Как работает микроволновка

Микроволновая печь или в простонародье «микроволновка» является на сегодняшний день одним из самых популярных электрических бытовых приборов, используемых на кухне. Рассмотрим принцип ее работы.

Для чего предназначена

Микроволновая печь предназначена для приготовления и разогрева пищи. На сегодняшний день она является самым удобным и компактным бытовым прибором, используемым для разогрева продуктов питания. По сравнению с громоздкими электроплитами и электрическими духовками, микроволновые печи легко перемещать как в пределах кухни, так и можно брать с собой на дачу и даже в поездку. 

Принцип действия

И если, к примеру, электрическая плита или духовка используют в своей работе свойство выделения тепла за счет прохождения через проводник (нагревательный элемент) электрического тока, то микроволновка использует несколько иные физические процессы.

Суть ее работы заключается в использовании некоторой части спектра электромагнитного излучения, а именно микроволн длиной от 1 мм (300ГГц) до 1 м (300 МГц). Но так как в микроволновом диапазоне работают еще и системы радиолокации, радионавигации, спутниковое телевидение и мобильные телефоны, то современные бытовые микроволновые печи используют лишь очень узкий диапазон, а именно частоту 2,45 Гц. Это соответствует длине волны в 12,25 см.

При нагреве пищи используется электромагнитное поле микроволн, а точнее сказать его электрическая составляющая (электрическое поле). Нагревается вещество благодаря наличию в нем так называемых «дипольных молекул», на одном конце которых присутствует положительный электрический заряд, а на другом – отрицательный. Многие считают, что пища нагревается за счет наличия в ней воды. На самом деле это только отчасти правильно. Действительно дипольные молекулы есть в воде, но не только. Они присутствуют также в жирах и сахарах.

Так вот, под действием микроволн, а точнее электрического поля, которое они порождают, дипольные молекулы ориентируются в одном направлении (вдоль силовых линий поля). Но ведь поле непостоянно, и меняется со скоростью в несколько миллионов раз в секунду. С такой же скоростью меняют свою ориентацию и молекулы. И как раз во время этого «сумасшедшего» движения они трутся друг об друга. А трение приводит к нагреву.

Правда микроволны проникают лишь на небольшую глубину (около 3 см), внутренним же частям пищи тепло передается за счет такого физического явления, как теплопроводность.

Из чего состоит

Основной частью любой микроволновой печи не зависимо от формы и размеров является магнетрон – высоковольтный вакуумный электрический прибор, который собственно и излучает микроволны. Питание он получает от высоковольтного трансформатора.

Кроме этого корпус микроволновки помимо своего прямого назначения выполняет еще и роль электромагнитного экрана, который не дает микроволнам распространятся наружу и тем самым влиять на состояние нашего организма.

В состав микроволновки также входят электрические двигатели, которые крутят поворотный столик с едой, гриль, а также вентиляторы для охлаждения магнетрона и других составных частей данного электроприбора.

Интересно

Электрическая мощность нагрева в современных микроволновых печах регулируется не за счет изменения питающего электрического напряжения, а за счет периодического отключения магнетрона. То есть в зависимости от выбранного режима магнетрон включается и отключается на разное время, но зато когда включается, работает постоянно и на полную мощность.

Есть класс микроволновок, в которых мощность изменяется традиционным способом. Они называются инверторными. Однако за счет более сложной электрической схемы, а также дороговизны, не так популярны.