Устройство микроволновой печи

Микроволновая печь работает за счет того простого факта, что излучение 2,4 ГГц ударно поглощается водой. Каждый продукт (даже печенье) содержит влагу. А мясо, овощи фрукты процентов на 60 и более состоят из живительной влаги. Понятно, что пропуская излучение частотой 2,4 ГГц через пищу, можно подогреть содержащуюся воду до приличного уровня. Устройство микроволновой печи это и позволит сделать. Кстати, на этой же частоте работает и WiFi, а пользователи персональных компьютеров не поджариваются только потому, что излучение дозировано. На некоторые передатчики следует даже получить разрешение прежде, чем использовать. В противном случае начинаются последствия, самым безобидным из которых считаем повышение температуры тела. Страдает также и репродуктивная функция.

Что внутри микроволновой печи

Сердцем микроволновой печи работает магнетрон. Испускает волны, который нагревают продукт. С какой мощность работает прибор. Как и большинство электрических экземпляров бытовой техники потребление мало зависит от того, что происходит с объектом труда. Какова бы ни была температура магнетрону на это глубоко все равно. Это не так очевидно, как кажется на первый взгляд. Например, мощность газовой горелки падает по двум причинам:

  1. Потери из кастрюли растут вместе с температурой.
  2. Эффективность нагрева также падает с повышением жара.

Устройство СВЧ печи

В случае с электричеством мощность отбирается от источника после чего так или иначе вручается по месту назначения. Какой бы горячести ни было блюдо, получает одно и то же количество ватт в каждый промежуток времени. Это что касается микроволновой печи, работающий от механического программатора. Новое же поколение приборов оснащено датчиком, измеряющим температуру пищи и в зависимости от этого гибко регулирующий скважность пачек питающих магнетрон импульсов. В результате условия готовки выдерживаются точно и стабильно, а мощность микроволновой печи все время меняется в зависимости от потребностей рецепта. Разумеется, потребление из розетки также не остается прежним.

Как устроен магнетрон. Это вакуумная камера изощренной формы, стенки которой образуют резонаторы для данной длины волны (2,4 ГГц). Начальные колебания возникают из ничего. Вселенная неидеальна, поэтому микромир полон флуктуаций, которые порождают процессы самой разной частоты. Но благодаря резонаторам в рост идут только те колебания, которые укладываются в нужную длину волны. Прочие затухают. Чтобы электроны легче покидали катод, накаляется переменным напряжением 6,3 В (примерное значение), а кроме того сюда подается разность потенциалов в единицы киловольт относительно положительного электрода. За счет этого получается громадная мощность.

К слову, не раз и не два приходилось слышать доводы о том, что существует некое напряжение, при котором колебания образуются, но попадают на анод. Получается якобы вечный двигатель, который может греть что-то там. Таким господам теоретикам уместно напомнить, что если петлей не будет забираться энергия, то и ток станет нулевым. А если на анод не упадет ни один электрон, то и нагрева не будет. Следовательно, эти домыслы хороши только для того случая, когда требуется найти идеальный режим для прибора, экономя этим энергию. Вот в этом смысл глубок, и идея витающих по спирали электронов, которые не попадают на анод, смотрится любопытно.

Ну, а принцип работы микроволновой печи целиком и полностью основан на том, что ток из розетки уходит на то, чтобы питать магнетрон, который греет пищу. Волны снимаются петлей, находящейся в резонаторе. Затем передаются в волновод, где созданы условия для распространения волны 2,4 ГГц с минимальными потерями. Один открытый торец волновода выходит в рабочую камеру и прикрыт слюдяной пластиной, а второй закупорен. Штырь петли связи торчит ровно посередине, на таком расстоянии от ограничительной стенки, чтобы это не мешало волнам отражаться в сторону рабочей камеры. Это важный аспект, можно найти положение штырька, когда суммарное излученное поле равно нулю. Энергия сложится в канале в противофазе в результате чего никакого нагрева пищи не наблюдается.

Читайте также:  Принцип работы микроволновой печи

Устройство микроволновки

Это сложно для понимания, но высокочастотные колебания при образовании интерференционной картины складываются с учетом разницы фаз, и если равна 180 градусов (противофаза), то получается полный нуль. Визуально это можно наблюдать, если правильно сложить излучение двух лазеров (необходимо когерентное излучение). На уроках физики в школах или ВУЗах часто демонстрируется нечто подобное. В точности то же происходит и в случае с микроволновой печью. Картина поля изменчива. Если внутри волновода излучение боле менее постоянно выходит в рабочую камеру, то там, где расположилась тарелка все по-другому. Интерференционная картина меняется с размерами посуды, но даже и типом пищи. В результате та мощность, которую преподносят технические характеристики микроволновых печей, далеко не вся идет в пищу.

Много энергии гасится за счет неправильного сложения фаз, какое-то число улетучивается через дверцу. В конечном итоге КПД определяют на основании чаш с водой, которые греют от одной температуры до другой, пытаясь понять и оценить результат. Важно понимать, что на практике условия даже близко не стояли с опытом. Еще раз нацеливаем внимание читателей на то, что микроволновая печь не является устройством совершенным. КПД далек от 100%, и вред может выйти не малый, если экран не в порядке. А как проверить, – вопрос отдельный.

СВЧ печь изнутри

Практика показывает, что металлическая сетка на дверце пропускает микроволновое излучение сотового телефона. Частота там немного иная… Ну, тогда попробуем ноутбук и вайфай.

  1. Выключите прибор, но вилку из сети не вынимайте.
  2. Положите внутрь ноутбук в работающей сетью.
  3. Закройте дверцу.
  4. Наблюдайте уровень сигнала.

Ловит? В этом случае защита не работает четко. Держитесь от такой микроволновой печи на почтительном расстоянии, когда работает. Корпус прибора должен быть заземлен, согласно общепринятым нормам. Мы полагаем, что дело было так:

  1. Параметры микроволновых печей оценивали в лаборатории.
  2. Поле измерялось при работающем, загруженном приборе.
  3. Уровень не должен превышать некоторых норм.

Проблема только в том, что вопрос излучений и дозировки плохо изучен, а таким измерениям доверять можно с натяжкой. В свою очередь люди, работающие на предприятиях с излучениями, получают надбавку за вредность. Вопрос щекотливый, а сам прибор пришел из США. Купите лучше мультиварку…

Читайте также:  Ремонт микроволновой печи своими руками

Конструкция микроволновой печи

Микроволновая же печь хороша, когда нужно разогреть. Есть и еще одна практика. Детские бутылочки с молоком ставят в камеру для разогрева. Не стали бы использовать принцип действия микроволновой печи в этих целях. Решайте сами, как поступить. Но некогда в Швейцарии провели опыты, которые говорят за нашу точку зрения. Противоположная поддерживается только рекламой, силой лобби промышленников и недостаточной изученностью вопроса.

Как работает микроволновая печь

После того, как так много хорошего узнали о микроволновых печах, интересно знать, как работают агрегаты. Внутри обычный сетевой фильтр, с которого в конечном итоге питается трансформатор. Выходных обмоток две. Одна достаточно символическая и представляет собой пару витков изолированного провода. Отсюда получается 6 В для питания накала катода магнетрона микроволновой печи. Прочие обмотки намотаны проводом с лаковой изоляцией и выглядят повнушительнее. Напряжение на вторичной части составляет 1-2 кВ. Затем следует выпрямитель на высоковольтном диоде и впечатляющего размера конденсаторе. Пока диод заперт, идет процесс заряда, затем на другой полуволне катод окажется под удвоенным напряжением. Что составит уже 2-4 кВ.

Эти импульсы и питают магнетрон, который выдает энергию в рабочую камеру. Работа контролируется механическим программатором. Аналогичный, только посложнее, часто стоит в стиральных машинах. Устройство микроволновой печи не требует сложных операций. Внутри просто идет набор кулачков, задающий режим работы гриля и факт включения магнетрона, а мощность микроволн регулируется периодами работы и бездействия. Внутри стоит таймер, который включает и выключает трансформатор. Это сопровождается обычным замыканием и размыканием цепи. Чтобы исключить искру, цепь дополняют реле, которое в начальный период времени не пускает ток на трансформатор, а ждет, пока поднимется напряжение на управляющем затворе. Таким образом, этот элемент берет на себя удар, и от качественного исполнения зависит многое.

В результате трансформатор то включается в цепь, то выключается из нее. А вместе синхронно с ним функционирует и магнетрон. Вот как работает микроволновая печь. Современные модели в режиме измерения температуры используют инверторную схему, по которой трансформатор питается формируемыми импульсами с нужными параметрами. Если датчик отключается, то прибор возвращается в исходное состояние.

В рассказе о том, как устроена микроволновая печь, нельзя умолчать об обилии внутренних микропереключателей, которые контролируют, закрыта ли дверца. А вот от пустого включения (без пищи) защиты нет! Микроволновая печь требует контроля.

Это интересно! Высоковольтные линии порождают ионизацию воздуха. Обычно атмосфера заполняется избытком положительных частиц, вредных для здоровья. Главными врагами были кинескопы. Сегодняшние плазменные и жидкокристаллические дисплеи ведут себя поскромнее.