З чого складається і як працює мікрохвильова піч. Фізичні основи роботи мікрохвильової печі

Мікрохвильова піч, або мікрохвильова піч, є майже неодмінним атрибутом будь-якої російської кухні. Чому цей побутовий пристрій настільки поширений? Справа в його швидкості - час розігріву в мікрохвильовій печі вимірюється в секундах, тоді як на плиті це займе набагато більше часу. Зручність теж відіграє важливу роль - мікрохвильова піч невелика за розмірами і поміститься навіть у найменшій "хрущовці". А якщо плити немає та немає можливості її поставити? Мікрохвильова піч багато в чому може її замінити!

Як мікрохвильова піч з'явилася на світ

"Батьком" мікрохвильової печі по праву вважається американський фізик Персі Спенсер. Він розробляв випромінювачі надвисоких частот, і під час своїх експериментів звернув увагу, що органіка під впливом НВЧ розігрівається. Як саме це сталося, історія замовчує, однак є дві найпоширеніші версії: за однією з них, він за неуважністю забув на увімкненому приладі бутерброд, а коли згадав про нього, він уже був сильно розігрітий. Друга версія стверджує, що Спенсер носив у кишені шоколадку, яка закономірно розтанула під впливом надвисоких частот.

Використання у побуті

Так чи інакше, виявивши "продовольчі" властивості НВЧ-випромінювання в 1942 році, вже в 45 фізик отримав на свій винахід патент. А вже за два роки, 1947-го, американські військові розігрівали в мікрохвильовій печі свої сніданки, обіди та вечері. Що б не робила мікрохвильова піч, принцип роботи її механізму військових не хвилював - головне, що вона давала швидкий результат. Щоправда, мікрохвильова піч у 40-ті була ще "не та" - вага приладу перевищувала 300 кілограм!

Далі за справу взялася фірма Sharp - вже 62-го вона випустила "в народ" першу модель споживчої мікрохвильової печі. Особливого сплеску інтересу вона не викликала, тому що покупців відлякувало використання НВЧ-випромінювання. Надалі цією ж компанією була винайдена "тарілка, що обертається", а в 79-му - система електронного управління.

З чого складається НВЧ-піч?

Мікрохвильова піч складається з кількох обов'язкових деталей:

  1. Трансформатори.
  2. Магнетрон у мікрохвильовій печі - власне, випромінювач
  3. Хвиляр, за рахунок якого відбувається передача випромінювання до ізольованої камери.
  4. Металізована камера – місце, де й розігріваються продукти.

Додатковими елементами мікрохвильової печі є: для більш рівномірного розігріву їжі, електроніка для управління різними режимами, таймером, вентилятор.

Як мікрохвильова піч гріє їжу?

Незважаючи на уявну "магію", якою володіє мікрохвильова піч, принцип роботи абсолютно навчений і логічний. Практично в будь-якій їжі міститься молекула води та інших елементів, що мають як позитивний, так і негативний заряд. За відсутності магнітного поля заряди в молекулах розташовуються довільно, хаотично. Сильне магнітне поле миттєво організує електричні заряди - вони стають спрямовані строго відповідно до ходом ліній магнітного поля.

Особливість НВЧ-випромінювання в тому, що воно "перевертає" дипольні молекули не просто швидко, а неймовірно - майже 5 мільярдів разів на секунду! Молекули переміщуються відповідно до зміни магнітного поля, а найвища швидкість "перемикання" буквально створює ефект тертя. Саме завдяки цьому продукти у мікрохвильовій печі розігріваються за кілька секунд.

Типи мікрохвильових печей

Які ж бувають мікрохвильові печі і чим вони між собою різняться:

  1. Соло-пекти, або мікрохвильова піч звичайна. Належить до найбюджетніших моделей і призначена тільки для розморожування та підігріву їжі. Як правило, такі НВЧ-печі мають механічне управління і досить надійні, оскільки ламатися особливо нема чому.
  2. НВЧ із грилем та конвекцією. Ці функції мікрохвильової печі йдуть як разом, так і порізно. Гриль є додатковим нагрівальним елементом, який розташований найчастіше під стелею камери, і обертовий рожен. Конвекція - це циркуляція гарячого повітря всередині камери, що забезпечує додатковий і рівномірніший розігрів їжі. Такі мікрохвильові печі, як правило, відносяться до середньої цінової категорії і працюють як на механічному, так і на електронному управлінні.
  3. Багатофункціональні НВЧ-печі. Безліч режимів, само собою, конвекція та гриль, функція пароварки, а також цілий набір кулінарних рішень для вашої кухні. Зрозуміло, такі серйозні побутові прилади відносяться до категорії дорогих та керуються за допомогою складної електроніки.

Незважаючи на відмінність у деталях, НВЧ-пекти за 20 доларів і за 200 - це все та ж мікрохвильова піч. Принцип роботи той самий.

Чим ще відрізняються один від одного мікрохвильові печі?

  1. Об'ємом. Побутові НВЧ-печі один з одним різняться, але не надто сильно. А ось промислові мікрохвильові печі зовсім інші - в них можна розігрівати відразу кілька десятків порцій.
  2. Тип грилю. Він може бути керамічним, кварцовим чи теновим. При однаковому смисловому навантаженні різняться між собою деталями: наприклад, кварцовий гриль розігріває рівномірніше і витрачає менше електрики, але теновий може працювати інтенсивніше, а також його простіше відмивати.
  3. Спосіб покриття внутрішніх стін. Їх теж кілька - фарбування під емаль, міцна емаль та спеціальні покриття (біокераміка та антибактеріальне). Фарбування - найдешевше і недовговічне, емаль вже краще, хоча тривале та інтенсивне використання також призводить до непридатності. Спеціальні покриття можна назвати вічними. До недоліків відносяться висока ціна і крихкість по відношенню до ударних навантажень. І так, є ще нержавіюча сталь - відмінний варіант для тих, хто не готовий занадто сильно розщедрюватися заради мікрохвильової печі. Міцне, надійне, чудово виглядає покриття з легкістю витримує тривалі та інтенсивні нагрівання. До недоліків нержавіючої сталі слід віднести складності у відмиванні - кілька чисток абразивними засобами створюють на її поверхні сіточку мікроподряпин, в які жир, що пригорів, "вчеплюється" всіма своїми молекулами.
  4. Види керування. Їх всього три - механіка, кнопки, механіка дешева, проста у використанні, надійна, недолік - точність виставлення часу. Кнопки трохи частіше ламаються, але час можна виставити секунда в секунду. До недоліків можна віднести бруд, що накопичується на елементах управління, що вимагає додаткового часу для відтирання. Сенсор – красиво, стильно, бруд не накопичується, можна програмувати процес приготування їжі. Недоліки - ламається частіше за інших, коштує відчутно дорожче. Ремонт мікрохвильових печей, особливо дорогих, послуга недешева, тому варто подумати: а чи варто брати з сенсором?
  5. Режими роботи НВЧ-печі. Їх може бути від 3-4 у дешевих моделях, до 10-12 у найдорожчих. З основних режимів можна виділити такі: повний режим - смаження м'яса, запікання овочів. Середньо-високий, 3/4 потужності – швидке розігрівання невибагливих продуктів. Середній – варіння супів, приготування риби. Середньо-низький, 1/4 потужності - розморожування продуктів, "м'який" розігрів продуктів. Найменший, близько 10% потужності, призначений для розморожування "капризних" продуктів на кшталт томатів, та підтримки у теплому вигляді вже гарячих продуктів.

Додаткові функції НВЧ-печей

Однією з найцікавіших додаткових функцій для мікрохвильової печі є подача гарячої пари. Це доповнення не дає продуктам пересихати, і вони готуються значно швидше. Сюди ж можна додати провітрювання камери - незважаючи на незначність, для багатьох господинь ця функція стала рятівною - тепер у них овочі не пахнуть рибою, а риба - яблуками.

Розділювачі камери. Різні ґрати дозволяють готувати кілька порцій одночасно. До недоліків цієї функції можна віднести відсутність обертання, що робить розігрів їжі менш рівномірним.

"Крисп" - спеціальна тарілка для мікрохвильової печі, дозволяє готувати в ній так само, як на сковорідці. Виготовлена ​​з неї "тримає" температуру до 200 градусів.

Слюда. Навіщо слюда у мікрохвильовій печі? Вона оберігає хвилевід від різних забруднень і збільшує термін служби приладу.

Функція подвійного випромінювання. Як працює така мікрохвильова піч? Пристрій та принцип роботи такої НВЧ-печі відрізняються лише наявністю двох джерел високочастотного випромінювання. Це дозволяє досягти більш якісного та рівномірного прогрівання їжі.

Вбудована кулінарна книга. Недешева функція, але для тих, хто любить смачно поїсти, не витрачаючи на це великих часових та інтелектуальних витрат, це саме воно.

Необхідні правила безпеки під час використання НВЧ-печі

Досить часто обивателів хвилює питання про те, чи небезпечна для здоров'я мікрохвильова піч. Принцип роботи її, звичайно, заснований на НВЧ-випромінюванні. Але боятися не потрібно.

Повна справна мікрохвильова піч становить не більшу небезпеку для споживача, ніж комп'ютер або телевізор. Всупереч стійким міфам, випромінювання від мікрохвильової печі не є радіоактивним або канцерогенним, і мікрохвильова піч після декількох місяців роботи не починає "фонувати".

НВЧ-випромінювання дійсно може завдати серйозного опіку, але щоб домогтися цього від своєї домашньої мікрохвильової печі, доведеться попітніти - навіть найдешевші моделі оснащуються багаторівневим захистом. І, наприклад, засунути руку у включений прилад не вийде – автоматика одразу відключить живлення.

Який посуд варто використовувати у своїй мікрохвильовій печі

Найкраще, якщо тарілка для мікрохвильової печі, яку ви збираєтеся використовувати в НВЧ-печі, буде спеціалізованою, з відповідним маркуванням. До неї відносяться, наприклад, набори посуду з жароміцного скла. Якщо ж у вас під рукою немає такої, зверніть увагу на наступні рекомендації:

  1. Скло. Відмінний матеріал для мікрохвильової печі, якщо він не дуже тонкий, і відсутні тріщини і відколи.
  2. Порцеляна та фаянс. Придатні матеріали, якщо вони повністю покриті глазур'ю і не пофарбовані металізованою фарбою. Знову ж таки, фарфорова або не повинна мати механічних пошкоджень.
  3. Папір. Підходящий матеріал, але з припущеннями - папір повинен бути щільним, не забарвленим, і краще не використовувати його протягом тривалого часу.
  4. Пластик. Так, але лише спеціалізований. Сьогодні багато фірм випускають цілі лінійки пластикових контейнерів для розігріву в мікрохвильових печах. Ідеальний варіант для офісного працівника, який не хоче розорятися на бізнес-ланчі та походи в кафе.

Сама невідповідна тарілка для мікрохвильової печі - металева. Від високочастотного випромінювання вона починає іскрити, а це незабаром відправить вас шукати заклад, де ремонтують мікрохвильові печі.

Як доглядати?

У цьому вам допоможе інструкція до мікрохвильової печі. У ній зазначено, якими спеціальними миючими засобами її слід чистити. Нестачі в них немає, а купувати їх варто одразу, з мікрохвильовою піччю. Не варто затягувати з прибиранням - багаторазово нагрітий і спресований жир на стінках камери вам доведеться болісно довго відтирати, проклинаючи все на світі, а щоденне прибирання зводитиметься до кількох легких рухів ганчіркою. Якщо ви все ж таки досягли утворення "стародавніх відкладень", то перед миттям поставте в піч склянку води на хвилину і увімкніть максимальний режим. Жир і бруд набрякнуть і відмиються у рази легше.

Трішки гумору...

Одна дама в США виграла судову справу після того, як "посушила" в мікрохвильовій печі свою кішку. У позовній заяві вона вказала, що не знала про те, що "не можна сушити кішок у мікрохвильовій печі".

Незважаючи на загальновідомий факт про те, що сирі курячі яйця в мікрохвильовій печі вибухають, ентузіасти по всьому світу намагаються придумати спосіб обійти цю проблему - проколоти дірку в шкаралупі, завернути в спеціальну плівку. Але, незважаючи на всі зусилля, яйця все одно вибухають.

Нещодавно підірвало інтернет-фейкове повідомлення про те, що нову модель айфона можна підзарядити від мікрохвильової печі. Невідомо, скільки власників смартфонів повелося на цей розіграш, але десятки фото з розпеченими айфонами говорять самі за себе.

Пристрій

Основні компоненти магнетронної мікрохвильової печі:

  • металева , з металізованими дверцятами, камера (в якій концентрується високочастотне випромінювання, наприклад 2450 МГц), куди поміщаються продукти, що розігріваються;
  • трансформатор – джерело високовольтного живлення магнетрону;
  • ланцюги управління та комутації;
  • безпосередньо НВЧ-випромінювач - магнетрон;
  • хвилевід передачі випромінювання від магнетрону до камери;
  • допоміжні елементи:
    • столик, що обертається - необхідний для рівномірного розігріву продукту з усіх боків;
    • схеми та ланцюги, що забезпечують керування (таймер) та безпеку (блокування режимів) пристрою;
    • вентилятор, що охолоджує магнетрон і провітрює камеру.

Різновиди

  • з конвекцією(означає, що МВП може обдувати продукт гарячим повітрям так само, як звичайна духовка).

Принцип роботи

Нагрів у печі заснований на принципі так званого «дипольного зсуву». Молекулярний дипольний зсув під впливом електричного поля відбувається у матеріалах, містять полярні молекули . Енергія електромагнітних коливань поля призводить до постійного зсуву молекул, вибудовування їх відповідно до силових ліній поля, що називається дипольним моментом. Оскільки поле змінне, то молекули періодично змінюють напрям. Зсувуючись, молекули «розгойдуються», зіштовхуються, ударяються одна про одну, передаючи енергію сусіднім молекулам у цьому матеріалі. Оскільки температура прямо пропорційна середньої кінетичної енергії руху атомів чи молекул у матеріалі, отже, таке перемішування молекул за визначенням підвищує температуру матеріалу. Таким чином, дипольний зсув - це механізм перетворення енергії електромагнітного випромінювання на теплову енергію матеріалу.

Нагрів у мікрохвильовій печі в результаті дипольного зсуву під дією змінного електричного поля залежить від характеристик молекул та міжмолекулярної взаємодії у середовищі. Для кращого нагрівання частоту змінного електричного поля необхідно встановити таким чином, щоб за півперіод молекули встигли повністю перебудуватися. Так як вода міститься практично у всіх продуктах, частоту НВЧ випромінювача мікрохвильової печі підібрали для кращого розігріву саме молекул води в рідкому стані, тоді як лід, жир і цукор нагріваються набагато гірше. У льоду заморожені молекули води утримуються в кристалічній решітці, вимагають для дипольного зсуву нижчої частоти (кілогерці замість гігагерц, наприклад, для видалення льоду з ліній електропередачі використовується частота 33 кГц), і частота випромінювання, що використовується в мікрохвильовій печі, виявляється не оптимальною.

Існує поширена думка про те, що мікрохвильова піч розігріває їжу "зсередини назовні". Насправді мікрохвилі йдуть зовні всередину, затримуються в зовнішніх шарах їжі, тому розігрів рівномірно вологого продукту відбувається приблизно так само, як і в духовій печі (щоб переконатися в цьому - достатньо підігріти варену картоплю «в мундирі», де тонка шкірка достатньо захищає продукт від висихання). Неправильне уявлення викликане тим, що мікрохвилі не впливають на сухі непровідні матеріали, які зазвичай бувають на поверхні продуктів, і тому їх нагрівання в деяких випадках починається глибше, ніж при інших способах нагріву (хлібні вироби, наприклад, розігріваються саме зсередини, і саме з цієї причини – хліб та булочки зовні мають підсохлу скоринку, а більшість вологи зосереджена всередині).

Потужність печі

Потужність НВЧ-печей варіюється в діапазоні від 500 до 2500 Ватт та вище.
Практично всі побутові печі дозволяють користувачеві регулювати рівень випромінюваної потужності. Для цього нагрівач (магнетрон) періодично включається і вимикається, згідно з встановленням регулятора потужності (тобто сам магнетрон має тільки два стани - вкл./викл., але чим більша тривалість включеного стану, по відношенню до вимкненого - тим більше випромінювана потужність печі в одиницю часу - метод так званої широтно-імпульсної модуляції). Ці періоди вмикання/вимикання можна спостерігати під час роботи печі безпосередньо (чути це у вигляді змін шуму, що виробляється працюючою піччю, а також - зміни зовнішнього вигляду деяких продуктів (надування деяких повітряних продуктів, у тому числі - пакетів) тощо. ) під час включення та вимикання магнетрону.

Запобіжні заходи

Радянська мікрохвильова піч «Дніпрянка-1»

Питання безпеки

Електромагнітна безпека

Федеральні санітарні правила, норми та гігієнічні нормативи

Гранично допустимі рівні щільності потоку енергії діапазоні частот 300 МГц - 300 ГГц залежно від тривалості впливу. При дії випромінювання 8 і більше годин гранично допустимий рівень (ПДК) - 0,025 мВт/см2, при дії 2 години, ПДК - 0,1 мВт/см2, а при дії 10 хвилин і менше, ПДК - 1 мВт/см2.

Міфи про НВЧ-печі

У пресі зустрічаються твердження, що мікрохвильові печі (зі знятими дверцятами) можуть використовуватися у військовій справі для недорогої імітації радарів, з метою змусити противника витратити на їхнє придушення дорогі боєприпаси або ресурси літаків постановки перешкод. Зазвичай публікації посилаються на досвід сербської армії у Косові.

Див. також

Посилання

  • Вода та мікрохвилі (англ.)

НВЧ печі або так звані мікрохвильові печі стали пристроями, які розташовуються на кухні практично кожної людини. З їх допомогою можна легко підігріти вже приготовані продукти, або ж розморозити їх. Деякі умільці навчилися готувати в НВЧ-печі величезну кількість страв або зробити дезінфекцію губки або ганчірочки. Якщо вас цікавить принцип роботи та пристрій мікрохвильової печі, то ми постараємося відповісти на нього у цій статті.

Для того, щоб користувачеві було зручно керувати пристроєм, у його конструкцію було включено інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, який оснащується системою захисту від дітей та програмами для швидкого приготування їжі. У разі виникнення будь-яких несправностей, Ви зможете, як правило, виправити їх самостійно.

Для того, щоб розігріти їжу, вам необхідно помістити посуд із продуктами в мікрохвильову піч і вибрати програму, у разі застосування швидкого розігріву необхідно встановити час. Продукти нагріваються шляхом на них потужного електромагнітного випромінювання. Частота мікрохвильової печі, які встановлюють на кухні, становить 2450 МГц. Як відбувається, нагрівання їжі: Високочастотні хвилі проникають углиб продуктів і починають впливати на полярні молекули (найчастіше воду), приводячи їх у циклічний рух вздовж силових ліній електромагнітних полів.

Завдяки застосуванню даного способу, нагрівання їжі відбувається не лише зовні, а й усередині продуктів. У більшості моделей, що використовуються на кухні, цей показник становить від 2.5 до 3 сантиметрів.

Для генерації радіохвиль даної частоти застосовують спеціально пристрій, званий магнетроном, який являє собою електровакуумний діод, що складається з великого циліндричного анода, виконаного з міді, який поєднує в собі 10 секторів стінки, і вони також виготовлені з міді.

У центрі пристрою розташований стрижневий катод з ниткою всередині каналу. Катод призначений для емісії електродів. Для того щоб агрегат генерував НВЧ-випромінювання, потрібно створити магнітне поле в порожнині магнетрону. Для цього використовують потужні кільцеві магніти, які розташовуються на торцях деталі.

Для створення емісії, необхідно до анода подати напругу чотири тисячі вольт, а до нитки каналу всього три.

Для знімання енергії, у будові пристрою передбачені дротяні петлі, які підключені до катода, а той у свою чергу виведений у так звану випромінювальну антену. З даного пристрою випромінювання, що виробляється, йде безпосередньо в хвилевід, який і розподіляє його по всій головній камері. Найчастіше стандартна потужність даного елемента, який встановлюють у більшості моделей мікрохвильових печей, становить близько 810 Вт.

Якщо для підігріву або приготування їжі необхідна менша потужність, то магнетрон циклічно включається і відключається.

У науці це явище називають широтно-імпульсною модуляцією. Для того щоб пристрій видав 400 Вт, а саме половину від своєї вихідної потужності протягом 20-секундного інтервалу, необхідно на 10 секунд знеструмити магнетрон, а після чого подати електроенергію на ті ж 10 секунд.

Пристрій в процесі роботи генерує велику кількість тепла, тому для його охолодження елемент встановлюють в пластинчастий радіатор, для того, щоб він постійно обдувався повітряними потоками, завдяки невеликому кулеру, вбудованого в мікрохвильову піч. У разі перегріву, даний елемент конструкції може просто вийти з ладу, тому його оснащують захисним пристроєм, а саме термозапобіжником.

Для того, щоб убезпечити магнетрон і гриль, який встановлюють у деяких моделях мікрохвильових печей, від перегріву, в конструкції передбачена установка термореле, або як їх ще називають термозапобіжники. Вони поділяються за здатністю витримувати різну кількість тепла, щоб дізнатися який саме у Вас, необхідно знайти на корпусі пристрою наклейку з інформацією або подивитися в технічному паспорті пристрою.

Насправді, пристрій досить просто в принципі розуміння його роботи. Корпус виробу виготовлений із алюмінієвого сплаву. Кріплення пристрою відбувається за допомогою фланцевого з'єднання, яке здатне забезпечити щільне прилягання з тією ділянкою, де будуть проводитися вимірювання температур. Усередині корпусу розташовується біметалічна пластина, яку виготовляють із розрахунком на опір певним температурам.

У разі перевищення заданого порогу пластина просто стискається і тим самим приводить в дію штовхач, який призначений для розмикання контактної групи. Подача електроенергії переривається і піч перестає працювати. Поступово остигаючи, пластина повертає свою початкову форму та заново замикає контакти.

Кулер – це один із найважливіших компонентів НВЧ печі, без нього буде повноцінного функціонування пристрою. Завдяки ньому здійснюються наступні функціональні завдання:

  • Охолодження магнетрону для забезпечення його справної роботи.
  • Охолодження інших компонентів системи, які також можуть виділяти тепло, таких як електронні схеми.
  • Деякі моделі мікрохвильових печей обладнані функцією гриля і для охолодження термореле встановлюють кулер.
  • Для створення надлишкового тиску в порожнині, де розміщують їжу. Завдяки чому відбувається відведення повітря та пари, які видаляються через спеціалізовані вентиляційні шляхи.

У мікрохвильових печах охолодження здійснюється за допомогою одного вентилятора, який розподіляє повітря по камері за допомогою спеціальних отворів повітря, які направляють повітря на запчастини для їх охолодження.

Так як магнетрон випромінює сильне електромагнітне випромінювання, яке може завдати шкоди людському організму та домашнім вихованцям, у пристрої застосовують багаторівневу систему захисту.

Робоча камера пристрою покривається емаллю для блокування випромінювання, а зверху закривається металевим кожухом, який повністю припиняє його вихід назовні.

Для захисту скляного віконця, у дверцятах пристрою, застосовують сітку з дрібними осередками, яка виготовлена ​​із сталі, і вона блокує випромінювання до 2450 Гц, з хвилями завдовжки до 12 см.

Дверцята повинні добре прилягати до корпусу і не мати жодних зазорів. У разі коли просвіт між ними збільшується, необхідно перевірити петлі і повернути її в початковий стан.

Між ними можуть утворюватися постійні електромагнітні хвилі, які розташовуються безпосередньо в місці стикання дверцят і корпусу пристрою, і має нульове амплітудне значення, саме тому хвилі, що випромінюються, не зможуть поширитися за межі корпусу. Цей метод у науці був названий як «НВЧ дросель».

Пристрій захищений від включення з відкритою камерою системою перемикачів, які контролюють і фіксують положення дверцят в ньому. Найчастіше у пристрої передбачено від трьох подібних перемикачів:

  1. Вимикаючий магнетрон.
  2. Контролююча лампочка підсвічування.
  3. Перемикач контролює положення дверцят та інформуючий блок управління про її положення.

Блок керування пристроєм

Командоапарат встановлюються в кожен пристрій, що випускається на даний момент, він забезпечує виконання двох функцій:

  1. Підтримка заданої потужності пристрою.
  2. Вимкнення пристрою після виконання заданої операції.

У старих моделях пристрій виконаний із двох електромеханічних перемикачів, які відповідали за вищеописані функції. З часом технології розвивалися та були придумані блоки з електроуправлінням. На даний момент пристрої встановлюють мікропроцесори, які можуть оснащуватися додатковими програмами для спрощення користування, деякими функціями: автоматичне розморожування продуктів і приготування певних страв, вбудований годинник, індикатори відображають потужності, звукові сигнали про завершення процесу.

Командний панель управління оснащується особистим блоком живлення, який живить його в автономному режимі, під час роботи мікрохвильової печі.

Висновок

У цій статті ми розглянули принцип роботи та влаштування мікрохвильової печі, ознайомилися з її внутрішньою складовою та можливим застосуванням пристрою в домашньому просторі. Безсумнівно, вона зможе полегшити життя будь-кого на кухні і заощадить багато часу.

Вишняков Василь Миколайович 983

Мікрохвильова піч давно зайняла своє місце на кухні квартири чи приватного будинку, у кімнаті відпочинку сучасного офісу та за барною стійкою невеликих кафе. Простота використання створює оманливе враження простоти конструкції, і мало хто думає про принципи роботи такого звичного побутового приладу.

Ціни в інтернет-магазинах:

entero.ru 8610 Р

entero.ru 35 800 Р
whitegoods.ru 12 234 Р

Трохи фізики

З давніх-давен ефір пронизували десятки видів електромагнітного випромінювання. Світло сонця і зірок, тепло, що йде від багаття і таємничий ультрафіолет, що надає шкірі бронзовий або шоколадний відтінок - лише різні прояви того самого фізичного процесу.

Різні довжини хвиль по-різному впливають на органи чуття людини, про існування багатьох можна здогадатися лише за непрямими ознаками. Видимий світло (довжина хвилі від 380 до 780 нм) викликає хімічні реакції в клітинах сітківки, формуючи картину навколишнього світу. Зігріваюче тепло багаття (від 2,5 до 2000 мкм) невидимо оку, але поглинається поверхнею шкіри, даруючи відчуття затишку та спокою.

Хвилі дециметрового діапазону з довжиною хвилі від 10 до 100 см і частотою від 300 МГц до 3 ГГц найкраще поглинаються полярними молекулами води. Потрапляючи в зону дії електромагнітного поля, молекули Н2О шикуються в упорядковані структури, розташовані вздовж силових ліній. Оскільки поле змінне, те й молекули постійно перебудовуються, стикаючись між собою і передаючи свої коливання «сусідам». І до чого ж тут розігрів? А при тому, що температура будь-якого тіла, однорідного чи ні, прямо пропорційно залежить від кінетичної енергії його атомів та молекул. Чим інтенсивніші коливальні рухи – тим вища температура. Такий процес перетворення енергії електромагнітних коливань на теплову енергію фізичного тіла зветься «дипольний зсув».

Оскільки найбільше води - до 98% маси - містить тваринна і рослинна органіка, хвилі дециметрового діапазону найбільше підходять для розігріву, а отже, і приготування їжі.

Ціни в інтернет-магазинах:
whitegoods.ru 114 200 Р

entero.ru 11 646 Р

securitymag.ru 33 395 Р

Як влаштована мікрохвильова піч?

Серцем усієї конструкції є випромінювач дециметрових хвиль або магнетрон. По суті це потужна електронна лампа, доповнена зовнішнім джерелом магнітного поля. Електрони, прямуючи від катода до анода, відхиляються під впливом постійного зовнішнього магнітного поля, рухаючись все більш і більше викривленої орбіті. Утворені таким чином електронні хмари мають у своїй структурі дефекти або «червоточини», поява та зникнення яких супроводжується генерацією електромагнітної хвилі. Магнетрон побутової мікрохвильової печі випромінює хвилю частотою 2450 МГц. Ця частота найповніше поглинається молекулами Н2О, що було встановлено експериментальним шляхом.

За забезпечення енергією магнетрону відповідає високовольтний трансформатор - пристрій, здатний перетворювати змінний струм стандартної побутової мережі на постійний струм високої напруги. Виведення випромінювання в робочу камеру здійснюється через хвилевід магнетрону – отвір у робочій камері лампи, закритий прозорим для даної довжини хвилі матеріалом.

Робоча камера мікрохвильової печі металева, з герметично закриваються металізованими дверцятами. Як правило, оснащена також столиком, що обертається, призначеним для рівномірного розігріву продуктів.

Є тут і блок управління, що відповідає за вибір потужності та тривалості роботи магнетрона. Цікаво реалізовано регулювання потужності печі. Магнетрон видає постійну кількість енергії за одиницю часу. Зміна потужності досягається певною кількістю включень і вимкнень випромінювача в хвилину. Такий метод називається широтно-імпульсною модуляцією. Залежно від моделі, мікрохвильова піч може оснащуватися кварцовим або теновим грилем і вентилятором, що нагнітає, для реалізації конвекційного режиму приготування продуктів.

Ціни в інтернет-магазинах:
refro.ru 92 050 Р

Трохи історії

Патент на перший магнетрон було видано 1924 року чеському фізику А. Жачеку. Незабаром після цього моделі, що діють, були створені в СРСР і Японії. Довгий час магнетрони використовувалися як джерела радіохвиль сантиметрового діапазону для радарних систем.

Патент на першу мікрохвильову піч отримав американський фізик Персі Спенсер. Працюючи у лабораторії над удосконаленням радарної системи, Спенсер забув свій бутерброд на включеному магнетроні. Через якийсь час його увагу привернув апетитний запах підсмаженого хліба, сиру та бекону.

У 1949 році почалося серійне виробництво НВЧ печей на військове замовлення. Перша модель була висотою на зріст людини, важила 340 кілограм і коштувала до 3000 доларів. При потужності 3 кВт вона використовувалася виключно для швидкого розморожування продуктів.

У СРСР перші мікрохвильові печі з'явилися на початку 80-х років ХХ століття. Виробництво було налагоджено на заводах ЗІЛ та Південмаш. Пізніше випуск освоїв Тамбовський «Електроприлад» та Дніпровський машинобудівний завод.

Midea Мікрохвильова піч AM820CWW-W Electrozon 4390 Р

Легенди та міфи, пов'язані з мікрохвильовою піччю

Як і всякий, широко поширений побутовий прилад, мікрохвильова піч придбала не тільки прихильників, але затятих супротивників усякої «чортовщини». У їхніх вустах ні в чому не винний шматок жерсті і моток проводів набув справді жахливих властивостей, про які і не підозрював бідний Персі Спенсер.

  • Мікрохвильова піч перетвориться на бомбу, якщо всередину помістити будь-який залізний предмет і натиснути кнопку включення. Неправда, просто в робочій камері забігають красиві, але абсолютно безпечні іскорки, спровоковані блукаючими струмами Фуко.
  • Якщо увімкнути піч при відкритих або негерметично закритих дверцятах, потужне НВЧ випромінювання знищить всю електроніку в радіусі декількох метрів. Неправда, не рекомендується тільки готувати мобільники в мікрохвильовій печі, та й то через важковиводимий запах згорілої пластмаси.
  • Яйця в шкаралупі не можна варити у мікрохвильовій печі. Ні, можна. Щоправда, важко потім відмивати робочу камеру. Пара, що утворилася від закипання білка та жовтка, розірве шкаралупу і розкидає вміст по всьому об'єму печі.

І на завершення

Сподіваємося, що після прочитання даного матеріалу читач став ясніше розуміти фізичні принципи, що лежать в основі мікрохвильової печі. Що, у свою чергу, дозволить позбутися смішних, але таких живучих страхів і фобій перед звичайним та вкрай корисним побутовим приладом!

Розповісти друзям

Доброї доби всім читачам блогу. Сьогодні давайте поговоримо про незамінну помічницю на кухні - свч печі. Впевнена, цей електроприлад допомагає багатьом господаркам. А чи знаєте ви про всі її корисні функції? Давайте розберемо чи може бути небезпечна мікрохвильова піч принцип роботи пристрою. Які на сьогоднішній день є різновиди моделей?

Погодьтеся, але цей пристрій дуже полегшує нам життя. А простота використання дозволяє з нею керуватись навіть дітям. Мікрохвильова піч добре економить наш час. За кілька хвилин можна розігріти тарілку супу. І за 5-30 хвилин розморозити продукти. Багато хто використовують прилад виключно для розморожування та розігріву. А дарма, у ньому можна готувати дуже смачні страви. А якщо прилад із конвекцією – навіть пекти. Але про це докладніше у статті « що можна приготувати в мікрохвильовій печі».

Принцип дії пристрою досить простий. Серцем будь-якої мікрохвильової печі є магнетрон. Частота мікрохвиль для побутових цілей – 2450 МГц. Потужність магнетрону у сучасних приладах 700–1000 Вт. Для того, щоб магнетрон не перегрівався поруч із ним, часто встановлений вентилятор. Крім охолодження магнетрону, він забезпечує циркуляцію повітря всередині печі. Це також сприяє більш рівномірному розігріву продуктів.

У піч мікрохвилі подаються хвилеводом. Він є каналом, стінки в якому металеві. Саме вони відбивають магнітне випромінювання. Під дією мікрохвиль молекули у продуктах починають швидко рухатися. Між ними виникає тертя, у результаті виділяється тепло – згадуємо фізику.

Це тепло і є розігрівом їжі. Особливість мікрохвиль у тому, що вони не проникають всередину глибше 3 см. Простіше кажучи, решта продукту нагрівається від поверхневого шару. Тепло далі проникає за рахунок теплопровідності. Встановлюється продукт на тарілку, що обертається. Постійне обертання також призначене для рівномірного приготування. Я знайшла вам наочне відео, яке демонструє принцип роботи мікрохвильової печі.

Від мікрохвиль нас захищає дверцята мікрохвильової печі. Крім того, вона забезпечує можливість огляду. Вона має особливу конструкцію – складається із скляних пластин, між якими є металева сітка. Така сітка чудово відбиває мікрохвилі всередину печі. Невеликі отвори дозволяють стежити за приготуванням, але вони не пропускають мікрохвилі.

По периметру дверцята укріплений спеціальний ущільнювач. Він також захищає нас від мікрохвиль. Якщо ущільнювач пошкоджений – користуватися приладом не можна.

Так як метал відбиває мікрохвилі – посуд з нього як правило не придатний для приготування в печі. Взагалі про особливості використання різного посуду я теж багато чого дізналася. Описала це у статті «Статті».

Хто придумав це «диво»?

Розібравши пристрій мікрохвильової печі і як вона працює, давайте зробимо невеликий історичний екскурс.

Господині завдячують цьому приладу американському інженеру П. Б. Спенсеру. Саме він запатентував у 1946 році свч піч. Вважається, що відкриття відбулося випадково. Спенсер виготовляв обладнання для радарів. І одного чудового дня, проводячи експеримент з магнетроном – розплавив у кишені шоколадку. Так було відкрито унікальну властивість магнетрону – розігрівати продукти.

Для звичайних господарок у Європі мікрохвильова піч стала доступною лише у 1962 році. Тоді японська фірма Шарп почала випускати побутові мікрохвильові печі для розігріву їжі. У Радянському Союзі у користування простих господарок вона потрапила ще пізніше. Тільки в 1978 році цей прилад був пущений у маси. Проте його могли собі дозволити не всі. Перші свч печі коштували близько 350 рублів. Середня ж зарплата була лише 200 рублів.

Поступово ціни на ці вироби знижувалися. Конструкція приладу вдосконалювалася. З'явилися мікропроцесори, які дозволяли вибирати різні режими приготування. У печі почали не лише розігрівати продукти. Або використовувати її для їх розморожування, але й готувати. Коли ж мікрохвильові печі стали оснащувати грилем – цей прилад став ще більш популярним. Останнє слово техніки – печі з конвекцією. У такій мікрохвильовій печі можна готувати найскладніші страви. Завдяки конвекції прилад стає повноцінною духовкою.

Які бувають мікрохвильові печі

Тепер поговоримо про різні види цього приладу. Це допоможе вам визначитися з вибором, якщо ви захочете купити собі мікрохвильову піч. Умовно всі електроприлади цього типу можна розділити на:

  • з грилем;
  • з конвекцією;
  • з інвертором;
  • з рівномірним розподілом мікрохвиль;
  • міні-мікрохвильові печі.

А тепер докладніше про особливості кожного типу.

Мікрохвильова піч з грилем

Ця піч оснащена нагрівальним елементом. Такі елементи бувають двох видів: теновий та кварцовий. Теновий нагрівач може встановлюватись у різних місцях. Він може бути зверху, на бічній стінці, розташовуватись під нахилом і т.д. Тен надійний та має невисоку вартість.

Кварцовий нагрівальний елемент може встановлюватись лише в одному положенні. Його ставлять у верхній частині печі. Він потужніший за тена, не займає багато місця, простий у догляді. Але й має недоліки. Пекти з ним коштує дорожче, і він менш надійний.

Мікрохвильова піч з функцією гриль дозволяє готувати м'ясо з рум'яною скоринкою. Робити шашлик та гарячі бутерброди.

Мікрохвильова піч із конвекцією

Наявність цього режиму буде корисною для тих, хто любить випікати. Конвекція в мікрохвильовій печі дозволяє готувати за допомогою гарячого повітря. Він циркулює довкола страви. Завдяки цьому воно більш рівномірно пропікається. Це важливо для випічки. Прилад у цьому випадку працює в режимі мікрохвиль та конвекції. Продукти готуються швидше, тому вітаміни краще зберігаються.

НВЧ з інвертором

У звичайній мікрохвильовій печі потужність регулюється періодичним вкл/викл надвисокочастотного випромінювання. Внаслідок цього продукти часто пересушуються. Інверторне керування дозволяє плавно регулювати потужність. За це відповідає вбудований інвертор. Такий безперервний вплив НВЧ зберігає текстуру та всі корисні речовини продуктів.

Інверторні мікрохвильові печі працюють практично як духові шафи. Їжа готується природним способом, без перегріву. Цей вид побутової техніки з'явився нещодавно і дуже швидко став популярним.

З рівномірним розподілом мікрохвиль

Недоліком побутових свч електроприладів є нерівномірний розподіл мікрохвиль. Внаслідок чого їжа може бути занадто гаряча в одній частині та трохи тепла в іншій. Це відбувається через концентрацію мікрохвиль в одній частині страви. Для усунення такого недоліку виробники почали використовувати три джерела випромінювання замість одного.

Завдяки цьому мікрохвилі розподіляються у різних напрямках. Вони відбиваються від стін печі і проникають у продукт з усіх боків. Сьогодні дуже популярна технологія I-wave. Вона забезпечує поширення мікрохвиль по спіралі. Тепло проникає як по краях страви, і у центрі. Також приділяється увага конструкції внутрішньої стінки мікрохвильової печі. Вона допомагає відбиватися мікрохвиль по всьому внутрішньому простору пристрою.

Міні мікрохвильові печі

Зазвичай це соло печі, які призначені для розморожування та розігріву продуктів. Готувати в них можна хіба що найпростіші страви. Вони загалом для цього не призначені. Основна перевага такої мікропічки – розмір. маленькі мікрохвильові печі навіть не мають тарілки, що обертається.

Така піч заощаджує електроенергію і не займає багато місця на кухні. Якщо ви плануєте тільки розігрівати продукти або розморожувати - це оптимальний вибір.

Вбудовувані моделі свч печей

Окремо хотілося б виділити вбудовувані моделі. Вони можуть бути з конвекцією, грилем, інверторними або з рівномірним розподілом мікрохвиль. Основна перевага – це дизайн. Можна вибрати як стильну, так і ергономічну модель. Вона може ідеально вписатися в будь-яку кухню і навіть стати її родзинкою.

Найчастіше мікрохвильову піч розташовують у навісних шафах. Це верхній ряд меблів над робочою зоною. Хоча свч піч можна вбудувати і внизу, тут все залежить від особистих переваг. Дуже зручно розташовувати прилади колоною, що вбудовуються, один над іншим. Більшість моделей печей, що вбудовуються, мають габарити г/ш – 60см на 35см. Докладніше я про них розписалася у статті « вбудована мікрохвильова піч».

Здебільшого така техніка багатофункціональна. Вбудовувані моделі мають сенсорне керування, кілька режимів готування та потужності. Дверцята в таких приладах можуть відкриватися або вліво, або вправо. Це дуже зручно, ви можете підібрати прилад під конкретне місце на кухні. Щоб дверцята не заважали.

Сподіваюся, мій огляд допоможе вам визначитися з покупкою нової помічниці. Що ж до шкоди, щодо цього багато суперечливої ​​інформації. Можна зустріти статті у тому, що випромінювання викликає рак тощо. Я прошу вас не впадати в паніку. Звичайно мікрохвилі можуть впливати на наш організм. Тому під час готування краще не перебувати поруч із мікрохвильовою піччю.

Головне – не варто сушити у ній свого коханого кота… 🙂 Це помічник, який незамінний, коли потрібно приготувати швидко. Мікрохвильова піч це лише доповнення до основної плити і духовки. Але дуже корисне та потрібне. А як ви вважаєте?