прочтения нашей статьи вы стали намного лучше разбираться в принципе работы СВЧ-печи. Теперь вы знаете, что она может делать лучше обычной духовки и электроплитки, а что не может, и какие действия вообще недопустимы при работе с микроволновкой.

Принцип работы микроволновой печи и устройство магнетрона

Микроволновые печи (СВЧ-печи) уже давно стали самым обыденным бытовым прибором, с помощью которого можно очень быстро разморозить продукты, разогреть уже приготовленную пищу или приготовить блюдо по оригинальному рецепту, и даже продезинфицировать кухонные моющие губки и тряпочки, не содержащие металла.

Наличие удобного, интуитивно понятного интерфейса, а также многоуровневой защиты позволяют даже ребенку справиться с управлением такого сложного и высокотехнологичного устройства, как микроволновка. Некоторые блюда можно легко и быстро приготовить по встроенным программам. А возможные неисправности вполне можно устранить, сделав ремонт СВЧ-печи своими руками.

На чём основан принцип работы СВЧ-печи

Разогрев продуктов, помещенных в камеру микроволновки, происходит за счет воздействия на них мощного электромагнитного излучения дециметрового диапазона. В бытовых приборах применяют частоту 2450 МГц. Радиоволны такой высокой частоты проникают вглубь продуктов, и воздействую на полярные молекулы (в продуктах в основном это вода), заставляя их постоянно сдвигаться и выстраиваться вдоль силовых линий электромагнитного поля.

Такое движение повышает температуру продуктов, и нагрев идет не только снаружи, но и до той глубины, на которую проникают радиоволны. В бытовых СВЧ-печах волны проникают вглубь на 2,5—3 см, они разогревают воду, а та, в свою очередь, весь объем продуктов.

Устройство магнетрона — основная составляющая

Радиоволны частотой 2450 МГц генерируются специальным прибором – магнетроном, представляющим собой электровакуумный диод. Он имеющий массивный медный цилиндрический анод круглый в сечении и разделенный на 10 секторов, имеющих такие же стенки из меди.

В центре этой конструкции расположен стержневой катод, внутри которого есть нить накала. Катод служит для эмиссии электронов. По торцам магнетрона расположены мощные кольцевые магниты, создающее магнитное поле внутри магнетрона, необходимое для генерации СВЧ-излучения.

К аноду прикладывается напряжение в 4000 Вольт, а к нити накала 3 Вольта. Происходит интенсивная эмиссия электронов, которые подхватываются электрическим полем высокой напряженности. Геометрия резонаторных камер и напряжение анода определяют генерируемую частоту магнетрона.

Съем энергии происходит при помощи проволочной петли, соединенной с катодом и выведенной в излучатель-антенну. С антенны СВЧ-излучения попадает в волновод, а от него в камеру микроволновки. Стандартная выходная мощность магнетронов, применяемых в бытовых микроволновках, составляет 800 Вт.

Если для приготовления блюд требуется меньшая мощность, то это достигается тем, что магнетрон включают на определенные промежутки времени, за которыми следует пауза.

Для получения мощности 400 Вт (или 50% от выходной мощности) можно в течение 10-секундного интервала на 5 секунд включить магнетрон, а на 5 секунд выключить. В науке это называется широтно-импульсной модуляцией.

Магнетрон в процессе работы выделяет большое количество тепла, поэтому его корпус помещен в пластинчатый радиатор, который при работе всегда должен обдуваться воздушным потоком из встроенного в микроволновку вентилятора. При перегреве магнетрон очень часто выходит из строя, поэтому его оснащают защитой – термопредохранителем.

Термопредохранитель и зачем он нужен

Для защиты магнетрона от перегрева, а также гриля, которым оснащены некоторые модели СВЧ-печей, применяются специальные устройства, называемые термопредохранителем или термореле. Они выпускаются на разные номиналы температуры, указанные на их корпусе.

Принцип действия термореле очень прост. Его корпус из алюминия прикрепляется при помощи фланцевого соединения к месту, где необходимо контролировать температуру. Так обеспечивается надежный тепловой контакт. Внутри термопредохранителя находится биметаллическая пластинка, имеющая настройки на определенную температуру.

При превышении температурного порога пластинка изгибается и приводит в действие толкатель, который размыкает пластины контактной группы. Питание СВЧ-печи прерывается. После остывания геометрия биметаллической пластины восстанавливается и происходит замыкание контактов.

Назначение вентиляторов СВЧ-печи

Вентилятор является важнейшим компонентом любой микроволновки, без которого ее работы будет невозможной. Он выполняет ряд важнейших функций:

  • Во-первых, вентилятор обдувает главную деталь СВЧ-печи – магнетрон, обеспечивая его нормальную работу.
  • Во-вторых, другие компоненты электронной схемы тоже выделяют тепло и требуют вентиляции.
  • В-третьих, некоторые микроволновки оборудованы грилем обязательно вентилируемым и защищенным термореле.
  • И, наконец, в камере приготовляемые продукты тоже выделяют большое количество тепла и водяного пара. Вентилятор создает в камере небольшое избыточное давление, в результате чего воздух из камеры вместе с нагретым водяным паром выходит наружу через специальные вентиляционные отверстия.

В микроволновке от одного вентилятора, который расположен у задней стенки корпуса и засасывает воздух снаружи, организована система вентиляции при помощи воздуховодов, направляющий воздушный поток на пластины магнетрона, а затем в камеру. Двигатель вентилятора представляет собой простой однофазный асинхронный двигатель переменного тока.

Система защиты и блокировки микроволновой печи

Любая СВЧ-печь имеет внутри мощное радиоизлучающее устройство – магнетрон. СВЧ-излучение такой мощности может нанести непоправимый вред здоровью человека и всех живых существ, поэтому необходимо принять ряд мер по защите.

Микроволновка имеет полностью экранированную металлическую рабочую камеру, которая снаружи дополнительно защищена металлическим корпусом, не позволяющим высокочастотному излучению проникать наружу.

Прозрачное стекло в дверце имеет экран из металлической сетки с мелкой ячейкой, которая не пропускает наружу излучение 2450 Гц, длиной волны 12,2 см, генерируемое магнетроном.

Вопрос экономии энергопотребления всегда был актуальным. одним из видов осветительных приборов, которые в значительной мере помогут снизить расход электричества в быту, являются галогенные лампы для дома. Чтобы сделать оптимальный выбор, нужно просто разобраться в преимуществах и недостатка каждого вида таких ламп.

Двойные выключатели в виду своих особенностей получили широкое применение в домашних условиях. Как правильно подключать такие выключатели и что необходимо знать для предотвращения ошибок при этом, можно прочитать в полезной статье.

Дверца микроволновой машины плотно прилегает к корпусу и очень важно чтобы этот зазор сохранял свои геометрические размеры. Расстояние между металлическим корпусом камеры и специальным пазом дверцы должно быть равно четверти длины волны СВЧ-излучения: 12,2 см/4=3.05 см.

В этом зазоре образуется стоячая электромагнитная волна, которая именно в месте прилегания дверцы к корпусу имеет нулевое амплитудное значение, поэтому волна наружу не распространяется. Вот таким элегантным способом решается вопрос защиты от СВЧ излучения при помощи самих СВЧ-волн. Такой способ защиты в науке называется СВЧ дроссель.

Для предотвращения включения СВЧ-печи с открытой камерой существует система микропереключателей, контролирующих положение дверцы. Обычно таких переключателей не менее трех: один выключает магнетрон, другой включает лампочку подсветки даже при неработающем магнетроне, а третий служит для того, чтобы «информировать» блок управления о положении дверцы.

Микропереключатели расположены и настроены так, что они срабатывают только при закрытой рабочей камере микроволновки.

Микропереключатели на дверце также часто называют конечными выключателями.

Блок управления — мозг прибора

Блок управления есть у любой микроволновой печи и он выполняет две главные функции:

  • Поддержание заданной мощности микроволновой печи.
  • Отключение печи после истечения заданного времени работы.

На старых моделях электропечей блок управления представляли два электромеханических переключателя, один из которых как раз задавал мощность, а другой промежуток времени. С развитием цифровых технологий стали применяться электронные блоки управления, а сейчас уже и микропроцессорные, которые кроме выполнения двух главных функций могут еще и включать множество нужных и ненужных сервисных.

  • Встроенные часы, которые, безусловно, могут быть полезны.
  • Индикация уровня мощности.
  • Изменение уровня мощности при помощи клавиатуры (кнопочной или сенсорной).
  • Приготовление блюд или размораживание продуктов при помощи специальных программ, «зашитых» в память блока управления. При этом учитывается вес, а нужную мощность печь подберет сама.
  • Сигнализация окончания программы выбранным звуковым сопровождением.

Кроме этого, у современных моделей есть верхние и нижние грили, функция конвекции, которыми также «руководит» блок управления.

В блоке управления есть свой источник питания, обеспечивающий работу блока и в дежурном, и в рабочем режиме. Важным компонентом является релейный блок, который коммутирует по командам силовые цепи магнетрона и гриля, а также цепи вентилятора, встроенной лампы и конвектора. Блок управления связан шлейфами с клавиатурой и панелью индикации.

Занимательное видео с рассказом о принципе работы СВЧ-печей

Посмотрите как просто объясняется то, благодаря чему работает этот удивительный прибор.

Принцип работы и устройство микроволновой печи

СВЧ печи или так называемые микроволновки стали устройствами, которые располагаются на кухне практически каждого человека. С их помощью можно легко подогреть уже приготовленную продукты, или же разморозить их. Некоторые умельцы научились готовить в СВЧ-печи огромное количество блюд или произвести дезинфекцию губки или тряпочки. Если вас интересует принцип работы и устройство микроволновой печи, то мы постараемся ответить на него в данной статье.

Для того, чтобы пользователю было удобно управлять устройством, в его конструкцию был включён интуитивно понятный интерфейс, который оснащается системой защиты от детей и программами для быстрого приготовления пищи. В случае возникновения каких-либо неисправностей, Вы сможете, в большинстве случаев, исправить их самостоятельно.

Принцип работы СВЧ печи

Для того, чтобы разогреть пищу, вам необходимо поместить посуду с продуктами в микроволновую печь и выбрать программу, в случае применения быстрого разогрева, необходимо установить время. Продукты нагреваются путём воздействия на них мощного электромагнитного излучения. Частота микроволновки, которые устанавливают на кухне, составляет 2450 МГц. Как происходит, нагрев пищи: Высокочастотные волны проникают вглубь продуктов и начинают воздействовать на полярные молекулы (чаще всего воду), приводя их в циклическое движение вдоль силовых линий электромагнитных полей.

Благодаря применению данного способа, нагрев пищи происходит не только снаружи, но и внутри продуктов. В большинстве моделей, используемых на кухне, этот показатель составляет от 2.5 до 3х сантиметров.

Смотрите также:

При помощи чего создаются данные волны?

Для генерации радиоволн данной частоты, применяют специально устройство, называемое магнетроном, который представляет из себя электровакуумный диод состоящий из крупного цилиндрического анода, выполненного из меди, который сочетает в себе 10 секторов стенки, и они также изготовлены из меди.

В центре устройства расположен стержневой катод, с нитью внутри канала. Катод предназначен для эмиссии электродов. Для того, чтобы агрегат генерировал СВЧ-излучение, нужно создать магнитное поле в полости магнетрона. Для этого используют мощные кольцевые магниты, которые располагаются по торцам детали.

Для создания эмиссии, необходимо к аноду подать напряжение в четыре тысячи вольт, а к нити канала всего три.

Для съёма энергии, в строении устройства предусмотрены проволочные петли, которые подключены к катоду, а тот в свою очередь выведен в так называемую «излучательную антенну». С данного устройства вырабатываемое излучение уходит непосредственно в волновод, который и распределяет его по всей главной камере. Зачастую стандартная мощь данного элемента, который устанавливают в большинстве моделей микроволновок, составляет порядка 810 Вт.

Если для подогрева или приготовления пищи необходима меньшая мощность, то магнетрон попросту циклично включается и отключается.

В науке данное явление называют широтно-импульсной модуляцией. Для того, чтобы устройство выдало 400 Вт, а именно половину от своей выходной мощности в течении 20-секундного интервала, необходимо на 10 секунд обесточить магнетрон, а после чего подать электроэнергию на те же 10 секунд.

Устройство в процессе работы генерирует большое количество тепла, поэтому для его охлаждения, элемент устанавливают в пластинчатый радиатор, для того, чтобы он постоянно обдувался воздушными потоками, благодаря небольшому кулеру, встроенному в микроволновку. В случае перегрева, данный элемент конструкции может просто на просто выйти из строя, по этому его оснащают защитным устройством, а именно термопредохранителем.

Смотрите также – Какую посуду безопасно ставить в микроволновую печь

Предназначение термопредохранителя

Для того, чтобы обезопасить магнетрон и гриль, который устанавливают в некоторых моделях микроволновок, от перегрева, в конструкции предусмотрена установка термореле, или как их ещё называют термопредохранители. Они разделяются по способности выдерживать различное количество тепла, для того, чтобы узнать какой именно у Вас, необходимо найти на корпусе устройства наклейку с информацией или посмотреть в техническом паспорте устройства.

На самом деле устройство довольно просто в принципе понимания его работы. Корпус изделия изготовлен из алюминиевого сплава. Крепление устройства происходит при помощи фланцевого соединения, которое способно обеспечить плотное прилегание с тем участком, где непосредственно будут производиться замеры температур. Внутри корпуса располагается биметаллическая пластина, которую изготавливают с расчетом на сопротивление определенным температурам.

В случае превышения заданного порога, пластина попросту сжимается и тем самым приводит в действие толкатель, который предназначен для размыкания контактной группы. Подача электроэнергии прерывается и печь перестаёт функционировать. Постепенно остывая, пластина возвращает свою изначальную форму и заново замыкает контакты.

Предназначение кулера в микроволновой печи

Кулер – это один из наиважнейших компонентов СВЧ печи, без него будет полноценного функционирования устройства. Благодаря нему осуществляются следующий функциональные задачи:

  • Охлаждение магнетрона, для обеспечения его исправной работы.
  • Охлаждение иных компонентов системы, которые также могу выделять тепло, таких как электронные схемы.
  • Некоторые модели микроволновок оборудованы функцией гриля и для охлаждения термореле устанавливают кулер.
  • Для создания избыточного давления в полости где размещают пищу. Благодаря чему происходит отвод воздуха и паров, которые удаляются через специализированные вентиляционные пути.

В микроволновых печах охлаждение осуществляется с помощью одного вентилятора, который распределяет воздух по камере при помощи специальных воздуховодных отверстий, которые направляют воздух на запчасти для их охлаждения.

Смотрите также – Как повесить кронштейн на стенку для микроволновки

Каким образом обеспечивается защита от микроволнового излучения

Так как магнетрон излучает сильное электромагнитное излучение, которое может нанести вред человеческому организму и домашним питомцам, в устройстве применяют многоуровневую систему защиты.

Рабочая камера устройства покрывается эмалью для блокирования излучения, а сверху закрывается металлическим кожухом, который полностью пресекает его выход наружу.

Для защиты стеклянного окошка, в дверце устройства, применяют сетку с мелкими ячейками, которая изготовлена из стали, и она блокирует излучение до 2450 Гц, с волнами длиной до 12 см.

Дверца должна хорошо прилегать к корпусу и не иметь никаких зазоров.  В случае, когда просвет между ними увеличивается, необходимо проверить петли и вернуть её в изначальное состояние.

Между ними могут образовываться постоянные электромагнитные волны, которые располагаются непосредственно в месте соприкасания дверцы и корпуса устройства, и имеет нулевое амплитудное значение, именно поэтому излучаемые волны не смогут распространится за пределы корпуса. Данный метод в науке был назван как «СВЧ дроссель».

Устройство защищено от включения с открытой камерой системой микропереключателей, которые контролируют и фиксируют положение дверцы в нём. Чаще всего в устройстве предусмотрено от трёх подобных переключателей:

  1. Выключающий магнетрон.
  2. Контролирующий лампочку подсветки.
  3. Переключатель контролирующий положение дверцы и информирующий блок управления о её положении.

Блок управления устройством

Командоаппарат устанавливаются в каждое устройство выпускаемое на данный момент, он обеспечивает выполнение двух функций:

  1. Поддержание заданной мощности устройства.
  2. Выключение устройства после выполнения заданной операции.

В старых моделях устройство выполнено из двух электромеханических переключателей, которые отвечали за вышеописанные функции. С течением времени технологии развивались и были придуманы блоки с электроуправлением. На данный момент в устройства устанавливают микропроцессоры, которые могут оснащается дополнительными программами для упрощения пользования, некоторыми функциями: автоматическая разморозка продуктов и приготовление определённых блюд, встроенные часы, индикаторы отображающие мощности, звуковые сигналы о завершении процесса.

Командный панель управления оснащается личным блоком питания, который подпитывает его автономном режиме, во время работы микроволновой печи.

Вывод

В данной статье мы рассмотрели принцип работы и устройство микроволновой печи, ознакомились с её внутренней составляющей и возможным применением устройства в домашнем пространстве. Несомненно, она сможет облегчить жизнь любого на кухне и сэкономит уйму времени.

Смотрите также:

Микроволновая печь. Устройство и принцип работы. Часть 1

Микроволновая печь.
Микроволно́вая печь или СВЧ-печь — электронное устройство, предназначенное для подогрева или быстрого приготовления пищи, размораживания продуктов с использованием электромагнитных волн дециметрового диапазона (как правило с частотой 2450 МГц).
В промышленности эти печи используются для разморозки, сушки, плавления пластмасс, обжига керамики , разогрева клеев и т. д. В некоторых промышленных печах частота излучения может изменяться (так называемые англ. variable frequency microwave, VFM).
В отличие от классических печей (например, духовки ), разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не только с поверхности, но и по объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воды), так как радиоволны данной частоты проникают и поглощаются пищевыми продуктами на глубине примерно 2,5 см. Это значительно сокращает время разогрева продукта.

Устройство
Источником микроволнового излучения является высоковольтный вакуумный прибор — магнетрон. Для того, чтобы антенна магнетрона излучала микроволны, к нити накала магнетрона необходимо подать высокое напряжение (порядка 3-4 кВ). Поэтому сетевого напряжения питания (220 В) магнетрону недостаточно и питается он через специальный высоковольтный трансформатор. Мощность магнетрона современных микроволновых печей составляет 600-900 Вт. Вырабатываемые магнетроном микроволны поступают в полость печи по волноводу — каналу с металлическими стенками, отражающими СВЧ-излучение. В одних микроволновках волны входят в полость только через одно отверстие (как правило, в верхней части полости), в других — через два отверстия: у «потолка» и у «дна». Если заглянуть в полость печи, то можно увидеть слюдяные пластинки, которые закрывают отверстия для ввода микроволн. Пластинки не позволяют попадать в волновод брызгам жира с разогреваемой пищи, а проходу микроволн они совершенно не мешают, поскольку слюда прозрачна для излучения. Слюдяные пластинки (обтюраторы) со временем пропитываются жиром, становятся рыхлыми, и их нужно менять на новые.

                                                                 

Полость микроволновки изготавливается из металла, который может иметь различное покрытие. В самых дешевых моделях СВЧ-печей внутренняя поверхность стенок полости покрыта краской «под эмаль». Такое покрытие не отличается особой стойкостью к воздействию высоких температур, поэтому не применяется в моделях, где дополнительно к микроволнам используется гриль.

                                                             

Более стойким является покрытие стенок полости эмалью или специальной керамикой. Специальное покрытие (биокерамическое — Moulinex, антибактериальное — LG) представляет собой специальное соединение, которое спекается при высокой температуре, благодаря чему покрытие камеры представляет собой абсолютно гладкую поверхность. Стенки с таким покрытием легко моются и выдерживают высокие температуры. Недостатком эмали и керамики является их хрупкость по отношению к ударам. Ставя посуду во внутрь микроволновки, нетрудно случайно задеть стенку, а это может повредить нанесенное на неё покрытие. Поэтому, если вы приобрели СВЧ-печь с эмалевым или керамическим покрытием стенок, обращайтесь с ней осторожно.
Наиболее прочными и стойкими в отношении ударов являются стенки из нержавеющей стали. Положительное свойство этого материала — прекрасное отражение микроволн. Минус — то, что если хозяйка уделяет не слишком много внимания очистке внутренней поверхности СВЧ-печи, то не удаленные вовремя брызги жира и пищи могут оставить следы на нержавеющей поверхности.

  Основные компоненты магнетронной микроволновой печи:
— металлическая камера, в которой концентрируется высокочастотное излучение и куда помещаются разогреваемые продукты;
— трансформатор — источник высоковольтного питания магнетрона;
— СВЧ-излучатель — магнетрон;
— волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;
— цепи управления и коммутации;
— вращающийся столик (стеклянная тарелка) — необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
— схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
— вентилятор, охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.

                                                                

Очень важным элементом микроволновой печи является дверца. Она должна дать возможность видеть, что происходит внутри, и при этом исключить выход микроволн наружу. Дверца представляет собой многослойный пирог из стеклянных или пластмассовых пластин.

                                                                

 

Кроме того, между пластинами обязательно есть сетка из перфорированного металлического листа. Металл отражает микроволны назад, в камеру печи, а отверстия перфорации, которые делают его прозрачным для обзора, имеют диаметр не более 3 мм. Вспомнив, что длина волны СВЧ-излучения равна 12,25 см, становится ясно, что через трехмиллиметровые отверстия такой волне не пройти.
Чтобы излучение не нашло лазейки там, где дверца прилегает к срезу полости, по периметру дверцы находится уплотнитель из диэлектрического материала. Он плотно прилегает к переднему торцу корпуса СВЧ-печи при закрытии дверцы. Толщина уплотнителя составляет около четверти длины волны СВЧ-излучения. Здесь используется расчет, основанный на физике волн: волны в противофазе гасят друг друга. Благодаря точно подобранной толщине уплотнителя обеспечивается так называемая отрицательная интерференция волны, проникшей внутрь материала уплотнителя, и отраженной волны, выходящей из уплотнителя наружу. Благодаря этому уплотнитель служит ловушкой, которая надежно гасит излучение.
Чтобы полностью исключить возможность генерации микроволн при открытой дверце камеры, используется набор нескольких дублирующих друг друга независимых выключателей. Эти выключатели замыкаются контактными направляющими на дверце печи и разрывают цепь питания магнетрона даже при небольшой неплотности закрытия дверцы.

ПРИНЦИП РАБОТЫ.
Существует распространённое мнение о том, что микроволновая печь разогревает пищу «изнутри наружу». На самом же деле микроволны идут снаружи внутрь, задерживаются в наружных слоях пищи, потому разогрев равномерно влажного продукта происходит приблизительно так же, как и в духовой печи (чтобы убедиться в этом — достаточно подогреть варёный картофель «в мундире», где тонкая кожура достаточно защищает продукт от высыхания). Неверное представление вызвано тем, что микроволны не воздействуют на сухие материалы, которые обычно бывают на поверхности продуктов, и поэтому их нагревание в некоторых случаях начинается глубже, нежели при других способах нагрева (хлебные изделия, к примеру, разогреваются именно «изнутри», и именно по этой причине — хлеб и булочки снаружи имеют подсохшую корочку, а большинство влаги сосредоточено внутри).
     Практически все бытовые печи позволяют пользователю регулировать уровень излучаемой мощности. Для этого нагреватель (магнетрон) периодически включается и выключается, согласно установке регулятора мощности (т. е. сам магнетрон имеет только два состояния — вкл./выкл., но чем больше длительность включённого состояния, по отношению к выключенному — тем больше излучённая мощность печи в единицу времени — метод так называемой широтно-импульсной модуляции). Эти периоды включения/выключения можно наблюдать во время работы печи (слышать изменения шума, производимого работающей печью, а также — по изменению внешнего вида некоторых продуктов (надувания некоторых воздушных продуктов, в том числе — пакетов) и т. п.) во время включения и выключения магнетрона.
Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде. Металлическая посуда и металлические приборы (ложки, вилки), находящиеся в СВЧ-печи в процессе нагревания, могут вывести её из строя.
Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами и это может разрушить посуду в области металлического напыления.
Нельзя нагревать в микроволновке жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри них создаётся высокое давление и, вследствие этого, они могут взорваться. Из этих же соображений не рекомендуется сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой (либо перед разогревом необходимо проткнуть каждую сосиску вилкой).
Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность — вода способна к перегреванию, то есть, к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированной воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц.

Принцип работы микроволновой печи — Обзоры бытовой техники

Как известно, использование микроволн для приготовления пищи было изобретено Перси Лебароном Спенсером в 1945 году. Уже в 1947 году была создана первая микроволновая печь, которая весила более 660 фунтов. Но во второй половине 20 века специалисты неоднократно обсуждали безопасность приготовления в микроволновой печи, что, конечно же, ограничивало распространение этих устройств. Ограничивающим фактором в тот период была и невозможность использования традиционной металлической посуды.

Но сегодня эти две проблемы полностью решены. Компании предлагают огромный ассортимент специальной пластиковой и стеклянной посуды для СВЧ по доступной цене, а многочисленные исследования неоднократно доказывали полную безопасность современных моделей. Кроме того, надежное дверное экранирование полностью исключает проникновение в помещение мощного СВЧ-излучения.

Однако есть простой способ самостоятельно проверить качество дверной заслонки. Достаточно вставить в камеру мобильный телефон, закрыть дверь и набрать ее номер.Отсутствие связи будет убедительным доказательством надежности дверной заслонки. Тем не менее, знание принципа работы микроволновой печи может дополнительно снять подозрения о возможном вреде от ее использования.

Технические характеристики современных моделей варьируются в широком диапазоне, что влияет на их функциональность, цену и, соответственно, выбор оптимальной СВЧ.

Принцип действия

Как известно, микроволновая печь использует бесконтактный нагрев за счет преобразования электромагнитной энергии в тепло.

Традиционные методы приготовления предполагают поступление тепла на поверхность пищи. Дальнейшее тепло распределяется внутри за счет теплопроводности. Процесс разогрева пищи в микроволновой печи принципиально отличается. В этом случае тепло внутри пищи генерируется с помощью молекул воды.

Следовательно, скорость объемного нагрева микроволнами значительно выше.

Микроволновое излучение не вызывает химических изменений в продуктах питания и сохраняет от 75 до 98% содержащихся в них витаминов.Для сравнения: обычная термообработка обеспечивает сохранность всего 35-60%.

Основные компоненты

Микроволновая печь содержит:

— рабочая камера с экранированной дверцей;

— трансформатор высоковольтный для питания магнетрона;

— схема включения и управления;

— магнетрон для генерации СВЧ-излучения;

— волновод для передачи излучения от магнетрона к камере.

Схема демонстрирует их традиционное размещение.

Вспомогательные элементы:

— поворотный стол увеличивает равномерность нагрева;

— цепь управления; p>

— вентилятор для охлаждения магнетрона и вентиляции камеры.

Процесс работы

СВЧ-генератор называется магнетроном и является основным элементом устройства. Специальный трансформатор — стабилизатор — самый дорогой элемент.

Обеспечивает питание магнетрона. Его номинальное рабочее напряжение на высоковольтной обмотке 2100-2300 В, номинальное напряжение первичной обмотки 3-3.2 В. Но его нет в современных инверторных микроволновых печах, где используется другой принцип управления мощностью магнетрона.

Отличительной чертой таких трансформаторов является высокая индуктивность рассеяния высоковольтной обмотки и особая конструкция магнитопровода с магнитными шунтами. Они обеспечивают стабильность высокого напряжения. Это значение изменяется всего на 1,2% при колебании напряжения питания на 10%.

Отдельные элементы магнитопровода свариваются друг с другом для обеспечения бесшумной работы трансформатора.Накопительный высоковольтный конденсатор емкостью от 0,8 до 1,2 мкФ рассчитан на работу при напряжении до 10 кВ.

Прямоугольный волновод используется в качестве линии для передачи энергии от магнетрона к эмиттеру. Излучатель обеспечивает ВЧ-мощность в рабочей камере. Конструкция излучателя и волновода обеспечивает согласование рабочей камеры с магнетроном. Излучатель возбуждает в камере широкий спектр волн для обеспечения равномерности нагрева.

Рабочая камера представляет собой полый прямоугольный резонатор.Размеры внутренних стенок намного больше длины волны. Электромагнитные волны многократно отражаются в камере от ее стенок и образуют многочисленные стоячие волны электромагнитного поля с узлами и пучками.

Пищевая термообработка

Напряженность электромагнитного поля в камере увеличена до уровня поглощения микроволновой энергии пищей. Точечный нагрев пищи пропорционален квадрату эффективного значения напряженности электрического поля в данной точке.

Инженеры обеспечивают оптимальное наложение стоячих волн для максимальной однородности нагрева пищи. Но, к сожалению, идеальная равномерность нагрева невозможна из-за значительных колебаний диэлектрических свойств и формы блюд и посуды. Поэтому эта проблема решается дополнительными методами.

К ним относятся:

— поворотный стол для пищевых продуктов;

— наложение оси вращения антенны с осью симметрии рабочей камеры;

— несимметричная форма диаграммы направленности;

— крыльчатка вращающаяся с металлическими лопастями, выполняющая функцию мешалки СВЧ потока;

— использование двух излучателей с разветвленным волноводом.

Дверца микроволновой печи

Дверца рабочей камеры является очень важной деталью, потому что она предотвращает распространение микроволновой энергии на кухне. Поэтому конструкция двери довольно сложная.

Дверь имеет высокочастотную дроссельную заслонку по всему периметру, которая снижает мощность микроволн до безопасного значения. Открытая щель дроссельной заслонки заполнена специальным пластиком, который эффективно поглощает микроволновую энергию.

Конструкция дверцы обеспечивает очень плотное прилегание к плоскости лицевой поверхности рабочей камеры.Установленные официальные требования допускают зазор не более 0,5 мм. В этом случае плотность потока энергии вне СВЧ печи не превышает допустимого уровня — 2,1 мВт / см.

Характеристики

Регулировка мощности обычно осуществляется путем изменения соотношения длительностей пауз и периодов генерации магнетрона. Отсутствие пауз соответствует максимальной мощности. Равенство длительности паузы и периодов генерации соответствует уровню мощности 50% и т. Д.Управление работой магнетрона осуществляется через первичную обмотку трансформатора.

У всех микроволновых печей есть общая черта. Они не предназначены для использования посуды с содержанием металлов из-за риска возникновения индукции тока. Индукционный ток сопровождается искренним и может вызвать дуговую разрядку.

Панель управления современных моделей обеспечивает их программирование и отключение устройства при нарушении блокировки двери или при повышении температуры магнетрона, трансформатора или в рабочей камере.Органы управления включают электромеханические циферблаты, электронные кнопки и сенсорную панель.

Некоторые встроенные и комбинированные современные микроволновые печи поддерживают управление по Wi-Fi. В ролике демонстрируются возможности умной микроволновки с поддержкой Alexa.

Что такое микроволновая печь и как она работает?

Микроволновая печь и она работает

Микроволновые печи сейчас очень распространены на наших кухнях. Мы готовим или разогреваем пищу с невероятной скоростью благодаря электромагнитному излучению и электричеству.Но иногда мы действительно задаемся вопросом, как работает микроволновая печь? Здесь мы объяснили принцип работы микроволновой печи.

Микроволновая печь

Краткая история микроволновой печи.

Американский инженер Перси Спенсер изобрел микроволновую печь во время Второй мировой войны. На самом деле, настоящая заслуга в разработке резонаторного магнетрона в Великобритании. Полостной магнетрон излучает волны малой длины. Эти длины волн идеально подходят для использования в микроволновой печи. Однако эти агрегаты были огромными и не подходили для домашнего использования.

Кроме того, Sharp Corporation представила первую коммерческую микроволновую печь в 1970 году. Эти микроволновые печи были небольшими и их можно было легко разместить в домашних условиях. Кроме того, стоимость этих микроволновых печей была низкой по сравнению с предыдущими версиями. С тех пор микроволновая печь стала частью каждой кухни по всему миру.

Как работает микроволновая печь?

Прежде всего, микроволновые печи нагревают пищу изнутри, пропуская через нее электромагнитное излучение.Источником электромагнитного излучения является магнетрон внутри микроволновой печи. Эти излучения являются неионизирующими излучениями. Кроме того, частота микроволн выше, чем у радиоволн, но ниже, чем у инфракрасного света.

Магнетрон забирает электричество из электросети и преобразует его в микроволны с частотой выше радиоволн. Затем этот магнетрон направляет эти волны по волноводу.

Кроме того, пища внутри микроволновой печи непрерывно вращается круговыми движениями.Таким образом, обеспечивается равномерное нагревание блюд. Микроволны внутри металлического отделения духовки колеблются в разных направлениях. Отражающие поверхности внутри духовки заставляют их колебаться в разных направлениях. Во время этого движения через пищу проходят волны.

Волны, проходя сквозь пищу, вызывают колебания молекул в ней. По мере того, как через молекулы проходит все больше и больше волн, они начинают очень быстро вибрировать и выделять тепло. Таким образом, эти волны передают энергию пище, делая ее горячей.

Кроме того, микроволны нагревают молекулы воды быстрее, чем любые другие молекулы. Таким образом, пища с более высоким содержанием воды нагревается быстрее, если сравнивать ее с твердой или полутвердой пищей.

Микроволны не проникают глубоко внутрь пищи. Внутри пища обычно готовится за счет кондукции. Это означает, что вам нужно подождать, пока температура внутри продукта не достигнет температуры приготовления за счет теплопроводности, а не микроволн. Мы должны помнить об этом.В противном случае пища внутри останется сырой, а внешний слой будет выглядеть готовым.

Безопасность и микроволновые печи

В микроволновой печи приняты меры безопасности, чтобы микроволны не выходили за пределы микроволновой печи. Отверстия в стене микроволновой печи не будут пропускать волны наружу, потому что волны большие и не выходят наружу. Еще одна мера безопасности — автоматическое отключение магнетрона при случайном или намеренном открытии двери. Таким образом, он быстро перестает производить микроволны.

Более того, волны никаким образом не выходят, они не повреждают ткани человека. По мере того, как волны выходят за пределы духовки, уровни энергии волн падают с расстоянием. Следовательно, у них недостаточно энергии, чтобы нанести вред человеческим тканям, когда выходят волны. Но вам следует заменить или отремонтировать микроволновую печь, если вы обнаружите, что она течет наружу, чтобы быть более безопасной.

Скорость и эффективность.

Микроволновая печь нагревает пищу быстрее, и это ее самое большое преимущество.Вы также думаете, что это будет более эффективно, так как на приготовление еды потребуется меньше времени. К сожалению, это не так. Микроволновая печь требует много электроэнергии, поскольку сам магнетрон не так эффективен, когда дело доходит до преобразования в микроволны.

Кроме того, вам потребуется дополнительный двигатель, чтобы вращать продукты внутри круговыми движениями. Вам также необходимо охладить магнетрон. Магнетрон нагревается довольно быстро, и для его охлаждения может потребоваться дополнительный вентилятор. Все это дополнение почти приближается к эффективности традиционной духовки.Так что особой разницы в эффективности нет. Но да, вы можете приготовить или разогреть пищу в микроволновой печи быстрее, чем в традиционной духовке.

Итак, микроволновая печь изменила способ приготовления пищи. Это также открыло больше возможностей в индустрии упаковки для пищевых продуктов. Теперь вы можете приготовить вкусную еду на столе за считанные минуты.

Часы работы СВЧ:

Читайте дальше: Что такое беспроводная зарядка? >>

Приготовление в микроволновой печи — обзор

4.2.3.2 Влияние на пищевую и функциональную ценность

Влияние приготовления в микроволновой печи и других традиционных методов приготовления, таких как кипячение и автоклавирование, на пищевой состав и антипитательные факторы нута ( Cicer arietinum L.) изучали Аладжаджи и Эль-Адави (2006). Каждый из методов приготовления уменьшал количество минералов, жиров, общей золы и углеводных фракций этого бобового. Кулинарные обработки также снизили концентрацию лизина, триптофана и серосодержащих аминокислот.Однако перевариваемость протеина in vitro, коэффициент эффективности протеина и индекс незаменимых аминокислот были улучшены с помощью кулинарных обработок. Тем не менее, что характеризует приготовление нута в микроволновой печи, так это то, что он экономит время, а также сохраняет высочайшую питательную ценность, повышая усвояемость белка и степень удержания как витаминов группы B, так и минералов. При приготовлении в микроволновой печи было потеряно меньше витаминов группы В (рибофлавин, тиамин, ниацин и пиридоксин), чем при традиционной кулинарии.Основываясь на этом исследовании, приготовление в микроволновой печи было рекомендовано для приготовления нута в качестве средства улучшения качества питания за счет снижения уровня метеоризма и антипитательных факторов (ингибитор трипсина, активность гемагглютинина, дубильные вещества, сапонины и фитиновая кислота). Что касается варки риса, применение микроволн вызвало значительные различия в составе по сравнению с рисом, приготовленным в электрической духовке в начале хранения, но не через 120 дней (Zhao et al., 2007).Чем больше потребление микроволновой энергии, тем более выражено первоначальное снижение содержания воды, свободных жирных кислот и белка. Принимая во внимание общие результаты этого исследования, использование микроволн в контролируемом процессе можно рассматривать как один из возможных методов приготовления риса.

Влияние микроволнового нагрева на некоторые питательные вещества молока также изучалось ранее. Выводы о влиянии микроволн на потерю витаминов в общественном достоянии разнообразны.Некоторые исследователи говорят, что с молоком, обработанным в микроволновой печи, почти не теряются витамины или они теряются в очень малых количествах, а также что концентрация жира и белка остается неизменной. Зибер, Эберхард и Галлманн (1996) делают акцент на разнообразных исследованиях изменения питательных веществ в коровьем молоке, обработанном с помощью микроволн, и пришли к выводу, что молоко, обработанное с помощью микроволн, существенно не отличается от молока, нагретого обычным способом. Исследование, проведенное Вилламиелем, Корсо, Мартинес-Кастро и Олано (1996), выявило основные химические изменения, происходящие в процессе нагревания молока.Для этого 25 мл сырого молока нагревали до регулируемых температур (70–120 ° C) в микроволновой печи или обрабатывали обычным нагревом. Образцы молока, обработанные в микроволновой печи, показали более выраженную изомеризацию лактозы, реакцию Майяра и денатурацию белка, чем то, что наблюдалось в молоке, нагретом обычным способом. Вероятно, это может быть связано с ранее сообщенным неоднородным распределением температуры во время микроволновой обработки. Исследователи предполагают, что улучшенное оборудование и управление технологическим процессом могут решить проблему неравномерного распределения температуры и, следовательно, уменьшить химические изменения в пищевых продуктах, обработанных с помощью микроволн.

Эль-Бадрави, Эль-Зайни, Шалаби и Эль-Сайед (2007) исследовали применение микроволн для обжарки семян арахиса и сравнили его с обычным методом обжарки. Химический состав, минеральное содержание, отдельные аминокислоты и олигосахариды, а также жирные кислоты были исследованы в сырых, жареных в микроволновой печи и обычных жареных арахисовых маслах. Результаты показали, что микроволновая обжарка арахиса лучше, чем обычная обжарка, с точки зрения сохранения химического состава и содержания минералов.Кроме того, это повысило коэффициент эффективности белка (PER) и биологическую ценность (BV) арахисового белка больше, чем при обычном обжаривании. PER оценивает качество белка на основе аминокислотного состава, а BV — это мера доли поглощенного белка из пищи. В то время как обжарка в микроволновой печи не вызвала значительных химических изменений в арахисовом масле, обычная обжарка по сравнению с сырым арахисовым маслом. Микроволновая обжарка не увеличивала содержание малонового диальдегида, тогда как обычная обжарка по сравнению с сырым арахисовым маслом.Обжарка в микроволновой печи показала свою высокую эффективность при сохранении характеристик сырого арахисового масла. Степень ненасыщенности арахисового масла, обжаренного в микроволновой печи, была выше, чем у обжаренного традиционным способом, тогда как содержание трансжирных кислот в арахисовом масле, обжаренном в микроволновой печи, было ниже, чем в арахисовом масле, обжаренном обычным способом. Между тем в ранее цитированном исследовании Uysal et al. (2009) рекомендовали комбинированную микроволновую печь и инфракрасную печь для обжаривания фундука, так как был получен аналогичный состав жирных кислот по сравнению с обычными жареными.Тем не менее, в своем исследовании микроволнового обжаривания арахиса Мегахед (2001) отвергает его использование из-за того, что микроволновая печь ускоряет образование некоторых нежелательных и вредных соединений (например, продуктов окисления, преобразованных пигментов и т. Д.) Вместе с маслом. потемнение. Другие исследования, связанные с использованием микроволновой печи при обжарке орехов (Zook, Macku, & Deming, 1995), семян арахиса (Yoshida, Hirakawa, Tomiyama, Nagamizu, & Mizushina, 2005) и семян подсолнечника (Anjum, Anwar , Jamil, & Iqbal, 2006) можно проконсультироваться, чтобы получить дополнительные сведения об изменениях в питании этих видов продуктов.

Кофейные зерна обычно обжаривают конвекционным методом. Тем не менее, исследования по приготовлению кофе в микроволновой печи также проводились. Небесный и Будрин (2003) оценили антиоксидантную активность кофейных зерен, обжаренных с использованием конвекционных или микроволновых методов. Их результаты показывают, что кофейные зерна, обжаренные с использованием традиционных (конвекция) или микроволновых методов, являются высокоактивными поглотителями DPPH (1,1-дифенил-2-пикрилгидразил) и защищают линолевую кислоту от окисления.Однако процесс обжарки привел к снижению исходной антиоксидантной способности. Антиоксидантная эффективность очень тесно связана с концентрацией полифенолов. Обработка в микроволновой печи вызвала менее выраженное уменьшение их содержания, и, следовательно, обжаренный таким образом кофе проявлял большую антиоксидантную активность. Тест, основанный на окислении линолевой кислоты, не показал такой четкой корреляции, но показал, что образцы, приготовленные в микроволновой печи, были более активными как антиоксиданты.

Мед в жидком состоянии создает серьезные проблемы при транспортировке в некоторых процессах из-за своей вязкости и липкости.В пищевой промышленности существует спрос на сушеный мед как на более удобный ингредиент для переработки. Медовый порошок можно напрямую добавлять в сухие смеси, приправы или сухие покрытия, и его можно легко смешивать с другими сухими ингредиентами, сохраняя полный аромат меда. Процессы сушки, такие как распылительная сушка, туннельная сушка и барабанная сушка, обычно используются для приготовления медового порошка. Cui, Sun, Chen и Sun (2008) исследовали оптимизацию рабочих параметров микроволново-вакуумной сушки меда и оценили качество сухого продукта.Были рассмотрены различные мощности микроволн, уровни вакуумного давления и толщины образцов, и были определены наилучшие параметры для микроволново-вакуумной сушки. В оптимальных условиях процесса содержание основных сахаров (фруктозы, глюкозы, мальтозы и сахарозы) существенно не изменилось. Летучие кислоты, спирты, альдегиды и сложные эфиры составляют основную часть идентифицированных ароматических соединений, присутствующих в жидком меде, используемом сегодня. Если при микроволново-вакуумной сушке содержание спиртов и сложных эфиров незначительно изменилось, то содержание кислот заметно снизилось.С другой стороны, содержание альдегидов и кетонов в меде, обезвоженном с помощью микроволново-вакуумной сушки, заметно увеличилось. Cui et al. (2008) не обсуждают потенциальные преимущества или недостатки увеличения содержания альдегидов и кетонов, хотя можно ожидать, что эти изменения, вызванные обработкой, существенно не изменят общую летучую фракцию и, следовательно, не изменят существенно внутренний вкус и аромат меда. (Эскриче, Вискерт, Хуан-Боррас и Фито, 2009 г.).Кроме того, во время высыхания не происходило потемнения.

Принцип работы микроволновой печи

Manisha Chowdhury спросил:

Почему это микроволновая печь?
Кто это придумал?
Каков принцип его работы?

Ответ:

Микроволновая печь используется для приготовления (или нагрева) пищи с помощью микроволн, производимых магнетроном — устройством, производящим микроволны в духовке. Микроволновые печи настолько быстры и эффективны, потому что они направляют тепловую энергию непосредственно к молекулам (крошечным частицам) внутри пищи.

Кто изобрел микроволновую печь?

Перси Спенсеру обычно приписывают изобретение современной микроволновой печи после Второй мировой войны на основе радиолокационной технологии, разработанной во время войны. Названный Radarange, он был впервые продан в 1946 году. Позже Raytheon лицензировал свои патенты на микроволновую печь для домашнего использования, которая была впервые представлена ​​Tappan в 1955 году, но эти устройства все еще были слишком большими и дорогими для обычного домашнего использования. Столешница с микроволновой печью была впервые представлена ​​в 1967 году корпорацией Amana Corporation, и ее использование распространилось на коммерческие и жилые кухни по всему миру.

Работа СВЧ

Микроволновая печь , обычно называемая микроволновой печью , представляет собой кухонный прибор, который нагревает и готовит пищу, подвергая ее воздействию электромагнитного излучения в микроволновом спектре. Это заставляет полярные молекулы в пище вращаться и производить тепловую энергию в процессе, известном как диэлектрический нагрев. Микроволновые печи нагревают пищу быстро и эффективно, потому что возбуждение довольно равномерное во внешних 25–38 мм (1–1,5 дюйма) однородных (с высоким содержанием воды) пищевых продуктах; пища нагревается более равномерно (за исключением разнородных и плотных предметов), чем это обычно происходит при других методах приготовления.

Микроволновая печь нагревает пищу, пропуская через нее микроволновое излучение. Микроволны — это форма неионизирующего электромагнитного излучения с частотой выше, чем обычные радиоволны, но ниже, чем у инфракрасного света. Микроволновые печи используют частоты в одном из диапазонов ISM (промышленный, научный, медицинский), которые зарезервированы для этого использования, поэтому они не создают помех другим жизненно важным радиослужбам. Бытовые печи обычно используют 2,45 гигагерца (ГГц) — длину волны 12,2 сантиметра (4,80 дюйма) — в то время как большие промышленные / коммерческие печи часто используют 915 мегагерц (МГц) -32.8 см (12,9 дюйма). Вода, жир и другие вещества в пище поглощают энергию микроволн в процессе, называемом диэлектрическим нагревом. Многие молекулы (например, воды) являются электрическими диполями, что означает, что у них есть частичный положительный заряд на одном конце и частичный отрицательный заряд на другом, и поэтому они вращаются, пытаясь выровняться с переменным электрическим полем микроволн. . Вращающиеся молекулы сталкиваются с другими молекулами и приводят их в движение, таким образом рассеивая энергию.Эта энергия, когда она распространяется в виде молекулярных колебаний в твердых телах и жидкостях (то есть как потенциальная энергия, так и кинетическая энергия атомов), является теплом.

Подробнее:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven
  • https://www.youtube.com/watch?v=kp33ZprO0Ck

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

Принцип работы микроволновой печи: 6 основных элементов |

Благодаря микроволновой печи можно быстро и легко разогреть любую посуду. Микроволновая печь (микроволновая печь) сейчас очень популярна, это самый популярный кухонный прибор.С помощью микроволновой печи можно не только разогреть или приготовить пищу, но и разморозить продукты и даже продезинфицировать некоторые кухонные принадлежности, не содержащие металла. Это устройство сегодня стало вполне обычным.

Микроволновая печь: основные конструктивные элементы

Микроволновая печь — это бытовой электроприбор, который в основном используется для приготовления или разогрева пищи в быстром режиме. Используйте микроволновые печи и некоторые производства, где вам нужно нагреть необходимые материалы.

Микроволновая печь, несмотря на небольшие размеры, состоит из множества деталей

В отличие от обычных печей, нагрев различных продуктов в этом устройстве происходит довольно быстро, так как радиоволны способны проникать глубоко в продукты.Это резко снижает нагрев любого продукта и способствует сохранению в нем всех полезных веществ.

Устройство всех микроволновых печей состоит, как правило, из одинаковых компонентов. В конструкции микроволновых печей есть основные и вспомогательные элементы. Внешний вид этих устройств может быть самым разнообразным. Размеры, цвета и функции могут отличаться, для каждой отдельной духовки они могут отличаться.

Устройство СВЧ:

  • Камера с вращающимся подиумом;
  • Магнетрон, основной элемент — СВЧ излучатель;
  • Трансформатор;
  • Металлический корпус с дверцей, которая блокируется при работе устройства;
  • Схема управления и коммуникаций;
  • Волновод.

Также внутри микроволновая печь должна быть оборудована вентилятором. Его предназначение очень велико, так как без него само устройство работать не будет. Такое устройство обеспечивает отличную работу магнетрона и охлаждает электронные схемы.

Как работает микроволновка: ее разновидности

Работа микроволновой печи очень проста, она основана на микроволновом излучении. Сердцем каждой микроволны является такой элемент, как магнетрон. Он источник радиации. Частота микроволн составляет примерно 2450 МГц, а мощность современных микроволновых печей может составлять 700 — 1000 Вт.Есть такая плита от электричества.

Микроволновая печь разогревает блюдо равномерно со всех сторон

Чтобы магнетрон хорошо работал и не перегревался, рядом с ним установлен вентилятор. Он также занимается циркуляцией воздуха внутри духовки и помогает равномерно нагревать пищу или пищу.

Микроволны попадают в печь по волноводу, а затем металлические стенки отражают то самое магнитное излучение. Радиация, глубоко проникая в продукты, заставляет их молекулы двигаться очень быстро.Эти действия способствуют трению, в результате чего выделяется тепло (физика присутствует). Он теплый и согреет пищу.

Виды электроприборов:

  • С решеткой;
  • Печь с конвекцией;
  • Устройство с инверторным управлением;
  • Устройство с равномерно распределенными микроволнами;
  • Мини-микроволновка.

Главное достоинство всех микроволновых печей — это дизайн. На рынке представлен огромный выбор устройств, вы можете выбрать как модель стильная, так и эргономичная.Описание этих моделей позволит вам выбрать понравившуюся модель, которая станет не просто украшением кухни, а ее изюминкой. Примером может служить микроволновая печь фирмы Samsung.

Блок управления: принцип работы СВЧ

В каждой микроволновке есть такой важный элемент, как блок управления. Он, в свою очередь, выполняет две основные функции: поддерживает установленную мощность и выключает устройство по истечении установленного времени. На сегодняшний день в технике разработан новый вид этого элемента — электронный.

Сегодня электронный блок может поддерживать не только свои основные функции, но и некоторые дополнительные. Некоторые из них нужны, а другие совсем не нужны. Многие современные модели имеют решетку, они же управляют блоком управления.

Среди достоинств СВЧ-печи стоит отметить небольшую цену и долгий срок службы

.

На сегодняшний день командный блок оснащен различными микропроцессорами, которые, в свою очередь, поддерживают функциональность других программ.Следовательно, блок питания и может отвечать за работу дополнительных функций.

Дополнительные сервисные функции:

  • Часы встроенные;
  • Индикатор питания;
  • Автоматическое размораживание;
  • Звуковой сигнал, определяющий завершенную операцию.

Электронный блок тесно связан с панелью дисплея и клавиатурой. Самая важная часть такого блока — это релейный блок. Он отвечает за работу вентилятора, конвектора, встроенной лампы и даже магнетрона.

Микроволновая частота: магнетрон и его компоненты

Принцип работы микроволновой печи заключается в том, что при включении магнетрона магнетрон начинает выделять энергию, а затем она преобразуется в тепло. Это тепло используется для нагрева пищи. Магнетрон переводится как электровакуумный диод, состоящий из медного анода. Это самая дорогая часть духовки.

Нагревание пищи, находящейся внутри микроволновки, происходит под действием электромагнитного излучения, то есть радиоволн сверхвысокой частоты.Благодаря тому, что радиоволны проникают глубоко в нагретый продукт, он нагревается очень быстро и эффективно.

Если магнетрон сломан, то без соответствующего опыта починить довольно сложно

Расшифровка магнетрона — это устройство, которое выделяет огромное количество тепла из-за частоты излучения. Частота излучения 2,4 ГГц. КПД магнетрона составляет 80%, а потребляемая мощность печи этого типа с излучением может составлять 1100 Вт.

Устройство магнетрона состоит из следующих частей:

  • Цилиндрический анод является его основанием, состоящим из 10 секторов, каждый из которых изготовлен из меди;
  • В центре катод с нитью накала;
  • Торцевые части заняты магнитами, они создают необходимое магнитное поле для излучения;
  • Поднесен к антенне, излучающей энергию, в проволочном шлейфе.

С помощью излучающей антенны энергия сначала передается в волновод, а затем в камеру печи.Напряжение, которое идет на анод, составляет 4 тыс. Вт, накала — 3 тыс. Вт. Корпус магнетрона расположен в радиаторе из пластика, где встроенный вентилятор обдувает его воздухом, а за его перегрев отвечает специальный предохранитель.

Устройство и работа микроволновой печи (видео)

В переводе с английского это выражение «Микроволновая печь» можно расшифровать как микроволновую печь. Эта конструкция представляет собой бытовой прибор, работающий от электричества и отличающийся тем, что он очень быстро размораживает или подогревает продукты.Это связано с микроволновым излучением.

Как работают микроволновые печи? | Britannica

© Ростислав Седлачек / Fotolia

Микроволновые печи изменили жизнь с того момента, как они начали гудеть и нагревать дома в 1970-х годах. Микроволновые печи, превратившиеся в беговую дорожку обычных духовок, ускорили процесс приготовления и разогрева блюд, сэкономив время и увеличив возможность отдыха вместо работы. Механика микроволновой печи с самого начала была загадочной.Похоже, это волшебный металлический ящик, который вращает и нагревает пищу невидимыми способами, а не нагревает воздух и все вокруг за счет теплопроводности от пламени (что было нормой). Пользователи микроволновых печей также приняли странные правила технологии: никаких металлов, плавких пластмасс и перемешивание для равномерного приготовления. Так в чем же волшебство микроволновки?

Микроволновые печи готовят пищу, нагревая ее, что удивительно, микроволнами — одной из форм энергии. Эти электромагнитные волны невидимы для человеческого глаза и попадают между более длинными радиоволнами и более короткими инфракрасными волнами.Внутри микроволн устройство, называемое магнетроном, направляет электрическую энергию от розетки к нагретой нити накала, создавая поток электронов, который, в свою очередь, передает микроволны в камеру для приготовления пищи через антенну. Микроволны колеблются в камере и готовят пищу посредством радиационного нагрева — возбуждая молекулы внутри объекта — за счет того, что они застревают в воде, сахаре и жирах. Поскольку микроволны могут проникать внутрь объекта только на определенное расстояние, прежде чем потерять импульс, внешние поверхности более толстых продуктов нагреваются микроволнами, а внутренняя часть нагревается впоследствии за счет кондуктивной передачи тепла извне.

Итак, как общие правила микроволнового излучения имеют смысл с этой механикой? Некоторые виды пластмасс способны поглощать микроволны, как пищевые продукты, что делает их склонными к плавлению, растворению и, следовательно, к загрязнению пищи, приготовленной на них или в них. Металл отражает микроволны и, следовательно, мешает движению волн внутри духовок. А перемешивание пищи, по крайней мере той, которую можно перемешивать, помогает распределить тепло, обеспечивая приготовление как внутри, так и снаружи.

Как работает микроволновая печь?

Однажды, пройдя мимо микроволнового радара, над которым он работал, американский инженер Перси Спенсер обнаружил, что плитка шоколада в его кармане расплавилась.Спенсер понял, что мощную микроволновую энергию, излучаемую магнетронами, можно не только использовать для охоты на врагов на войне, но и время от времени готовить макароны.

Это открытие было революционным и чисто случайным, сочетание прилагательных, которое мы находим неотразимо восхитительным. Первым блюдом, которое Спенсер тогда намеренно приготовил в микроволновых печах — и я сомневаюсь, что это стало неожиданностью — был попкорн. Вторым предметом, который он приготовил, не ставя его на огонь, издалека, как по чистой магии, было яйцо, которое взорвалось на глазах у одного из экспериментаторов.Момент был историческим.

Перси Спенсер с примитивной микроволновой печью.

Компания Raytheon, нанявшая Спенсера, немедленно подала заявку на патент на устройство, которое могло бы готовить или повторно готовить пищу, закрывая ее и затем бомбардируя микроволнами. Это устройство, совершенно не относящееся к творчеству, называлось просто микроволновой печью. Но как работать? Почему плитка шоколада растаяла?

Излучение

Тепло между источником и получателем может передаваться тремя способами: теплопроводностью, когда они находятся в прямом контакте, например, когда вы касаетесь горячей чашки; конвекция, когда тепло передается средой, обычно жидкой, например, когда горячий воздух контактирует с более холодным воздухом; и, наконец, излучение, когда тепло передается посредством электромагнитной волны, для распространения которой не требуется никакой среды, такой как тепло, передаваемое солнечным светом, который прошел миллионы миль через пустое пространство.Микроволны — это электромагнитные волны, а излучение — это то, как передается тепло в микроволновой печи.

Три типа теплопередачи.

Однако до сих пор неясно, как тепло распределяется по продуктам, подвергающимся воздействию волн. Микроволны чрезвычайно искусны в возбуждении и вибрации молекул воды, а поскольку пища состоит в основном из воды, энергичное движение молекул создает межмолекулярное трение, которое генерирует тепло для приготовления пищи. Хотя почему именно молекула воды? Ну, потому что это отличный диполь.

Почему микроволны нацелены на молекулы воды

Молекула воды образуется, когда два атома водорода связываются с одним атомом кислорода. Однако молекула имеет форму перевернутой буквы «Y»; два положительных атома водорода сжимаются на одном конце, в то время как сильно отрицательный атом кислорода цепляется за другой. Таким образом, один конец молекулы имеет положительный заряд, а противоположный конец — отрицательный: молекула образует полюс di-.

Молекула воды — отличный диполь.(Фото: Wikimedia Commons)

Когда электрическое поле касается диполя, диполь пытается выровняться с его зарядом, но микроволны — это не просто электрическое поле; они быстро меняются. По мере того, как поле меняется, изменяется и выравнивание диполя, то есть диполь вращается. Молекула воды, приводимая в такое энергичное вращение микроволнами, заставляет другие молекулы вращаться так же быстро. Вскоре каждая молекула воды возбуждается и вращается. Рассеянная колебательная энергия повышает температуру продукта.

Почему микроволны?

Энергия электромагнитной волны увеличивается с увеличением ее частоты, так почему бы нам не использовать инфракрасные или ультрафиолетовые лучи для более быстрого и эффективного приготовления пищи? Инфракрасные или ультрафиолетовые лучи не используются, потому что они поглощаются поверхностью продукта, прежде чем попадут в воду под ним. Однако микроволны могут проникать на большую глубину, где находится вода. Нагревание мяса инфракрасным или ультрафиолетовым излучением может сделать его «горячим», но плоть под ним останется сырой.При этом продолжительное инфракрасное нагревание в конечном итоге также нагреет мясо, что очевидно при обычном нагревании, когда готовят на плите. Фактически, многие духовки основаны на инфракрасном излучении.

Тинг! (Фото: buykitchenstuff.com)

Еще есть радиоволны — электромагнитные волны еще более низких частот. Почему мы их не используем? Не будут ли они, судя по тенденции, еще более проницательными? Радиоволны использовались для нагрева пищи даже раньше, чем микроволновые печи! Однако, поскольку большая часть современных коммуникационных технологий была основана на радиоволнах, продолжение их использования для нагрева пищи определенно вызвало бы электронные помехи.

Наконец, хотя микроволновое нагревание является самым быстрым и эффективным способом приготовления пищи, не все продукты можно нагревать с одинаковой легкостью. Очевидно, что продукты, пропитанные влагой, легче всего нагреть. Однако продукты, содержащие сахар или жир, требуют больших усилий. Это потому, что дипольное движение их молекул намного меньше дипольного движения молекул воды.

Также нельзя разогревать продукты в металлических контейнерах в микроволновой печи.

Добавить комментарий