Частота свч печи: 5 мифов о микроволновых печах

Принцип работы микроволновой печи. Справка

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

СВЧ - волны. Свойства микроволн.

Свойства сверхвысокочастотных волн

В современной жизни сверхвысокочастотные волны используются весьма активно. Взгляните на ваш сотовый телефон – он работает в диапазоне сверхвысокочастотного излучения.

Все технологии, такие как Wi-Fi, беспроводной Wi-Max, 3G, 4G, LTE (Long Term Evolution), радиоинтерфейс малого радиуса действия Bluetooth, системы радиолокации и радионавигации используют сверхвысокочастотные (СВЧ) волны.

СВЧ нашли применение в промышленности и медицине. По-другому СВЧ волны ещё называют микроволнами. Работа бытовой микроволновой печи также основана на применении СВЧ излучения.

Микроволны – это те же самые радиоволны, но длина волны у таких волн составляет от десятков сантиметров до миллиметра. Микроволны занимают промежуточное место между ультракороткими волнами и излучением инфракрасного диапазона. Такое промежуточное положение оказывает влияние и на свойства микроволн. Микроволновое излучение обладает свойствами, как радиоволн, так и световых волн. Например, СВЧ излучению присущи качества видимого света и инфракрасного электромагнитного излучения.

Станция мобильной сети стандарта LTE

Микроволны, длина волны которых составляет сантиметры, при высоких уровнях излучения способны оказывать биологическое воздействие. Кроме этого сантиметровые волны хуже проходят через здания, чем дециметровые.

СВЧ излучение можно концентрировать в узконаправленный луч. Это свойство напрямую сказывается на конструкции приёмных и передающих антенн, работающих в диапазоне СВЧ. Никого не удивит вогнутая параболическая антенна спутникового телевидения, принимающая высокочастотный сигнал, словно вогнутое зеркало, собирающее световые лучи.

Микроволны подобно свету распространяются по прямой и перекрываются твёрдыми объектами, наподобие того, как свет не проходит сквозь непрозрачные тела. Так, если в квартире развернуть локальную Wi-Fi сеть, то в направлении, где радиоволна встретит на своём пути препятствия, вроде перегородок или перекрытий, сигнал сети будет меньше, чем в направлении более свободном от преград.

Излучение от базовых станций сотовой связи GSM довольно сильно ослабляют сосновые леса, так как размеры и длина иголок приблизительно равны половине длины волны, и иголки служат своеобразными приёмными антеннами, тем самым ослабляя электромагнитное поле. Также на ослабление сигнала станций влияют и густые тропические леса. С ростом частоты увеличивается затухание СВЧ–излучения при перекрытии его естественными препятствиями.

Аппаратуру сотовой связи можно обнаружить даже на столбах электроснабжения

Распространение микроволн в свободном пространстве, например, вдоль поверхности земли ограничено горизонтом, в противоположность длинным волнам, которые могут огибать земной шар за счёт отражения в слоях ионосферы.

Данное свойство СВЧ излучения используется в сотовой связи. Область обслуживания делиться на соты, в которых действует базовая станция, работающая на своей частоте. Соседняя базовая станция работает уже на другой частоте, чтобы рядом расположенные станции не создавали помех друг другу. Далее происходит так называемое повторное использование радиочастот.

Поскольку излучение станции перекрывается горизонтом, то на некотором удалении можно установить станцию, работающую на той же частоте. В результате мешать такие станции друг другу не будут. Получается, что экономиться полоса радиочастот, используемая сетью связи.

Антенны базовых станций GSM

Радиочастотный спектр является природным, ограниченным ресурсом, наподобие нефти или газа. Распределением частот в России занимается государственная комиссия по радиочастотам – ГКРЧ. Чтобы получить разрешение на развёртывание сетей беспроводного доступа порой ведутся настоящие "корпоративные войны" между операторами мобильных сетей связи.

Почему микроволновое излучение используется в системах радиосвязи, если оно не обладает такой дальностью распространения, как, например, длинные волны?

Причина в том, что чем выше частота излучения, тем больше информации можно передавать с его помощью. К примеру, многие знают, что оптоволоконный кабель обладает чрезвычайно высокой скоростью передачи информации исчисляемой терабитами в секунду.

Все высокоскоростные телекоммуникационные магистрали используют оптоволокно. В качестве переносчика информации здесь служит свет, частота электромагнитной волны которого несоизмеримо выше, чем у микроволн. Микроволны в свою очередь имеют свойства радиоволн и беспрепятственно распространяются в пространстве. Световой и лазерные лучи сильно рассеиваются в атмосфере и поэтому не могут быть использованы в мобильных системах связи.

У многих дома на кухне есть СВЧ–печь (микроволновка), с помощью которой разогревают пищу. Работа данного устройства основана на поляризационных эффектах микроволнового излучения. Следует отметить, что разогрев объектов, с помощью СВЧ–волн происходит в большей степени изнутри, в отличие от инфракрасного излучения, которое разогревает объект снаружи внутрь. Поэтому нужно понимать, что разогрев в обычной и СВЧ–печи происходит по-разному. Также микроволновое излучение, например, на частоте

2,45 ГГц способно проникать внутрь тела на несколько сантиметров, а производимый нагрев ощущается при плотности мощности в 20 – 50 мВт/см² при действии излучения в течение нескольких секунд. Понятно, что мощное СВЧ–излучение может вызывать внутренние ожоги, так как разогрев происходит изнутри.

На частоте работы микроволновки, равной 2,45 Гигагерцам, обычная вода способна максимально поглощать энергию сверхвысокочастотных волн и преобразовывать её в тепло, что, собственно, и происходит в микроволновке.

В то время пока идут неутихающие споры о вреде СВЧ-излучения военные уже имеют возможность проверить на деле так называемую "лучевую пушку". Так в Соединённых штатах разработана установка, которая "стреляет" узконаправленным СВЧ-лучом.

Установка на вид представляет собой что-то вроде параболической антенны, только невогнутой, а плоской. Диаметр антенны довольно большой – это и понятно, ведь необходимо сконцентрировать СВЧ-излучение в узконаправленный луч на большое расстояние. СВЧ-пушка работает на частоте 95 Гигагерц, а её эффективная дальность "стрельбы" составляет около 1 километра. По заявлениям создателей – это не предел. Вся установка базируется на армейском хаммере.

По словам разработчиков, данное устройство не представляет смертельной угрозы и будет применяться для разгона демонстраций. Мощность излучения такова, что при попадании человека в фокус луча, у него возникает сильное жжение кожи. По словам тех, кто попадал под такой луч, кожа будто бы разогревается очень горячим воздухом. При этом возникает естественное желание укрыться, сбежать от такого эффекта.

Действие данного устройства основано на том, что микроволновое излучение частотой 95 ГГц проникает на пол миллиметра в слой кожи и вызывает локальный нагрев за доли секунды. Этого достаточно, чтобы человек, оказавшийся под прицелом, ощутил боль и жжение поверхности кожи. Аналогичный принцип используется и для разогрева пищи в микроволновой печи, только в микроволновке СВЧ-излучение поглощается разогреваемой пищей и практически не выходит за пределы камеры.

На данный момент биологическое воздействие микроволнового излучения до конца не изучено. Поэтому, чтобы не говорили создатели о том, что СВЧ-пушка не вредна для здоровья, она может причинить вред органам и тканям человеческого тела.

Стоит отметить, что СВЧ-излучение наиболее вредно для органов с медленной циркуляцией тепла – это ткани головного мозга и глаз. Ткани мозга не имеют болевых рецепторов, и почувствовать явное воздействие излучения не удастся. Также с трудом вериться, что на разработку "отпугивателя демонстрантов" будут отпускаться немалые деньги – 120 миллионов долларов. Естественно, это военная разработка. Кроме этого нет особых преград, чтобы увеличить мощность высокочастотного излучения пушки до такого уровня, когда его уже можно использовать в качестве поражающего оружия. Также при желании её можно сделать и более компактной.

В планах военных создать летающую версию СВЧ-пушки. Наверняка её установят на какой-нибудь беспилотник и будут управлять им удалённо.

Вред микроволнового излучения

В документах на любой электронный прибор, который способен излучать СВЧ-волны упоминается так называемый SAR. SAR – это удельный коэффициент поглощения электромагнитной энергии. Простым языком – это мощность излучения, которая поглощается живыми тканями тела. Измеряется SAR в ваттах на килограмм. Так вот, для США определён допустимый уровень в 1,6 Вт/кг. Для Европы он чуть больше. Для головы 2 Вт/кг, для остальных частей тела и вовсе 4 Вт/кг. В России действуют более строгие ограничения, а допустимое излучение меряется уже в Вт/см². Норма составляет 10 мкВт/см².

Несмотря на то, что СВЧ излучение принято считать неионизирующим, стоит отметить, что оно в любом случае оказывает влияние на любые живые организмы. Например, в книге "Мозг в электромагнитных полях" (Ю. А. Холодов) приводятся результаты множества экспериментов, а также тернистая история внедрения норм на облучение электромагнитными полями. Результаты весьма любопытны. Микроволновое излучение влияет на многие процессы, протекающие в живых организмах. Если интересно, почитайте.

Из всего этого следует несколько простых правил. Как можно меньше болтать по мобильному телефону. Держать его подальше от головы и важных частей тела. Не спать со смартфоном в обнимку. По возможности использовать гарнитуру. Держаться подальше от базовых станций сотовой связи (речь идёт о жилых и рабочих помещениях). Не секрет, что антенны подвижной связи ставят на крышах жилых домов.

Также стоит "швырнуть камень в огород" мобильного интернета при использовании смартфона или планшета. Если вы "сидите в интернете", то устройство постоянно передаёт данные базовой станции. Даже если излучение по мощности небольшое (всё зависит от качества связи, помех и удалённости базовой станции), то при длительном использовании негативный эффект обеспечен. Нет, вы не облысеете и не начнёте светиться. В мозгу нет болевых рецепторов. Поэтому он будет устранять "проблемы" по "мере сил и возможностей". Просто будет сложнее сконцентрироваться, усилится усталость и пр. Это как пить яд малыми дозами.

Главная &raquo Технологии &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Принцип работы микроволновой печи: схемы, частота и видео

Как именно работает микроволновая печь? Что заставляет нагреваться еду, воду и другие вещества, в то время как воздух или стекло в микроволновке почти не нагреваются? Как правильно обращаться с микроволновкой, чтобы не испортить ее саму и приготавливаемое блюдо? Ответы на эти вопросы вы найдете в нашей статье!

Принцип работы микроволновки

Правильное полное название микроволновки – печь с токами сверхвысокой частоты (СВЧ). Внутри нее (за приборной панелью) есть специальное устройство для излучения радиоволн – магнетрон, что можно увидеть из схемы:

Когда работает магнетрон, выделяемые им электромагнитные колебания определенной частоты заставляют дипольные молекулы внутри печи колебаться с той же частотой. Самой распространенной в природе дипольной молекулой является молекула воды (в продуктах – еще жиры и сахара). На молекулярном уровне высокая частота колебаний превращается в повышение температуры, поэтому любые продукты с высоким содержанием воды быстро разогреваются. Если же молекул воды внутри продуктов (или материалов) очень мало или нет совсем, нагрев почти не происходит.

Глубина проникновения микроволн небольшая – 2-3 сантиметра, однако поверхность приготовляемого блюда СВЧ-волны пронзают легко, а в глубине они встречают сопротивление молекул воды, поэтому продукт фактически прогревается изнутри.

Любые токопроводящие материалы внутри микроволновки нагреваются. Разная способность проводить ток в нашем случае обозначает разную скорость нагревания.

Чтобы нагрев продуктов происходил равномерно, используется несколько подходов:

• Диск из жаропрочного стекла в нижней части СВЧ-печи. Он вращается вместе с блюдом, подставляя под излучение магнетрона все его стороны.
• Микроволны. Они подаются по специальному волноводу (широкой трубке) от магнетрона на вращающийся отражатель, расположенный обычно в верхней части СВЧ-печи. В таких микроволновках можно разогревать неподвижные блюда большого размера и веса.

Еще бывают так называемые инверторные СВЧ-печи. Они отличаются от обычных моделей тем, что магнетрон работает непрерывно, но со снижением потребляемой мощности. Это достигается за счет использования в печи так называемого инвертора (преобразователя постоянного тока в переменный) вместо традиционного трансформатора.

В инверторных печах лучше сохраняются витамины, и меньше разрушается структура поверхности блюда, но принципиальной разницы нет.

Во многих моделях микроволновок магнетрон закрыт специальной полупрозрачной пластинкой. Она прозрачна для СВЧ-лучей, но не позволяет пару, брызгам жира и прочим посторонним веществам попадать внутрь микроволновки через отверстие в экранировании. Не вынимайте эту пластину, а если это требуется для чистки от жира, то после полного высыхания обязательно верните на место.

Всё о чистке микроволновой печи ищите в этой статье: https://sovetexpert.ru/chistka-mikrovolnovoj-pechi.html.

Несмотря на распространенное мнение, СВЧ-излучение не убивает микробы. По крайней мере, научно это не доказано. С другой стороны, комплексное воздействие высокой температуры и микроволн на молекулы воды внутри бактерий и вирусов в течение нескольких минут уменьшает их количество многократно, а с теми, что остались, ваша иммунная система справляется самостоятельно.

Частота работы микроволновки

Большинство магнетронов излучает волны на частоте 2450 МГц (мегагерц, или миллионов колебаний в секунду). Это волны дециметровой длины (длиной в 12,25 см). Некоторые промышленные установки, например в США, работают с частотой 915 МГц. Вынужденные колебания молекул воды не являются резонансными колебаниями, так как для них резонансная частота на порядок выше – 22,24 ГГц (гигагерц, или миллиардов колебаний в секунду).

Бояться вредного излучения от микроволновки не надо. Первый массовый выпуск микроволновок был произведен в Японии фирмой «Sharp» в 1962 г. С тех пор прошло очень много лет, десятки миллионов японцев десятилетиями разогревают еду в СВЧ-печах и при этом средняя продолжительность жизни японцев является предметов зависти всего мира.

На дистанции в полметра от СВЧ-печи воздействие микроволн ослабевает в 100 раз, поэтому при опасении получить облучение достаточно держаться от микроволновки на расстоянии вытянутой руки.

Больше информации о влиянии микроволновой печи на человека вы можете найти тут. Только научные факты!

Как работает гриль в микроволновке?

Гриль позволяет вам жарить продукты в СВЧ-печи с помощью обычного жара, а не микроволн. Именно она делает на блюдах аппетитную корочку, которая при обычной СВЧ-обработке не появляется.

Спираль гриля находится в верхней части печи и бывают двух видов:

• ТЭНы (теплоэлектронагреватели). ТЭН – это металлическая трубка, внутри которой находится тонкая спираль из сплава никеля и хрома. Через спираль проходит ток, и она нагревается.
• Кварцевые. Кварцевый гриль – это тоже ТЭН, только вместо металлической трубки – стеклянная оболочка, между спиралью и трубкой – изолирующий кварцевый песок.

Обычные металлические ТЭНы часто можно регулировать – перемещать к задней стенке или опускать, зато стеклянную поверхность кварцевого гриля легче чистить (жир и нагар не въедается в стекло так, как в металл).

Бывают конструкции СВЧ-печей с грилем и конвекцией. Конвекция – это просто обдув горячим воздухом вашего блюда во время приготовления. Для такого обдува в микроволновке устанавливают вентилятор, сдувающий разогретый воздух от спирали гриля в сторону блюда.

Большинство моделей микроволновок позволяют одновременно использовать и ТЭН, и СВЧ. Однако имейте в виду, что такая комбинация может сильно нагревать розетку и провода в вашем помещении.

Читайте в следующей статье о принципах выбора микроволновой печи под свои запросы: https://sovetexpert.ru/kakuyu-kupit-mikrovolnovku.html.

Инструкция по работе с микроволновой печью

Чтобы правильно обращаться со своей микроволновой, нужно внимательно подходить ко всем пунктам – начиная с выбора посуды и заканчивая правильным выключением после применения.

Какую посуду использовать?

Лучший материал для разогрева в микроволновке – жаропрочная стеклянная посуда. Также хорошо подходят фарфор и другие керамические изделия, бумага (картон). Сквозь них микроволны проходят очень легко и почти не нагревают их. А вот от посуды из следующих материалов надо отказаться:

• Пластика. Хорошо пропускает СВЧ-излучение, но из-за токсичных компонентов при изготовлении (например, пенополистирол) может представлять опасность для вашего здоровья.
• Металла. Они проводят электрический ток, не пропуская микроволны. Так что приготовить или просто разогреть блюдо в алюминиевой кастрюле или чугунном горшке не получится. Металл просто не пропустит электромагнитные волны к продуктам, и они останутся холодными. Сам металл при этом, конечно, нагреется, и от его тепла могут нагреться и продукты. Но это может привести к поломке СВЧ-печи, да и ждать приготовления блюда придется долго. Инструкцию по ремонту микроволновых печей читайте тут.

Некоторые материалы могут содержать металлы, и об этом заранее бывает трудно догадаться. Например, это хрусталь. Так стоит внимательно на ярлыке прочитать, какие материалы использовались при производстве конкретной посуды.

• Меламина. Это легкий и красивый материал для посуды, похожий на фарфор, но его нельзя ставить в СВЧ-печь. Дело в том, что при нагреве он выделяет токсины, опасные для вашего здоровья.

Что касается формы посуды, то она может быть любой, но не с узким горлом, поскольку при использовании для разогрева в микроволновке она может быть опасной. Дело в том, что некоторые жидкости нагреваются до температуры кипения, но бурного перемешивания внутри объема при этом не происходит. А вот когда вы достанете такой кувшин или колбу из СВЧ-печи, жидкость мгновенно взбурлит, кипящая пена выльется из емкости, и можно получить ожог. Например, так ведут себя при некоторых условиях дистиллированная вода и некоторые очищенные масла растительного происхождения.

Рекомендуем прочесть статью о том, какая посуда подойдет для микроволновки.

Правильное обращение с продуктами

Изначально стоит точно определить, что нельзя размораживать в микроволновке:

• Сливочное масло. Если его положить в микроволновку и оставить надолго, оно не просто растает, а еще и вскипит, испачкав всю печь изнутри. Так происходит потому, что внутри масла есть не только собственно масло, но и вода. Она вскипает при 100 градусах, а масло примерно при 120. Так что вода может перейти в пар еще до таяния масла, и водяной пар разнесет масло по всей печке.

Примерно то же самое может происходить с другими продуктами, которые иногда нужно растопить, например, с шоколадом, поэтому это лучше делать не в микроволновке, а на пару.

• Продукты с плотной оболочкой. Например, это яйца, помидоры, цельная печень птицы. При нагреве некоторая часть воды не просто постепенно нагревается, а сразу превращается в пар. Если греть продукты долго, то еще больше пара образуется от прямого нагрева. Этому пару некуда выйти, поэтому давление внутри емкости растет и приводит к взрыву.
• Герметично закрытую посуду. Например, консервы и бутылки. Причина та же, что и в предыдущих пунктах – высока вероятность взрыва.

Далее во внимание стоит принять советы, как правильно обращаться с продуктами при разогреве или готовке в микроволновке:

• Сосиски, плотно упакованные в оболочку, перед СВЧ-разогревом обязательно нужно проткнуть вилкой, чтобы создать отверстия для выхода пара, иначе он разворотит сосиски изнутри.
• В яйцах и другие продуктах нужно разрушить все внешние и внутренние оболочки, например, сделать омлет или разрезать печень.
• Для варки яиц и других продуктов в микроволновке используются специальные кастрюльки с экранированием. В нее наливается вода, она-то и греется от СВЧ-волн, а до яиц электромагнитное излучение не доходит – их закрывает экран.
• Если в микроволновку ставится небольшое по объему блюдо, следует добавить к нему обычный стакан с водой. Так вы избежите перегрева магнетрона.
• Любые жидкие блюда в микроволновке лучше посолить заранее, а не после приготовления. Так вы сэкономите время и электроэнергию. Дело в том, что дистиллированная (несоленая) вода в микроволновке греется и закипает, но дольше, чем обычная вода.
• Очень сильно замороженный продукт (мясо, например) будет размораживаться в микроволновке довольно долго, и включать СВЧ-печь при этом нужно на минимальную мощность. Причина в том, что молекулы льда – не молекулы воды, СВЧ-волны не расшатывают их так интенсивно. Кроме того, молекулы льда образуют достаточно жесткую структуру и их не так легко «раскачать», как молекулы воды.

Сухой хлеб часто рекомендуют «размягчить» в микроволновке, но он может загореться при длительном воздействии и максимальной мощности СВЧ-излучения. Это же может произойти даже с попкорном, рассчитанным на приготовление именно в микроволновке. Следовательно, когда в микроволновую печь помещаются такие продукты, нужно быть бдительным.

Правила включения/выключения

Нельзя включать пустую микроволновку, тем более на полную мощность:

1. Внутри печи все стенки (и даже дверца) являются специальным металлизированным экраном, отражающим микроволны обратно внутрь микроволновки. Единственное место, где нет экрана – отверстие для выхода электромагнитных волн из магнетрона.
2. Когда на поддоне находятся продукты, микроволны расходуют свою энергию на нагрев этих продуктов. Если же энергию впитывать нечему, СВЧ-излучение отражается от стенок экранирующих поверхностей, при этом плотность волн возрастает все больше.
3. СВЧ-излучение попадает обратно в магнетрон, и если он состоит из металла, то просто перегреется и может выйти из строя.

Считается, что после разогрева блюда в СВЧ-печи лучше дать ему постоять 3-5 минут. Тогда успевают нейтрализоваться так называемые «свободные радикалы», то есть части молекул, распавшихся на части под воздействием микроволн.

Видео: Как работает микроволновка?

Все вышесказанное о принципе работы устройства хорошо иллюстрируется в следующем видео:

После прочтения нашей статьи вы стали намного лучше разбираться в принципе работы СВЧ-печи. Теперь вы знаете, что она может делать лучше обычной духовки и электроплитки, а что не может, и какие действия вообще недопустимы при работе с микроволновкой.

действие и принцип работы, устройство СВЧ печи и вред, на какой частоте работает

Микроволновые печи вошли в наш быт достаточно давно, но споры об их полезности и безопасности ведутся до сих пор. Любопытно, что, решая подобные вопросы на всевозможных форумах и при личных встречах, подавляющее большинство даже приблизительно не представляет себе принцип работы микроволновки.

Именно поэтому прежде чем задаваться вопросом: друг она вам или враг, имеет смысл выяснить, что собой представляет этот удивительный агрегат, способный вскипятить стакан воды или приготовить курочку без использования видимого источника тепла. Практически каждый видел микроволновку в работе, но мало кто представляет, как она это делает.

Действие и принцип работы

Принцип работы микроволновой печки заложен в ее названии — воздействие на тело (в данном случае продукты) — сверхвысокочастотным излучением (СВЧ-излучением или просто СВЧ). Под воздействием высокочастотных электромагнитных колебаний продукты нагреваются до высокой температуры, что позволяет разогревать или даже готовить блюда без использования классических термонагревателей. Кстати, этот же метод используется не только для приготовления пищевых продуктов, но и для тепловой обработки технических изделий: отжига и закалки, скажем, сверл, шестеренок, ножей и т. п.

Главное условие, необходимое для работы микроволновки, — наличие в объекте так называемых полярных молекул. Именно на них и воздействует электромагнитное поле прибора. К счастью, практически во всех продуктах питания (за исключением, разве что, полностью обезвоженных) присутствует вода, которая и состоит из таких молекул. Попадая в мощное переменное электромагнитное поле, такие молекулы начинают быстро менять свое положение, следуя за постоянно изменяющимся направлением магнитного поля. В процессе вращения эти молекулы в буквальном смысле трутся друг о друга, а что при этом происходит - знает всякий. Попробуйте быстро потереть ладони одна о другую — чувствуете тепло?

Благодаря переменному электромагнитному полю полярные молекулы воды начинают быстро вращаться.

Основное же отличие воздействия микроволнового излучения на объект от обычного трения или нагрева открытым пламенем состоит в том, что нагревается не только поверхность предмета, но и глубинные его слои. Это обусловлено тем, что СВЧ излучение действует не только на поверхности объекта, но и проникает вглубь него, заставляя молекулы двигаться и нагреваться.

Глубина проникновения зависит от частоты излучения. И для стандартных микроволновых печей, работающих на частоте 2.4 ГГц, составляет 1.5–2.5 см. Нетрудно догадаться, что, к примеру, пирожок, помещенный в СВЧ печь, прогреется полностью и равномерно и изнутри, и снаружи. Причем сделает он это за самое короткое время, поскольку скорость нагрева тела в СВЧ поле составляет 0.3-0.5 градусов в секунду. 10 секунд — +5 градусов. Минута — +30 градусов.

Достоинства и недостатки

Итак, пора сформулировать главные отличия СВЧ подогрева от классического:

1. Высокая скорость прогрева. Поскольку обработка высокочастотным (ВЧ) полем ведется одновременно по всему объему, продукт разогревается исключительно быстро — за считаные минуты.
2. Равномерный прогрев. Благодаря равномерному прогреву нет необходимости нагревать его внешний слой до повышенной температуры. Это исключает подгорание.
3. Возможность автоматизации приготовления. При использовании СВЧ печи отпадает необходимость следить за процессом — мешать, переворачивать и пр. Достаточно указать вес и тип заложенного продукта и описать необходимую операцию: прогрев, готовка и пр. Все остальное прибор сделает самостоятельно.
4. Невозможность обжарки. СВЧ поле, в отличие от сковороды или гриля, прогревает продукты равномерно, а значит не в состоянии их зажарить до хрустящей корочки.

Единственным, казалось бы, недостатком, присущим микроволновкам, является невозможность обжаривания, но и этот вопрос конструкторы решили, оснастив устройство обычными термоэлектронагревателями, как у электродуховки. С их помощью вы можете легко обжарить продукт. Кроме того, существуют так называемые тарелки Крусти, выполненные из специального материала, который безопасно разогревается токами СВЧ. Положите на такую тарелку отбивную и печка не только быстро ее приготовит, но и зажарит, поскольку этот поддон накаляется до 200 градусов.

Устройство СВЧ печи

Теперь пришло время разобраться, как устроена микроволновка. Сердцем любой подобной печки является специальный генератор, создающий высокочастотное электромагнитное поле большой интенсивности. Называется он магнетроном. Далее, поле, им созданное, при помощи волноводов специальной конструкции направляется в камеру для продуктов. Делает он это таким образом, что весь внутренний объем камеры «заполняется» полем равномерно, обеспечивая качественный прогрев продуктов любого объема. Дополнительно этому способствует и вращающийся поддон, которым оснащают большинство микроволновок.

Магнетрон занимает самое почетное место под крышкой прибора.

Контролирует работу ВЧ генератора электронный блок, собранный на микропроцессоре. Встроенные в блок микропрограммы позволяют устанавливать желаемый режим приготовления продуктов, контролируют температуру в камере, влажность, время приготовления. Они же следят и за безопасностью использования печки — закрыта ли защитная дверца, нет ли пробоя изоляции, не поднялась ли температура внутри камеры выше критической и пр. Управление контроллером осуществляется с пультов того или иного типа — кнопочных, сенсорных и пр. Ну и, естественно, имеется в печи и блок питания, обеспечивающий энергией всю электронику и сам магнетрон.

Вот так выглядит микроволновая печь на схеме.

Опасность и вред микроволновки

А теперь самый главный вопрос, который беспокоит едва ли не каждого владельца микроволновки: представляет ли прибор какую-либо опасность для окружающих? Существует множество мифов об опасности использования СВЧ технологий в быту. Основные из них:

1. Радиационная опасность.
2. Опасность электромагнитного излучения.
3. Плохое влияние СВЧ на качество приготовляемых продуктов.
4. Возможность физического поражения полем СВЧ.
5. Повышенная опасность поражения электрическим током высокого напряжения.

Радиационное поражение

Согласно этому мифу, все, кто находятся рядом с СВЧ печью, получают радиационное облучение. Более того, даже выключенная печка «лучит» не хуже чернобыльского трактора. Но если верить основам ядерной физики (все проходили ее в школе), радиацией, которую все так боятся и которая действительно представляет опасность, является ионизирующее излучение.

Взгляните на список, в котором перечислены виды электромагнитного излучения, расположенные в порядке убывания их длины волны:

1. радиоволны — 10 км - 0.1 мм;
2. инфракрасное излучение — 1 мм - 780 нм;
3. видимое излучение (свет) — 780 - 380 нм;
4. ультрафиолетовое излучение — 380 - 10 нм;
5. рентгеновское излучение — 10 - 5 пм;
6. жесткое (гамма) излучение — менее 5 пм.

Из всего списка только два последних пункта являются полноценным ионизирующим и частично ионизирующим — третий снизу (УФ свет). А оставлять после себя наведенную радиацию может только гамма-излучение. Длина волны электромагнитного поля микроволновой печи — 12 см. Гораздо логичнее бояться видимого света, излучаемого лампочкой Ильича, ионизирующая способность которой на 3 порядка выше излучения микроволновки. Но, несмотря на очевидное, лампочек не боится никто, микроволновых печей — почти все.

Меняет ли высокочастотное излучение свойства продуктов.

Бытует мнение, что, побывав в микроволновке, продукты меняют свою физическую структуру. Одни связи якобы разрушаются, другие появляются, меняется заряд, полюс, градус, память — все что угодно. После всего этого безобразия полезные продукты питания превращаются в яд.

Микроволновое излучение, как было сказано выше, воздействует на полярные молекулы, которыми являются молекулы воды. На сегодня науке достоверно известно, что вода — аморфное тело и вообще не имеет структуры, если не находится в замерзшем состоянии. Как может эта самая структура измениться, если у аморфного тела ее нет вовсе?

Рождение подобного мифа связано, скорее всего, с понятием «структурированная вода», которое появилось благодаря всевозможным лженаукам типа гомеопатии и «бизнесменам», продающим «заряжающие» подносы для воды и прочие чудеса техники параллельных миров.

Электрическим током

Насколько прибор электробезопасен.

Опасения, будто бы микроволновая печка опасна в плане поражения электрическим током, в принципе, понятны. Для работы магнетрона требуется источник высокого напряжения — порядка 4 кВ. Если добавить к этому еще и мощность современной микроволновки, которая может достигать киловатта, то весь ужас человека, далекого от электрики, становится понятным. Тем не менее этот же человек совершенно спокойно пользуется полуторакиловаттным пылесосом и двухкиловаттной электроплитой.

Вспомните обычный кинескопный телевизор, который служил нам не одно десятилетие и продолжает служить по сей день. Напряжение на ускоряющем аноде его кинескопа достигает 30 кВ. Это почти на порядок выше напряжения на магнетроне. Если вскрыть микроволновку, то можно и под напряжение попасть. Но и в телевизоре ведь задняя крышка всего на четырех винтах! А теперь подумайте: много у вас знакомых, убитых током злого телевизора? Таким образом микроволновая духовка в плане электробезопасности ничем не отличается от любого другого бытового прибора.

Вредно ли излучение микроволновки для организма.

Да, СВЧ вредны для человека. Но ведь масса современных устройств работает на той же частоте: Wi-Fi модем, мобильник, смартфон. Работа с ними считается безопасной. Так вредно микроволновое излучение или невредно? Вредно, но лишь при превышении определенного уровня. Ваш мобильник излучает, но мощность его передатчика невелика. Хоть вы и держите его у самого виска, периодические разговоры по телефону особого вреда здоровью не нанесут. Другое дело - микроволновая печка. Мощность ее «передатчика» достигает тысячи ватт.

Но, во-первых, в отличие от мобильника, излучение магнетрона направлено не во все стороны, а в рабочую камеру. Во-вторых, и это главное, камера, как и ее дверца, имеют специальное покрытие, предотвращающее выход излучения за пределы рабочей области. Конечно, покрытие не задерживает СВЧ на 100%, но этого и не нужно. Вы не держите микроволновку у виска, как телефон, и не пользуетесь ею, часами уткнувшись носом в дверцу. Кроме того, интенсивность СВЧ убывает пропорционально квадрату расстояния.

Что по этому поводу говорят цифры? Открываем медицинские документы, нормирующие максимально допустимое безопасное для человека СВЧ излучение и читаем: не более 10 мкВт/см.кв. Много это или мало? Самое время посмотреть на рисунок ниже:

Зависимость напряженности поля от расстояния до СВЧ печи.

У самой дверцы микроволновой печи напряженность электромагнитного поля достаточно высока — 5 мВт/см.кв. Но уже на дистанции в полметра оно ослабевает на два порядка, а на расстоянии в полтора метра ниже максимально допустимого уровня вдвое. Таким образом, если вы не сидите со включенной микроволновкой буквально в обнимку, а пользуетесь ею не круглые сутки, то за свое здоровье можете не опасаться. Но ведь дверцу можно открыть? Можно, только магнетрон сразу же отключится, поскольку имеет защиту "от дурака". Эта же защита не даст сунуть руку (а кое-кому и голову) в работающий прибор, дабы проверить его исправность «на ощупь».

Как только вы откроете дверцу, автоматика снимет питание с магнетрона.

Таким образом исправная микроволновая печь при соблюдении элементарных правил эксплуатации, подробно описанных в прилагаемой инструкции, абсолютно безопасна для человека.

Все о микроволновых печах

Все о микроволновых печах

Во второй половине ХХ века в нашу бытовую жизнь вошли микроволновые печи, нагрев продуктов в которых производится за счет невидимых глазу микроволновых лучей. Одновременно с их производством и использованием в течении всех этих лет не прекращается полемика о вреде или безвредности этих приборов на здоровье человека и окружающую среду. Появляются факты, опыты, мнения, а затем, спустя время, мнения опровергающие эти факты. Разобраться в этой теме насущно и важно, ведь микроволновые печи сейчас очень популярны – их покупают для дома, офиса, и даже заведений общественного питания. 

История появления микроволновых печей

Подобно многим другим открытиям, существенно повлиявшим на повседневную жизнь людей, открытие теплого воздействия микроволн произошло случайно. Американский инженер Перси Спенсер впервые заметил способность сверхвысокочастотного излучения к нагреванию продуктов и запатентовал микроволновую печь. В момент изобретения Спенсер работал в компании Raytheon, занимающейся изготовлением оборудования для радаров – оборудования, излучавшего сверхвысокочастотные волны. По легенде, когда он проводил эксперименты с очередным оборудованием, Спенсер обнаружил, что его обед, оставленный на этом оборудовании, прогрелся до середины. По другой легенде кусок шоколада в кармане Спенсера расплавился. Не исключено, что причиной изобретения был как раз ожог, но из коммерческих соображений имидж прибора портить было нецелесообразно.  

Так или иначе, эффект был обнаружен и в 1946 году Спенсер получил патент на изготовление  микроволновой печи. А в 1947 году появилась первая в мире СВЧ-печь. Она была предназначена не для приготовления пищи, а для быстрого размораживания продуктов и использовалась исключительно военными – в столовых военных госпиталях и солдатских столовых. Ее высота примерно была равна человеческому росту, вес составлял 340 кг, мощность ее была примерно в два раза выше мощности современной бытовой микроволновой печи.

Сегодня десятки фирм производят микроволновые печи самых разных моделей. И многие семьи считают этот бытовой предмет обязательным на кухне. Они просты в использовании, экономят время. И существует уже бесчисленное множество рецептов приготовления самых разных блюд в микроволновке: запеченный картофель всего за пять минут, хлеб, полностью готовый к употреблению, всего за 20 минут. Удивительно быстро. В чем секрет такой скорости? Каков механизм работы микроволновой печи? Оказывает ли это влияние на структуру продуктов, и на организм человека при попадании такой пищи внутрь? 

Как происходит процесс нагревания пищи в микроволновых печах

Микроволновое излучение, или сверхвысокочастотное излучение представляет собой электромагнитные волны длиной от 1 мм до 1 м.

Такие  волны используются в микроволновых печах, а так же в работе радаров и иных устройств. И для того, чтобы микроволновое излучение, исходящее от СВЧ-печей не создавало помех  в работе таких устройств, специальными международными соглашениями установлена частота колебаний для микроволновых печей – 2450 МГц.

Каждая микроволновая печь содержит так называемый магнетрон. Он преобразует электрическую энергию в сверхвысокочастотное электрическое поле частотой колебаний – 2450 МГц, которое в процессе работы СВЧ-печи взаимодействует с молекулами воды в пище.

Как это работает. При отсутствии электрического поля молекулы расположены хаотично. А в электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля: «плюсом» в одну сторону, «минусом» в другую. Соответственно, если поле меняет направление, молекулы тут же переворачиваются на 180 градусов.

Вспомним, что частота колебаний микроволн – 2450 МГц в секунду. Один герц – это одно колебание в секунду, мегагерц – один миллион колебаний в секунду. За один период волны поле меняет свое направление два раза – был «плюс», стал «минус», и снова вернулся исходный «плюс». Значит поле сверхвысокочастотной электромагнитной волны, в котором находятся молекулы пищи, меняет свою полярность более миллиарда раз в секунду! Молекулы вращаются с ошеломляющей скоростью, и при поворотах трутся друг о друга (молекулярное трение). При этом выделяется энергия – тепло, которое и является причиной нагревания пищи.

Именно это молекулярное трение уничтожает хрупкие молекулы витаминов и других питательных веществ. 

Научные данные и факты

Вот несколько причин, по которым микроволновое излучение вредно для человека:

1 Микроволновое излучение уничтожает питательные вещества пищи.
Из-за диэлектрического нагрева, происходящего в микроволновой печи, пища теряет присущие ей полезные вещества. Происходит переориентация полярных молекул-диполей, смещение ионов. Об этом писал доктор Джозеф Меркола, лицензированный врач и хирург. Молекулы воды в пище при работе микроволновой печи вращаются на невероятно большой скорости, возникает трение молекул, которое и нагревает пищу. Это приводит к изменению молекулярной структуры пищи, и, как следствие, уменьшению полезных веществ.
Кроме того, часть СВЧ-энергии остается в пище, употребляя которую человек подвергается воздействию СВЧ-излучения.

2 Микроволновое излучение уничтожает витамин В12 и компоненты, содержащиеся в грудном молоке, жизненно необходимые младенцу.

В исследовании, опубликованном в журнале сельскохозяйственной и пищевой химии, исследователи решили изучить влияние микроволнового нагрева на содержание в пищевых продуктах витамина В12. Результаты исследований показали, что вследствии микроволнового излучения было утрачено от 30 до 40 процентов витамина.

Полезные активные компоненты в грудном молоке также разрушаются под воздействием микроволнового излучения. В статье, опубликованной в журнале «Педиатрия», рассматривалось использование СВЧ-печи для нагрева замороженного грудного молока в отделениях интенсивной терапии. В исследованиях протестированы 22 образца свежезамороженного молока на наличие лизоцима – антибактериального агента, фермента класса гидролаз, носителя антибактериальных свойств, и антител путем нагревания образцов в течении 30 секунд на установках низкой и высокой мощности.  В результате активность лизоцима и антител значительно снизилась, что способствовало росту вредных для младенца бактерий. Кстати, данные об этом не трудно найти и в СМИ, и даже в статьях, пропагандирующих информацию об отсутствии вреда микроволнового излучения.

3 Микроволны несут злокачественное воздействие на кровь человека.

В швейцарском клиническом исследовании, исследователи обнаружили изменения в крови людей, употребляющих овощи и молоко, подвергшиеся влиянию микроволнового излучения. Добровольцы, принявшие участие в эксперименте, в промежутках от 2 до 5 дней, принимали поочередно разные варианты питания: 1) молоко; 2) то же молоко, но разогретое в микроволновой печи; 3) замороженные овощи, приготовленные традиционным способом; 4) те же овощи, приготовленные в микроволновой печи.
Пробы крови у добровольцев производились перед каждым приемом пищи и в определенные промежутки времени после приема молока и овощей.
Результаты анализов показали значительные изменение в крови в интервалах приемов пищи, подвергшейся воздействию микроволновой печи. Обнаружено снижение уровня гемоглобина и повышения уровня холестерина. Увеличилось количество белых кровяных клеток – лимфоцитов. Таким образом, излучение микроволновой печи может существенно деформировать состав крови и лимфатических областей.

4  Вследствии излучения частотой 2,4 Ггц микроволны могут мгновенно производить эффект на ваше тело.
Исследования, проведенные доктором Магдой Хавас в известном Канадском университете, показали как уровни радиации, излучаемые микроволновой печью, влияют на частоту сердечных сокращений и изменение сердечного ритма. Эти уровни радиации, как правило, вызывают немедленные и кардинальные изменения в частоте сердечных сокращений.
Также прямое следствие радиации – появление новых радиолитических соединений в пище, которые затем попадают и в наш организм.
Разумеется, производители микроволновых печей утверждают, что нет существенной разницы между пищей, приготовленной естественным путем и приготовленной с использованием микроволновки. Однако, подозрительным остается тот факт, что до сих пор не проведено ни одного известного исследования в подтверждение этого факта. И еще один существенный момент истории – в 1976 году в СССР использование микроволновых печей было запрещено.

5 Микроволны провоцируют появление канцерогенов в продуктах питания.
Под воздействием микроволнового излучения на растительных продуктах, особенно на корнеплодах, формируются канцерогенные свободные радикалы. Такие канцерогены вызывают расстройства в пищеварительной системе. Свободные радикалы создают раковые агенты в белковых соединениях.

По мнению Российских ученых микроволновое излучение вызывает:

 

- нарушение электрических нервных импульсов в головном мозге;
- дестабилизацию и вырождение внутреннего потенциала клеточных мембран.

Всю энергию, которую организм получает, он получает из употребляемой пищи. Большинство из нас старается пищу обогатить как можно большим количеством здоровых ингредиентов, обезопасив и улучшив здоровье свое и своих близких. Но то, как мы готовим пищу, непосредственно сказывается на количестве питательных веществ. Использование микроволновой печи значительно влияет на питательную ценность пищи. В результате чего появляются осложнения со здоровьем. И встает вопрос: стоит ли ради удобства жертвовать здоровьем и хорошим самочувствием?

 

Всего наилучшего! Будьте здоровы! 🙂

Принцип работы микроволновой печи: схема, частота, устройство

Микроволновка — сложный электрический прибор, выполняющий важные функции на кухне. Пользваться ней умеет каждый, однако принцип работы микроволновой печи для многих загадка.

Устройство микроволновки

Главная составляющая любой СВЧ-печи — магнетрон, который находится в металлической камере. В ее состав входит трансформатор, дверца, вращающийся столик, моторчик, блок управления, волновод, вентилятор. В некоторых моделях может быть дополнительно встроен диссектор, главная задача которого обеспечить равномерный прогрев пищи. Существуют также инверторные варианты печей, затрачивающее меньшее количество энергии на более быстрый подогрев или приготовление блюд.

Магнетрон

Этот прибор представляет собой вакуумную лампу, задача которой — вырабатывать сверхвысокочастотное излучение. Именно оно воздействует на молекулы воды, заставляя их двигаться и создавать тепло, необходимое для разогрева пищи.

Трансформатор

Продуцировать излучение магнетрону удается за счет высоковольтного трансформатора. Он вместе с магнетроном является главной составляющей микроволновки. Отличается высокой стоимостью.

Дверца

Выполняет функцию предохранителя и обеспечивает дополнительную защиту. Во время открывания плиты, любой выбранный режим останавливается, не позволяя излучению выйти за пределы металлической камеры. Устройство дверцы отличается сложностью, потому что она должна выполнять много технических характеристик:

• Она должна максимально плотно соприкасаться с корпусом, не давая излучению выйти наружу;
• Внутри нее находится высокочастотный дроссельный заслон, задача которого — понижать излучение до нужных параметров;
• В состав дверцы во время ее производства подмешивается большое количество присадок, необходимых для поглощения излучения.

Блок управления

Состоит из двух поворотных регуляторов: один нужен для выставления температуры, второй является таймером.

Обеспечивает вращени стеклянного подноса для равномерного прогревания блюда со всех сторон. Работает за счет небольшого встроенного моторчика.

Волновод

Подает внутрь камеры электромагнитное излучение, вырабатываемое магнетроном. Защитить его от загрязнений и продлить срок службы помогает слюдяная пластина, находящаяся непосредственно на внутренней стенке камеры. Эту накладку нужно периодически чистить, чтобы обеспечить нормальную работу устройства.

Вентилятор

Охлаждает магнетрон в процессе работы микроволновки.

Принцип работы

Свою работу СВЧ-печь осуществляет за счет преобразования электромагнитных полей в тепловую энергию. Принцип работы микроволновки заключается в разогреве только самого продукта, в отличие от духовки, где вместе с едой нагревается весь духовой шкаф. Пища в микроволновке греется и готовится гораздо быстрее.

Частота микроволн практически всех описываемых бытовых приборов — 2450 МГц. Механизм действия микроволнового излучения в том, что оно воздействует на дипольные молекулы воды, меняя направление их движения. Это происходит почти 5 миллиардов раз в секунду. В результате такого активного движения выделяется большое количество тепла.

Микроволны меняют температурный показатель продукта только снаружи, немного проникая внутрь (максимум на 3 см). Прогреться полностью ему помогает функция теплопроводности. Поэтому принцип приготовления или прогрева большой порции твердой пищи заключается в том, чтобы включать устройство не на максимальную мощность, выставляя больше времени.

Технические характеристики

Соло

Только разогревает и готовит, с грилем, конвекцией и мультифункциональные. Последние выполняют не только стандартные функции, но способны заменить гриль, духовку, стерилизатор, тостер, пароварку, а также индукционные плиты.

Объем внутреннего пространства

Диапазон — 20–48 л. Приобретение микроволновки и ее объем зависит от количества пользователей. В последнем варианте можно сразу подогреть несколько тарелок с едой.

Разновидность гриля

Нагревательный элемент бывает тэновый, кварцевый, керамический. Самый быстрый процесс приготовления будет в случае совмещения в одном устройстве двух грилей.

Способ управления

Механическое, сенсорное, кнопочное.

Мощность

Если печь может выполнять только стандартные функции, ее мощность находится в пределах 500–1100 Вт. Наличие гриля увеличивает мощность 850–1500 Вт. Если в устройство вмонтированы одновременно конвектор и гриль, его максимальная мощность может составлять 2000 Вт.

Внутреннее покрытие

Это может быть самая дешевая эмаль, прочная эмаль, антибактериальное покрытие и нержавеющая сталь.

При выборе микроволновки ее основой должны стать технические характеристики. Лучшие их показатели влияют на повышение стоимости.

Работа на уровне электрической схемы

Схемы микроволновых печей любого производителя практически ничем не отличаются. Главное отличие во внешнем виде аппаратов.

Рассмотрим электрическую схему работы печи «Самсунг».

Во время включения выбранного режима магнетрон начинает выделять энергию, которая превращается в тепло. Оно направлено конкретно на какой-то один предмет, который необходимо нагреть. Главным элементом электрической схемы печи является трансформатор-стабилизатор анодно-накального типа.

Схема состоит из двух частей:

1. Управляющей. В нее входят микроконтроллер, дисплей, блок управления, электромагнитные реле, зуммер. Чтобы питать эту часть прибора используют понижающий трансформатор;
2. Исполнительных элементов: магнетрона, вентилятора, мотто-редуктора столика, лампы подсветки.

Особое внимание нужно уделить исполнительной цепи. Именно эта часть электросхемы считается генератором излучения печи. Начинается цепь с высоковольтного трансформатора, к первичной обмотке которого подключено напряжение 220 В.

Напряжение со вторичной обмотки подводится к накальной обмотке магнетрона, которая потребляет ток в 10 А. Другая обмотка данного трансформатора, конденсатор и диод вырабатывают напряжение в 4 кВ, что позволяет питать анод магнетрона. Из-за небольшого тока анода (0,3 А) создается движение электронов в вакууме.

Рекомендации при разборке микроволновки

Выполняя действия по разборке СВЧ-печи самостоятельно, фотографируйте каждый шаг. Изображения помогут собрать прибор обратно в правильной последовательности. Если вы не обладаете необходимыми знаниями в электронике, лучше обратитесь за помощью к мастеру.

Основные рекомендации, необходимые при разборке микроволновки:

• Во время разборки соблюдайте правила безопасности, ведь речь идет о высоком напряжении и сверхвысокочастотном излучении.
• Перед началом работы не забудьте отключить прибор от сети, а также разрядить конденсатор.
• Сняв слюдяную пластину, ее можно перевернуть другой стороной, чтобы прикрутить на место.
• Никогда не пытайтесь самостоятельно ремонтировать магнетрон — это опасно для жизни.
• Во время снятия магнетрона нужно следить за тем, чтобы не ударить его, потому что это может вывести его из строя. Возвращая его на место, удостоверьтесь в том, что прокладка магнетрона расположена правильно и при этом не имеет повреждений.
• Меняя колпачок антенны магнетрона, подберите обязательно точно такой же по форме и размеру.
• Начинайте ремонт всегда со снятия кожуха.

С микроволновкой нужно обращаться осторожно и не пытаться ремонтировать самостоятельно, не имея опыта. Качественный уход продлит срок ее службы и отсрочит время ремонта.

Как микроволновая печь влияет на человека — 3 причины не волноваться

Бояться или не бояться микроволновки? Лучшее оружие в борьбе со страхом — знание. Когда есть понимание механизма работы устройства, разобраться в его вредности или безвредности уже проще. Даже элементарное понимание происходящего внутри микроволновой печи на уровне потребителя, а не физика или инженера, помогает логически оценить вероятность рисков. Вся полезная информация о технологии функционирования прибора и полное развенчивание мифов — в данной статье.

Принцип работы микроволновой печи

Первое, с чем нужно разобраться, — понять, как работает устройство. Каждая микроволновая печь, независимо от дизайна, функционирует по одному и тому же принципу:

• прибор со «страшным» названием — магнетрон — является «сердцем» каждой микроволновки. Именно он генерирует те самые СВЧ — радиоволны, частота которых составляет 2450 МГц. Энергия, которая выделяется в процессе его работы, трансформируется в тепло. Этот жар направленно нагревает продукты.
• чтобы магнетрон работал, необходим источник питания. Поэтому без трансформаторов-стабилизаторов анодо-накального типа система не функционирует. Они — это одна из ключевых и самых дорогих деталей прибора.

Для удачной покупки: Как выбрать микроволновку правильно — инструкция в 5 разделах

• устройство разогревает продукты быстрее традиционных духовых шкафов не только за счет направленного излучения тепла. Во время работы моделей вроде MGC20100S волны отражаются от внутренней поверхности прибора, повышая термоэффект.
• дверца — не просто элемент эстетичного вида микроволновки. Она отвечает за безопасное использование прибора: блокирует работу устройства, когда пользователь ее открывает. Кроме того, дверца защищает человека от излучения микроволн.

Что происходит с едой?

Разобраться с этим вопросом помогут школьные знания химии и физике. Но сначала — немного истории.

Создание микроволновки приписывают Перси Спенсеру — американскому изобретателю. По легенде, он случайно оставил бутерброд на радаре и через некоторое время обнаружил, что еда нагрелась. Не теряя времени, Перси запатентовал новинку. Так получилось, что популярный бытовой прибор стал наследником военного оборудования благодаря принципу работы на основе микроволнового излучения.

В деталях: История изобретения микроволновой печи: от 1945 года и до сегодня

Но каким же образом нагревается еда? 

В каждом продукте содержится вода, а молекулы воды являются дипольными. То есть один конец молекулы положительно заряжен, второй — отрицательно. И именно молекулы этого типа можно нагревать микроволнами: электрическое поле «заставляет» дипольные молекулы выстроиться в одинаковом положении — в одну сторону направлен положительный заряд, в другую — отрицательный. 

Под действием излучения молекулы приходят в движение и интенсивно «трутся» друг об дружку — как носочки в центрифуге. От этого трения выделяется тепло, которое, в свою очередь, нагревает еду – от пиццы до каши.

Интересно: В компоте, например, молекул воды больше, чем в сардельке — поэтому и нагреваться напиток будет дольше.

Как влияет микроволновая печь на человека?

За почти столетнюю историю существования микроволновая печь обросла всевозможными мифам и легендами. «Специалисты», желающие заработать на распространении ложной и неправдивой информации, заполонили интернет статьями о том, что она не просто вредна, а прямо-таки опасна для человека.

Но при ближайшем рассмотрении ни один из тезисов о том, как негативно влияет прибор на людей, не выдерживает даже поверхностной критики. Вот самые популярные мифы:

1. Высокий уровень радиации, который вызывает заболевания вроде рака, а также подавляет иммунитет. Во-первых, количество радиации, которую излучает обычная модель типа NN-DS596MZPE, намного меньше установленного международными нормами порога. К тому же, конструкция устройства включает так называемую клетку Фарадея и дверцу с системой двойного независимого закрытия. Поэтому «страшным лучам» не пробиться к человеческому организму. Во-вторых, радиация СВЧ относится к неионизирующему типу, то есть это — не Чернобыльская радиация. Так что и повлиять подобным ей образом на человека микроволны не могут.

Чисто и красиво: Как быстро почистить микроволновку — 5 простых методов

2. Пища из СВЧ-печи теряет полезные свойства и становится опасной для людей. Миф берет начало от исследований 1975 года, в которых рассказывалось, как брокколи после приготовления в микроволновке изменила форму и текстуру. Как ни странно, в процессе любой термической обработки продукты изменяются — тушеная или жареная брокколи однозначно будет отличаться от сырой.

3. Микроволновки меняют молекулярную структуру воды. Новые химические соединения, которые так пугают «кухонных специалистов», могут образовываться только под воздействием излучения ионизирующего типа. Как уже было указано в первом пункте, СВЧ-волны таковыми не являются. Поэтому подобные утверждения — необоснованные.

 Важно: Случаи нарушения инструкций по эксплуатации и эксперименты по разборке-сборке СВЧ-печи — действительно опасны для здоровья и жизни. И да, помещать животных в микроволновку действительно нельзя!

Можно смело утверждать, что при правильном использовании приборы вроде MS2595FISW — абсолютно безвредны для человека. Поэтому не стоит переживать из-за домыслов и предположений неквалифицированных обывателей, чья цель — вызвать панику среди пользователей удобного и полезного устройства.

Возможности популярных микроволновок:

Модель	Функции
EMM20000OC	5 уровней мощности микроволн, Разморозка, Таймер
NN-GD38HSZPE	Автоматическая разморозка, Автоматический разогрев, Автоприготовление, Конвекция
M2500RotEm	14 режимов нагрева, 3 программы размораживания, Автоматические программы: Мясо, Рыба, Птица, Пицца, Картошка, Детское питание
MS2595FISW	Автоприготовление: 28 режимов, Антибактериальное покрытие, Быстрый старт, Кнопка больше / меньше, Сохранение вкуса, Технология Smart Inverter, Установка времени (часы)
MMO 20 DGWII	Автоматическое размораживание, Быстрый старт, Количество уровней мощности микроволн: 5, Таймер

Микроволновые печи

Микроволновое излучение микроволновых печей и некоторых радаров создается с помощью устройства, называемого магнетроном. Современные микроволновые печи работают на частоте 2450 МГц. Согласно федеральному законодательству, микроволновые печи ограничены мощностью 5 милливатт (мВт) микроволнового излучения на квадратный сантиметр на расстоянии примерно 2 дюймов от поверхности духовки. Этот предел намного ниже известного уровня вреда для людей.Ожидается, что микроволновое излучение будет падать по закону обратных квадратов, поэтому на 20 дюймах оно будет уменьшаться примерно в 100 раз. Учитывая частоту 2450 МГц, длина волны излучения микроволновой печи составляет около 12 см, а энергия кванта микроволнового фотона составляет около 1 x 10 -5 эВ. Взаимодействие излучения при таких энергиях для свободных молекул может способствовать вращению и вибрации молекул, но такие резонансные взаимодействия не являются основным фактором нагрева жидкостей и твердых тел в микроволновой печи.Средняя тепловая энергия при 20 ° C составляет около 1/40 эВ, поэтому любое упорядоченное вращение или колебание молекул, создаваемое микроволновым взаимодействием, быстро рандомизируется из-за столкновений с молекулами, кинетическая энергия которых в 2500 раз превышает предоставленную энергию микроволновых фотонов. Основной механизм нагрева воды в микроволновой печи описывается как диэлектрический нагрев. Микроволны создают вращающие моменты, действующие на дипольные моменты молекул воды и других молекул, что, как ожидается, вызовет некоторый нагрев.Однако подробное моделирование нагрева воды, описанное у Чаплина, предполагает, что основной эффект микроволн - это работа, выполняемая над атомами водорода, а не вкладываемая в переориентацию молекулярных диполей молекул воды. Обычно основным тепловым эффектом микроволн в духовке является нагрев воды, содержащейся в материале. Если вы нагреваете чистую воду, нагрев можно смоделировать более точно. Для чистой воды проникновение микроволн в воду можно смоделировать и характеризовать глубиной проникновения, которая снижает мощность микроволн в 1 / е раз, что соответствует поглощению 63% мощности микроволн.Согласно Чаплину, для воды при 25 ° C эта глубина проникновения составляет примерно 1,4 см. Опасное излучение при просмотре вашей микроволновой печи? Несмотря на то, что вы можете видеть микроволновую печь во время приготовления пищи, микроволны эффективно блокируют проникновение в комнату, потому что отверстия в металлическом экране на дверце микроволновой печи имеют диаметр около 1 мм по сравнению с длиной волны 120 мм. для микроволн. Длина волны микроволн примерно в 120 раз превышает размер отверстий, и они не могут «видеть» отверстия, чтобы выйти наружу.Это приложение того факта, что вы не можете изобразить ничего, что меньше длины волны излучения, которое вы используете для его изображения. Вы можете видеть сквозь отверстия, потому что при длине волны 500 нм длина волны видимого света примерно в 2000 раз меньше, чем через отверстия. Артикул: Вода и микроволны из книги Мартина Чаплина «Структура воды и наука».

Индекс Концепции волн Концепции электромагнитных волн Электромагнитный спектр

Почему микроволны в микроволновой печи настроены на воду?

Категория: Физика Опубликовано: 15 октября 2014 г.

Изображение из общественного достояния, источник: Кристофер С.Бэрд

Микроволны в микроволновой печи , а не настроены на резонансную частоту воды. Фактически, микроволны, генерируемые внутри микроволновой печи, на самом деле не настроены на какую-либо конкретную резонансную частоту, поскольку волны являются широкополосными. Широкополосная электромагнитная волна содержит множество частот. Вам нужна монохроматическая волна (почти одночастотная волна), чтобы настроиться на определенную частоту. Лазерные лучи монохроматичны. Радиоволны от простых антенн монохроматичны.Микроволны в микроволновой печи не монохромны.

Микроволны в микроволновой печи создаются устройством, называемым магнетроном, которое представляет собой резонансную полость, которая заставляет ток естественным образом колебаться на высокой частоте и тем самым излучать электромагнитные волны. Колебания тока в магнетроне не вызваны тонко управляемой внешней схемой. Скорее, колебания возникают естественным образом из-за того, что электроны, испускаемые катодом, случайным образом ударяются об анод, а затем разбегаются по нему в соответствии с формой магнетрона.Эта случайность заставляет магнетрон излучать множество частот. Кроме того, случайный характер генерации колебаний также приводит к нестабильности частот и их быстрому скачку. Исследование типичной бытовой микроволновой печи, проведенное Михалом Солтисяком, Малгожатой Целух и Ульрихом Эрле и опубликованное в журнале IEEE Microwave Symposium Digest, показало, что частотный спектр печи содержит несколько широких пиков, которые находятся в диапазоне от 2,40 до 2,50 ГГц. Кроме того, они обнаружили, что расположение, форма и даже количество широких пиков в частотном спектре зависели от ориентации объекта, который находился в нагреваемой духовке.Другими словами, точные частоты электромагнитных волн, наполняющих духовку, зависят от деталей самой пищи. Ясно, что микроволны не могут быть настроены по частоте на что-то конкретное, если частоты меняются каждый раз, когда вы разогреваете новую пищу. В приложениях, где важна стабильная монохроматичность, например, в радиолокационной визуализации, магнетрон поэтому имеет ограниченное применение. В приложениях, где передача энергии более важна, чем монохроматичность, например, в кухонной духовке, магнетрон идеален.

Так как же микроволновые печи в духовке нагревают пищу, если они не настроены на определенную резонансную частоту воды? Они нагревают пищу за счет простого диэлектрического нагрева. При диэлектрическом нагреве электрическое поле в электромагнитной волне воздействует на молекулы в пище, заставляя их вращаться, чтобы выровняться с полем. Из-за этого вращательного движения молекулы сталкиваются друг с другом и преобразуют свое несколько упорядоченное вращательное движение в неупорядоченное движение, которое мы макроскопически называем теплом.Таким образом, энергия микроволн поглощается многими типами молекул в пище, а не только молекулами воды.

В книге Рона Шмитта «Объяснение электромагнетизма» говорится:

Существует популярный миф, согласно которому микроволновые печи работают при особом резонансе молекул воды. На самом деле этот миф - всего лишь миф. Из рисунка 15.2 видно, что на этой частоте нет резонанса воды. Первый резонансный пик возникает на частотах выше 1 ТГц, а наибольшие потери происходят в инфракрасном диапазоне.Частота 2,45 ГГц не имеет особого значения, за исключением того, что она определена FCC как допустимая для использования в микроволновой печи.

Темы: приготовление пищи, еда, частота, микроволновая печь, микроволновая печь, микроволны, резонанс, резонансная частота, спектр

Почему все беспроводные сети - 2,4 ГГц

Автор: Джон Херман

Вы живете своей жизнью на частоте 2,4 ГГц. Ваш роутер, ваш беспроводной телефон, ваш наушник Bluetooth, ваша радионяня и устройство для открытия гаража - все любят и живут на этой радиочастоте, а не на других.Почему? Ответ на вашей кухне.

О чем мы говорим

Прежде чем мы забегаем слишком далеко вперед, давайте разберемся с основами. Ваш дом или квартира, или кофейня, в которой вы сейчас сидите, пропитаны радиоволнами. На самом деле их немыслимое количество вибрирует от радиостанций, телестанций, вышек сотовой связи и самой Вселенной в пространство, в котором вы живете. Вы подвергаетесь бомбардировке , постоянно, электромагнитными волнами всех видов частот, многие из которых были закодированы с определенной информацией, будь то голос, тон или цифровые данные.Черт, может даже эти самые слова.

Вдобавок вас окружают волны, созданные вами. Внутри вашего дома дюжина крошечных радиостанций: ваш роутер, ваш беспроводной телефон, ваше устройство открывания гаражных ворот. Все, что у вас есть, более или менее беспроводное. Радиоволны Фриггина: они повсюду.

Действительно, странно, что на вашем беспроводном телефоне даже есть наклейка с частотой 2,4 ГГц. Для обычного, не очень технически подкованного покупателя это число означает: А) ничего или Б) что-то, но не то.(«2,4 ГГц? Это быстрее, чем у моего компьютера!»)

То, что на самом деле означает это число, - это частота вещания или частота волн, которые базовая станция телефона посылает на трубку. Вот и все. Фактически, сам герц - всего лишь единица измерения частоты в любом контексте: это количество раз, когда что-то происходит в течение секунды. В беспроводной связи это относится к колебаниям волн. В компьютерах это относится к тактовой частоте процессора. Для телевизоров - скорость обновления экрана. для меня, хлопать прямо сейчас перед компьютером, это скорость, с которой я это делаю.Один герц, медленный хлопок.

Тогда возникает вопрос, почему так много ваших гаджетов работают на частоте 2,4 ГГц, а не на ~ 2399 999 999 целых частотах ниже или на любых частотах выше. Это кажется почти контролируемым или управляемым. Кажется, может быть, несколько произвольно. Вроде ну регулируется .

Взгляд на правила FCC подтверждает любые подозрения. Полоса частот, сгруппированная около 2,4 ГГц, была обозначена, наряду с некоторыми другими, как промышленные, научные и медицинские радиодиапазоны.«Многие нелицензионные вещи - например, Wi-Fi - работают на частотах 2,4 или 900 МГц, в диапазонах ISM. Для работы с ними вам не нужна лицензия». Это Ира Келпз, заместитель начальника отдела разработки и технологий Федеральной комиссии по связи, объясняет, почему эти диапазоны ISM привлекательны для производителей гаджетов: их можно использовать бесплатно. Если маршрутизаторы, беспроводные телефоны и что-либо еще отнесены к узкому диапазону 2,4 ГГц, то их радиоволны не будут мешать, скажем, сотовым телефонам, работающим на частоте 1.9 ГГц или AM-радио, которое вещает в диапазоне от 535 кГц до 1,7 МГц. ISM, по сути, представляет собой гетто для нелицензированной беспроводной передачи, рекомендованное сначала маленьким тихим агентством в швейцарском офисе ООН под названием ITU, а затем формализованное, модифицированное и кодифицированное для практического использования правительствами мира, в том числе , конечно, наш собственный FCC.

Текущие стандарты ISM были установлены в 1985 году и как раз вовремя. Наши телефоны оказались на грани потери шнуров, и в ближайшем будущем широкополосные интернет-соединения станут реальностью и станут волшебным образом беспроводными.Все эти устройства нуждались в частотах, для которых не требовались лицензии, но которые были расположены между теми, которые требовали. Частоты, которые не были настолько высокими, чтобы приносить в жертву проникновению вещания (например, сквозь стены), но не были настолько низкими, чтобы требовать антенн длиной в фут. Короче говоря, им были нужны диапазоны ISM. И они их взяли.

Почему 2,4?

Сейчас существует очень много частот, которые квалифицируются как «нелицензированные», но лишь некоторые из них используются в наших телефонах, маршрутизаторах и рациях.

Как работают микроволновые печи и вызывают ли они рак?

Микроволны - очень полезное устройство для приготовления пищи. Это компактные, крошечные, но невероятно универсальные машины - так как же они работают?

За микроволнами стоит невероятное количество науки и техники, но все это можно разбить на простые для понимания и усвоения фрагменты.

Микроволновые печи в основном работают за счет генерации микроволнового излучения, которое проходит через пищу и готовит ее. Микроволны не являются специфическими для микроволновых печей, скорее они представляют собой форму электромагнитных волн с длиной волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц (длина волны от 1 м до 1 мм).Микроволновые печи обычно используют частоту 2450 МГц (длина волны 12,24 см).

По сравнению с другими видами излучения микроволны находятся между радиоволнами, которые обычно длиннее, и инфракрасными волнами, которые короче.

Что делает микроволны настолько специализированными для приготовления пищи, так это то, как они взаимодействуют с молекулами воды.

Наука, лежащая в основе микроволн

Внутри микроволновых печей микроволны создаются с помощью устройства, называемого магнетроном. По своей сути магнетроны - это высоковольтные двигатели, которые выделяют энергию в виде микроволн, а не механической работы.

Внутри микроволновой печи трансформатор увеличивает напряжение от розетки, 120 В, в США или 110 В, в Европе, примерно до 4000 вольт . Это повышенное напряжение необходимо для питания магнетрона, в результате чего нить накала в сердечнике устройства нагревается. Когда эта нить нагревается, высвобождаются электроны. Микроволновая печь заставляет эти электроны работать.

Источник: Wikimedia / Public Domain

Круглый магнит расположен рядом с нагретой нитью накала.Обычно электроны, высвобождаемые нитью накала, притягиваются к аноду, но из-за расположения магнита электроны возвращаются обратно к самой нити. Этот цикл электронов и есть то, что на самом деле создает микроволны.

Все это могло показаться немного сложным, и это можно объяснить без диаграмм. Для более глубокого понимания того, как работают магнетроны и, в конечном итоге, микроволновые печи, посмотрите видео ниже.

Можно ли стоять рядом с микроволновой печью?

Один из популярных мифов о микроволнах - это то, что они могут вызвать рак.Это может происходить из-за использования слова «излучение» при описании их работы, а также из-за опасения, что это микроволновое излучение может просочиться из микроволновки. Радиация в данном случае относится к энергии, исходящей от источника, а не к радиоактивности.

Однако микроволны не содержат достаточно энергии для химического изменения веществ посредством ионизации - они являются примером неионизирующего излучения. Другие типы электромагнитных волн, такие как ультрафиолетовые и рентгеновские лучи, обладают большей энергией на фотон и, таким образом, могут вызывать рак.

СВЯЗАННЫЕ: 9 ВЕЩЕЙ, КОТОРЫЕ ВЫ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО НЕ ДОЛЖНЫ МИКРОВОЛНОВАТЬ из. Эти металлические сетки достаточно велики, чтобы вы могли видеть готовящуюся пищу, но отверстия недостаточно велики, чтобы сквозь них проскальзывали микроволны. Микроволновые печи также имеют встроенные предохранительные устройства, которые не позволяют духовке работать при открытой дверце.

Итак, в конце концов, вы не заболеете раком, если будете стоять слишком близко к микроволновой печи, потому что лучи не ионизируют, и вы также не будете приготовлены.

Итак, мы прошли фундаментальную науку, но до сих пор не выяснили, почему именно микроволны так хорошо работают для быстрого нагрева пищи.

Как микроволны нагревают молекулы воды

Микроволны, используемые в микроволновой печи, излучаются через антенну, которая направляет их в зону приготовления пищи.Волны сдерживаются внутри прибора благодаря прочным металлическим стенкам (и дверце из сетки). Затем эти микроволны поглощаются молекулами воды внутри пищи. Энергия микроволн заставляет молекулы воды быстро вибрировать, что нагревает пищу.

По сути, поскольку молекулы воды легко поглощают микроволны, которые заставляют молекулы начать быстро колебаться, это становится механизмом, превращающим микроволновую энергию в тепловую. Подобно тому, как кулачок и ролик являются механическим устройством для преобразования вращательной энергии в линейное движение, взаимодействие микроволн и молекул воды также является способом преобразования микроволновой энергии в тепловую.

Но почему вибрируют только молекулы воды? Молекулы воды полярны, то есть у них есть положительно заряженная сторона и отрицательно заряженная сторона. Микроволны имеют положительный пик и отрицательный пик, как и любая волна. Когда микроволны движутся по внутренней части микроволновой печи, молекулы воды будут пытаться выровнять свои полюса с полюсами микроволн. Поскольку микроволны быстро перемещаются внутри прибора, молекулы воды стремительно пытаются выровнять себя с движением волн.

Насколько быстро это происходит? Положительные и отрицательные поля микроволн перемещаются примерно 2,5 миллиарда раз в секунду. Когда вы объедините этот эффект с реакцией молекулы воды, вы начнете понимать, как микроволновые печи так быстро и эффективно готовят пищу.

Почему микроволновая печь готовит неравномерно?

Последний вопрос, на который нам нужно ответить, - почему внутри микроволновых печей часто бывают мертвые зоны. Например, почему центр еды часто бывает намного холоднее, чем края?

Это происходит из-за того, что некоторые микроволны подавляют друг друга.Часто эти места гашения локализованы, что означает, что некоторые области микроволновой печи не нагреваются.

СВЯЗАННЫЙ: НАУКА ГОВОРИТ ЛУЧШИЙ СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЧАЯ - МИКРОВОЛНОВАЯ ЭТО

По сути, когда пик одной волны достигает впадины другой волны, в результате получается аннулированная волна. Вот почему в большинстве микроволновых печей используется вращающаяся тарелка, чтобы обеспечить равномерное приготовление пищи.

Вот так устроены микроволновые печи. Это приборы, которые используют магниты для создания электромагнитного излучения определенной длины волны, которое направлено на молекулы воды в пище, заставляя их быстро вибрировать и нагреваться.В следующий раз, когда вы будете готовить что-то в микроволновой печи, вы не будете смотреть на это так же.

Радиоволны и микроволны

Радиоволны и микроволны очень важны для нас для связи .

(И для подогрева остатков пиццы.)

Электромагнитный

Они оба находятся на длинноволновой стороне электромагнитного спектра:

• Радиоволны имеют длину волны 1 м вверх.
  Частота на расстоянии 1 м - 300 МГц.
• Микроволны имеют длину волны от 1 мм (миллиметр) до 1 м .
  Частота на 1 мм составляет 300 ГГц.

(Примечание: некоторые люди говорят, что микроволны - это просто разновидность радиоволн, поэтому для них длина радиоволн составляет 1 мм и более.)

Мы можем создавать радио и микроволны, они также производятся Солнцем и многими другими природными источниками.

Беспроводная связь

Мы используем радио и микроволны, чтобы общаться без проводов.Это здорово, потому что мы можем передвигаться и жить своей жизнью, оставаясь при этом на связи.

Прием и передача

Передача ... и получение на устройстве

Радиоволны создаются вибрирующим электрическим током в антенне ...

... затем распространяются электромагнитные волны ...

... и затем принимаются небольшой антенной внутри вашего устройства, которая обнаруживает очень небольшое количество тока, создаваемого радиоволнами.

Затем ваше устройство может декодировать сигнал, и вы можете смотреть или слушать то, что было отправлено.

Радиовещание

Радиоволны хороши для трансляции радиопередачи (рассылаются на множество приемников), и именно так мы можем слушать радио и телепередачи.

Телевизоры (и радио!) Могут принимать широковещательных сигналов с помощью антенн.

Радиоволны хорошо огибают здания и холмы за счет дифракции (см. Также ниже).

Микроволновые печи

Микроволновые печи

используют электромагнитные волны с частотой 2.45 ГГц (длина волны около 12 см) , которые заставляют молекулы воды быстро вибрировать и нагреваться.

Микроволны создаются магнетроном,
отправляются в разные стороны мешалкой,
отражаются от металлических поверхностей,
и поглощаются водой в пище.

Микроволны могут проходить сквозь стекло и пластик и проникать в пищу примерно на сантиметр (в зависимости от продукта), но отражаться от металлических поверхностей.

Всегда должно быть что-то для поглощения микроволн , например еда или стакан воды.

Итак, в основном вы готовите, нагревая воду в первом сантиметре продукта или около того. Вот почему во многих рецептах рекомендуется оставить еду на некоторое время постоять (чтобы тепло распространилось равномерно).

Микроволны также могут нагреть нас, и могут повредить наши клетки. Держите дверцу закрытой, когда она включена, и никогда не используйте поврежденную микроволновую печь.

Дифракция волны в отсеке

Дифракция

Дифракция очень важна для радиосвязи!

Дифракция - это когда волны огибают угол препятствия.

Средний зазор: небольшая дифракция, но в основном прямая

Зазор длины волны Размер: наибольшая дифракция

Максимальный эффект достигается, когда зазор и длина волны примерно одинакового размера.

Радиоволны с длинами волн км дифрагируют
над холмами и долинами, так что вы можете легко получить прием.

Но микроволны с длиной волны сантиметра имеют тенденцию идти прямо.

Итак, радиоволны хороши для передачи " широкая " для многих людей, но микроволны хороши для связи точка-точка.

А для микроволн передатчик и приемник должны находиться на «прямой видимости» (они могут видеть друг друга).

Типичная микроволновая антенна представляет собой параболическую антенну диаметром от 0,3 до 3 м, как на этом здании:

Ионосфера

Ионосфера - это электрически заряженный слой верхней атмосферы, который находится на высоте от 75 до 1000 км над землей.

Очень важно для радио- и СВЧ-связи!

Низко- и среднечастотные радиоволны отражаются от ионосферы, поэтому можно принимать радиосигналы издалека, которые дошли до нас.

(Без масштаба!)

Но микроволны могут прорезать ионосферу, поэтому они хороши для связи со спутниками.

Сигнал и шум

Информация может быть в аналоговой или цифровой форме.

Аналог

Информацию можно поместить на волну, немного изменив ее высоту или длину волны:

В волну помещен сигнал этого изображения.

По мере распространения волны она получает шума (случайные изменения), добавляемые другой электрической активностью вокруг нее:

Когда мы пытаемся воссоздать изображение, результат не идеален!

Цифровой

Но в цифровом формате мы ожидаем только определенных значений , таких как 0 или 1.Так что шум (если не слишком большой) можно преодолеть.

Даже с шумом мы все равно знаем каждые 0 и 1 и получаем идеальное изображение.

Wi-Fi RF Spectrum; как обнаружить помехи микроволновой печи.

Стандарт Wi-Fi работает в двух частотных диапазонах. Наиболее широко используемый радиочастотный спектр в диапазоне 2,4 ГГц обычно подвержен влиянию множества различных источников беспроводных помех и шума , и среди этих источников микроволновые печи являются одними из наиболее распространенных, которые присутствуют в большинстве домашних хозяйств, офисов и других помещений. фабрики, обычно расположенные на кухнях / в зонах буфета.

Помехи Wi-Fi (802.11).

Наиболее распространенные источники шума и помех:

• Микроволновые печи .
• Wi-Fi видеонаблюдение видеокамеры .
• Беспроводные телефоны и микрофоны .
• Беспроводная радионяня .

Микроволновые печи, как и беспроводные технологии, такие как Wi-Fi, используют электромагнитные волны. Они излучают электромагнитные волны в микроволновом диапазоне, начиная с 0.3 ГГц, UHF (сверхвысокая частота) до 300 ГГц, EHF (чрезвычайно высокая частота), обычно в диапазоне 30-300 ГГц, возбуждая частицы воды и меняя их ориентацию миллионы раз в секунду, что приводит к увеличению трения между молекулами. в жаре. Поскольку большинство продуктов содержат большое количество воды, это быстрый и простой способ их слишком быстро нагреть и приготовить.

Диапазон частот электромагнитных СВЧ очень широк, проблема заключается в том, что частота этих волн в случае микроволновых печей составляет примерно 2.45 ГГц , мощность от 500 до 1100 Вт.

Поскольку эти волны используют один и тот же радиоэлектрический спектр , передачи Wi-Fi должны совместно использовать радиочастотную среду с микроволнами, излучаемыми магнетроном, и поскольку пакеты данных Wi-Fi должны постоянно приниматься клиентскими устройствами, когда передача прерывается внешним источников, скорость передачи данных ухудшается, что не позволяет правильно принимать данные клиентскими устройствами, поскольку диапазон помех или шума не позволяет правильно восстановить пакеты данных.

Для беспроводной передачи данных в пределах радиоэлектрического спектра, а именно на частоте 2,4 ГГц, передачи могут находиться в диапазоне примерно от 2,4 до 2,5 ГГц.

На этот диапазон в пределах радиоэлектрического спектра также влияет местное законодательство, разрешающее использование разных диапазонов в зависимости от страны.

Как работает микроволновая печь

Совершенно новая микроволновая печь должна быть должным образом изолирована и соответствовать всем местным законам и правилам о радиоэлектрическом излучении для целевого рынка, а также нормам и стандартам международных регулирующих органов, таких как Международная комиссия по электронике (IEC), Международный комитет по электромагнитной безопасности (ICES) Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике (IEEE) и Европейский комитет по стандартизации электротехники (CENELEC).То есть, когда ее дверца закрыта и работает, электромагнитные излучения, которые нагревают пищу, содержащуюся внутри, не должны выходить из печи, которая действует во многом как клетка Фарадея, заставляя выбросы отскакивать внутри замкнутой области, чтобы нагреться. еда более эффективно.

Вы когда-нибудь задумывались, почему продукты, нагретые в микроволновой печи, горячее снаружи и холоднее внутри, а иногда, когда вы пытаетесь нагреть небольшой кусок, он едва нагревается?

Это связано с тем, что излучатель волн, магнетрон, всегда излучает волны с одинаковыми углами падения, поэтому они всегда отражаются в одних и тех же местах.Чтобы предотвратить это, следует включить спираль, чтобы волны отражались во всех возможных направлениях, а также вращающуюся пластину, которая увеличивает площадь падения, и когда лучи попадают на поверхность пищи, они теряют мощность, когда попадают в нее. еда, поэтому это объясняет, почему еда снаружи более горячая, чем внутри.

Хотя это объяснение не относится к технологии Wi-Fi, интересно узнать, как излучаются электромагнитные волны, , почему они вынуждены отражаться, и что происходит, когда микроволновая печь не изолирована должным образом или допускает утечку излучения. .

Как выглядит радиоэлектрический спектр 2,4 ГГц.

Как показано на изображении, у нас есть нормальный спектр 2,4 ГГц , с несколькими работающими сетями Wi-Fi и их типичными схемами передачи , где вы можете наблюдать переключение каналов для широковещательной передачи их сетей через пакеты маяка управления, некоторые более интенсивные. пики передачи данных, но ничего необычного.

Микроволновые печи не идеальны, и определенное количество энергии, а именно волны, просачиваются наружу, и когда эти волны находятся в полосе частот Wi-Fi , равной 2.45 ГГц , они мешают передаче данных в том же частотном диапазоне, начиная с канала 8.

Как выглядят микроволновые помехи

На этом новом изображении спектра вы можете наблюдать новый образец с более высокой интенсивностью и полосой пропускания, чем у объявляющей точки доступа, и это , вызванное мешающей микроволновой печью .

Обычно точка доступа, работающая на канале 8 или выше, вряд ли будет поддерживать обслуживание с приемлемыми значениями, и она может даже испытывать перебои в обслуживании во время работы микроволновой печи.

Для домашних сетей это может вызвать периодическое прерывание обслуживания, а для сред SOHO (Small Office / Home Office) с кофеваркой и микроволновой печью это может быть проблемой, поскольку микроволновая печь, расположенная рядом с рабочей точкой доступа, вероятно, может ухудшить качество передачи данных и связи, а также в некоторых случаях может нарушить работу службы.

Для крупных компаний, торговых центров или отелей, где сосуществует большое количество кухонных зон и обычно развертываются сети клиент / хост / сотрудник, это может быть большой проблемой и огромной проблемой при попытке определить причину подключения и проблемы с производительностью сети.

В случае, если вы хотите выполнить полное обследование объекта, также рекомендуется выполнить измерения радиоэлектрического спектра, которые помогут нам определить источники помех и шума, которые передают в диапазоне Wi-Fi, например, другие устройства Wi-Fi или излучающие волны. устройства или приборы. После того, как эти источники будут успешно идентифицированы, отмеченные области могут быть отфильтрованы из инвентаризованных точек доступа сети, чтобы сосредоточиться на этих внешних источниках помех.

Как мы уже видели, важно признать выбросы не-Wi-Fi в радиоэлектрическом спектре, чтобы определить возможные проблемы с производительностью сети, помимо сосредоточения внимания на параметрах конфигурации точки доступа или уровнях покрытия сети.Правильная параметризация, соответствующая настройка канала и идеальное покрытие ничего не значат, когда источник мешающего излучения вступает в игру, не обнаруженный обычным пассивным или активным обследованием участка.

Попробуйте Acrylic Wi-Fi Heatmaps СЕЙЧАС, чтобы проанализировать свою сеть Wi-Fi

Что такое микроволны? | Живая наука

Микроволны - это разновидность электромагнитного излучения, равно как и радиоволны, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи.Микроволны имеют множество применений, включая связь, радар и, возможно, наиболее известное большинству людей, приготовление пищи.

Электромагнитное излучение передается волнами или частицами с разными длинами волн и частотами. Этот широкий диапазон длин волн известен как электромагнитный спектр электромагнитного спектра). Спектр обычно делится на семь областей в порядке уменьшения длины волны и увеличения энергии и частоты. Обычные обозначения - это радиоволны, микроволны, инфракрасный (ИК), видимый свет, ультрафиолет (УФ), рентгеновские лучи и гамма-лучи.Микроволны попадают в диапазон электромагнитного спектра между радио- и инфракрасным светом.

Электромагнитный спектр, от самых высоких до самых низких частот. (Изображение предоставлено Shutterstock)

Микроволны имеют частоты в диапазоне от примерно 1 миллиарда циклов в секунду или 1 гигагерц (ГГц) до примерно 300 гигагерц и длины волн от примерно 30 сантиметров (12 дюймов) до 1 миллиметра (0,04 дюйма), согласно в Британскую энциклопедию. В соответствии с книгой Джинджер Батчер «Путешествие по электромагнитному спектру» этот регион делится на несколько диапазонов с такими обозначениями, как L, S, C, X и K."

Связь и радар

По данным Федеральной комиссии по связи (FCC), микроволны используются в основном в системах связи точка-точка для передачи всех типов информации, включая голос, данные и видео, как в аналоговом, так и в цифровом форматах. Они также используются для диспетчерского управления и сбора данных (SCADA) для удаленного оборудования, переключателей, клапанов и сигналов.

Еще одно важное применение микроволн - радар. Слово «радар» изначально было аббревиатурой от RAdio Detection And Ranging.До Второй мировой войны британские радиоинженеры обнаружили, что коротковолновые радиоволны могут отражаться от удаленных объектов, таких как корабли и самолеты, а возвращаемый сигнал может быть обнаружен с помощью высокочувствительных направленных антенн, чтобы можно было определить присутствие и местоположение этих объектов. . Использование термина «радар» стало настолько распространенным, что теперь это слово само по себе, и может относиться к системам, использующим микроволны или радиоволны.

Малоизвестным историческим фактом является то, что ранняя радарная установка была построена на вершине мыса Кахуку на самой северной оконечности острова Оаху.Согласно веб-сайту штата Гавайи, станция фактически обнаружила первую волну японских самолетов, направлявшихся для атаки на Перл-Харбор, когда они находились на расстоянии 132 миль (212 километров). Однако, поскольку система проработала всего две недели, она была признана ненадежной, и предупреждение было проигнорировано. В ходе войны радар был усовершенствован и усовершенствован, и с тех пор он стал важным элементом национальной обороны и управления гражданским воздушным движением.

Радар нашел много других применений, в некоторых из которых используется эффект Доплера.Пример эффекта Доплера может быть продемонстрирован на приближающейся машине скорой помощи: когда она приближается, звук сирены, кажется, усиливается, пока он не пронесется мимо. Затем, по мере того, как сирена уходит вдаль, звук сирены становится все тише.

Роберт Маянович, профессор физики в Университете штата Миссури, сказал, что доплеровский радар, в котором часто используются микроволны, используется для управления воздушным движением и контроля скорости движения транспортных средств. Когда объект приближается к антенне, возвращающиеся микроволны сжимаются и, таким образом, имеют более короткую длину волны и более высокую частоту.И наоборот, обратные волны от удаляющихся объектов имеют удлиненную форму, более длинную волну и более низкую частоту. Измеряя этот частотный сдвиг, можно определить скорость объекта по направлению к антенне или от нее.

Общие применения этого принципа включают в себя простые детекторы движения, радары для ограничения скорости, радарные высотомеры и метеорологические радары, которые могут отслеживать трехмерное движение капель воды в атмосфере. Эти приложения называются активным зондированием, потому что микроволны передаются, а отраженные сигналы принимаются и анализируются.При пассивном зондировании наблюдаются и анализируются естественные источники микроволн. Многие из этих наблюдений проводятся со спутников, которые смотрят либо на Землю, либо в космос.

Микроволновые источники тепла

Одно из наиболее распространенных применений микроволн - быстрое нагревание пищи. Микроволновые печи возможны, потому что микроволны могут использоваться для передачи тепловой энергии. Открытие этого явления было чисто случайным. В своей книге «Они все смеялись ...: от лампочек до лазеров: увлекательные истории о великих изобретениях, которые изменили нашу жизнь» (HarperCollins, 1992) автор Ира Флэтоу рассказывает историю изобретения микроволновой печи. печь: "Вскоре после Второй мировой войны Перси Л.Спенсер, гений электроники и герой войны, посещал одну из своих лабораторий в компании Raytheon. Спенсер остановился перед магнетроном, силовой трубкой, которая приводит в действие радар. Внезапно он заметил, что шоколадный батончик в его кармане начал таять ». Дальнейшее расследование привело его к изготовлению первой партии попкорна для микроволновой печи, а также первого взрывающегося яйца.

Первые микроволновые печи были довольно большими и дорогими, но они с тех пор стали настолько доступными, что стали обычным явлением в домах по всему миру.Системы микроволнового нагрева также используются в ряде промышленных приложений, включая пищевую, химическую и материальную обработку как в периодическом, так и в непрерывном режиме.

Этот панорамный вид плато Чаджнантор в Чили показывает антенны большой миллиметровой / субмиллиметровой решетки Атакамы (ALMA) на фоне захватывающего дух звездного ночного неба. (Изображение предоставлено: ESO / B. Tafreshi)

Естественные микроволновые источники

Радиоастрономы проводят наблюдения в микроволновом диапазоне, но из-за ослабления в атмосфере большинство этих исследований проводится с использованием высотных аэростатов или спутников.Однако, пожалуй, самое известное наблюдение внеземных микроволн было проведены два Bell Labs ученых, работающих в системе связи с использованием большой наземной рупорной антенны.

Согласно сайту NASA Science: «В 1965 году, используя длинные микроволны L-диапазона, Арно Пензиас и Роберт Уилсон, ученые Bell Labs, совершенно случайно сделали невероятное открытие: они обнаружили фоновый шум с помощью специального малошумящего устройства. Антенна Самым странным в этом шуме было то, что он шел со всех сторон и, казалось, не сильно различается по интенсивности.Если бы эти статические помехи исходили от чего-то на нашей планете, например, от радиопередач с ближайшего диспетчерского пункта аэропорта, они бы исходили только с одного направления, а не отовсюду. Ученые Bell Lab вскоре поняли, что они случайно обнаружили космическое микроволновое фоновое излучение. Это излучение, которое заполняет всю Вселенную, является ключом к его началу, известному как Большой взрыв ».

Пензиас и Уилсон были удостоены Нобелевской премии 1978 года по физике за свое открытие. С тех пор космическое микроволновое фоновое излучение было нанесено на карту с помощью большая точность по спутникам.Эти наблюдения выявили незначительные изменения температуры, которые в конечном итоге превратились в скопления галактик, которые мы видим сегодня.

Анализ этого фонового излучения также дал астрономам ключи к разгадке состава Вселенной, и теперь ученые считают, что около 95 процентов космоса состоит из материи и энергии, которые нельзя «ощутить» с помощью обычных инструментов, что приводит к называет темную материю и темную энергию.