Principiul cuptorului cu microunde și posibilitățile dispozitivului

Cuptoarele cu microunde au intrat în viața noastră destul de mult timp, dar disputele legate de utilitatea și siguranța lor sunt încă efectuate. Este curios că, atunci când rezolvăm astfel de întrebări la diverse forumuri și întruniri personale, majoritatea covârșitoare nu înțelege nici măcar principiul funcționării cuptorului cu microunde.

De aceea, înainte de a pune întrebarea: este prietena sau inamicul dvs., este logic să aflați ce este această unitate uimitoare, capabilă să fiarbă un pahar de apă sau să gătească o găină fără a folosi o sursă vizibilă de căldură. Practic, toată lumea a văzut un cuptor cu microunde în lucru, dar foarte puțini oameni își imaginează cum o face.

Acțiunea și principiul muncii

Principiul cuptorului cu microunde este pus în numele său - impactul asupra corpului (în acest caz, produselor) - radiației cu microunde (radiația cu microunde sau pur și simplu cu microunde). Sub influența oscilațiilor electromagnetice de înaltă frecvență, produsele se încălzesc până la o temperatură ridicată, ceea ce le permite să se încălzească sau chiar să se gătească feluri de mâncare fără a folosi încălzitoarele clasice. Apropo, aceeași metodă este folosită nu numai pentru prepararea alimentelor, ci și pentru prelucrarea termică a produselor tehnice: recoacerea și întărirea, de exemplu, exerciții, cuțite, cuțite etc.

Condiția principală necesară funcționării cu microunde este prezența așa-numitelor molecule polare în obiect. Este pe ele și câmpul electromagnetic al dispozitivului. Din fericire, practic în toate produsele alimentare (cu excepția, poate, complet deshidratat), există apă, care constă în astfel de molecule. Căzând într-un câmp electromagnetic alternativ, astfel de molecule încep să-și schimbe rapid poziția, urmând direcția schimbătoare constantă a câmpului magnetic. În procesul de rotație, aceste molecule se freacă literalmente unul împotriva celuilalt, dar toată lumea știe ce se întâmplă. Încercați repede să frecați palmele unul de celălalt - simțiți căldura?

Datorită câmpului electromagnetic variabil, moleculele de apă polară încep să se rotească rapid.

Principala diferență între efectul radiației microundelor asupra unui obiect din frecare obișnuită sau încălzire cu o flacără deschisă este că nu numai încălzirea suprafeței obiectului, ci și a straturilor adânci. Acest lucru se datorează faptului că radiația cu microunde acționează nu numai pe suprafața obiectului, dar penetrează adânc în ea, determinând moleculele să se miște și să se încălzească.

Adâncimea de penetrare depinde de frecvența radiației. Și pentru cuptorul cu microunde standard, care funcționează la o frecvență de 2,4 GHz, este 1.5-2.5 cm. Este ușor de imaginat că, de exemplu, o chiftea plasat în cuptorul cu microunde, și complet încălzit uniform pe interior și exterior. Și o va face în cel mai scurt timp posibil, deoarece viteza de încălzire a corpului în câmpul de microunde este de 0,3-0,5 grade pe secundă. 10 secunde - + 5 grade. Momentul este de + 30 de grade.

Avantaje și dezavantaje

Deci, este timpul pentru a formula principalele diferențe între încălzirea cu microunde și clasic:

1. Nivel ridicat de încălzire. Deoarece procesarea câmpului de înaltă frecvență (HF) se realizează simultan pe tot volumul, produsul se încălzește extrem de repede - în câteva minute.
2. Încălzire uniformă. Datorită încălzirii uniforme, nu este necesar să se încălzească stratul exterior la o temperatură ridicată. Acest lucru elimină arderea.
3. Posibilitatea automatizării pregătirii. Când folosiți cuptorul cu microunde nu este nevoie de a monitoriza procesul - de a interveni, flip, etc. Este suficient pentru a specifica greutatea și tipul de produs și a promis să descrie funcționarea necesară: încălzire, gătit etc. Restul dispozitivului va face propriile sale ...
4. Incapacitatea de a frige. Câmpul cu microunde, spre deosebire de o tigaie sau un grătar, încălzește în mod uniform mâncarea și, prin urmare, nu poate fi prăjită până când nu este clară.

Singurul aparent, dezavantajul inerent în cuptorul cu microunde, este incapacitatea de a prăjire, dar designerii au decis întrebare, echiparea termoelektronagrevatelyami dispozitiv convențional ca în cuptor electric. Cu ajutorul lor, puteți prăji cu ușurință produsul. În plus, există așa-numitele plăci Krusti fabricate din material special, care este încălzit în siguranță de curenți de microunde. Așezați o cotletă pe o astfel de farfurie și aragazul nu numai că gătește rapid, dar și se prăjește, deoarece această tigaie este încălzită la 200 de grade.

Cuptor cu microunde

Acum este timpul să dați seama cum funcționează cuptorul cu microunde. Inima oricărui astfel de aragaz este un generator special, care creează un câmp electromagnetic de înaltă frecvență de înaltă intensitate. Se numește magnetron. Mai mult, câmpul creat de acesta, cu ajutorul ghidurilor de undă de un design special, este trimis în cameră pentru produse. Ea face acest lucru în așa fel încât întregul volum interior al camerei să fie "umplut" cu câmpul în mod egal, asigurând o încălzire calitativă a produselor de orice volum. În plus, paletul rotativ, care este echipat cu cele mai multe microunde, contribuie, de asemenea, la acest lucru.

Magnetron ocupă locul cel mai onorabil sub capacul dispozitivului.

Controlează funcționarea unității electronice a generatorului RF, asamblată pe un microprocesor. Microprogramele integrate în unitate vă permit să setați modul de gătire dorit, să controlați temperatura camerei, umiditatea, timpul de gătire. De asemenea, ele monitorizează și siguranța utilizării soba - este închis în cazul în care ușa de protecție în cazul în care există o defalcare izolației, dacă temperatura din interiorul camerei de mai sus, controlul critic și direct al controlerului nu este executată crescut de la panourile de un anumit tip - .. Tastaturile, atingere, etc Și, desigur , există în cuptor și o unitate de alimentare care furnizează energie tuturor electronicii și magnetronului în sine.

Acesta este aspectul cuptorului cu microunde pe diagrama.

Pericol și daune ale cuptorului cu microunde

Și acum cea mai importantă întrebare care îngrijorează aproape fiecare proprietar al cuptorului cu microunde: dispozitivul prezintă vreun pericol pentru ceilalți? Există multe mituri despre pericolele utilizării cuptorului cu microunde tehnologii în viața de zi cu zi. Cele mai importante sunt:

1. Risc de radiații.
2. Pericol de radiații electromagnetice.
3. Influența slabă a cuptorului cu microunde asupra calității produselor pregătite.
4. Posibilitatea deteriorării fizice a câmpului cu microunde.
5. Risc crescut de electrocutare la tensiuni înalte.

Răniri cauzate de radiații

Conform acestui mit, toți cei care se află lângă cuptorul cu microunde primesc expunere la radiații. Mai mult decât atât, chiar aragazul oprit "nu strălucește" mai rău decât tractorul de la Cernobîl. Dar dacă credeți că elementele de bază ale fizicii nucleare (toate au trecut-o la școală), radiația cu care se teme atât de toată lumea și care reprezintă într-adevăr un pericol este radiația ionizantă.

Uită-te la lista, care enumeră tipurile de radiații electromagnetice, aranjate în ordinea descrescătoare a lungimii lor de undă:

1. undele radio - 10 km - 0,1 mm;
2. infraroșu - 1 mm - 780 nm;
3. lumină vizibilă (lumină) - 780 - 380 nm;
4. radiație ultravioletă - 380 - 10 nm;
5. Raze X - 10 - 17;
6. rezistența la radiații gama - mai mică de 5 pm.

Din întreaga listă, numai ultimele două elemente sunt ionizatoare complete și parțial ionizante - partea a treia (lumina UV). Și pentru a lăsa după ei radiații induse poate doar radiații gamma. Lungimea de undă a câmpului electromagnetic al cuptorului cu microunde este de 12 cm. Este mult mai logic să ne fie frică de lumina vizibilă emisă de un bec Ilich, a cărui putere de ionizare este de 3 ordine de mărime mai mare decât radiația cu microunde. Dar, în ciuda evident, nimeni nu se teme de becuri, cuptoare cu microunde - aproape totul.

Radiația de înaltă frecvență modifică proprietățile produselor.

Există o opinie că, după vizitarea cuptorului cu microunde, produsele își schimbă structura fizică. Unele legături sunt presupuse distruse, altele apar, încărcarea variază, polul, gradul, memoria - orice. După toate aceste rușine, alimentele utile se transformă în otrăvire.

Radiațiile cu microunde, așa cum sa menționat mai sus, afectează moleculele polar, care sunt molecule de apă. Astăzi, știința știe cu siguranță că apa este un corp amorf și, în general, nu are structură, dacă nu într-o stare înghețată. Cum se poate schimba această structură chiar dacă un corp amorf nu o are deloc?

Nașterea acestui mit este cel mai probabil, conceptul de „apă structurată“, care a apărut ca urmare a tuturor posibile homeopatiei tipuri pseudoștiință și „pentru mediul de afaceri,“ de vânzare „încărcare“ tăvi pentru apă și alte minuni paralele lumi art.

Curent electric

Cât de mult dispozitivul este sigur din punct de vedere electric.

Temerile că cuptorul cu microunde este periculos în ceea ce privește șocul electric, în principiu, sunt de înțeles. Pentru a opera magnetronul necesită o sursă de tensiune ridicată - aproximativ 4 kV. Dacă adăugăm la aceasta puterea unui cuptor cu microunde modern, care poate ajunge la un kilowatt, atunci toată oroarea unei persoane departe de un electrician devine clară. Cu toate acestea, aceeași persoană este destul de liniștită folosind un aspirator de un kilometru și jumătate și o sobă electrică de 2 kilovoliți.

Amintiți-vă de tubul obișnuit de imagine, care ne-a servit de zeci de ani și continuăm să slujim și astăzi. Tensiunea la anodul de accelerare kinescopul său atinge 30 kV. Acesta este aproape un ordin de mărime mai mare decât tensiunea pe magnetron. Dacă deschideți cuptorul cu microunde, atunci puteți ajunge sub tensiune. Dar în televizor, la urma urmei, capacul din spate este doar patru șuruburi! Și acum gândiți-vă: aveți mulți prieteni care au fost uciși de curentul unui rău TV? Astfel, cuptorul cu microunde în ceea ce privește siguranța electrică nu este diferit de orice alt aparat de uz casnic.

Nociv pentru radiațiile cu microunde pentru organism.

Da, cuptorul cu microunde este dăunător pentru oameni. Dar masa de dispozitive moderne funcționează la aceeași frecvență: modem Wi-Fi, telefon mobil, smartphone. Lucrul cu ei este considerat sigur. Deci este o radiație cu microunde dăunătoare sau inofensivă? Daunatoare, dar numai atunci cand un anumit nivel este depasit. Telefonul dvs. mobil emite radiații, dar puterea transmițătorului este mică. Deși păstrați-l la templu, convorbirile telefonice periodice nu vă vor afecta sănătatea. Un alt lucru - un cuptor cu microunde. Puterea transmițătorului său atinge mii de wați.

Dar, în primul rând, spre deosebire de un telefon mobil, radiația magnetronului nu este îndreptată în toate direcțiile, ci în camera de lucru. În al doilea rând, și cel mai important, camera, ca și ușa sa, are o acoperire specială pentru a împiedica ieșirea din zona de lucru a radiațiilor. Desigur, stratul de acoperire nu întârzie cuptorul cu microunde cu 100%, dar acest lucru nu este necesar. Nu țineți cuptorul cu microunde la templu ca un telefon și nu-l utilizați, timp de ore cu nasul îngropat în ușă. În plus, intensitatea cuptorului scade proporțional cu pătratul distanței.

Ce spun cifrele despre asta? Deschidem documente medicale care normalizează radiația maximă permisă pentru ființe umane și citim: nu mai mult de 10 μW / cm. E ceva mai mult sau mai puțin? Este timpul să vă uitați la imaginea de mai jos:

Dependența intensității câmpului la distanța față de cuptorul cu microunde.

La ușa cuptorului cu microunde, intensitatea câmpului electromagnetic este destul de ridicată - 5 mW / cm. Dar, la o distanță de o jumătate de metru, acesta este atenuat de două ordine de mărime, și la o distanță de o jumătate de metru sub nivelul maxim admis de jumătate. Astfel, dacă nu stați cu cuptorul cu microunde pornit literalmente într-o îmbrățișare și nu-l utilizați tot timpul, nu vă puteți teama pentru sănătatea dumneavoastră. Dar poți deschide ușa? Este posibil, doar magnetronul se oprește imediat, deoarece are protecție "de nebun". Această apărare nu vă va da o mână (și capul cuiva) în dispozitivul de lucru, pentru a verifica dacă acesta este "la atingere".

Odată ce deschideți ușa, automatizarea va scoate energia de la magnetron.

Astfel, un cuptor de lucru cu microunde, supus regulilor elementare de funcționare detaliate în instrucțiunile atașate, este absolut sigur pentru oameni.