Как работает печь свч – Что будет, если оставить дверцу микроволновки открытой, и еще 8 вопросов, которые вы боялись задать

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

действие и принцип работы, устройство СВЧ печи и вред, на какой частоте работает

Частота микроволновой печиМикроволновые печи вошли в наш быт достаточно давно, но споры об их полезности и безопасности ведутся до сих пор. Любопытно, что, решая подобные вопросы на всевозможных форумах и при личных встречах, подавляющее большинство даже приблизительно не представляет себе принцип работы микроволновки.

Именно поэтому прежде чем задаваться вопросом: друг она вам или враг, имеет смысл выяснить, что собой представляет этот удивительный агрегат, способный вскипятить стакан воды или приготовить курочку без использования видимого источника тепла. Практически каждый видел микроволновку в работе, но мало кто представляет, как она это делает.

Действие и принцип работы

Как пользоваться микроволновкойПринцип работы микроволновой печки заложен в ее названии — воздействие на тело (в данном случае продукты) — сверхвысокочастотным излучением (СВЧ-излучением или просто СВЧ). Под воздействием высокочастотных электромагнитных колебаний продукты нагреваются до высокой температуры, что позволяет разогревать или даже готовить блюда без использования классических термонагревателей. Кстати, этот же метод используется не только для приготовления пищевых продуктов, но и для тепловой обработки технических изделий: отжига и закалки, скажем, сверл, шестеренок, ножей и т. п.

Главное условие, необходимое для работы микроволновки, — наличие в объекте так называемых полярных молекул. Именно на них и воздействует электромагнитное поле прибора. К счастью, практически во всех продуктах питания (за исключением, разве что, полностью обезвоженных) присутствует вода, которая и состоит из таких молекул. Попадая в мощное переменное электромагнитное поле, такие молекулы начинают быстро менять свое положение, следуя за постоянно изменяющимся направлением магнитного поля. В процессе вращения эти молекулы в буквальном смысле трутся друг о друга, а что при этом происходит — знает всякий. Попробуйте быстро потереть ладони одна о другую — чувствуете тепло?

Благодаря переменному электромагнитному полю полярные молекулы воды начинают быстро вращаться.

Параметры микроволновой печи

Основное же отличие воздействия микроволнового излучения на объект от обычного трения или нагрева открытым пламенем состоит в том, что нагревается не только поверхность предмета, но и глубинные его слои. Это обусловлено тем, что СВЧ излучение действует не только на поверхности объекта, но и проникает вглубь него, заставляя молекулы двигаться и нагреваться.

Глубина проникновения зависит от частоты излучения. И для стандартных микроволновых печей, работающих на частоте 2.4 ГГц, составляет 1.5–2.5 см. Нетрудно догадаться, что, к примеру, пирожок, помещенный в СВЧ печь, прогреется полностью и равномерно и изнутри, и снаружи. Причем сделает он это за самое короткое время, поскольку скорость нагрева тела в СВЧ поле составляет 0.3-0.5 градусов в секунду. 10 секунд — +5 градусов. Минута — +30 градусов.

Достоинства и недостатки

Итак, пора сформулировать главные отличия СВЧ подогрева от классического:

  1. Частота работы микроволновкиВысокая скорость прогрева. Поскольку обработка высокочастотным (ВЧ) полем ведется одновременно по всему объему, продукт разогревается исключительно быстро — за считаные минуты.
  2. Равномерный прогрев. Благодаря равномерному прогреву нет необходимости нагревать его внешний слой до повышенной температуры. Это исключает подгорание.
  3. Возможность автоматизации приготовления. При использовании СВЧ печи отпадает необходимость следить за процессом — мешать, переворачивать и пр. Достаточно указать вес и тип заложенного продукта и описать необходимую операцию: прогрев, готовка и пр. Все остальное прибор сделает самостоятельно.
  4. Невозможность обжарки. СВЧ поле, в отличие от сковороды или гриля, прогревает продукты равномерно, а значит не в состоянии их зажарить до хрустящей корочки.

Схема работы печи

Единственным, казалось бы, недостатком, присущим микроволновкам, является невозможность обжаривания, но и этот вопрос конструкторы решили, оснастив устройство обычными термоэлектронагревателями, как у электродуховки. С их помощью вы можете легко обжарить продукт. Кроме того, существуют так называемые тарелки Крусти, выполненные из специального материала, который безопасно разогревается токами СВЧ. Положите на такую тарелку отбивную и печка не только быстро ее приготовит, но и зажарит, поскольку этот поддон накаляется до 200 градусов.

Устройство СВЧ печи

Теперь пришло время разобраться, как устроена микроволновка. Сердцем любой подобной печки является специальный генератор, создающий высокочастотное электромагнитное поле большой интенсивности. Называется он магнетроном. Далее, поле, им созданное, при помощи волноводов специальной конструкции направляется в камеру для продуктов. Делает он это таким образом, что весь внутренний объем камеры «заполняется» полем равномерно, обеспечивая качественный прогрев продуктов любого объема. Дополнительно этому способствует и вращающийся поддон, которым оснащают большинство микроволновок.

Магнетрон занимает самое почетное место под крышкой прибора.

Тип устройства микроволновкиКонтролирует работу ВЧ генератора электронный блок, собранный на микропроцессоре. Встроенные в блок микропрограммы позволяют устанавливать желаемый режим приготовления продуктов, контролируют температуру в камере, влажность, время приготовления. Они же следят и за безопасностью использования печки — закрыта ли защитная дверца, нет ли пробоя изоляции, не поднялась ли температура внутри камеры выше критической и пр. Управление контроллером осуществляется с пультов того или иного типа — кнопочных, сенсорных и пр. Ну и, естественно, имеется в печи и блок питания, обеспечивающий энергией всю электронику и сам магнетрон.

Вот так выглядит микроволновая печь на схеме.

Опасность и вред микроволновки

А теперь самый главный вопрос, который беспокоит едва ли не каждого владельца микроволновки: представляет ли прибор какую-либо опасность для окружающих? Существует множество мифов об опасности использования СВЧ технологий в быту. Основные из них:

  1. Радиационная опасность.
  2. Опасность электромагнитного излучения.
  3. Плохое влияние СВЧ на качество приготовляемых продуктов.
  4. Возможность физического поражения полем СВЧ.
  5. Повышенная опасность поражения электрическим током высокого напряжения.

Радиационное поражение

Описание устройстваСогласно этому мифу, все, кто находятся рядом с СВЧ печью, получают радиационное облучение. Более того, даже выключенная печка «лучит» не хуже чернобыльского трактора. Но если верить основам ядерной физики (все проходили ее в школе), радиацией, которую все так боятся и которая действительно представляет опасность, является ионизирующее излучение.

Взгляните на список, в котором перечислены виды электромагнитного излучения, расположенные в порядке убывания их длины волны:

  1. радиоволны — 10 км — 0.1 мм;
  2. инфракрасное излучение — 1 мм — 780 нм;
  3. видимое излучение (свет) — 780 — 380 нм;
  4. ультрафиолетовое излучение — 380 — 10 нм;
  5. рентгеновское излучение — 10 — 5 пм;
  6. жесткое (гамма) излучение — менее 5 пм.

Как выбрать печьИз всего списка только два последних пункта являются полноценным ионизирующим и частично ионизирующим — третий снизу (УФ свет). А оставлять после себя наведенную радиацию может только гамма-излучение. Длина волны электромагнитного поля микроволновой печи — 12 см. Гораздо логичнее бояться видимого света, излучаемого лампочкой Ильича, ионизирующая способность которой на 3 порядка выше излучения микроволновки. Но, несмотря на очевидное, лампочек не боится никто, микроволновых печей — почти все.

Меняет ли высокочастотное излучение свойства продуктов.

Бытует мнение, что, побывав в микроволновке, продукты меняют свою физическую структуру. Одни связи якобы разрушаются, другие появляются, меняется заряд, полюс, градус, память — все что угодно. После всего этого безобразия полезные продукты питания превращаются в яд.

Микроволновое излучение, как было сказано выше, воздействует на полярные молекулы, которыми являются молекулы воды. На сегодня науке достоверно известно, что вода — аморфное тело и вообще не имеет структуры, если не находится в замерзшем состоянии. Как может эта самая структура измениться, если у аморфного тела ее нет вовсе?

Рождение подобного мифа связано, скорее всего, с понятием «структурированная вода», которое появилось благодаря всевозможным лженаукам типа гомеопатии и «бизнесменам», продающим «заряжающие» подносы для воды и прочие чудеса техники параллельных миров.

Электрическим током

Насколько прибор электробезопасен.

Какие есть виды микроволновой печиОпасения, будто бы микроволновая печка опасна в плане поражения электрическим током, в принципе, понятны. Для работы магнетрона требуется источник высокого напряжения — порядка 4 кВ. Если добавить к этому еще и мощность современной микроволновки, которая может достигать киловатта, то весь ужас человека, далекого от электрики, становится понятным. Тем не менее этот же человек совершенно спокойно пользуется полуторакиловаттным пылесосом и двухкиловаттной электроплитой.

Вспомните обычный кинескопный телевизор, который служил нам не одно десятилетие и продолжает служить по сей день. Напряжение на ускоряющем аноде его кинескопа достигает 30 кВ. Это почти на порядок выше напряжения на магнетроне. Если вскрыть микроволновку, то можно и под напряжение попасть. Но и в телевизоре ведь задняя крышка всего на четырех винтах! А теперь подумайте: много у вас знакомых, убитых током злого телевизора? Таким образом микроволновая духовка в плане электробезопасности ничем не отличается от любого другого бытового прибора.

Вредно ли излучение микроволновки для организма.

Применение микроволновой печи в бытуДа, СВЧ вредны для человека. Но ведь масса современных устройств работает на той же частоте: Wi-Fi модем, мобильник, смартфон. Работа с ними считается безопасной. Так вредно микроволновое излучение или невредно? Вредно, но лишь при превышении определенного уровня. Ваш мобильник излучает, но мощность его передатчика невелика. Хоть вы и держите его у самого виска, периодические разговоры по телефону особого вреда здоровью не нанесут. Другое дело — микроволновая печка. Мощность ее «передатчика» достигает тысячи ватт.

Но, во-первых, в отличие от мобильника, излучение магнетрона направлено не во все стороны, а в рабочую камеру. Во-вторых, и это главное, камера, как и ее дверца, имеют специальное покрытие, предотвращающее выход излучения за пределы рабочей области. Конечно, покрытие не задерживает СВЧ на 100%, но этого и не нужно. Вы не держите микроволновку у виска, как телефон, и не пользуетесь ею, часами уткнувшись носом в дверцу. Кроме того, интенсивность СВЧ убывает пропорционально квадрату расстояния.

Что по этому поводу говорят цифры? Открываем медицинские документы, нормирующие максимально допустимое безопасное для человека СВЧ излучение и читаем: не более 10 мкВт/см.кв. Много это или мало? Самое время посмотреть на рисунок ниже:

Зависимость напряженности поля от расстояния до СВЧ печи.

Как выбрать микроволновку для домаУ самой дверцы микроволновой печи напряженность электромагнитного поля достаточно высока — 5 мВт/см.кв. Но уже на дистанции в полметра оно ослабевает на два порядка, а на расстоянии в полтора метра ниже максимально допустимого уровня вдвое. Таким образом, если вы не сидите со включенной микроволновкой буквально в обнимку, а пользуетесь ею не круглые сутки, то за свое здоровье можете не опасаться. Но ведь дверцу можно открыть? Можно, только магнетрон сразу же отключится, поскольку имеет защиту «от дурака». Эта же защита не даст сунуть руку (а кое-кому и голову) в работающий прибор, дабы проверить его исправность «на ощупь».

Как только вы откроете дверцу, автоматика снимет питание с магнетрона.

Таким образом исправная микроволновая печь при соблюдении элементарных правил эксплуатации, подробно описанных в прилагаемой инструкции, абсолютно безопасна для человека.

Как работает микроволновая печь: принцип, особенности, режимы

Микромир богат тайнами. Бодро рассуждаем об электронах, не зная в точности, что это такое. Удивителен принцип неопределенности Гейзенберга. Ученые, чем дальше, тем сильней начинают дивиться собственным открытиям. Теория Эйнштейна частью несостоятельна, значит, масса не растет с увеличением скорости, скорость света преодолима. Что недавно доказано экспериментально. Как работает микроволновая печь, если ничего не известно об элементарных частицах кроме непредсказуемости поведения? Попробуем заглянуть в мир удивительных и непонятных явлений.

Принцип действия СВЧ печи

Принцип действия активной СВЧ печи

Электроны и микроволновые печи

Технические характеристики микроволновых печей различны, в основе лежит общее явление – поглощение энергии электромагнитной волны молекулами воды. Принцип работы микроволновой печи остается прежним. Говорят, что концепция отобрана Америкой у разгромленной фашистской Германии. Пару слов о работе микроволновой печи.

В физике принята двойственная корпускулярно-волновая теория, согласно которой электромагнитная волна ведет себя, как частица. С понижением частоты всплывают эффекты, характерные для морей и рек: сложение волн не количественно, а с учетом фазы, в результате интерференционная картина примет причудливый вид. Свет ведет себя часто подобно частицам. Квант – кусочек света.

Однажды в лаборатории ученые решили проверить: что такое кванты. Взяли специальную пушку, испускающую элементарные частицы. Последовательность опытов:

  1. Из пушки начали обстреливать щель в листе непрозрачного материала, позади поставили чувствительный экран и начали регистрировать интенсивность. Получился отпечаток исходной щели, спроецировавший лучи пушки. Микроволны СВЧ

    Микроволны СВЧ

  2. Поместили на удалении друг от друга две щели и стали обстреливать. В результате получилась интерференционная картина. Словно сложились две морские волны, прошедшие через щели волнолома. Максимумы и минимумы плотности потока, на картинке показанные светлыми и темными полосами.
  3. Когда стали пытаться выяснить, через которую щель прошел фотон и поставили два телескопа, картина интерференции пропала.

Ученые выдвинули теории: частица проходит одновременно через обе щели, либо через единственную. В результате электрон словно ударяется сам о себя, образуя картину интерференции. Что касается волновой теории, известно нечто подобное. Стали говорить, что частица «знает» о наблюдении. Нам ближе теория комментатора видео на Ютуб, сказавшего, что телескоп забирает энергию фотона, потому нельзя продемонстрировать волновую картину. Экран не является аналогичным средством измерения, отсюда результат разный.

Магнетрон в микроволновой печи работает за счет упорядоченного (если корректно так говорить) движения электронов. Не видим противоречий в опыте, забавно, что ученые не хотят видеть дальнейших аналогий с волной. В магнетроне микроволновой печи процесс управляется иначе.

Работа микроволновки

Работа микроволновки

Вне зависимости от природы частиц установлено, что в магнитном поле испущенные термокатодом электроны начинают двигаться по кругу. Чтобы создать равномерное распределение напряженности, используется два постоянных магнита по обе стороны шайбообразной рабочей камеры магнетрона.

Внутри царит вакуум, чтобы не создавать помех движению элементарных частиц. В результате придумали сделать нечто наподобие револьверного барабана, где каждая камера соединяется с центральным каналом узкой щелью. Недолго думая, ученые рассчитали размеры и создали резонатор для магнетрона микроволновой печи. В результате, гонимые электричеством и управляемые магнитом, электроны стали порождать колебания разного толка. Но выживала лишь частота резонатора магнетрона микроволновой печи, прочие быстро затухали.

Поданное на катод напряжение 3 кВ со схемной землей на аноде магнетрона микроволновой печи вызывает вращающиеся колебания заданной частоты в камерах. Съем сигнала происходит через специальный штырь в одной из множества. Добавим, что для облегчения электронам процесса покидания поверхности анода пользуются двумя уловками:

  1. С умом выбирают материал катода: вольфрам и торий.
  2. Подают напряжение подогрева (6,3 В 50 Гц) на нить накала.

Подобным образом работает магнетрон микроволновой печи. Заметьте, о природе электронов ничего в точности не известно, физики-теоретики до сих пор бьются над решением задачи, практики уже давно пользуются результатом.

Воздействие волн на пищу

Воздействие волн на пищу

Как используются колебания высокой частоты в микроволновой печи

Колебания покидают магнетрон и немедленно попадают в волновод. Размеры круглого или прямоугольного сечения выбраны так, чтобы затухания оказались наименьшими. Волна, двигаясь под углом к оси волновода и постоянно отражаясь от верхней и нижней стенок, достигает рабочего отсека. Напряженность поля велика, посторонние предметы внутри приведут к возникновению электрических пробоев в виде молний. Исключая описанное, выход волновода в рабочую камеру прикрывается слюдяной тканью, в обиходе, слюдой.

Указанный диэлектрик прозрачен для волн, свободно проходящих в отсек. Размер рабочей камеры печи выбирается, исходя из частоты магнетрона. Но быстро стало замечено: если оставить неподвижное тело греться, температура на разных участках варьируется в широких пределах. Понятно, что людям не нравится факт: первый кусок горячее второго. Объясняется явление наличием стоячих волн. В узлах амплитуда колебания поля равна нулю, на горбах максимальна. В результате получается нечто вроде интерференционной картины.

Объясним происходящее. Энергия передается молекулам воды: атом кислорода, ближе к одному боку прилепились две частички водорода. Получается нечто вроде головы с двумя шишками на боковинах черепа. Электрический отрицательный момент находится в районе основания. Когда полем захватывается эта результирующая, молекула увлекается силовыми линиями. Напряженность волны постоянно меняется, конструкция начинает проворачиваться, заваливаться вперед. Потом назад. Получается неваляшка.

Скорость колебаний чрезвычайно высока.

Магнетрон генерирует на частоте 2,45 ГГц, происходит 2,45 млрд. движений в секунду. Образуется избыточная кинетическая энергия, быстро передаваемая окружающим молекулам. Почему выбрана частота 2,45 ГГц. Чтобы создавать побольше помех сотовым телефонам и домашней сети WiFi? Нет! Просто у любой системы собственная резонансная частота.

Усиленная многократно, волна приводит в негодность здания.

Аналогично происходит с молекулой воды. Есть частоты, не вызывающие колебаний. Район связных на 2,4 ГГц отлично передает энергию пару. Воду в любом агрегатном состоянии нагревает ударно. На факте и основан принцип действия микроволновой печи. Добавим, что эффект стоячей волны блокируется вращающимся столом. Пища постоянно двигается, различные участки попадают попеременно то в минимумы, то в максимумы волны. Что обеспечит равномерный нагрев.

Как реализуются режимы микроволновой печи

Поговорили о генерации, рассказали, как энергия ведет себя внутри рабочей камеры, раскрыли процесс передачи тепла еде. Рассмотрим, как варьируется интенсивность нагрева. Магнетрон не генерирует колебания постоянно, а возбуждается импульсами высоковольтного напряжения. В результате, регулируя скважность или периодичность, добиваются приемлемых режимов.

Инверторные микроволновые печи идут дальше. Стоящий в рабочем отсеке датчик температуры сообщает системе о состоянии пищи, в результате частота следования импульсов гибко регулируется, режим получается максимально плавным. Принцип действия датчика основан на приеме инфракрасных волн: чем выше частота, тем теплее в помещении. Если говорить еще точнее, принимается одна частота, но измеряется интенсивность. С повышением температуры спектр сдвигается вверх. Общая форма является горкой с единственной вершиной. Сам датчик сечет спектр постоянно на одной частоте. Сначала гора чуть наползает подошвой на эту линию, но по мере продвижения вправо больше и больше покрывает место. В результате фиксируется рост интенсивности. Холодная пища в инфракрасном диапазоне не излучает вообще.

Режим инвертора возможно выключить, в результате правильное использование микроволновой печи гарантирует положительный результат, если обрели опыт обращения с оборудованием. Надеемся, рассказ оказался интересен, несмотря на всеобщую неразбериху в физике. Возможно, читатели разгадают загадку наблюдателя и выложат ответ в комментариях. А мы походатайствуем о присвоении аудитории Нобелевской премии перед ответственным комитетом.

Как работает микроволновая печь? — Класс!ная физика

Как работает микроволновая печь?

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 продукт 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»



Как работает микроволновка

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.

Опрос: Изготавливали ли Вы что-нибудь своими руками? (Кол-во голосов: 1006)

Да, много чего

Да, было разок

Нет, пока изучаю для того, чтобы изготовить

Нет, не собираюсь

Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты

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.

http://alielectronics.net/wp-content/uploads/2017/01/Bezimeni-2-300x168.jpg

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.

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.

http://alielectronics.net/wp-content/uploads/2017/01/Bezimeni-3-300x300.jpg

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.

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.

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.

Данные взяты с сайта: http://elektrik24.net/bytovye-elektropribory/pechi_svch/princip_raboty.html

Купить Как работает микроволновка за $

Поделитесь с друзьями статьей: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

что это, принцип работы микроволновой печи и как выбрать микроволновку для дома

Бытовая техника облегчает жизнь, дает возможность делать привычные дела по хозяйству качественнее и намного быстрее. Существует немало видов бытовой техники. Среди них важное место занимают микроволновые печи.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Устройство и принцип работы микроволновой печи

СВЧ-печь – полезный прибор, позволяющий сократить время на приготовление пищи, а также способен выполнять задачи, с которыми обычным кухонным плитам справиться не под силу: разогрев пищи, разморозка продуктов. Давайте рассмотрим, что представляет собой это устройство, как оно работает и на что обращать внимание при выборе.

Как устроена и как работает микроволновая печь

Работа такой печи основана на преобразовании магнитных сверхвысокочастотных полей. Это поле преобразуется в тепловую энергию. Принцип действия СВЧ-печи существенно отличается от кухонных плит, в которых нагрев происходит за счет нагрева поверхности соприкосновения или окружающего пространства в камере (если речь идет о духовом шкафе). В отличие от них, в СВЧ-печи нагрев происходит за счет микроволн. Они, проникая в камеру, воздействуют на молекулы воды (которые содержатся в любом продукте). Как известно из школьного курса химии, молекула воды – диполь. Она имеет разные заряды на концах: водород – положительный, а кислород – отрицательный. Под воздействием волн диполи начинают хаотично перемещаться, трутся друг о друга, что способствует выделению тепла. За счет этого и нагревается пища. При этом разогрев происходит очень быстро.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Схема электрическая принципиальная микроволновой печи

В устройство микроволновки в обязательном порядке (вне зависимости от марки и модели техники, ее характеристик), входят магнетрон и волновод – канал с металлическими стенками, служащий отражателем магнитных излучений. Помимо магнетрона, любая печь имеет предохранитель, высоковольтные конденсатор и диод, трансформатор, электродвигатель (нужен для вращения тарелки) и другие узлы. О том, какие конкретно элементы содержит определенная модель техники, расскажет схема электрическая принципиальная.

Магнетрон – специальный узел, генерирующий коротковолновое излучение с частотой 2,45 ГГц. В современных микроволновых печах мощность магнетрона может достигать 1 кВт. Так как при работе магнетрон сильно греется, в конструкции печи предусмотрен вентилятор. Это узел одновременно выполняет 2 функции: отводит тепло от магнетрона и обеспечивает эффективную циркуляцию воздуха в камере.

Как правильно выбрать хорошую микроволновку для дома

Прежде, чем выбрать микроволновку, определитесь с местом размещения. Вся бытовая техника делится на 2 вида: отдельностоящая и встраиваемая. Как правило, СВЧ-печи устанавливают на кухонном разделочном столе, но иногда техника может быть строена в столешницу. Если вы – почитатель минимализма – подойдет второй вариант. В том случае, если вам больше по душе стационарная техника, определитесь с цветом и дизайном. Согласитесь, не очень удобно, когда даже самая функциональная и производительная модель совсем не вписывается в интерьер.

Впрочем, многие производители выпускают одну и ту же модель в различных цветах. Универсальный цвет – белый. Именно такой оттенок имеют многие микроволновки, представленные на рынке. Конечно, ассортимент на этом не ограничивается. Любите контрасты? Присмотритесь к СВЧ-печам в черном, красном или коричневом, и даже в желтом, оранжевом или зеленом цветах корпуса. Наряду с ними выпускаются устройства в более сдержанных тонах: серый, серебристый, бежевый. При выборе учитывайте дизайн и цветовую гамму окружающего пространства. И, конечно же, при выборе микроволновой печи обращайте внимание не только на дизайн, но и на технические характеристики.

Объем камеры и габариты

Размеры и объем микроволновок могут быть разными. Как правило, стандартный вариант, который чаще всего встречается на рынке следующий:

  • высота – в пределах 30–35 см;
  • глубина от 40 до 45 см;
  • ширина примерно полметра.

Размеры могут колебаться в зависимости от производителя и конкретной модели, но чаще всего находятся в пределах, указанных выше.

Что касается объема, здесь выбор нужно основывать, исходя из того, как часто вы будете готовить и для скольких человек. Если вы намерены готовить в микроволновой печи в маленьких объемах или вовсе планируете использовать технику лишь для разогрева или приготовления горячих бутербродов, достаточно небольшой микроволновки с объемом 13–19 литров. Для большой семьи подойдет печь на 23 л. А если вы намереваетесь не только греть продукты, но и использовать устройство в качестве альтернативы кухонной плиты (т. е. готовить первые блюда, варить крупы, запекать мясо, делать домашнюю выпечки и т. п.) – присмотритесь к СВЧ-печи, объемом 38 литров.

Материал внутренней поверхности

Камера СВЧ-печи может иметь стальную, эмалированную или биокерамическую поверхность. Последняя – разработка компании LG. Такое покрытие еще называют антибактериальным, оно является абсолютно гладким. Его преимущества – высокая прочность, простота чистки и ухода, устойчивость к царапинам, меньшее энергопотребление (за счет того, что такая поверхность сохраняет большее количество тепла, значит, КПД выше). Считается, что при приготовлении пищи в СВЧ-печи с биокерамическим покрытием сохраняется больше витаминов и других полезных веществ, чем если использовать микроволновку с другим видом покрытия. Из минусов отметим слишком высокую цену.

Главное достоинство покрытия из нержавеющей стали – способность выдерживать высокие температуры. Такое покрытие очень прочное и долговечное, устойчивое к механическим повреждениям, к тому же его можно чистить абразивными средствами. А вот эмалированное покрытие, несмотря на свою дешевизну, считается самым недолговечным. Благодаря активному использованию, такая эмаль может повредиться уже через несколько месяцев. Конечно, при соблюдении всех правил эксплуатации и рекомендаций к уходу эмалированное покрытие может прослужить долго.

Мощность

Скорость приготовления пищи и потребление электричества зависят от мощности волн. На современном рынке представлены микроволновые печи с мощностью от 450 до 1650 Вт. Но не думайте, что чем больше, тем лучше. Слишком большую мощность может не выдержать проводка квартиры, особенно если речь идет о старых домах. С этой целью не следует одновременно включать слишком мощные потребители: например, микроволновку, утюг и пылесос вместе с электрическим водонагревателем. Не всегда для приготовления нужно использовать максимальную мощность. Ее можно и нужно регулировать. Так, большая мощность (около 900 Вт) подойдет для быстрого разогрева и приготовления, мощность 550–700 Вт обеспечивает медленный разогрев (предусмотрен рецептурами приготовления некоторых блюд), а для разморозки подойдет мощность 150–300 Вт.

Обычная, с грилем или с конвекцией: что лучше?

Однозначного ответа на этот вопрос нет. Если вам нужна СВЧ-печь только для разогрева, а все основные операции по приготовлению пищи вы будете осуществлять с помощью духовки и кухонной плиты, переплачивать за функцию конвекции и за гриль нет необходимости. Если же вы любите кулинарные эксперименты, намерены часто готовить в СВЧ-печи – лучше выбрать модель с расширенными возможностями.

Если вы хотите печь в СВЧ-технике пирожки, запеканки и прочую выпечку, присмотритесь к печам с функцией конвекции. Это функция обеспечивает равномерный прогрев и распределение воздуха по всей поверхности камеры. Работает это так: установленный в камере ТЭН производит нагрев, нагретый воздух равномерно рассредоточивается по камере вентилятором. При этом температура в микроволновке может быть 200 градусов и выше.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Микроволновка с грилем и конвекцией

В последнее время самое популярное решение среди домохозяек: сверхвысокочастотные печи с конвекцией и грилем. Они умеют приготовлять пищу 5 различными способами:

  • СВЧ-излучением;
  • конвекцией;
  • конвекцией с СВЧ в то же время;
  • микроволнами и грилем;
  • конвекцией и грилем.

Такая СВЧ-печь открывает простор для творчества и творения новых кулинарных шедевров. Впрочем, есть множество готовых кулинарных рецептов, которыми делятся производители, комплектуя свои модели отдельной книгой рецептов.

Тип управления

Управление микроволновой печью может быть сенсорным, механическим или кнопочным. В самых простейших моделях используется механическое управление: две круглые ручки, одна из которых является регулятором мощностью, другая задает время обработки пищи (таймер). Конечно, простота управления и низкая стоимость – это плюс, но такие модели устанавливают не посекундное, а поминутное воздействие. Разница в несколько минут значительна.

Микроволновки с кнопочным управлением – более современный вариант. Как правило, они оснащены дисплеем, на котором отображается время. Такие модели имеют возможность программирования того или иного режима. В самых «продвинутых» моделях предустановлено множество режимов: например, «разморозка», «курица-гриль», «картофель-фри», «тушение мяса» и прочие. Количество запрограммированных рецептов в разных моделях может отличаться.

Сенсорное управление – по сути, то же кнопочное, с той лишь разницей, что сами кнопки не видны – панель гладкая. Кроме удобства и современного дизайна положительным моментом использования сенсорных моделей является простота чистки. С другой стороны печи с сенсорным управлением продаются по гораздо большей цене, а их элементы часто перегорают из-за перепадов в сети.

Дополнительные функции

В некоторых моделях могут быть реализованы дополнительные режимы микроволновки:

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Микроволновка с тостером

  • Подача пара – способствует более быстрому приготовлению пищи, предотвращает пересушивание приготавливаемых продуктов.
  • Проветривание рабочей камеры – позволяет удалить неприятные запахи из печи.
  • Электронные весы – взвешивают продукты, загруженные в СВЧ-печь, что для некоторых хозяек очень полезно.
  • Функция двойного излучения повышает производительность печи и способствует более равномерному прогреву.
  • Тарелка Крисп – позволяет жарить продукты так же, как и на сковороде.
Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Тарелка Крисп

Обзор лучших моделей микроволновок ведущих производителей

Всем известны микроволновки с грилем, позволяющие получить блюда с аппетитной румяной корочкой. А вот компания LG пошла дальше, разработав линейку печей Black Solar Dom, использующих галогеновый нагреватель. Нагреватель излучает свет, который по своим характеристикам близок к солнечному излучению. За счет удачного тандема микроволн и света блюда готовятся намного быстрее: всего за 300 секунд такая печь может разогреться до температуры 320 °C! Все это позволяет готовить блюда в считаные секунды.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

LG Black Solar Dom

Всем известно, что яйца варить в микроволновке запрещено. Но что делать, если очень хочется? Использовать модель Wavedom MC-8483NL, предложенную тем же южнокорейским производителем. В комплектации к этой модели идет особая тарелка с куполом. За счет специального купола волны не проникают под скорлупу. Конечно, яичница – не единственное блюдо, которое можно приготовить в этой печи. В помощь владельцам бытовой техники производители создали специальную программу «русский повар», в которую заложено 16 блюд русской кухни.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Микроволновая печь Daewoo

А любителям пиццы и домашних блинчиков стоит присмотреться к продукции компании Daewoo. Для разогрева замороженной пиццы или приготовления домашней выпечки конструкторы предусмотрели специальный отсек внизу. А еще в этих микроволновках можно одновременно готовить 2 блюда, что позволит сэкономить время. Еще одна особенность – поворотный стол вращается как вокруг своей оси, так и в горизонтальной плоскости, что обеспечивает более равномерный прогрев. В моделях с системой 3D Power в изделии используется не 2, а три нагревательных элемента. Они расположены сверху, снизу и в боковой части.Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

СВЧ-печь Шарп

Любители русской кухни часто делают выбор в пользу СВЧ-печи Sharp. В ней можно печь блины, варить и жарить картофель, окорочка. Для этого есть 2 гриля: вверху – кварцевый, внизу – инфракрасный. Количество программ зависит от конкретной модели, в некоторых устройствах их может быть целых 27.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Микроволновая печь компании Самсунг

Очень интересны и печи Самсунг с функцией «любимый рецепт». Эта программа понравится тем, кто готовит пищу по уникальному рецепту. Даже если рецептура приготовления предусматривает неоднократное изменение мощности, вы сможете заранее сделать нужные настройки и заниматься другими делами, не отвлекаясь и не контролируя процесс, что очень удобно.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Печь Hyundai

Не менее широкие возможности открывают перед кулинарами микроволновки Hyundai. Здесь можно встретить все современные функции: возможность использовать одновременно режим гриля и микроволны, усовершенствованная функция разморозки и т. д.

Как правильно пользоваться и ухаживать за микроволновкой

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Используйте для СВЧ-печи правильную посуду

К посуде для микроволновой печи предъявляются особые требования. Она не должна иметь золотых ободков – такая краска содержит металл, который, в свою очередь, является проводником, из-за чего печь будет искрить. По этой же причине нельзя использовать металлическую посуду. Для приготовления пищи подходит стеклянная, фарфоровая, керамическая посуда. При этом для гриля и конвекции она должны быть еще и огнеупорной.

Принцип работы микроволновой печи и как правильно выбрать устройство

Уход за микроволновой печью

Уход за СВЧ-печью заключается в периодическом очищении наружных и внутренних поверхностей. После каждого приготовления пищи протирайте камеру мягкой влажной тряпкой, а затем сухой салфеткой. Крутящаяся тарелка моется в теплой воде. Ее, прежде чем поставить на место, нужно тщательно протереть сухой тряпкой. Не включайте грязную печь. Это может привести к прогоранию слюдяной пластины.

Помните о том, что мыть микроволновку можно не всеми веществами. Используйте только те, которые предназначены для СВЧ или, в крайнем случае, жидкость для мытья посуды. Чистить печь можно лишь при отключенной сети. Не используйте щетки. Если нужно удалить присохшие остатки, поступите следующим образом: поставьте в центре рабочего столика чашку с водой и нагревайте ее на невысокой мощности 10–15 минут. В воду можно добавить немного лимонной кислоты. Это поможет избавиться от неприятных запахов в камере.

Как работает СВЧ-печь?

СВЧ-печи — одна из самых обсуждаемых групп товаров среди многообразия бытовой техники. С одной стороны, их и приготовленные в них продукты подозревают в негативном влиянии на человеческий организм, с другой, напротив, считают гарантами полезности еды. Так что же, полезны СВЧ или нет, нужны они в хозяйстве или лучше избегать применения этой техники?

Почему СВЧ подозревают во всех «смертных» грехах, становится понятно после небольшого экскурса в физику. Нагрев в печах производится не тепловой энергией, как на плите или костре, а при помощи электромагнитного излучения. Кроме микроволновок, его «щедро» источают и мобильные телефоны, и телевизоры, и даже теплые полы, а самым гигантским его источником является Солнце. В печах применяют сверхвысокочастотные (то есть самые высокие в своем диапазоне) радиоволны. Частота, применяемая в СВЧ-печах, одинакова во всех странах и составляет 2450 МГц.

 

Текст: Ольга КУЗЬМИНА

СВЧ

КАКОЙ ЭЛЕКТРОГИМНАСТИКОЙ ЗАНИМАЮТСЯ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ?

Освежим школьные знания по физике. Электромагнитное излучение (электромагнитные волны) — распространяющееся в пространстве возмущение «магнитных полей». Электрическое поле воздействует только на дипольные молекулы — с «плюсом» на одном конце и «минусом» на другом.

Поле задает молекулам строгую ориентацию вдоль собственных силовых линий, при смене направления на противоположное молекулы послушно разворачиваются за ним. Сосчитаем интенсивность данных «физических нагрузок».

При частоте 2450 МГц происходит 2450 миллионов (!) колебаний за одну секунду. За один период волны дважды меняют свое направление с плюса на минус и обратно.

Получается, что каждая дипольная молекула за ничтожно короткий промежуток времени разворачивается 4900 миллионов раз! Эта «гимнастика» и становится причиной возникновения внутреннего трения в тканях, итогом которого является нагрев. В роли «гимнастов» выступают молекулы воды (прежде всего), жиров и углеводов.

 

ВРЕД ИЛИ БРЕД?

Именно излучение стало «камнем преткновения», из-за которого многие верят в то, что микроволновые печи несут не пользу, а вред. Давайте разберем обычные упреки в адрес этих приборов:

 

«ИЗЛУЧЕНИЕ РАБОТАЮЩЕЙ ПЕЧИ ВРЕДНО ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА?»

Из нашего рассказа уже ясно, как СВЧ-волны делают из крупы кашу и из овощей рагу. Человеческое тело, как известно состоящее на 90% из воды, помещенное в СВЧ-печь, под воздействием излучения тоже может «приготовиться», то есть произойдет термическое поражение тканей организма. Однако, производители позаботились о том, чтобы предотвратить утечку волн при работе приборов. Корпус печей выполняется из стали, которая экранирует излучение. Стеклянное окошко дверцы всегда закрыто сеткой, она тоже задерживает волны.

Безопасность работы СВЧ печей регламентируется ГОСТ Р 52161.2.25-2007. В нем указано, что «утечка микроволнового излучения не должна превышать 50 Вт/м2 в любой точке на расстоянии 50 мм или более от внешней поверхности прибора». Заметим, что наши стандарты строже зарубежных. Любая печь, что попадает на полки отечественных магазинов, обязательно проходит сертификацию как у себя на родине, так и в наших российских лабораториях.

Как именно это делается, можно составить представление по нашему тесту (№29, осень 2006 г), который показал, что «величина утечки для всех тестируемых моделей (а их было шесть) была в пределах от 0,209 до 0,527 Вт/м2».

Еще один важный фактор — СВЧ в атмосфере очень быстро затухают. Если замерить излучение на расстоянии нескольких сантиметров от печи и сравнить со значением полученным на полметра дальше, то разница составит 100 раз. Отсюда простой вывод, даже те небольшие величины микроволнового излучения, что проникают наружу, не опасны при соблюдении совсем небольшой дистанции.

Кроме того, чтобы исключить риск облучения, печи имеют двойную блокировку, которая не допускает работы магнетрона или инвертора (излучателей) при открытой дверце. Единственно возможный способ «нахвататься» волн — это довести печку до того, что ее дверца будет не в состоянии герметично закрываться, поэтому совет — держите прибор в чистоте, которая, как известно, — залог здоровья!

 

«ВОЛНЫ ЗАРАЖАЮТ ПРОДУКТЫ РАДИАЦИЕЙ?»

СВЧ излучение, в отличие, например, от рентгеновского и гамма-излучения не относят к ионизирующим, они не имеют радиоактивного действия. Поэтому «страшилки», которые так широко представлены в Интернете, не имеют под собой никакой почвы. Вывод: СВЧ не приводят к образованию свободных радикалов, не имеют канцерогенного эффекта, так как не влияют на молекулярную структуру, не приводят к появлению радиолитических соединений (цитирую из одной из статей: «молекулярная гниль — следствие радиации»).

 

«ВОЛНЫ НАКАПЛИВАЮТСЯ В ПРОДУКТАХ И ПОТОМ ПОПАДАЮТ В ОРГАНИЗМ?»

Это утверждение тоже не имеет под собой основания, как только магнетрон перестает работать, прекращается генерация излучения, поток волн прекращается. А накапливаться в тканях волны просто не способны.

 

ВИТАМИН С В ПЕЧКЕ НЕ ИСЧЕЗАЕТ

 

Главным действующим «агентом» нагрева в микроволновой печи являются молекулы воды. Волны проникают вглубь продуктов всего на пару сантиметров, но кинетическая энергия, возникающая при трении этих молекул, превращается в тепловую и передается в более глубокие слои. Причем происходит все это просто стремительно!

Как известно, максимальная температура нагрева воды 100 °С, а это значит, что готовка всегда идет в довольно щадящем режиме. Напомним, что процесс приготовления состоит в превращениях веществ (белков, витаминов, углеводов, минеральных соединений, ароматических веществ и др.) в продуктах под воздействием высокой температуры. Чем выше нагрев, тем больше веществ разрушается. Давайте сравним. Жарение на сковороде в масле протекает при температуре от 140 до 200 °С, запекание в духовке — при 160-280 °С.

Как вы видите, разница очень существенная. Именно поэтому микроволновое воздействие является более бережным по отношению к естественному набору веществ в продуктах. Например, несколько лет назад в институте питания РАМН проводились исследования сохранности витамина С в результате тепловой обработки продуктов в микроволновых печах Samsung (с биокерамикой). В итоге ученые выяснили, что 75-98% этого вещества попадают в тарелку в неизменном виде, если аналогичные блюда готовить на плите цифры получаются иные — 38-60%.

 

НЕ ПОДМАСЛИШЬ, НО ПОЕДЕШЬ

 

Микроволновая кулинария предполагает два важных отличия. Первое — можно использовать гораздо меньше воды при варке или не добавлять ее вообще. Минимум воды не только ускоряет сам процесс готовки, но и существенно влияет на питательные свойства блюд. Ведь известно, что в отвар переходят белки (до 4%), углеводы (до 13%), минеральные вещества (до 30%), витамины, например, из группы В — порядка 40%.

Второе отличие — нет необходимости применять масла или жиры, что делает блюда легче. Но если хочется положить ложку сливочного маслица или сбрызнуть блюдо подсолнечным, вреда не будет. Хотя именно масла при жарке образуют ряд вредных соединений (формальдегид, акролеин, амины, аммиак, полициклические ароматические вещества и др.), в данном случае это не так актуально, просто потому, что необходимая для подобных реакций температура в СВЧ не достигается.

 

КОГДА ХОЧЕТСЯ РУМЯНЕНЬКОГО

 

Печь с грилемКак вы уже поняли из нашего повествования, микроволновая еда по вкусу напоминает вареную, кому-то это нравится, кому-то не очень. Так вот, чтобы сделать блюда более аппетитными, производители активно оснащают свои печи грилем.

Гриль — элемент с особым инфракрасным излучением, которое нагревает не воздух, а непосредственно продукты. Грили бывают ТЭНовыми, кварцевыми и галогенными. Элементы разогреваются до очень высокой температуры — 600-800 градусов, но их тепло не способно быстро проникать вглубь. Оно работает прежде всего на поверхности.

Интенсивный высокотемпературный нагрев приводит к стремительному образованию хрустящей корочки. Уложенные на решетку продукты получают мощный тепловой заряд, от которого поры на поверхности закрываются. Благодаря этому эффекту сок мяса, рыбы, овощей остается внутри, при этом снаружи образуется румяная корочка.

Грилирование считается щадящим способом жарки, так как здесь масла и жиры не используются. Зажаренная корочка предохраняет все компоненты продуктов, определяющие его естественную питательность, вкус и аромат от разрушения. Да и сама она остается нежной. Пища получается вполне диетическая, легкоусвояемая, и вопреки стереотипу о полезной еде, с чудесным вкусом и пьянящим ароматом.

 

МИКРО-ПАРНАЯ

 

Повысить качество и вкус готовых блюд можно и иначе — при помощи пара. Сочетание работы СВЧ-излучения и действия раскаленной влаги творят чудеса — приготовление становится более равномерным, продукты сохраняют свою сочность, объем, цвет, вкус. Пар помогает лучше и быстрее размораживать, более качественно разогревать.

Принципы парообразования у печей разных компаний отличаются. Вода может превращаться в пар при помощи микроволн или специальных нагревателей, как в обычных пароварках.

Пропаривание в СВЧ — специфический процесс. Замкнутое пространство прибора или формы наполняется горячим паром, который окружает продукты со всех сторон. Поэтому рыба или мясо быстрее и равномернее нагреваются, а значит, и доходят до готовности. Но витамины и минеральные вещества остаются нетронутыми.

Пар создает интересный эффект на поверхности продуктов: он словно запечатывает поры, эти пробки и противостоят потерям веществ, они же позволяют сохранить форму. Продукты не теряют своего вкуса и аромата. При готовке на пару можно использовать меньше соли и специй.

 

ПОЛЕЗНО — ЭТО КОГДА УДОБНО

 

Микроволновки — не только гаранты диетической еды, они еще очень существенно упрощают жизнь своих владельцев!

В ЧЕМ ПРАКТИЧЕСКАЯ ПОЛЬЗА СВЧ?

1. Прибор способен упростить многие хлопотливые процессы. Один из них — размораживание. Кусочек теста или тушка рыбы приобретут комнатную температуру всего за несколько минут. С печью проще планировать свое меню, т.к. можно активнее применять продукты из морозилки, даже если загодя вы забыли вынуть их оттуда.

Особенно легким становится разогрев даже сложных в этом отношении блюд — картофельного пюре или каши. Раньше приходилось изобретать различные хитроумные способы, но теперь нужно только выложить порцию на тарелку и отправить в печку на две минуты!

2. Прибор позволяет тратить меньше времени на приготовление, размораживание и разогрев. А это делает человека более свободным, дает возможность потратить время на отдых или иные интересные занятия.

3. Современные печи стремятся быть все более функциональными. Они уже конкурируют с духовками, ростерами и пароварками, так как дают возможность выпекать при нужной температуре (режим конвекции), жарить на двух грилях (сверху и снизу), пропаривать. Все чаще можно встретить СВЧ с функцией хлебопечки для домашнего приготовления ароматного белого или бородинского. Комбинации обладают особым преимуществом, так как совместное действие разных способов обработки ускоряет процесс, повышает его качество.

4. Микроволновые печи, даже с большим набором функций, имеют элементарное управление, освоить которое может кто угодно. Но и его можно упростить, для чего создаются автоматические программы, в них уже учтены все необходимые настройки, пользователю нужно задать один или два параметра, например, вес порции и тип продукта. Нужный режим работы и продолжительность цикла расчитываются прибором автоматически.

Для более точного определения степени разогрева, разморозки или готовки применяют сенсоры — датчики, которые оценивают реальное состояние продукта и через электронную систему управляют продолжительностью цикла.

Споры о пользе и вреде могут вестись бесконечно, но те, кто уже обзавелся микроволновкой, несомненно, оценили преимущества этого достижения технической мысли и научились с толком применять его в своей жизни.

 

БУРЯ В СТАКАНЕ

 

Многие новые для человечества товары начинались с красивой или забавной легенды. Так случилось и с микроволновками. Уже тогда, в середине прошлого века, управленцы компаний понимали — ловко придуманная история привлекает внимание людей. Итак, что же они сочинили?

Дело было вечером, в лаборатории засиделся один человек, это был инженер Перси Спенсер. В то время он изучал поведение нового созданного им устройства для использования в радаре ПВО. Это был излучатель волн сверхвысокой частоты.

В промежутке между экспериментами Спенсер вспомнил о небольшой съестной заначке — батончике, лежавшем в его кармане, и стал нащупывать его рукой. Каково же было изумление нашего героя, когда вместо положенного брусочка, состоящего из орехов и шоколада, он обнаружил бесформенную массу, больше напоминавшую ореховую пасту для бутербродов. Что же случилось?

Нашего гения осенило — волны разогрели батончик, тем самым выведя его «из строя». Мощность СВЧ волн при этом составляла 10 кВт, это как минимум в 10 раз больше, чем в любой современной микроволновке! За кадром осталось только одно — отчего же не разогрелся и сам Спенсер?

Однако ему как раз было не до этого, инженеру стало интересно, а нельзя ли еще что-нибудь «раскочегарить» подобным образом? В дело пошли зерна кукурузы, их просто насыпали перед устройством, и, о чудо, они сами собой превратились в поп-корн — воздушную кукурузу. Говорят, что в тот день был проведен еще один опыт — с яйцом. Его можно назвать одновременно и удачным и неудачным, так как содержимое этого природного контейнера действительно нагрелось, но при этом раздался взрыв и горячие белок и желток разлетелись во все стороны!

Итак, всего через месяц после окончания Второй мировой войны в США был зарегистрирован патент на устройство для приготовления еды с помощью электромагнитного излучения. А спустя всего пару лет в продаже появились первые микроволновые печи.

 

МИРНЫЙ МАГНЕТРОН

 

У этого живописного рассказа есть один недостаток — это неправда. Инженер Перси Спенсер — действительно существовал, он работал в компании Raytheon, которая, как тогда, так и теперь, выполняет военные заказы правительства США. Спенсер был самородком, не имевшим высшего образования, но добившимся успеха исключительно благодаря природной одаренности, особому техническому таланту. На его счету числится более ста патентов на изобретения.

Спенсер занимался изучением волн высокой частоты и, безусловно, по публикациям и на собственном опыте узнал об их способности разогревать предметы, способные проводить электричество. Но практического применения эта информация не имела.

Эра микроволновок началась на одном из заседаний руководства компании. Обсуждался всего один вопрос — война заканчивалась и в обозримом будущем продавать военную технику будет просто некому (тогда о холодной войне еще никто не думал). Чтобы остаться на плаву, фирме требовалось перейти «на мирные рельсы», то есть освоить выпуск продукции, востребованной обычными покупателями. Вот тогда-то Спенсер и додумался, что энергия СВЧ может разогревать бутерброды, а не «засекать» немецкие и японские самолеты.

 

ЕСТЬ ИДЕЯ!

 

В чем состояла идея? Каждая печь будет оборудована магнетроном — приспособлением, генерирующим волны. Эти волны оказывают влияние только на молекулы воды (которые имеются во всех продуктах). Волны придают этим молекулам колебательные движения. А вибрация вызывает внутреннее трение, которое приводит к повышению температуры.

Еще один эффект — нагрев из-за внутреннего электрического сопротивления. Причиной этому — вихревые токи — токи Фуко, которые возникают из-за меняющегося воздействия электромагнитного поля.

 

ПРОБЛЕМЫ СВЧ-ВЕДЕНИЯ

 

Когда вопрос о создании микроволновки «перекочевал» в практическую плоскость, компания обратилась в Федеральную комиссию по связи США для выделения особой, специальной частоты. Связисты решили, что 2450 МГц — будет оптимально. Они не исходили из требований нового прибора, просто это была свободная частота, которая не использовалась ни радио- и телестанциями, ни в радиолокации. «Обретение» собственной частоты не упростило разработку печей, а только усложнило, так как длина волны составляла 12 см, то есть была в одних габаритах с внутренними размерами прибора. Проблема состояла в том, что частота не могла равномерно прогревать продукты из-за образования «стоячих» волн.

Надо сказать, что Перси Спенсер теперь работал не один, ему помогал инженер Марвин Бок. Именно он нашел решение. Марвин предложил подвесить к потолку камеры вращающийся пучок из металлических стержней. Он, словно венчик миксера, «размешивал» поле, делая его равномерным. Затем догадались устроить вращающийся поддон для продуктов, который и теперь имеется в большинстве микроволновок мира.

Еще одно решение до сих пор используется почти повсеместно (исключая несколько компаний) — это периодическое включение и отключение магнетрона. Зачем — спросите вы. Очень просто. Мощность СВЧ нельзя регулировать, но использовать ее по максимуму постоянно тоже не имеет смысла, ведь порции могут существенно отличаться, например, горсть кукурузы и цельная курица.

Если просто снизить напряжение, подаваемое на магнетрон, то волны не образуются. Спенсер додумался делать паузы в работе излучателя. Чем больше они, тем бережнее воздействие. Уровни мощности, те самые, что стоят в тех. характеристиках, просто указывают, сколько времени магнетрон работает, а сколько бездельничает. Например, при мощности 25% 75% времени уходит на «перекур». Микроволновки, вооруженные новой технологией, теперь могли размораживать, подогревать и готовить крошечные и огромные порции.

 

ГУЛЛИВЕР В СТРАНЕ ЛЮДЕЙ

 

Вернемся к пиару. Презентация первой в мире СВЧ-печи состоялась в 1947 году. Прямо скажу, в представленном агрегате мы с вами вряд ли бы признали привычную микроволновку. Детище Raytheon по габаритам смахивало скорее на холодильник — его высота была 1,7 м! А вес 340 кг! Именно поэтому демонстрировать первенца пригласили ослепительную блондинку гигантского роста, чтобы печка не казалась слишком уж громоздкой.

Обыватели новинку не оценили, эта штука с трубой для водяного охлаждения и непривычным напряжением 220 еще и стоила целых 3 тыс. долларов! А вот рестораторы, напротив, сразу поняли — прибор что надо. На разогрев каких-нибудь булок, сэндвичей и хот-догов уходили считанные минуты, обслуживание посетителей стало много оперативнее и проще.

 

ДА БУДЕТ БУМ

 

Теперь любой из нас знает как «должна» выглядеть настоящая микроволновка. Ее размеры и цена постепенно снижались до современных, но на это ушло почти 30 лет! Люди свыкались с мыслью, что греть их продукты будут волны, а не тепло. Но только в восьмидесятых доверие к уже не очень новому прибору сумело превратиться в реальный рост продаж, и микроволновка дома стала нормой.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.