Как работает печь свч: Принцип работы микроволновой печи. Справка

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

Как работает микроволновая печь :: Класс!ная физика

История изобретения.


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

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

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


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

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

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

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

Откуда берутся микроволны ?

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

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

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

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

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

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

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

Как микроволны нагревают пищу ?

Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом — отрицательный.

Таких молекул в пище много — это молекулы жиров, сахаров и воды. В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 180°. Поле волны, в котором находятся эти молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду!

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

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

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

Как нельзя поступать ?

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


Опасны ли микроволны ?

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

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

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

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

Всем приятного аппетита!

 

Журнал «Наука и жизнь»

 

Принцип работы 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.

[attention type=green]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.[/attention]

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.

[blockquote_gray]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.[/blockquote_gray]

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.

[attention type=yellow]Микропереключатели на дверце также часто называют конечными выключателями. [/attention]

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.

Устройство микроволновки.

Устройство и конструкция СВЧ-печи

Главная деталь в любой СВЧ печи – это магнетрон. Магнетрон – это такая специальная вакуумная лампа, которая создаёт СВЧ-излучение. СВЧ-излучение весьма интересным образом воздействует на обычную воду, которая содержится в любой пище.

При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды начинают колебаться. В результате этих колебаний возникает трение. Да, обычное трение между молекулами. За счёт трения выделяться тепло. Оно то и разогревает пищу изнутри.  Вот так вкратце можно объяснить принцип действия микроволновки.

Конструкция микроволновки.

Конструктивно микроволновая печь состоит из металлической камеры, в которой приготавливается пища. Камера снабжена дверцей, которая не позволяет излучению выйти наружу. Для равномерного разогрева пищи внутри камеры установлен вращающийся столик, который приводится в движение мото-редуктором (мотором), который сокращённо называется T.T.Motor (Turntable motor).

СВЧ-излучение генерируется магнетроном и через прямоугольный волновод подаётся в камеру. Для охлаждения магнетрона во время работы служит вентилятор F.M (Fan motor), который прогоняет холодный воздух через магнетрон. Далее нагретый воздух от магнетрона через воздуховод направляется в камеру и также используется для нагрева пищи. Через специальные неизлучающие отверстия часть нагретого воздуха и водяной пар выводится наружу.

В некоторых моделях СВЧ-печей для формирования равномерного нагрева пищи используется диссектор, который устанавливается в верхней части камеры микроволновки. Внешне диссектор напоминает вентилятор, но он предназначен для создания определённого типа СВЧ-волны в камере так, чтобы осуществлялся равномерный прогрев пищи.

Электрическая схема микроволновки.

Давайте взглянем на упрощённую электрическую схему рядовой микроволновки (кликните для увеличения).

Как видим, схема состоит из управляющей части и исполнительной. Управляющая часть, как правило, состоит из микроконтроллера, дисплея, кнопочной или сенсорной панели, электромагнитных реле, зуммера. Это «мозги» микроволновки. На схеме всё это изображено отдельной платой с надписью Power and Control Curcuit Board. Для питания управляющей части микроволновки используется небольшой понижающий трансформатор. На схеме он отмечен как L.V.Transformer (показана только первичная обмотка).

Микроконтроллер через буферные элементы (транзисторы) управляет электромагнитными реле: RELAY1, RELAY2, RELAY3. Они включают/выключают исполнительные элементы СВЧ-печи в соответствии с заданным алгоритмом работы.

Исполнительные элементы и цепи — это магнетрон (Magnetron), мото-редуктор столика T.T.Motor (Turntable motor), охлаждающий вентилятор F.M (Fan Motor), ТЭН гриля (Grill Heater), лампа подсветки O.L (Oven Lamp).

Особо отметим исполнительную цепь, которая является генератором СВЧ-излучения.

Начинается эта цепь с высоковольтного трансформатора (H.V.Transformer). Он самый здоровый в микроволновке. Собственно, это и не удивительно, ведь через него нужно прокачать мощность в 1500 — 2000 Вт (1,5 — 2 kW), необходимых для магнетрона. Выходная же (полезная) мощность магнетрона 500 — 850 Вт.

К первичной обмотке трансформатора подводится переменное напряжение сети 220V. С одной из вторичных обмоток снимается переменное напряжение накала 3,15V. Оно подводится к накальной обмотке магнетрона. Накальная обмотка необходима для генерации (эмиссии) электронов. Стоит отметить, что ток, потребляемый этой обмоткой, может достигать 10A.

Другая вторичная обмотка высоковольтного трансформатора, а также схема удвоения напряжения на высоковольтном конденсаторе (H.V.Capacitor) и диоде (H.V. Diode) создаёт постоянное напряжение в 4kV для питания анода магнетрона. Ток анода небольшой и составляет где-то 300 мА (0,3A).

В результате электроны, эмитированные накальной обмоткой, начинают своё движение в вакууме.

Особая траектория движения электронов внутри магнетрона создаёт СВЧ-излучение, которое и нужно нам для нагрева пищи. СВЧ-излучение отводится из магнетрона с помощью антенны и поступает в камеру через отрезок прямоугольного волновода.

Вот такая несложная, но весьма изощрённая схема является неким СВЧ-нагревателем. Не стоит забывать, что сама камера СВЧ-печи является элементом данного СВЧ-нагревателя, так как представляет, по сути, резонатор, в котором возникает электромагнитное излучение.

Кроме этих элементов в схеме микроволновой печи есть множество защитных элементов (см. термовыключатели KSD и аналоги.). Так, например, термовыключатель контролирует температуру магнетрона. Его штатная температура при работе где-то 800 – 1000C. Этот термовыключатель крепится на магнетроне. По умолчанию он не показан на упрощённой схеме.

Другие защитные термовыключатели подписаны на схеме, как OVEN THERMAL CUT-OUT (устанавливается на воздуховоде), GRILL THERMAL CUT-OUT (контролирует температуру гриля).

При наличии нештатной ситуации и перегреве магнетрона термовыключатель размыкает цепь, и магнетрон перестаёт работать. При этом термовыключатель выбирается с небольшим запасом — на температуру отключения 120 – 1450С.

Весьма важными элементами микроволновой печи являются три переключателя, которые встроены в правый торец камеры СВЧ-печи. При закрытии передней дверцы два переключателя замыкают свои контакты (PRIMARY SWITCH – главный выключатель, SECONDARY SWITCH– вторичный выключатель). Третий – MONITOR SWITCH (контрольный выключатель) – размыкает свои контакты при закрытии дверцы.

Неисправность хотя бы одного из этих выключателей приводит к неработоспособности микроволновки и срабатыванию плавкого предохранителя (Fuse).

Чтобы снизить помехи, которые поступают в электросеть при работающей СВЧ-печи, имеется сетевой фильтр — NOISE FILTER.

Дополнительные элементы микроволновки.

Кроме базовых элементов конструкции, микроволновка может быть оснащена грилем и конвектором. Гриль может быть выполнен в виде нагревательного элемента (ТЭН’а) или инфракрасных кварцевых ламп. Эти элементы микроволновки очень надёжны и редко выходят из строя.

Нагревательные элементы гриля: металло-керамический (слева) и инфракрасный (справа).

Инфракрасный нагреватель представляет собой 2 последовательно включенные инфракрасные кварцевые лампы на 115V (500 — 600W).

В отличие от микроволнового нагрева, который происходит изнутри, гриль создаёт тепловое излучение, которое разогревает пищу снаружи внутрь. Гриль разогревает пищу медленнее, но без него невозможно приготовить поджаристую курочку .

Конвектор — это, не что иное, как вентилятор внутри камеры, который работает в паре с нагревателем (ТЭН’ом). Вращение вентилятора обеспечивает циркуляцию горячего воздуха в камере, что способствует равномерному прогреву пищи.

Про фьюз-диод, высоковольтный конденсатор и диод.

Элементы в цепи питания магнетрона обладают интересными свойствами, которые нужно учитывать при ремонте микроволновки.

  • Так, по умолчанию, высоковольтный конденсатор (H.V.Capacitor) имеет встроенный резистор.

    Он служит для разряда конденсатора. Дело в том, что конденсатор находится под высоким напряжением (2 кВ), и поэтому после выключения СВЧ-печи требуется его разряд. Это предохранительная мера. Также бывает, что резистор внутри конденсатора перегорает, и конденсатор не разряжается. Поэтому перед проведением ремонта микроволновки рекомендуется принудительно разряжать конденсатор на корпус.

    Внешний вид высоковольтного конденсатора 1.0µF * 2100V AC.

  • Высоковольтный диод (H.V. Diode) является комбинированным элементом и состоит из целой вереницы последовательно включенных диодов. Это позволяет составному диоду работать с высоким напряжением. Но в этом кроется подвох. Дело в том, что протестировать такой диод стандартной методикой проверки не удастся. Мультиметр просто не сможет «открыть» такой диод из-за того, что пороговое (прямое) напряжение отпирания (VF) диодов складываются. В результате в прямом и обратном включении высоковольтный диод будет иметь высокое сопротивление.

    Так, например, для диода HVR-1X3 максимальное прямое напряжение (VF) составляет 11V. Если учесть, что обычно падение напряжения на переходе в прямом включении (VF) у кремниевых диодов составляет 1 — 1.1V, то получается, что в диоде HVR-1X3 ориентировочно смонтировано 10 последовательно включенных диодов.

    Максимальное постоянное обратное напряжение такого диода — 12kV!

  • В некоторых микроволновых печах параллельно высоковольтному конденсатору устанавливается фьюз-диод (защитный диод). По сути, фьюз-диод — это двунаправленный высоковольтный супрессор. Он служит для того, чтобы защитить конденсатор от завышенного рабочего напряжения, которое чревато выходом из строя последнего. Но на практике чаще бывает так, что он сам и выходит из строя. В таком случае ремонтники просто удаляют его из цепи, как ненужный аппендикс. На деле оказалось, что микроволновки прекрасно работают и без такого диода.

Для тех, кто желает более детально разобраться в устройстве СВЧ-печей, подготовлен архив с сервисными инструкциями микроволновых печей (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). В инструкции приведены принципиальные схемы, схемы разборки, рекомендации по проверке элементов, список комплектующих.

Также рекомендуем ознакомиться с книгой «Ремонт микроволновых печей».

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

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.

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.

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.

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:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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 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 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

  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

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

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 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

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

 

Как 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.

Микроволновые печи | Как они работают?

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

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

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

Что готовится?

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

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

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

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

Как микроволновая печь готовит пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Нравится!

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

Готовят ли микроволны изнутри?

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

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

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

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

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

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

Рекламные ссылки

Кто изобрел микроволновую печь?

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

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

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

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

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

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

Насколько эффективны микроволновые печи?

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

?

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

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

Безопасны ли микроволновые печи?

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

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

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

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

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

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

Статьи

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

Здоровье и безопасность

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

Патенты

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

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

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

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

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

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

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

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

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

Больше на нашем сайте …

Микроволновые печи | Как они работают?

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

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

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

Что готовится?

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

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

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

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

Как микроволновая печь готовит пищу?

Как микроволновая печь превращает электричество в тепло? Нравится!

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

Готовят ли микроволны изнутри?

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

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

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

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

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

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

Рекламные ссылки

Кто изобрел микроволновую печь?

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

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

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

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

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

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

Насколько эффективны микроволновые печи?

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

?

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

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

Безопасны ли микроволновые печи?

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

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

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

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

Рекламные ссылки

Узнать больше

На этом сайте

Книги

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

Статьи

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

Здоровье и безопасность

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

Патенты

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

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

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

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

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

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

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

Медиа-запросы?

Вы журналист, у вас есть вопрос для СМИ или просьба об интервью? Вы можете связаться со мной для получения помощи здесь.

Цитируйте эту страницу

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

Больше на нашем сайте …

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 за счет 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 работают микроволны?

Ярослав Моравчик / Shutterstock

Микроволновые печи невероятно быстро готовят пищу, разогревая охлажденные остатки за считанные минуты или меньше.Но как работает это великое изобретение?

Здесь мы исследуем науку, лежащую в основе одной из самых революционных бытовых приборов 20-го века.

Микроволны — это форма энергии

Микроволны — это электромагнитные волны, которые летают в космосе со скоростью света. Мы не видим микроволны, но если бы вы могли, вы бы увидели, как микроволновая печь загорается интенсивным светом.

Микроволны короче радиоволн, но длиннее инфракрасного излучения. По словам Луи Блумфилда, профессора физики в Университете Вирджинии, длина микроволновой печи, используемой для приготовления пищи, составляет около 12 сантиметров от гребня до гребня. На этой длине волны микроволны легко поглощаются большинством пищевых продуктов. Но частицы в микроволнах, известные как фотоны, не обладают достаточной энергией, чтобы повредить молекулы и вызвать рак, такой как ультрафиолетовые или рентгеновские лучи.

Микроволны зажаты между радиоволнами и инфракрасным светом в электромагнитном спектре.Микроволны, используемые для приготовления пищи, составляют около 12 сантиметров, то есть немного шире, чем диаметр бейсбольного мяча. Wikimedia Commons

Микроволновая печь

Компонент, называемый магнетроном, генерирует микроволны из электричества внутри микроволновой печи. Для питания магнетрона трансформатор преобразует стандартную бытовую электроэнергию из настенной розетки с напряжением 120 вольт примерно в 4000 вольт или выше.Напряжение нагревает нить в центре магнетрона, выкипая электронами.

Электроны испускаются при нагревании нити накала.инженер Электроны устремились бы по прямой линии к аноду или положительному выводу, который окружает нить, но два кольцевых магнита выше и ниже анода сгибают электроны обратно к нити, и они летают по круговой траектории. Магниты изгибают электроны обратно к нити накала по изогнутой траектории.инженер Микроволны создаются, когда электроны проходят мимо полостей или отверстий в аноде. Полости в кольцеобразном аноде создают микроволновый «свист», когда электроны проходят мимо.инженер «Это похоже на дуновение через стеклянную бутылку», — говорит Боб Шиффманн, президент Международного института микроволновой энергии. Но вместо звукового свиста генерируются колебательные волны определенной частоты, обычно 2,45 гигагерца. Микроволны передаются в камеру для приготовления пищи антенной, где они отражаются вокруг, в конечном итоге проникая в пищу.Дэн Иззо / YouTube Дверца микроволновой печи содержит металлическую сетку, которая отражает микроволны, как зеркало, и предохраняет их от утечки.Отверстия в сетке слишком малы, чтобы микроволны не могли проникнуть через них, но достаточно большие, чтобы пропускать видимый свет, поэтому мы можем видеть, что готовится внутри.

В большинстве микроволновых печей есть стеклянный поворотный поднос, который перемещает пищу, как карусель, так что она нагревается равномерно. Если пищу не переворачивать, ее части застревают в горячих и холодных точках микроволновой печи.

Майк Нудельман / Business Insider

Как приготовить пищу в микроволновой печи

Когда вы нажимаете кнопку пуска, «обычно требуется около 2 секунд, чтобы нагреть нить внутри магнетронной трубки», — говорит Шиффманн.Затем микроволны попадают в отделение для продуктов.

Обычно используемая частота микроволн, 2,45 гигагерца, легко поглощается водой, жиром и сахаром. Как говорит Блумфилд: «Волны имеют правильную частоту, чтобы проникать глубоко в пищу, и они передают мощность приготовления пищи в первую очередь за счет содержания воды в пище. Безводные твердые частицы почти не поглощают микроволны». Вот почему контейнеры, подходящие для использования в микроволновой печи, не нагреваются так сильно, как еда внутри них.

Микроволны нагревают пищу, например чашку кофе или ломтик лазаньи, путем вращения молекул воды вперед и назад.Молекулы воды заряжены положительно с одного конца и отрицательно с другого. По словам Блумфилда, единственная молекула воды похожа на голову Микки Мауса. Вы можете представить отрицательно заряженный атом кислорода как лицо Микки, а два меньших положительно заряженных атома водорода — как уши Микки.

Положительно заряженный конец молекулы воды пытается выровняться с электрическим полем микроволн, в то время как отрицательно заряженный конец указывает в другую сторону.Но из-за того, что поле меняет направление 2,5 миллиарда раз в секунду, уши и лицо Микки быстро перекручиваются взад и вперед.

Когда молекулы вращаются вперед и назад, они трутся друг о друга. Это создает трение, которое производит тепло.

Одна молекула воды имеет отрицательный и положительный заряд на обоих концах.инженер По словам Шиффманна, микроволновая печь готовит пищу намного быстрее, чем обычная духовка, потому что она нагревает пищу как внутри, так и снаружи одновременно. Обычная духовка или сковорода сначала нагревает поверхность продукта, а тепло постепенно перемещается к центру. Поскольку воздух внутри микроволновой печи имеет комнатную температуру, продукты не становятся коричневыми или хрустящими, как при других способах приготовления.

физика микроволновых печей

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

Библиотека научных фотографий / Getty Images

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Когда микроволны проходят через пищу, их магнитная составляющая заставляет молекулы воды внутри нее вращаться назад и вперед миллиарды раз в секунду, генерируя энергию и накапливая тепло.

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

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

Читайте научные факты, а не беллетристику …

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

Принцип работы микроволновой печи

— StudiousGuy

Необходимость — мать всех изобретений.”

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

Указатель статей (Нажмите, чтобы перейти)

Принцип работы микроволновой печи

Микроволновые печи работают по принципу преобразования электромагнитной энергии в тепловую. Электромагнитная (ЭМ) энергия относится к излучению (волнам), состоящему из электрического поля и магнитного поля, колеблющегося перпендикулярно друг другу.Когда полярная молекула, то есть молекула, содержащая противоположные заряды, попадает на путь этих электромагнитных излучений, она колеблется, чтобы выровняться с ними. Это вызывает потерю энергии диполем из-за молекулярного трения и столкновения, что приводит к нагреву. Молекулы воды, присутствующие в наших пищевых продуктах, подвергаются аналогичному явлению, когда они вступают в контакт с микроволновым излучением, нагревая пищу изнутри. Микроволны — это электромагнитные излучения с частотой от 300 МГц (0.3 ГГц) и 300 ГГц, а соответствующие длины волн находятся в диапазоне от 0,9 м до 0,0009 м соответственно. В большинстве духовок используется микроволновая печь с частотой 2,24 ГГц (т.е.длина волны = 12,2 см). Эти размеры позволяют микроволнам проникать глубоко внутрь пищи и готовить ее изнутри, в то время как температура воздуха вокруг пищи остается постоянной, поскольку воздух неполярен. Существует распространенное заблуждение, что микроволны в микроволновой печи вызывают естественный резонанс в воде. Частота микроволновой печи намного ниже любого естественного резонанса в изолированной молекуле воды, а в жидкой воде эти резонансы настолько размыты, что в любом случае едва заметны.

Основные компоненты микроволновой печи

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

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

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

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

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

Рабочий механизм

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

Преимущества микроволновой печи
  • Объемный процесс нагрева микроволн — их самая важная характеристика.В обычном способе приготовления тепло должно распространяться внутрь от поверхности пищевого продукта, тогда как распространение тепла в случае микроволновой печи осуществляется контролируемым образом с помощью микроволн.
  • Это быстрый и удобный способ разогреть еду и остатки еды.
  • Поскольку микроволны могут взаимодействовать только с полярными веществами, такими как вода, они не могут повлиять на пищевую ценность неполярных ингредиентов. Однако другие традиционные методы приготовления могут разрушить некоторые полярные, а также неполярные ингредиенты во время процесса.
  • Пользовательский интерфейс и микроконтроллер позволяют точно контролировать температуру приготовления.
  • Легкость процесса приготовления в микроволновой печи также облегчает очистку оборудования после использования.

Недостатки СВЧ
  • Важно позаботиться о том, какая посуда используется в микроволновой печи. Блюдо, которое нельзя использовать в микроволновой печи, вызовет химическую реакцию между продуктом и контейнером.
  • Стоимость оборудования высока по сравнению с другими традиционными методами приготовления.
  • Утечка микроволн может привести к электромагнитным помехам для другого электрического оборудования, находящегося поблизости. Установленные у некоторых пациентов кардиостимуляторы особенно уязвимы к такой утечке излучения.
  • Микроволновое излучение может нагревать ткани тела так же, как и пищу. Воздействие высоких уровней микроволн может вызвать болезненный ожог.В частности, глаза и семенники уязвимы для микроволнового нагрева, потому что в них относительно мало крови для отвода избыточного тепла.
  • Еще одним недостатком микроволновых печей является их ограниченная мощность и из-за этого они не лучший вариант для больших семей.

Меры предосторожности при использовании микроволновой печи

  • Как и для многих других электроприборов, важно следовать инструкциям производителя по рекомендуемым процедурам эксплуатации и мерам безопасности для вашей модели духовки.
  • Используйте пригодную для использования в микроволновой печи посуду, специально изготовленную для использования в микроволновой печи.
  • Микроволновую печь нельзя эксплуатировать с открытой, изогнутой или сломанной дверцей.
  • Во избежание неудач не рекомендуется стоять прямо перед микроволновой печью во время ее работы.
  • Жидкости нельзя нагревать дольше рекомендованной температуры, так как это может привести к попаданию водяных паров на электрические компоненты и нарушению их работы.
  • Необходимо периодически очищать полость водой с мягким моющим средством. Не рекомендуется использовать для очистки губки, металлическую мочалку или другие абразивные материалы.

Кто изобрел микроволновую печь?

Микроволновая печь — это кухонный прибор, который есть почти в каждом доме в США, по данным Бюро статистики труда США, у 90 процентов домохозяйств. Одним нажатием пары кнопок это повсеместное устройство может вскипятить воду, разогреть остатки, приготовить попкорн или разморозить замороженное мясо за считанные минуты.

Микроволновая печь была изобретена в конце Второй мировой войны. Однако им потребовалось время, чтобы это понять. Сначала они были слишком большими и дорогими, и люди не доверяли им из-за радиации, которую они использовали. В конце концов, технологии улучшились, и опасения исчезли. К 2000-м годам американцы назвали микроволновую печь технологией № 1, которая облегчила им жизнь, по словам Дж. Карлтона Галлава, автора «Полного руководства по обслуживанию микроволновых печей».

И все это из-за счастливой случайности с растопленным шоколадом.

Случайное изобретение

Перси ЛеБарон Спенсер был инженером-самоучкой, который так и не закончил гимназию, согласно данным Юго-западного музея инженерии, связи и вычислений. Находясь в Raytheon Corp., он работал над магнетронами — электронными лампами, которые производят микроволновое излучение и используются в радиолокационных системах. В 1941 году он разработал более эффективный способ их производства. Его инновация позволила увеличить производство с 17 до более 2600 единиц в день.

Спенсер проверял магнетрон, когда заметил, что плитка шоколада в его кармане расплавилась, согласно истории компании Raytheon.Заинтригованный, Спенсер проверил другие продукты, включая ядра попкорна, и заметил, что все они лопаются. Он поднес яйцо к магнетрону и наблюдал, как оно начало трястись, а затем взорваться. По словам Галлавы, Спенсер понял, что продукты подверглись воздействию микроволновой энергии низкой плотности. Затем он построил металлический ящик и подал в него микроволновую энергию. Энергия попала в ящик, но не могла выйти — микроволны не проходят через металл. Спенсер обнаружил, что микроволновые печи могут готовить пищу быстрее, чем обычные печи, использующие тепло.Он подал заявку на патент в 1945 году. (Спенсер получил 150 патентов за всю свою карьеру, согласно Национальному залу славы изобретателей. Он умер в 1970 году.)

Первая коммерческая микроволновая печь была испытана в одном из ресторанов Бостона в 1947 году. Позже в том же году Raytheon представила Radarange 1161. Его высота составляла 5,5 футов (1,7 метра), а вес — 750 фунтов. (340 кг) и стоила 5000 долларов, по словам Галлавы. Его пришлось подключить к водопроводу, потому что магнетрон имел водяное охлаждение.Потребовалось несколько лет, чтобы общественность преодолела свое первоначальное сопротивление, но по мере совершенствования технологий популярность микроволновых печей росла, особенно в пищевой промышленности. В ресторанах можно хранить готовые блюда в холодильнике и нагревать их, чтобы уменьшить количество отходов. Другие предприятия пищевой промышленности использовали микроволновые печи для обжаривания кофейных зерен и арахиса, размораживания и предварительной обработки мяса и даже очистки устриц.

В других отраслях промышленности также нашли применение микроволновое нагревание. По словам Галлавы, микроволновые печи также используются для сушки пробки, керамики, бумаги, кожи, табака, текстиля, карандашей, цветов, мокрых книг и спичечных головок.

Tappan, производитель бытовой техники, представил первые микроволновые печи для домашнего использования в 1955 году, но, по словам Галлавы, из-за их большого размера — размером с плиту — и высокой стоимости — 1295 долларов — было продано немного. Raytheon приобрела Amana Refrigeration в 1965 году, а два года спустя была представлена ​​модель Amana Radarange, которая могла поместиться на кухонной столешнице. Это стоило чуть меньше 500 долларов.

Вскоре микроволновые печи стали более популярными, чем даже посудомоечные машины, из-за уменьшения размеров и стоимости.По словам Галлавы, в 1975 году только 4% домов в США имели микроволновые печи; в 1976 году это число подскочило до 14 процентов. По данным Статистического управления труда, сегодня около 90 процентов домашних хозяйств в США имеют микроволновые печи.

Как работает микроволновка?

Микроволновые печи используют радиоволны определенной частоты — 2450 мегагерц с мощностью от 500 до 1100 Вт, по данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Пища, хранящаяся в микроволновой печи, бомбардируется микроволнами со всех сторон.Молекулы воды в пище поглощают микроволны, и возникающие в результате вибрации выделяют тепло и готовят пищу. Микроволны проходят через пластик, стекло и керамику, но не через металлы, поэтому, согласно SciTech, не рекомендуется использовать металлические контейнеры или посуду в микроволновой печи.

Магнетрон генерирует микроволны. Согласно EngineerGuy, магнетрон — это два постоянных магнита по обе стороны от вакуумной трубки. Согласно Tech-Faq, микроволновое излучение создается потоком электронов, создающим магнитные и электрические поля.Микроволны направляются в камеру духового шкафа для нагрева и приготовления пищи.

Безопасность микроволн

С самого начала разработки микроволновые печи получили плохую репутацию из-за использования микроволнового излучения. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), микроволновые печи безопасны при правильном использовании и поддержании в хорошем состоянии. Хотя огромное количество микроволнового излучения может быть вредным, духовки сконструированы таким образом, чтобы излучение оставалось внутри духовки, и оно присутствует только тогда, когда духовка включена, а дверца закрыта.Минимальное количество излучения, которое может просочиться, в первую очередь через стеклянную дверь, значительно ниже международных стандартов.

По данным ВОЗ, несколько стран и международные комитеты по стандартам установили предел выбросов продукции в 50 Вт на квадратный метр в любой точке на расстоянии 5 сантиметров от внешних поверхностей духовки. На практике микроволновое излучение существенно ниже этого предела. Кроме того, экспозиция быстро уменьшается с увеличением расстояния: человек, находящийся в 50 см от духовки, получает примерно одну сотую микроволнового излучения человека, находящегося на расстоянии 5 см.

Основная проблема для здоровья, когда дело доходит до использования микроволн, заключается в том, что в целом микроволны нагреваются неравномерно и могут привести к тому, что часть пищи будет либо недоварена, либо очень горячая, поэтому необходима осторожность — а также несколько дополнительных минут — для тепла, чтобы уравновесить еду. Первичная травма в результате использования микроволновой печи — это ожог горячей пищей и жидкостями или частичками горячей пищи от взрывов пищевых продуктов, например яиц в скорлупе, при неравномерном приготовлении.

Пищевая ценность

Есть также опасения по поводу пищевой ценности продуктов, приготовленных в микроволновой печи.По данным ВОЗ, эти опасения основаны на заблуждениях. Пищевая ценность продуктов, приготовленных в микроволновой печи по сравнению с обычной духовкой, практически отсутствует, а приготовление пищи в микроволновой печи не делает ее радиоактивной.

В статье 1982 года, опубликованной в Critical Reviews in Food Science and Nutrition, были рассмотрены данные нескольких исследований о влиянии приготовления в микроволновой печи на питательную ценность влаги, белков, углеводов, липидов, минералов и витаминов.Авторы пришли к выводу, что между продуктами, приготовленными традиционными и микроволновыми методами, не существует значительных различий в питании.

В 2010 году группа исследователей из Мадридского университета Комплутенсе в Испании приготовила самые разные овощи, от артишоков до кабачков, используя самые разные методы — от варки до жарки и приготовления в микроволновой печи. Они измерили количество антиоксидантов, присутствующих до и после приготовления. Они обнаружили, что выпечка, приготовление на сковороде и микроволновая печь приводят к наименьшим потерям, в то время как кипячение и приготовление под давлением являются самыми тяжелыми для антиоксидантов.Жаркое было где-то посередине.

Будущее микроволновых печей

Согласно SciTech, многие современные микроволновые печи содержат датчики, которые автоматически останавливаются, когда еда завершена. Компания Samsung разработала микроволновую печь, которая предлагает множество способов приготовления. В дополнение к размораживанию мяса и разогреву остатков в духовке можно жарить и запекать. Он также имеет цикл ферментации, который можно использовать для приготовления свежего теста и йогурта.

Микроволновая печь от NXP Semiconductors использует твердотельную радиочастотную энергию для приготовления пищи.Микроволновая печь контролирует, где, когда и сколько энергии передается непосредственно в пищу.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *