Как работает микроволновка — принцип действия простыми словами

СВЧ-печь — привычный атрибут современной кухни. В этой статье, эксперты Miele рассказывают о принципах работы микроволновой печи.

Принцип работы микроволновой печи

Аббревиатуру «‎СВЧ» расшифровывают как «‎сверхвысокочастотное излучение». Именно на нем основан принцип работы микроволновки. Нагрев пищи происходит под воздействием волн с частотой 2,4 МГц. Они нагревают наружный слой продуктов, проникая на глубину не более 3 сантиметров. Внутренняя часть прогревается за счет нагрева внешней.

При включении прибора происходит ускорение частиц — они поляризуют молекулы воды в разогреваемых блюдах, выстраивая их вдоль линий электромагнитного поля. Это движение вызывает нагрев продукта.

Как работает магнетрон в микроволновке

Магнетрон — основной элемент для работы микроволновой печи. Это электронная лампа, которая создает сверхвысокочастотное излучение. В основе принципа его работы лежит взаимодействие между магнитными полями — они создают высокочастотные колебания, за счет которых происходит нагрев в рабочей камере.

Устройство и принцип работы магнетрона в микроволновке:

1. Анодный блок. Установлен в сильном магнитном поле. Его создают постоянные магниты.
2. Между катодом и анодом происходит воздействие, которое создает электрическое напряжение.
3. Катод-электроны производят движение к аноду — их траектория изменяется магнитным полем, происходит их возвращение на катод.
4. При определенных значениях магнитного и электрического полей происходит следующее: электроны описывают окружность, проходят мимо анода, и производят возврат к катоду.
5. Вылетающие из катода электроны заменяют те, которые описали окружность.
6. Подобное движение вызывает постоянные высокочастотные колебания. Их выводят на волновод магнетрона.

Как безопасно использовать микроволновку

К основным правилам безопасного применения микроволновки относят:

1. Целевое использование. Прибор предназначен для применения в помещениях, на высоте ниже 2000 метров над уровнем моря. Сфера применения — бытовая.
2. Опасность выхода микроволн. СВЧ-печь запрещено использовать, если погнута дверца, ослаблены ее шарниры либо на корпусе / стенках рабочей камеры видны трещины и повреждения.
3. Правильное использование встраиваемых моделей. Не закрываем дверцу во время работы. Ее закрытие может приводить к застою нагретого влажного воздуха.
4. Правильный подбор посуды. Использование металлической посуды может приводить к повреждению магнетрона прибора. Не включаем прибор, если в нем нет продуктов и не осуществляем предварительный нагрев посуды.
5. Опасность взрыва закрытых емкостей. Не разогреваем жидкость в закрытых бутылках, продукты в контейнерах с крышкой. Повышение давление может приводить к взрыву внутри рабочей камеры.

Для безопасного использования микроволновки необходимо учитывать параметры ее подключения к электрической сети:

• запрещено подключение через многоместные розетки и удлинители;
• прибор подключают только к сети с заземлением.

Несоблюдение этих основных правил может приводить к поражению электрическим током и возгоранию. Основные правила пожарной безопасности при использовании микроволновки:

1. Не производят сушку трав, хлеба, булочек и их хранение в рабочей камере прибора. Возгораемые продукты с малым количеством жидкости могут быть высушены под воздействием излучения.
2. Прибор не предназначен для приготовления продуктов во фритюре. При приготовлении блюд с большим количеством масла и жира контролируем процесс. В случае возгорания — выключаем микроволновку и гасим пламя, оставляя дверцу закрытой.
3. Крепкие алкогольные напитки следует разбавлять перед нагревом.
4. Использование посуды из пластика, которая не предназначена для применения в СВЧ-печах, может привести к возгоранию устройства.

Правила безопасности для предотвращения получения ожогов:

1. При использовании гриля надеваем защитные рукавицы. Рабочая камера, решетка гриля и прочие элементы имеют высокую температуру.
2. Не нагреваем в приборе подушечки с зернами, вишневыми косточками и гелем. Их воспламенение возможно после изъятия из рабочей камеры.
3. Не используем прибор для дезинфекции предметов.
4. Перед разогревом жидкости перемешиваем ее. При доведении до необходимой температуры — не достаем ее в течении 20 секунд. Это связано с тем, что при нагреве с помощью СВЧ жидкость закипает неравномерно. Это может приводить к образованию пузырьков с задержкой во времени — при изъятии посуды с жидкостью из рабочей камеры.
5. Не разогреваем яйца, сваренные вкрутую. Для нагрева яиц в скорлупе используем специальную посуду. Яйца в скорлупе предварительно прокалываем.

В случае, если в доме присутствуют дети, необходимо объяснить им основные правила пользования прибором и опасность их нарушения. Детям до 8 лет запрещен доступ к СВЧ-печам.

Дополнительное оснащение микроволновки

В дополнительное оснащение микроволновок Miele входит:

• блюдо Гурмэ. Круглый противень для гриля с антипригарным покрытием;
• решетка для гриля. Для применения во всех режимах, кроме отдельного микроволнового.

Дополнительно для покупки доступны декоративные ручки для дверцы микроволновой печи. Их ассортимент представлен на сайте Miele.

Выбрать микроволновку

Предыдущая записьЧто обозначают значки на духовке Следующая записьКак выбрать и настроить умный пылесос

Принцип работы микроволновой печи. Справка

8 октября исполняется 65 лет с того дня, как была запатентована технология микроволновой печи.

Микроволновая печь (сверхвысокочастотная печь, СВЧ-печь) является одним из самых популярных бытовых электроприборов и предназначена для быстрого приготовления, подогрева пищи и для размораживания продуктов. Ее создатель – житель штата Массачусетс Перси Спенсер – запатентовал свое изобретение 8 октября 1945 г.

По легенде, идея создания микроволновой печи пришла ему в голову после того, как он, постояв у магнетрона (электронная лампа, генерирующая микроволновое электромагнитное излучение), обнаружил, что лежавший в его кармане шоколадный батончик растаял. По другой версии, он заметил, что нагрелся бутерброд, положенный на включенный магнетрон.

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

Радиация микроволновой печи | FDA

• Что такое микроволновое излучение?
• Приготовление пищи в микроволновой печи
• Предотвращение травм от перегретой воды в микроволновых печах
• Стандарт безопасности для микроволновой печи
• Микроволновые печи и здоровье
• Имеются ли лучевые поражения в результате использования микроволновых печей?
• Микроволновые печи и кардиостимуляторы
• Проверка печей на утечку и другие проблемы радиационной безопасности
• Как сообщить о проблемах радиационной безопасности микроволновой печи
• Советы по безопасной эксплуатации микроволновой печи
• Дополнительная информация от отдела информации о здоровье потребителей FDA

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) регулирует производство микроволновых печей с 1971 года. Производители микроволновых печей обязаны сертифицировать свою продукцию и соответствовать стандартам безопасности, установленным и введенным в действие FDA для защиты здоровья населения. На основании современных знаний о микроволновом излучении Агентство считает, что печи, соответствующие стандарту FDA и используемые в соответствии с инструкциями производителя, безопасны для использования.

Что такое микроволновое излучение?

Микроволны представляют собой форму «электромагнитного» излучения; то есть это волны электрической и магнитной энергии, движущиеся вместе в пространстве. Электромагнитное излучение охватывает широкий спектр от очень длинных радиоволн до очень коротких гамма-лучей. Человеческий глаз может обнаружить только небольшую часть этого спектра, называемого видимым светом. Радио обнаруживает другую часть спектра, а рентгеновский аппарат использует еще одну часть.

Видимый свет, микроволны и радиочастотное (РЧ) излучение являются формами неионизирующего излучения. У неионизирующего излучения недостаточно энергии, чтобы выбить электроны из атомов. Рентгеновские лучи являются формой ионизирующего излучения. Воздействие ионизирующего излучения может изменить атомы и молекулы и вызвать повреждение клеток в органическом веществе.

Микроволны используются для обнаружения движущихся автомобилей и для передачи телефонных и телевизионных сообщений. Промышленность использует микроволны для сушки и отверждения фанеры, отверждения резины и смол, для выращивания хлеба и пончиков, а также для приготовления картофельных чипсов. Но чаще всего микроволновая энергия используется потребителями в микроволновых печах. Микроволны имеют три характеристики, позволяющие использовать их в кулинарии: они отражаются металлом; они проходят через стекло, бумагу, пластик и подобные материалы; и они усваиваются пищей.

Приготовление с использованием микроволн

Микроволны производятся внутри духовки с помощью электронной трубки, называемой магнетроном. Микроволны отражаются внутри металлической внутренней части духовки, где они поглощаются пищей. Микроволны заставляют молекулы воды в пище колебаться, выделяя тепло, которое готовит пищу. Вот почему продукты с высоким содержанием воды, такие как свежие овощи, можно приготовить быстрее, чем другие продукты. Энергия микроволн превращается в тепло по мере того, как она поглощается пищей, и не делает пищу «радиоактивной» или «загрязненной».

Хотя тепло вырабатывается непосредственно в пище, микроволновые печи не готовят пищу «изнутри наружу». Когда толстые продукты готовятся, внешние слои нагреваются и готовятся в основном за счет микроволн, а внутренние готовятся в основном за счет теплопроводности горячих внешних слоев.

Приготовление в микроволновой печи может быть более энергоэффективным, чем обычное приготовление, потому что продукты готовятся быстрее, а энергия нагревает только продукты, а не всю камеру духового шкафа. Приготовление в микроволновой печи не снижает питательную ценность продуктов не больше, чем при обычном приготовлении. На самом деле, продукты, приготовленные в микроволновой печи, могут сохранить больше витаминов и минералов, потому что микроволновые печи могут готовить быстрее и без добавления воды.

Стеклянные, бумажные, керамические или пластиковые контейнеры используются для приготовления пищи в микроволновой печи, поскольку микроволны проходят через эти материалы. Хотя такие контейнеры нельзя нагревать микроволнами, они могут нагреваться от тепла пищи, готовящейся внутри. Некоторые пластиковые контейнеры нельзя использовать в микроволновой печи, поскольку они могут расплавиться от тепла пищи внутри. Как правило, металлические кастрюли или алюминиевую фольгу также нельзя использовать в микроволновой печи, так как микроволны отражаются от этих материалов, что приводит к неравномерному приготовлению пищи и может привести к повреждению печи. В инструкциях, прилагаемых к каждой микроволновой печи, указаны типы используемых контейнеров. Они также рассказывают, как проверять контейнеры, чтобы определить, можно ли их использовать в микроволновых печах.

Предотвращение травм от перегретой воды в микроволновой печи он был перегрет в микроволновой печи. Перегретая вода (вода, нагретая выше температуры кипения) не кажется кипящей и возникает, когда вода нагревается сама по себе в чистой чашке. Если произошел перегрев, небольшое возмущение или движение, например, поднятие чашки или наливание полной ложки растворимого кофе, может привести к сильному извержению с выплескиванием кипятка из чашки. Добавление таких веществ, как растворимый кофе или сахар 9Нагрев от 0031 до значительно снижает этот риск.

Пользователи должны строго соблюдать меры предосторожности и рекомендации, содержащиеся в руководствах по эксплуатации микроволновых печей, особенно в отношении времени нагрева. Пользователи должны следить за тем, чтобы они не превышали рекомендуемое время нагрева при определении оптимальных настроек времени для нагрева воды до желаемой температуры.

Стандарт безопасности микроволновых печей

Через свой Центр устройств и радиологического здоровья (CDRH) FDA устанавливает и обеспечивает соблюдение стандартов производительности электронных продуктов, чтобы гарантировать, что излучение не представляет опасности для здоровья населения.

Федеральный стандарт (21 CFR 1030.10) ограничивает количество микроволн, которые могут выходить из духовки в течение всего срока ее службы, до 5 милливатт (мВт) микроволнового излучения на квадратный сантиметр на расстоянии примерно 2 дюйма от поверхности духовки. Этот предел намного ниже уровня, который, как известно, вредит людям. Энергия микроволн также резко уменьшается по мере удаления от источника излучения. Измерение, сделанное на расстоянии 20 дюймов от духовки, будет составлять примерно 1/100 значения, измеренного на расстоянии 2 дюймов от духовки.

Стандарт также требует, чтобы все духовки имели две независимые системы блокировки, которые останавливают производство микроволн в момент отпускания защелки или открытия дверцы. Кроме того, система контроля останавливает работу печи в случае выхода из строя одной или обеих систем блокировки.

Все печи должны иметь этикетку с указанием того, что они соответствуют стандарту безопасности. Кроме того, FDA требует, чтобы все печи имели этикетку с разъяснением мер предосторожности при использовании. Это требование может быть снято, если изготовитель доказал, что печь не превысит допустимый предел утечки, даже если она будет использоваться в условиях, о которых предупреждают на этикетке.

Чтобы убедиться в соблюдении стандарта, FDA тестирует микроволновые печи в собственной лаборатории. FDA также оценивает программы производителей радиационных испытаний и контроля качества на их заводах.

Микроволновые печи и здоровье

Микроволновое излучение может нагревать ткани тела так же, как оно нагревает пищу. Воздействие высоких уровней микроволн может вызвать болезненный ожог. Две области тела, глаза и яички, особенно уязвимы для РЧ-нагрева, потому что в них относительно небольшой кровоток для отвода избыточного тепла. Кроме того, хрусталик глаза особенно чувствителен к сильному нагреву, а воздействие высоких уровней микроволн может вызвать катаракту. Но такие виды травм — ожоги и катаракта — могут быть вызваны только воздействием большого количества микроволнового излучения.

Потребители должны соблюдать разумные меры предосторожности при обращении с горячими продуктами и напитками. Дополнительные рекомендации по безопасности см. в разделе этой страницы под названием «Советы по безопасной эксплуатации микроволновой печи».

Были ли радиационные поражения в результате использования микроволновых печей?

Большинство травм, связанных с микроволновыми печами, являются результатом тепловых ожогов от горячих контейнеров, перегретых продуктов или взрывающихся жидкостей. Большинство травм не связаны с радиацией. Тем не менее, были очень редкие случаи радиационного поражения из-за необычных обстоятельств или неправильного обслуживания. Как правило, радиационные поражения микроволновой печи вызываются воздействием большого количества микроволнового излучения, просачивающегося через отверстия, такие как зазоры в уплотнителях микроволновой печи. Однако правила FDA требуют, чтобы микроволновые печи были спроектированы таким образом, чтобы предотвращать эти утечки радиации высокого уровня.

Микроволновые печи и кардиостимуляторы

Одно время высказывались опасения, что утечка излучения из микроволновых печей может мешать работе некоторых электронных кардиостимуляторов. Аналогичные опасения высказывались по поводу помех кардиостимуляторам от электробритв, систем автоматического зажигания и других электронных продуктов. Хотя Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) специально не требует, чтобы микроволновые печи содержали предупреждения для людей с кардиостимуляторами, эта проблема в значительной степени решена, поскольку современные кардиостимуляторы предназначены для защиты от таких электрических помех. Тем не менее, пациентам с кардиостимуляторами рекомендуется проконсультироваться со своими врачами, если у них есть проблемы.

Проверка духовых шкафов на утечку и другие проблемы с радиационной безопасностью

Существует мало причин для беспокойства по поводу чрезмерной утечки микроволн из духовых шкафов, если дверные петли, защелки или уплотнители не повреждены. Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов рекомендует внимательно осмотреть вашу духовку и не использовать ее, если дверца неплотно закрывается, согнута, деформирована или иным образом повреждена.

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) также контролирует приборы на предмет радиационной безопасности и получило отчеты о микроволновых печах, которые остаются включенными и работают, пока дверца открыта. При работе по назначению микроволновые печи имеют функции безопасности, предотвращающие дальнейшее генерирование микроволн, если дверца открыта. Однако, если духовка продолжает работать с открытой дверцей, потребители не могут быть на 100 % уверены, что микроволновое излучение не испускается. Таким образом, если это произойдет, FDA рекомендует немедленно прекратить использование печи.

Как сообщить о проблемах радиационной безопасности микроволновой печи

Если вы подозреваете, что микроволновая печь имеет проблемы с радиационной безопасностью, вы можете связаться с производителем микроволновой печи. Производители, которые обнаружат, что какие-либо микроволновые печи, произведенные, собранные или импортированные ими, имеют дефект или не соответствуют применимому федеральному стандарту, должны немедленно уведомить об этом FDA. Кроме того, производители/импортеры обязаны сообщать FDA обо всех случаях аварийного излучения, если только инцидент не связан с дефектом или несоответствием, о котором сообщалось ранее (21 CFR 1002.20).

Вы также можете сообщить в FDA о любых предполагаемых проблемах или травмах, связанных с радиацией, заполнив и отправив по почте форму Отчета о случайном радиационном происшествии.

Советы по безопасной эксплуатации микроволновой печи

• Следуйте инструкциям производителя по рекомендуемым процедурам эксплуатации и мерам предосторожности для вашей модели печи.
• Используйте безопасную для использования в микроволновой печи посуду, специально изготовленную для использования в микроволновой печи.
• Не включайте микроволновую печь, если дверца не закрывается плотно, погнута, деформирована или имеет другие повреждения.
• Прекратите использование микроволновой печи, если она продолжает работать при открытой дверце.
• В качестве дополнительной меры предосторожности не стойте прямо напротив печи (и не позволяйте делать это детям) в течение длительного времени во время ее работы.
• Не нагревайте воду или жидкости в микроволновой печи дольше, чем это рекомендовано в инструкциях производителя.
• Некоторые печи нельзя включать пустыми. Обратитесь к инструкции по эксплуатации вашей духовки.
• Регулярно очищайте камеру духового шкафа, внешний край камеры и дверцу водой с мягким моющим средством. Специальное чистящее средство для микроволновой печи не требуется. Убедитесь, что , а не , используют губки для мытья посуды, стальную мочалку или другие абразивы.

Для получения дополнительной информации для потребителей об излучении микроволновых печей свяжитесь с персоналом отдела образования потребителей и промышленности (DICE) по электронной почте DICE@cdrh. fda.gov.

Дополнительная информация от отдела информации о здоровье потребителей FDA

• Обновление для потребителей FDA: 5 советов по безопасному использованию микроволновой печи

Микроволновые печи | Как они работают?

Микроволновые печи | Как они работают? — Объясните этот материал

Вы здесь:
Домашняя страница >
Домашняя жизнь >
Микроволновые печи

• Дом
• Индекс А-Я
• Случайная статья
• Хронология
• Учебное пособие
• О нас
• Конфиденциальность и файлы cookie

Реклама

Криса Вудфорда. Последнее обновление: 22 декабря 2021 г.

Как бы любили наши предки
микроволновые печи! Вместо того, чтобы часами сидеть у дымящихся дров, варя буйволиное рагу для своих
Друзья каменного века, они могли просто выбросить все в
микроволновке, нажал несколько кнопок, и еда была готова через минуту или
два. Конечно, у них не было электричества, что могло
какая-то проблема…

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

Содержание

1. Что такое кулинария?
2. Как в микроволновке готовят еду?
   • Готовят ли микроволны изнутри наружу?
3. Кто изобрел микроволновую печь?
4. Насколько эффективны микроволновые печи?
5. Безопасны ли микроволновые печи?
6. Узнать больше

Что такое кулинария?

Микроволновые печи такие быстрые и эффективные, потому что они направляют тепловую энергию
непосредственно к молекулам (мельчайшим частицам) внутри пищи. Микроволны нагревают пищу так же, как солнце нагревает ваше лицо — за счет излучения.

Микроволны очень похожи на электромагнитные волны, которые распространяются по воздуху из
Телевизионные и радиопередатчики. Это невидимый электрический узор вверх и вниз.
и магнетизм, который мчится по воздуху со скоростью света (300 000
км или 186 000 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 — это фактически самые короткие радиоволны, а длина микроволн, которые готовят пищу в вашей духовке, составляет всего 12 см (примерно 5 дюймов). (Подробнее об электромагнитных волнах вы можете прочитать в нашей статье
на электромагнитном спектре.)

Фото: Микроволны для приготовления пищи имеют длину около 12 см (~ 5 дюймов) — длину этой ручки.

Несмотря на свои небольшие размеры, микроволновые печи несут в себе огромное количество
энергия. Одним из недостатков микроволн является то, что они могут повредить живые клетки и
салфетка. Вот почему микроволны могут быть вредны для людей и почему микроволновые печи
окружены прочными металлическими ящиками, которые не дают волне уйти.
При нормальной эксплуатации микроволновые печи совершенно безопасны. Несмотря на это,
Микроволны могут быть очень опасны, так что никогда не обманывайтесь.
рядом с микроволновой печью. Микроволны также используются в сотовых телефонах (мобильных телефонах), где они передают ваш голос вперед и назад по воздуху, а также в радарах.

Фото: «Варочная камера» обычной микроволновой печи. Этот прочный металлический ящик предотвращает утечку вредных микроволн. Микроволны генерируются устройством, называемым
магнетрон, который находится за перфорированной металлической сеткой на
с правой стороны (сразу за лампой, которая освещает духовку
внутри). Если вы посмотрите через сетку, вы сможете увидеть горизонтальное охлаждение.
плавники на магнетроне (которые выглядят как стопка параллельных, горизонтальных
металлические пластины).
Обратите также внимание на поворотный стол, который поворачивает еду, чтобы микроволны готовили ее.
это равномерно. Тыльная сторона двери покрыта защитным металлом
марля, чтобы предотвратить выход микроволн.

Как в микроволновке готовят еду?

Как микроволновка превращает электричество в тепло? Как это!

1. Внутри прочной металлической коробки находится микроволновый генератор, называемый магнетроном. Когда ты начнешь
   приготовление пищи, магнетрон берет электроэнергию из розетки и
   преобразует его в мощные 12-сантиметровые (4,7 дюйма) радиоволны.
2. Магнетрон направляет эти волны в отделение для пищевых продуктов через канал, называемый волной.
   руководство.
3. Еда лежит на вращающемся подносе, который медленно вращается, чтобы микроволны приготовили ее равномерно.
4. Микроволны отражаются назад и вперед от отражающих металлических стенок пищевого отсека,
   как свет отражается от зеркала.
   Когда микроволны достигают самой еды, они не просто отскакивают от нее. Просто
   поскольку радиоволны могут проходить прямо через стены вашего дома, поэтому
   микроволны проникают внутрь продуктов. Проходя по ней, они
   заставить молекулы внутри него вибрировать быстрее.
5. Вибрирующие молекулы обладают теплом, поэтому чем быстрее вибрируют молекулы, тем горячее
   еда становится. Таким образом, микроволны передают свою энергию на
   молекулы в пище, быстро нагревая ее.

Готовят ли микроволны изнутри наружу?

В обычной духовке тепло должно проходить от электрических ТЭНов.
(или газовые горелки), расположенные на дне и по бокам плиты, в еду, которая готовится в основном за счет
проводимость снаружи вовнутрь — от наружных слоев к внутренним. Вот почему пирог, приготовленный в обычной духовке, может подгореть по краям и вообще не пропечься в середине.
Люди иногда говорят, что микроволновые печи готовят пищу «изнутри наружу», что немного глянцево.
и не совсем правильно. Когда люди говорят это, на самом деле они имеют в виду, что микроволновые печи
одновременно возбуждают молекулы прямо через пищу, так что обычно
готовить быстрее и равномернее, чем в противном случае.

Изображение: Микроволны (оранжевые) готовят пищу, в основном заставляя молекулы воды (красные и синие) «вибрировать».
внутри него.

То, как пища готовится в микроволновой печи, в основном зависит от того, из чего она сделана. Микроволны сильнее возбуждают жидкости в продуктах, поэтому что-то вроде фруктового пирога (с более высоким содержанием жидкости в центре) действительно будет готовиться изнутри наружу, потому что внутри самое высокое содержание воды. Вы должны быть очень осторожны, съев яблоко, приготовленное в микроволновке.
пирог, потому что внутри может быть кипяток, а снаружи корочка едва теплая. С другими продуктами, в которых содержание воды распределено более равномерно, вы, вероятно, обнаружите, что они готовятся снаружи внутрь, как в обычной духовке.
Поскольку они работают за счет возбуждения молекул воды, микроволны также имеют тенденцию высушивать пищу больше, чем обычные духовки.

Другим важным фактором является размер и форма того, что вы готовите. Микроволны не могут проникнуть глубже, чем на сантиметр или два.
(возможно, на дюйм или около того) в пищу. Подобно пловцам, ныряющим в воду, они теряют энергию с того момента, как они входят в пищу, и после этого первого сантиметра или около того у них не остается достаточно энергии, чтобы проникнуть глубже. Если вы готовите что-то большое (скажем, кусок мяса в большой микроволновой печи), только внешний слой «кожи» будет приготовлен самими волнами; салон будет вариться снаружи внутри методом кондукции. К счастью, большинство блюд, которые люди готовят в маленьких микроволновых печах, имеют диаметр не более пары сантиметров (вспомните мясной или фруктовый пирог, который можно приготовить в микроволновой печи). К сожалению, так как еда внутри и снаружи готовится по-разному и с разной скоростью, легко получить что-то, что приготовлено снаружи и не прожарено внутри.
или пережаренный снаружи и приготовленный прямо в середине. Как и любой другой способ приготовления пищи, микроволновая печь имеет свои недостатки и требует некоторого привыкания.

Вы заметите, что для обедов, которые можно приготовить в микроволновой печи, указывается «время приготовления» в столько-то минут, за которым следует «время выдержки».
это часто так же долго (когда вы оставляете приготовленную пищу в покое, прежде чем съесть ее). В этот период питание
эффективно продолжает готовить: более горячие части пищи передают тепло за счет теплопроводности более холодным частям,
мы надеемся, обеспечивая равномерное приготовление пищи повсюду.

То, как микроволновые печи распределяют микроволны, также может приводить к необычным способам приготовления пищи, например,
Зло Безумный
Ученые Лаборатории узнали об этом, когда пытались 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 в темноте.

Однажды у Перси Спенсера была плитка шоколада.
кармане, когда он включил магнетрон. К его удивлению, бар
быстро расплавился из-за тепла, выделяемого магнетроном. Это дало
ему пришла в голову мысль, 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
пивовар (патент США 2 601 067, выдан 17 июня 1919 г.52) и тот, который я проиллюстрировал здесь (патент США 2,495,429 «Метод обработки пищевых продуктов»
24 января 1950 г.), на котором показана основная работа микроволновой печи.
В этом патенте вы можете найти краткое изложение самого Спенсера о том, как работает его изобретение:

«. ..используя длины волн, попадающие в микроволновую область электромагнитного спектра… Таким образом,
длина волны энергии становится сравнимой со средним размером пищевого продукта, подлежащего приготовлению,
и в результате тепло, выделяемое в пищевых продуктах, становится интенсивным, затрачиваемая энергия становится
минимум, и весь процесс становится эффективным и коммерчески осуществимым».

Раннее оборудование Спенсера было относительно грубым по сравнению с современными микроволновыми печами, которые легко протирать.
1,5 метра (5 футов) в высоту! С тех пор микроволновые печи стали намного компактнее, и их было продано миллионы по всему миру.

Легко списать изобретение Спенсера на «просто» счастливую случайность, но дело было не только в этом: оно требует
правильный вид изобретательского ума, чтобы ухватиться за открытие и сделать что-то из него. как читатель
Дайджест журнала позже
сообщается, Спенсер «продемонстрировал, что ничто не выходит за рамки понимания человека, который хочет знать, что происходит, и чувствует ответственность за то, чтобы что-то с этим сделать». Об этом свидетельствуют 130 патентов, которые он получил за свою жизнь.
и его изобретательской способности претворять научные идеи в жизнь.

Работа: Один из оригинальных патентных рисунков Перси Спенсера для микроволновой печи.
печь. Я раскрасил его здесь, чтобы вы могли видеть его более четко и понять, насколько он похож на микроволновку, которую я купил.
описан выше. Слева (красный) у нас есть входящая электроэнергия. Это заставляет пару магнетронов (синие) генерировать микроволны, которые направляются по линиям передачи (желтые) и волноводу (оранжевые) к приготовлению пищи.
отсек (зеленый). Работа предоставлена ​​Управлением по патентам и товарным знакам США.

Насколько эффективны микроволновые печи?

Вы можете ожидать, что микроволновая печь будет намного эффективнее, чем другие формы приготовления пищи: другими словами,
вы ожидаете, что больше энергии, поступающей от силового кабеля, будет преобразовано в тепло в вашей пище и меньше будет потрачено впустую
другими способами. В целом правильно: готовить в микроволновке дешевле и быстрее, чем в обычной
духовке, потому что вам не нужно разогревать саму духовку, прежде чем вы сможете готовить.

?

Но это еще не все. Если вы хотите разогреть лишь небольшое количество еды (или чашку горячей воды), микроволновая печь
духовка не обязательно лучшая вещь для использования. Когда вы что-то готовите в микроволновой печи, вы не только наполняете пищу энергией, но и заряжаете ее энергией.
электродвигатель, вращающий относительно тяжелый стеклянный поворотный стол.
Хотя для приготовления пищи в духовке не нужно нагревать отделение для продуктов, микроволновая печь на самом деле достаточно
теплый после того, как он был включен в течение некоторого времени, так что есть некоторые потери тепла. Магнетрон не совсем эффективен при преобразовании
электричество в микроволновки: будет жарко. И вы также должны питать электронную схему, дисплей таймера и, возможно, охлаждающий вентилятор. В совокупности все эти факторы делают микроволновую печь менее эффективной, чем она могла бы быть.

Насколько менее эффективно? Физик Том Мерфи недавно
сравнил энергоэффективность различных способов кипячения воды и обнаружил (возможно, к удивлению), что эффективность составляет всего около 40 процентов, что примерно вдвое меньше.
как при использовании электрического чайника.

Безопасны ли микроволновые печи?

Вы беспокоитесь о том, что стоите слишком близко к своей микроволновой печи, когда она гудит, жужжит и взрывается, что
замороженный блок в дымящийся вкусный ужин? Не! Полости для приготовления пищи в микроволновых печах представляют собой герметичные металлические контейнеры: используйте микроволновую печь в обычном режиме, и волны не могут просочиться наружу. Если вы внимательно посмотрите на внутреннюю часть стеклянной двери, то обнаружите, что к задней ее части приклеена металлическая сетка; те отверстия, которые вы видите в нем, слишком малы, чтобы пропускать микроволны. Другая функция безопасности (называемая блокировкой) сохраняет вас в целости и сохранности: если вы попытаетесь открыть дверь, магнетрон немедленно перестанет жужжать; большинство микроволновых печей на самом деле имеют две независимые блокировки на случай, если одна из них выйдет из строя. Конечно, все же стоит соблюдать меры предосторожности. Вы не хотите, чтобы микроволны вытекали из вашей духовки, поэтому, если дверца не закрывается должным образом (возможно, из-за того, что она заклеена пролитой едой), если сетка на задней части стекла начала ржаветь и отслаиваться, если блокировки не работает, или машина дает вам основания думать, что она может протекать, немедленно отремонтируйте или замените ее.

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

Даже если ваша микроволновка «течет», это вряд ли причинит вам вред. Хотя микроволновые печи могут производить очень большую мощность внутри (до 1000 Вт в типичной большой печи), мощность очень быстро падает по мере удаления. Вне камеры для приготовления пищи и на некотором расстоянии даже негерметичная микроволновая печь будет производить лишь незначительное количество электромагнитного излучения — меньше, чем вы уловили бы от мобильного телефона. По данным Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, на расстоянии около 5 см (2 дюйма) мощность, которую может утечь микроволновая печь, составляет около 5 милливатт на квадратный сантиметр, что «намного ниже уровня, который, как известно, вредит людям», в то время как на расстоянии около 50 см (20 дюймов) это снова примерно на 1 процент. Даже если вы стоите рядом с протекающей микроволновой печью, вам нужно гораздо дольше подвергаться воздействию гораздо более высоких уровней радиации, чтобы возник реальный риск для вашего здоровья. Всемирная организация здравоохранения успокаивает по этому поводу: «термические повреждения могут возникнуть только при длительном воздействии 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 причинить вред.

И если вы когда-нибудь задавались вопросом, почему вы не можете разогреть свой ужин с помощью мобильного телефона (который, помните, использует волны аналогичного размера), объяснение точно такое же: не хватает мощности. Даже если вы положите свой мобильный телефон прямо на замороженный обед, он не выделит достаточно энергии для выработки тепла, необходимого для приготовления пищи, независимо от того, как долго вы оставите его там.

Узнайте больше

На этом сайте

• Энергия (обзор энергии и способов ее использования)
• Галогенные варочные панели
• Индукционные варочные панели
• Тепло (общее введение в тепловую энергию и теплопередачу)

Книги

• Что Эйнштейн рассказал своему повару, Роберт Волк, Нортон, 2002 г. Это остроумное и легко читаемое введение в кулинарию (в основном химию) включает длинный раздел о различных аспектах приготовления пищи в микроволновой печи («Глава 8: Таинственные микроволновые печи»). «). Он также охватывает науку, стоящую за многими другими темами, связанными с едой.

Статьи

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

Здоровье и безопасность

Эти официальные источники должны заверить вас в том, что микроволновые печи действительно безопасны:

• Радиация микроволновых печей: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США, 8 октября 2014 г.
• 5 советов по безопасному использованию микроволновой печи: Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (без даты). Простые советы включают в себя: прочитайте и следуйте инструкциям;
  используйте правильные контейнеры; не перегревайте случайно; следите за утечкой микроволн; и не используйте печи со сломанными дверцами.
• Электромагнитные поля и общественное здравоохранение: Микроволновые печи: Всемирная организация здравоохранения, февраль 2005 г.

Патенты

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

• Патент США 2,495,429: Метод обработки пищевых продуктов Перси Спенсером, выданный 24 января 1950 г. Оригинальный патент Спенсера на микроволновую печь, показанный выше.
• Патент США 2,601,067: Приготовление кофе Перси Спенсером, выдан 17 июня 1952 года. Микроволновая печь, которая может варить кофе!
• Патент США 2,408,235: Высокоэффективный магнетрон Перси Спенсера, 24 сентября 1946 г. Типичный резонаторный магнетрон военного времени.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.