www.i-220.ru

Я и 220

Интересные факты о микроволновой печи

Рассмотрим физику микроволновых волн и способы использования их в технических устройствах, параметры и историю создания микроволновой печи, распространенные заблуждения о микроволновке, вроде таких, что в ней нельзя готовить яйца.

Физические основы Микроволновую печь все мы давно используем в быту: дома, в офисе, в кафе, в столовой. Использовать ее просто, что приводит к не совсем верному заключению о простоте конструкции. Впрочем, мало кто задумывается, как работает микроволновая печь. Пространство пронизано электромагнитным излучением: солнечным и звездным светом, теплом нагретых тел, ультрафиолетом, благодаря которому кожа становится темной, «шоколадной» или «бронзовой». Все это разные варианты электромагнитных волн. Основной параметр электромагнитной волны – ее длина. Так, различимый глазом свет имеет длину волны 380–790 нм. Мы видим свет, поскольку он является пусковым механизмом химических реакций в сетчатке. Тепло нагретых тел и огня невидимо, т. к. имеет длину волны 2–2000 мкм, однако впитывается кожей, приводя к нагреванию тела. Волны длиной 10–100 см с частотой от 300 МГц до 3 ГГц избирательно воздействуют на воду, приводя к упорядочиванию биполярных молекул воды вдоль силовых линий. Использование переменного поля приводит к быстрому перестраиванию молекул. Они буквально бьют друг друга, передавая энергию смежным молекулам. В результате кинетическая энергия молекул повышается. Чем больше выражены колебания, тем выше становится температура. Пища содержит то или иное количество воды, на которую и воздействуют дециметровые волны, благодаря чему происходит ее разогрев.

Устройство микроволновой печи

рис. 1 Магнетрон 

Центральная часть («ядро») микроволновки – магнетрон. Это устройство, генерирующие волны определенной частоты, обычно 2450 МГц, которые лучше всего поглощаются молекулами воды. Для передачи излучения внутрь микроволновой печи служит волновод – отверстие, прикрытое материалом, проницаемым для волн необходимой длины. Энергию к магнетрону подает трансформатор, повышающий напряжение (на входе ток 220 В, на выходе в десятки раз больше). Имеется и блок управления, позволяющий выбрать мощность и время разогрева, а также осуществляющий другие функции, например, «отсроченный старт» или «таймер». Для разогрева пищи ее нужно поместить внутрь металлической камеры с плотной дверцей из металла. Внутри микроволновки предусмотрена вращающаяся подставка (стол), главная функция которой – равномерно подставлять разогреваемое блюдо под излучение. В некоторых печах предусмотрен гриль и вентилятор для наддува воздуха и обеспечения конвекции (смешивания) воздуха внутри устройства.

Исторический экскурс

Первый магнетрон был запатентован чешским изобретателем А. Жачеком в 1924 г. Затем магнетроны начали свой путь по разным странам – США, Японии, СССР. В первое время они применялись в качестве источника сантиметровых радиоволн для радаров. Микроволновая печь была запатентована американцем П. Спенсером. Идея об использовании магнетрона в качестве печки пришла ему совершенно случайно. Он, работая над более «продвинутым» радаром, оставил на магнетроне свой гамбургер. Вскоре гамбургер изрядно прогрелся, распространяя запах жареного мяса, сыра и хлеба. Первые заказы микроволновых печей были военными. Так, первые модели были просто огромными: до 2 метров высотой, весом до 350 кг, мощностью до 3 кВт, пригодные лишь для ускорения размораживания замороженных продуктов питания. Цена достигала 3000 долларов США за штуку. Несколько отстал СССР: здесь микроволновая печь появилась лишь в 1980 году. Первые печи выпускались на заводе ЗИЛ, позднее – Южмаш, Электроприбор и ДМЗ.

Мифы и реальность

Микроволновку в народе наделяют удивительной силой. Так, говорят, что она может стать бомбой, если внутрь положить металл и запустить магнетрон. В действительности же никакого взрыва не будет, лишь по поверхности металла начнут «танцевать» огоньки – искры, вызванные т. н. «блуждающими токами. Существует мнение, что включенный при открытой дверце магнетрон «убьет» все электрические приборы на расстоянии нескольких метров. Это не так. Во-первых, при открытой дверце современную микроволновку просто нельзя включить, да и умудрившись сделать это, вывести электронику из строя вряд ли получится. Можно ли готовить сырые яйца в микроволновке? Можно, правда, для этого нужно сделать достаточно большое отверстие в скорлупе для выхода пара, иначе произойдет маленький взрыв, и придется отмывать камеру.