Pe ce fenomen se bazează acțiunea unui cuptor cu microunde? Cuptor cu microunde

Vișniakov Vasili Nikolaevici 1360

Cuptorul cu microunde și-a luat de mult locul în bucătăria unui apartament sau a unei case private, în sala de pauză a unui birou modern și în spatele barului cafenelelor mici. Ușurința de utilizare creează o impresie înșelătoare de simplitate a designului și puțini oameni se gândesc la principiile de funcționare ale unui aparat de uz casnic atât de familiar.

Preturi in magazinele online:

		whitegoods.ru	40.500 RUB
		Tehnologia afacerilor	27.500 RUB
		restoran-service.ru	8.975 RUB

Puțină fizică

Din timpuri imemoriale, eterul a fost pătruns de zeci de tipuri de radiații electromagnetice. Lumina soarelui și a stelelor, căldura provenită din foc și misterioasa lumină ultravioletă care conferă pielii o nuanță de bronz sau ciocolată sunt doar manifestări diferite ale aceluiași proces fizic.

Lungimi de undă diferite au efecte diferite asupra simțurilor umane; existența multora poate fi ghicită doar prin semne indirecte. Lumina vizibilă (lungime de undă de la 380 la 780 nm) cauzează reacții chimiceîn celulele retinei, formând o imagine a lumii înconjurătoare. Căldura de încălzire a unui foc (de la 2,5 la 2000 de microni) este invizibilă pentru ochi, dar este absorbită de suprafața pielii, dând o senzație de confort și liniște.

Undele din intervalul decimetrului, cu lungimi de undă de la 10 la 100 cm și frecvențe de la 300 MHz la 3 GHz, sunt cel mai bine absorbite de moleculele de apă polară. Odată ajunse în zona de acțiune a câmpului electromagnetic, moleculele de H2O sunt dispuse în structuri ordonate situate de-a lungul liniilor de forță. Deoarece câmpul este variabil, moleculele se rearanjează în mod constant, se ciocnesc unele de altele și își transmit vibrațiile „vecinilor”. Și ce legătură are încălzirea cu ea? Și în ciuda faptului că temperatura oricărui corp, omogen sau nu, este direct proporțională cu energia cinetică a atomilor și moleculelor sale. Cu cât mișcările oscilatorii sunt mai intense, cu atât temperatura este mai mare. Acest proces de conversie a energiei vibratii electromagnetice V energie termală corpul fizic se numește „schimbarea dipolului”.

Și deoarece cea mai mare parte a apei - până la 98% din masă - conține organice animale și vegetale, undele decimetrice sunt cele mai potrivite pentru încălzire și, prin urmare, pentru gătit.

Preturi in magazinele online:

		Electrozon	6.042 RUB
		restoran-service.ru	8.530 RUB
		whitegoods.ru	99.900 RUB

Cum funcționează un cuptor cu microunde?

Inima întregii structuri este emițătorul de unde decimetrice sau magnetronul. În esență, este un tub de vid puternic suplimentat cu o sursă externă de câmp magnetic. Electronii, care se deplasează de la catod la anod, sunt deviați sub influența unui câmp magnetic extern constant, mișcându-se de-a lungul unei orbite din ce în ce mai curbe. Norii de electroni formați astfel au defecte sau „găuri de vierme” în structura lor, a căror apariție și dispariție este însoțită de generarea unei unde electromagnetice. Magnetron de uz casnic cuptor cu microunde emite o undă cu frecvența de 2450 MHz. Această frecvență este absorbită cel mai complet de moleculele de H2O, care a fost stabilită experimental.

Un transformator de înaltă tensiune este responsabil pentru furnizarea de energie magnetronului - un dispozitiv capabil să transforme curentul alternativ dintr-o rețea standard de uz casnic în DC. tensiune înaltă. Radiația este transmisă în camera de lucru prin ghidul de undă magnetron - o gaură în camera de lucru a lămpii, închisă cu un material transparent pentru o lungime de undă dată.

Camera de lucru a cuptorului cu microunde este metalica, prevazuta cu usa metalizata inchisa ermetic. De regulă, este echipat și cu o masă rotativă concepută pentru încălzirea uniformă a alimentelor.

Există, de asemenea, o unitate de control responsabilă cu selectarea puterii și a timpului de funcționare a magnetronului. Ajustarea puterii cuptorului este interesantă. Magnetronul produce o cantitate constantă de energie pe unitatea de timp. Modificarea caracteristicilor de putere este realizată printr-un anumit număr de porniri și opriri ale emițătorului pe minut. Această metodă se numește modularea lățimii impulsului. În funcție de model, cuptorul cu microunde poate fi echipat cu un grătar de cuarț sau element de încălzire și un ventilator pentru a implementa modul de gătit prin convecție.

Preturi in magazinele online:

		whitegoods.ru	29.565 RUB
		Tehnologia afacerilor	127.700 RUB

Puțină istorie

Brevetul pentru primul magnetron a fost eliberat în 1924 fizicianului ceh A. Zacek. La scurt timp după aceea, au fost create modele de operare în URSS și Japonia. Multă vreme, magnetronii au fost folosiți ca surse de unde radio cu unde centimetrice pentru sistemele radar.

Brevetul pentru primul cuptor cu microunde a fost primit de fizicianul american Percy Spencer. În timp ce lucra în laborator pentru a îmbunătăți sistemul radar, Spencer și-a uitat sandvișul de pe magnetronul care era pornit. După ceva timp, atenția i-a fost atrasă de mirosul apetisant de pâine prăjită, brânză și slănină.

În 1949, a început producția în serie de cuptoare cu microunde pentru comenzi militare. Primul model era înalt ca un bărbat, cântărea 340 de kilograme și costa până la 3.000 de dolari. Cu o putere de 3 kW, a fost folosit exclusiv pentru dezghețarea rapidă a alimentelor.

În URSS, primele cuptoare cu microunde au apărut la începutul anilor 80 ai secolului XX. Producția a fost stabilită la fabricile ZIL și Yuzhmash. Mai târziu, producția a fost stăpânită de Tambov Elektropribor și de Fabrica de mașini Dneprovsky.

Preturi in magazinele online:

9.154 RUB

Legende și mituri asociate cuptorului cu microunde

Ca orice aparat de uz casnic larg răspândit, cuptorul cu microunde a dobândit nu numai susținători, ci și oponenți înfocați ai oricărei „diabolici”. În gura lor, o bucată nevinovată de tablă și o bobină de fire au dobândit proprietăți cu adevărat teribile despre care bietul Percy Spencer habar n-avea.

• Un cuptor cu microunde se va transforma într-o bombă dacă plasați orice obiect de fier înăuntru și apăsați butonul de pornire. Nu este adevărat, sunt doar atât de frumoase, dar absolut sigure scântei, provocate de curenții vagabonzi ai lui Foucault, curg în camera de lucru.
• Dacă porniți aragazul cu ușa deschisă sau nu bine închisă, radiațiile puternice ale cuptorului cu microunde vor distruge toate componentele electronice pe o rază de câțiva metri. Nu este adevărat, nu este recomandat să gătiți telefoanele mobile în cuptorul cu microunde și doar din cauza mirosului greu de îndepărtat de plastic ars.
• Ouăle în coajă nu trebuie fierte în cuptorul cu microunde. Nu tu poti. Adevărat, este puțin dificil să spălați camera de lucru după aceea. Aburul generat de fierberea albusului și a gălbenușului va rupe coaja și va împrăștia conținutul în cuptor.

Și în concluzie

Sperăm că după citirea acestui material cititorul va înțelege mai clar principii fizice, care stă la baza funcționării unui cuptor cu microunde. Care, la rândul său, vă va permite să scăpați de frici și fobii amuzante, dar atât de tenace, de obișnuit și extrem de utile. aparat de uz casnic!

spune prietenilor

O zi bună tuturor cititorilor blogului. Astăzi să vorbim despre un asistent indispensabil în bucătărie - un cuptor cu microunde. Sunt sigur că acest aparat electric ajută multe gospodine. Știți despre toate funcțiile sale utile? Să vedem dacă un cuptor cu microunde poate fi periculos și cum funcționează dispozitivul. Ce tipuri de modele există astăzi?

De acord, dar acest dispozitiv ne face viața mult mai ușoară. Iar ușurința sa de utilizare permite chiar și copiilor să o opereze. Cuptorul cu microunde economisește foarte mult timp. Puteți încălzi un castron de supă în câteva minute. Și dezghețați mâncarea în 5-30 de minute. Mulți oameni folosesc dispozitivul exclusiv pentru dezghețare și încălzire. Dar degeaba poți găti mâncăruri foarte gustoase în el. Și dacă aparatul are convecție, chiar și un cuptor. Dar mai multe despre asta în articolul „ ce poți găti la cuptorul cu microunde».

Principiul de funcționare al dispozitivului este destul de simplu. Inima oricărui cuptor cu microunde este magnetronul. Frecvența cuptorului cu microunde pentru uz casnic este de 2450 MHz. Intră puterea magnetronului aparate moderne 700-1000 W. Pentru a preveni supraîncălzirea magnetronului, un ventilator este adesea instalat lângă el. Pe lângă răcirea magnetronului, acesta circulă aerul în interiorul cuptorului. Acest lucru ajută, de asemenea, alimentele să se încălzească mai uniform.

Cuptoarele cu microunde sunt furnizate cuptorului printr-un ghid de undă. Este un canal cu pereți metalici. Ei sunt cei care reflectă radiația magnetică. Când sunt expuse la microunde, moleculele din alimente încep să se miște rapid. Frecarea apare între ele, ducând la eliberarea de căldură - amintiți-vă fizica.

Acesta este cald și servește la încălzirea alimentelor. Particularitatea cuptorului cu microunde este că nu pătrund mai adânc de 3 cm, pur și simplu, restul produsului este încălzit din stratul de suprafață. Căldura pătrunde în continuare prin conducție. Produsul este așezat pe o placă rotativă. Rotirea constantă este, de asemenea, menită să asigure o gătire uniformă. Am găsit pentru tine un videoclip vizual care demonstrează principiul de funcționare al unui cuptor cu microunde.

Ușa cuptorului cu microunde ne protejează de cuptorul cu microunde. În plus, oferă vizibilitate. Are un design special - este format din plăci de sticlă, între care se află o plasă metalică. Această plasă reflectă perfect microundele în cuptor. Găurile mici vă permit să monitorizați gătitul, dar nu permit trecerea microundelor.

Există un sigiliu special în jurul perimetrului ușii. De asemenea, ne protejează de cuptorul cu microunde. Dacă sigiliul este deteriorat, dispozitivul nu poate fi utilizat.

Deoarece metalul reflectă cuptorul cu microunde, vasele făcute din acesta nu sunt, în general, potrivite pentru gătit în cuptor. În general, am învățat multe și despre caracteristicile utilizării diverselor ustensile. Am descris asta în articolul „”.

Cine a venit cu acest „miracol”?

După ce am dezasamblat structura cuptorului cu microunde și cum funcționează, haideți să facem o scurtă excursie istorică.

Gospodinele datorează acest dispozitiv inginerului american P. B. Spencer. El a fost cel care a brevetat cuptorul cu microunde în 1946. Descoperirea se crede că s-a întâmplat din întâmplare. Spencer a făcut echipamente radar. Și într-o zi bună, în timp ce făceam un experiment cu un magnetron, am topit un baton de ciocolată în buzunar. Așa a fost descoperită proprietatea unică a magnetronului - de a încălzi alimentele.

Pentru gospodinele obișnuite din Europa, cuptorul cu microunde a devenit disponibil abia în 1962. Apoi, compania japoneză Sharp a început să producă cuptoare cu microunde de uz casnic pentru încălzirea alimentelor. În Uniunea Sovietică, a intrat în uz de gospodinele obișnuite chiar mai târziu. Abia în 1978 acest dispozitiv a fost lansat în masă. Cu toate acestea, nu toată lumea și-a putut permite. Primele cuptoare cu microunde costă aproximativ 350 de ruble. Salariul mediu a fost de doar 200 de ruble.

Treptat, prețurile la aceste produse au scăzut. Designul dispozitivului a fost îmbunătățit. Au apărut microprocesoare care au făcut posibilă selectarea diferitelor moduri de gătit. Cuptorul a început să încălzească nu numai alimente. Sau folosește-l pentru a le dezgheța, dar și a le găti. Când cuptoarele cu microunde au început să fie echipate cu grătare, acest dispozitiv a devenit și mai popular. Cea mai recentă tehnologie sunt cuptoarele cu convecție. Într-un astfel de cuptor cu microunde puteți găti cele mai complexe feluri de mâncare. Datorită convecției, dispozitivul devine un cuptor cu drepturi depline.

Ce tipuri de cuptoare cu microunde există?

Acum să vorbim despre tipuri diferite acest aparat. Acest lucru vă va ajuta să faceți alegerea dvs. dacă doriți să vă cumpărați un cuptor cu microunde. În mod convențional, toate aparatele electrice de acest tip pot fi împărțite în:

• cu gratar;
• cu convecție;
• cu invertor;
• cu distribuție uniformă a microundelor;
• mini cuptor cu microunde.

Acum să aruncăm o privire mai atentă la caracteristicile fiecărui tip.

Cuptor cu microunde cu gratar

Acest cuptor este echipat cu un element de incalzire. Există două tipuri de astfel de elemente: PETN și cuarț. Elementul de încălzire poate fi instalat în diferite locuri. Poate fi deasupra, pe peretele lateral, situat în unghi etc. Zece este de încredere și are un cost scăzut.

Elementul de încălzire cu cuarț poate fi instalat doar într-o singură poziție. Se pune in partea superioara a cuptorului. Este mai puternic decât elementul de încălzire, nu ocupă mult spațiu și este ușor de întreținut. Dar are și dezavantajele sale. O sobă cu ea costă mai mult și este mai puțin fiabilă.

Un cuptor cu microunde cu funcție de grătar vă permite să gătiți carne cu o crustă maro aurie. Faceți grătar și sandvișuri calde.

Cuptor cu microunde cu convecție

Prezența acestui mod va fi utilă celor care iubesc să coace. Convecția într-un cuptor cu microunde vă permite să gătiți folosind aer cald. Se circulă în jurul vasului. Datorită acestui lucru, se coace mai uniform. Acest lucru este deosebit de important pentru coacere. Dispozitivul în acest caz funcționează în modul de microunde și convecție. Alimentele se gătesc mai repede, astfel încât vitaminele sunt mai bine conservate.

Cuptor cu microunde cu invertor

Într-un cuptor cu microunde convențional, puterea este reglată prin pornirea/oprirea periodică a radiației cu microunde. Ca rezultat, alimentele devin adesea uscate. Controlul invertorului vă permite să reglați fără probleme puterea. Invertorul încorporat este responsabil pentru acest lucru. Această expunere continuă la microunde păstrează textura și toate substanțele benefice ale produselor.

Cuptoarele cu microunde inverter funcționează aproape ca cuptoarele. Mâncarea este gătită natural, fără supraîncălzire. Acest tip aparate electrocasnice a apărut recent și a devenit popular foarte repede.

Cu distribuție uniformă a cuptorului cu microunde

Dezavantajul aparatelor electrocasnice cu microunde este distribuția neuniformă a cuptorului cu microunde. Ca urmare, mâncarea poate fi prea fierbinte într-o parte și călduță în alta. Acest lucru se întâmplă din cauza concentrației microundelor într-o parte a vasului. Pentru a elimina acest dezavantaj, producătorii au început să folosească trei surse de radiații în loc de una.

Din acest motiv, cuptorul cu microunde este distribuit în diferite direcții. Acestea sunt reflectate de pereții cuptorului și pătrund produsul din toate părțile. Tehnologia I-wave este foarte populară astăzi. Asigură propagarea microundelor în spirală. Căldura pătrunde atât pe marginile vasului, cât și în centru. Se acordă atenție și designului peretelui interior al cuptorului cu microunde. Ajută microundele să fie reflectate în interiorul dispozitivului.

Mini cuptor cu microunde

De obicei, acestea sunt cuptoare individuale, care sunt concepute pentru dezghețarea și încălzirea alimentelor. Puteți găti în ele doar cel mai mult feluri de mâncare simple. În general, nu sunt destinate acestui lucru. Principalul avantaj al unei astfel de microsobe este dimensiunea sa. cuptoarele mici cu microunde nici măcar nu au o placă rotativă.

Acest cuptor economisește energie și nu ocupă mult spațiu în bucătărie. Dacă intenționați doar să încălziți sau să dezghețați alimente în el, aceasta este cea mai bună alegere.

Modele încorporate de cuptoare cu microunde

Separat, aș dori să evidențiez modelele încorporate. Pot fi cuptoare cu convecție, grătar, inverter sau cu microunde distribuite uniform. Principalul avantaj este designul. Puteți alege fie un model elegant, fie pur și simplu ergonomic. Se poate potrivi perfect în orice bucătărie și chiar devine punctul culminant al acesteia.

Cel mai adesea, cuptoarele cu microunde sunt amplasate în dulapuri de perete. Acesta este rândul superior de mobilier de mai sus Zona de lucru. Deși un cuptor cu microunde poate fi construit dedesubt, totul depinde de preferințele personale. Este foarte convenabil să aranjați dispozitivele încorporate într-o coloană, unul deasupra celuilalt. Majoritatea modelelor de sobe incorporabile au dimensiuni d/l - 60 cm pe 35 cm. Am scris despre ele mai detaliat în articolul „ cuptor cu microunde incorporat».

În cea mai mare parte, această tehnică este multifuncțională. Modelele încorporate au comenzi tactile, mai multe moduri de gătit și putere. Ușile din astfel de dispozitive se pot deschide fie la stânga, fie la dreapta. Acest lucru este foarte convenabil; puteți alege dispozitivul pentru un anumit loc din bucătărie. Pentru ca ușile deschise să nu interfereze.

Sper că recenzia mea vă va ajuta să vă decideți să cumpărați un nou asistent. În ceea ce privește răul, există o mulțime de informații contradictorii despre aceasta. Puteți găsi articole care spun că radiațiile provoacă cancer etc. Vă rog să nu intrați în panică. Desigur, cuptorul cu microunde poate avea un efect asupra corpului nostru. Prin urmare, este mai bine să nu fiți lângă cuptorul cu microunde în timp ce gătiți.

Principalul lucru este că nu ar trebui să-ți usuci pisica iubită în ea... :) Acesta este un asistent care este indispensabil atunci când trebuie să gătești rapid. Un cuptor cu microunde este doar un plus la aragazul principal și cuptorul. Dar foarte util și necesar. Ce crezi?

Istoria inventiei.

Invenția cuptorului cu microunde este o invenție într-un mod cu totul nou gătit.

În anii 30 ai secolului XX, simultan în tari diferite s-au lucrat pentru a obține unde radio puternice cuptor cu microunde gamă. Aceste unde radio au fost utilizate în principal în radare. Din întâmplare, în 1932, angajații unui laborator din Statele Unite au prăjit doi cârnați fără foc, așezându-i lângă un puternic generator de microunde.

În 1945, inginerul american Spencer a experimentat cu un magnetron - un tub radio care generează unde radio în domeniul microundelor. Spencer a luat mai multe boabe de porumb și le-a așezat lângă magnetron, după câteva minute boabele s-au dovedit a fi floricele de porumb. A procedat la fel cu un ou crud.

Un ou crud, lăsat la rece pe dinafară, fiert aproape instantaneu la mijloc sub influența undele electromagnetice.

În octombrie 1945, compania în care lucra Spencer a primit un brevet pentru cuptorul cu microunde și a început să producă dispozitive numite „cuptoare radar” - dulapuri mari pline cu tuburi radio, transformatoare și ventilatoare de răcire. Spațiul în care trebuia pusă mâncarea nu era mai mare decât un cuptor obișnuit de bucătărie. Am folosit aceste cuptoare cu microunde pentru a dezgheța stocurile strategice de alimente.

În 1952, japonezii au cumpărat un brevet și au început să producă cuptoare cu microunde pentru casă.

Și cincisprezece ani mai târziu, în magazine au apărut cuptoarele noastre cu microunde de uz casnic.

Treptat, cuptoarele cu microunde au devenit combinateși au fost echipate grătar, convector, „crisp” și alte funcții suplimentare, cu ajutorul căruia gătirea a fost simplificată, iar gustul este egal cu preparatele preparate în mod tradițional.. Un cuptor cu microunde poate găti alimente în cinci moduri diferite: cuptor cu microunde simplu; radiația grătarului; cuptorul cu microunde și grătar în același timp; grătar folosind convecție; Cuptor cu microunde cu convecție.

De unde provin cuptorul cu microunde?

Cuptoarele cu microunde de uz casnic folosesc cuptoare cu microunde cu o frecvență de 2450 MHz. Această frecvență este stabilită pentru cuptoarele cu microunde prin acorduri internaționale speciale, pentru a nu provoca interferențe operarea radarelor și a altor dispozitive care utilizează microunde.

Sursa de radiație este de înaltă tensiune dispozitiv de vid - magnetron. Filamentul de magnetron trebuie să fie furnizat tensiune înaltă- aproximativ 3–4 kV. Tensiunea de alimentare de la rețea (220 V) nu este suficientă pentru magnetron și este alimentată printr-un transformator de înaltă tensiune.

Puterea magnetronului este de aproximativ 700-850 W. Pentru a răci magnetronul, există un ventilator lângă el care suflă continuu aer peste el. Ventilatorul asigură o convecție forțată a aerului în cavitatea cuptorului, în timp ce o încălzește simultan, ceea ce promovează coacerea uniformă a produselor.

Microundele de la magnetron intră în cuptor printr-un ghid de undă - un canal cu pereți metalici care reflectă radiația cu microunde.

Design complex are ușă pentru cuptorul cu microunde. Ar trebui să ofere vizibilitate (ceea ce se întâmplă în interior) și să împiedice microundele să scape afară. Aceasta este o „plăcintă” cu mai multe straturi din sticlă sau plăci de plastic.

Între plăci trebuie să existe o plasă de tablă perforată. Metalul reflectă microundele înapoi în cavitatea cuptorului, iar găurile mici de perforare (mai puțin de 3 mm) nu permit trecerea radiației cu microunde. O etanșare din material dielectric este montată în jurul perimetrului ușii.

Pentru gătit la microunde complet nepotrivit ustensile metalice. Cuptor cu microunde nu patrunde metal, acestea sunt reflectate de el. Acest lucru poate cauza descărcare electrică (arc)și cauza deteriorarea cuptorului. In afara de asta, microundele reflectate poate sa trece prin sticlă uși, ceea ce este periculos pentru sănătate

Cum încălzesc cuptorul cu microunde alimentele?

Pentru a încălzi alimente folosind cuptorul cu microunde, acestea trebuie să fie prezente molecule dipol, adică cele care au o sarcină electrică pozitivă la un capăt și una negativă la celălalt. Există multe astfel de molecule în alimente - acestea sunt molecule de grăsimi, zaharuri și apă. Într-un câmp electric, ele se aliniază strict în direcția liniilor de câmp, „plus” într-o direcție, „minus” în cealaltă. De îndată ce câmpul își schimbă direcția în direcția opusă, moleculele imediat întoarce la 180°. Câmpul de undă în care se află aceste molecule își schimbă polaritatea 4.900.000.000 de ori pe secundă!

Sub influența radiațiilor cu microunde, moleculele se rotesc cu o frecvență frenetică și se freacă unele de altele. Căldura eliberată în timpul acestui proces este cea care determină încălzirea alimentelor. Încălzirea produselor are loc datorită încălzirii stratului de suprafață de către microunde și pătrunderii ulterioare a căldurii în adâncurile alimentelor datorită conductivității termice.

Apa fierbe la cuptorul cu microunde nu ca într-un ceainic, unde căldura este furnizată apei numai de jos. Încălzirea cuptorului cu microunde vine din toate părțile. La cuptorul cu microunde, apa va ajunge la temperatura de fierbere, dar nu vor fi bule. Dar când scoți paharul din cuptor, scuturând-l în același timp, apa din pahar va începe întârziat să fiarbă, iar apa clocotită îți poate opări mâinile.

Dacă doriți să aduceți apă la fiert într-un pahar sau alt vas înalt și îngust, asigurați-vă că puneți o linguriță în el înainte de a introduce paharul în cuptor.

Ce nu ar trebui să faci?

Nu poți porni un cuptor gol, fără un singur obiect care ar absorbi microundele. Fără a întâmpina obstacole în drumul lor, microundele vor fi reflectate în mod repetat de pereții interiori ai cavității cuptorului, iar energia concentrată a radiațiilor poate dezactivați cuptorul. Ca sarcină minimă, trebuie să puneți cel puțin un pahar cu apă în el.

Sunt periculoase cuptorul cu microunde?

Microundele nu au niciun efect radioactiv asupra țesuturilor biologice sau alimentelor.

Gătitul la microunde necesită foarte puțină grăsime, deci mâncarea la microunde mai sanatosși nu prezintă niciun pericol pentru oameni.

Designul cuptorului include măsuri stricte pentru a preveni evacuarea radiațiilor în exterior. Deși expunerea directă la cuptorul cu microunde poate provoca arsuri, riscul de utilizarea corectă cuptor cu microunde funcțional total absent.

Microundele se descompun foarte repede în atmosferă. Și deja la o distanță de jumătate de metru de cuptorul cu microunde, radiația devine de 100 de ori mai slabă. Este suficient să te îndepărtezi de aragaz la distanță de braț și poți simți in deplina siguranta.

Pofta buna tuturor!

Revista „Știință și viață”

Partea principală a oricărui cuptor cu microunde este magnetronul. Un magnetron este un tub cu vid special care creează radiații cu microunde. Radiația cu microunde este foarte intr-un mod interesant afectează apa obișnuită, care este conținută în orice aliment.

Când sunt iradiate cu unde electromagnetice cu o frecvență de 2,45 GHz, moleculele de apă încep să vibreze. Ca urmare a acestor vibrații, are loc frecare. Da, frecare normală între molecule. Frecarea generează căldură. Încălzește mâncarea din interior. Așa puteți explica pe scurt principiul de funcționare al unui cuptor cu microunde.

Design cuptor cu microunde.

Din punct de vedere structural, un cuptor cu microunde constă dintr-o cameră metalică în care sunt gătite alimente. Camera este echipata cu o usa care impiedica iesirea radiatiilor. Pentru încălzirea uniformă a alimentelor, în interiorul camerei este instalată o masă rotativă, care este antrenată de o cutie de viteze (motor), care se numește T.T.Motor (Motor de plată turnantă).

Radiația cu microunde este generată de un magnetron și introdusă în cameră printr-un ghid de undă dreptunghiular. Un ventilator este folosit pentru a răci magnetronul în timpul funcționării. F.M. (Motor ventilator), care forțează aerul rece prin magnetron. Apoi, aerul încălzit de la magnetron este direcționat prin conducta de aer în cameră și este, de asemenea, folosit pentru încălzirea alimentelor. Prin orificii speciale neradiante, o parte din aerul încălzit și vaporii de apă sunt evacuate în exterior.

Unele modele de cuptoare cu microunde folosesc un disector, care este instalat în partea superioară a camerei cu microunde, pentru a crea o încălzire uniformă a alimentelor. În exterior, disectorul seamănă cu un ventilator, dar este conceput pentru a crea un anumit tip de undă de microunde în cameră, astfel încât mâncarea să fie încălzită uniform.

Schema electrică a unui cuptor cu microunde.

Să aruncăm o privire la simplificat schema electrica cuptor cu microunde obișnuit (click pentru a mări).

După cum puteți vedea, circuitul este format dintr-o parte de control și o parte executivă. Partea de control, de regulă, constă dintr-un microcontroler, afișaj, buton sau panou tactil, relee electromagnetice și sonerie. Acestea sunt „creierele” cuptorului cu microunde. În diagramă, toate acestea sunt prezentate ca o placă separată cu inscripția Placă de circuite de putere și control . Un mic transformator coborâtor este folosit pentru a alimenta partea de control a cuptorului cu microunde. În diagramă este marcat ca Transformator L.V. (este arătată doar înfășurarea primară).

Microcontrolerul controlează releele electromagnetice prin elemente tampon (tranzistoare): RELEU1, RELEU2, RELEU3. Ele pornesc/opresc elementele de acționare ale cuptorului cu microunde în conformitate cu un algoritm de operare dat.

Actuatoarele și circuitele sunt un magnetron (Magnetron), un motor de masă reductor T.T.Motor (motor turnant), un ventilator de răcire F.M ( Motor ventilator), element de încălzire pentru grătar ( Încălzitor grătar), lampă de fundal O.L ( Lampa pentru cuptor).

Remarcăm în special circuitul executiv, care este un generator de radiații cu microunde.

Acest circuit începe cu un transformator de înaltă tensiune ( Transformator H.V ). Este cel mai sănătos din cuptorul cu microunde. De fapt, acest lucru nu este surprinzător, deoarece prin el trebuie să pompați puterea de 1500 - 2000 W (1,5 - 2 kW) necesară pentru magnetron. Puterea de ieșire (utilă) a magnetronului este de 500 - 850 W.

La înfășurarea primară a transformatorului este furnizată o tensiune alternativă de 220V. O tensiune alternativă de filament de 3,15 V este îndepărtată de la una dintre înfășurările secundare. Este conectat la înfășurarea filamentului magnetronului. Înfășurarea filamentului este necesară pentru generarea (emisia) de electroni. Este de remarcat faptul că curentul consumat de această înfășurare poate ajunge la 10A.

O altă înfășurare secundară a transformatorului de înaltă tensiune, precum și un circuit de dublare a tensiunii pe condensatorul de înaltă tensiune ( Condensator H.V ) și diodă ( H.V. Dioda ) creează o tensiune constantă în 4kV pentru a alimenta anodul magnetron. Curentul anodului este mic și se ridică la aproximativ 300 mA (0,3 A).

Ca rezultat, electronii emiși de înfășurarea filamentului încep să se miște în vid.

Traiectoria specială a electronilor în interiorul magnetronului creează radiații cu microunde, care este ceea ce avem nevoie pentru a încălzi alimentele. Radiația cu microunde este îndepărtată din magnetron folosind o antenă și intră în cameră printr-o secțiune a unui ghid de undă dreptunghiular.

Acest circuit simplu, dar foarte sofisticat este un fel de încălzitor cu microunde. Nu uitați că camera cuptorului cu microunde în sine este un element al acestui încălzitor cu microunde, deoarece este, de fapt, un rezonator în care radiatie electromagnetica.

Pe lângă aceste elemente, circuitul cuptorului cu microunde are multe elemente de protecție (vezi întrerupătoare termice KSD și altele similare). De exemplu, un comutator termic controlează temperatura magnetronului. Temperatura sa standard de funcționare este undeva între 80 0 - 100 0 C. Acest comutator termic este montat pe magnetron. În mod implicit, nu este afișat în diagrama simplificată.

Alte întrerupătoare termice de protecție sunt etichetate pe diagramă ca DECUPERARE TERMICĂ CUPTOR(instalat pe conducta de aer), DECUPERARE TERMICĂ GRÂR(controlează temperatura grătarului).

Dacă există o urgență și magnetronul se supraîncălzi, comutatorul termic deschide circuitul și magnetronul nu mai funcționează. În acest caz, comutatorul termic este selectat cu o marjă mică - pentru o temperatură de oprire de 120 - 145 0 C.

Elemente foarte importante ale cuptorului cu microunde sunt trei comutatoare, care sunt încorporate în capătul drept al camerei cuptorului cu microunde. Când ușa din față este închisă, două întrerupătoare își închid contactele ( Comutator primar- intrerupător principal, COMUTATOR SECUNDAR- comutator secundar). Al treilea - COMUTATOR MONITOR(comutator de control) - își deschide contactele când ușa este închisă.

O defecțiune a cel puțin unuia dintre aceste întrerupătoare va duce la nefuncționarea cuptorului cu microunde și la declanșarea siguranței (siguranță).

Pentru a reduce interferența care intră în rețeaua electrică atunci când cuptorul cu microunde este în funcțiune, există un filtru de supratensiune - FILTRU DE ZGOMOT.

Elemente suplimentare pentru microunde.

Pe lângă elementele de design de bază, cuptorul cu microunde poate fi echipat cu un grătar și un convector. Gratarul se poate face sub forma element de încălzire(TEN) sau lămpi de cuarț cu infraroșu Aceste elemente de microunde sunt foarte fiabile și rareori defectează.

Elemente de încălzire pentru grătar: metal-ceramic (stânga) și infraroșu (dreapta).

Încălzitorul cu infraroșu este format din 2 lămpi de cuarț cu infraroșu conectate în serie la 115V (500 - 600W).

Spre deosebire de încălzirea cu microunde, care are loc din interior, se creează un grătar Radiație termala, care încălzește alimentele din exterior spre interior. Gratarul incalzeste mancarea mai incet, dar fara el nu poti gati pui crocant.

Un convector nu este altceva decat un ventilator in interiorul camerei, care functioneaza in tandem cu un incalzitor (element de incalzire).Rotirea ventilatorului asigura circulatia aerului cald in camera, ceea ce contribuie la incalzirea uniforma a alimentelor.

Despre dioda siguranței, condensatorul de înaltă tensiune și dioda.

Elementele din circuitul de putere magnetron au proprietăți interesante care trebuie luate în considerare atunci când reparați un cuptor cu microunde.

Pentru cei care doresc să înțeleagă mai în detaliu structura cuptoarelor cu microunde, a fost pregătită o arhivă cu instrucțiuni de service pentru cuptoarele cu microunde (Daewoo, SANYO, Samsung, LG). Instrucțiunile oferă scheme de circuite, scheme de demontare, recomandari pentru verificarea elementelor, lista componentelor.

Un cuptor cu microunde este unul dintre electrocasnicele indispensabile din bucătărie, fără de care gospodinele de astăzi le este greu. Toată lumea știe perfect cum să-l folosească: așezați vasul, apăsați 1-2 butoane și așteptați 2-3 minute, după care nu mai rămâne decât să scoateți mâncarea deja încălzită. Cu toate acestea, puțini oameni înțeleg principiul funcționării unui cuptor cu microunde, adică modul în care funcționează elementele sale principale. Să încercăm să înțelegem această problemă.

Cum funcționează un cuptor cu microunde?

Toate cuptoarele cu microunde funcționează pe același principiu, iar elementul principal este magnetronul - dispozitiv special, capabil să emită unde scurte cu o frecvență de 2450 MHz. În dispozitivele moderne, puterea sa este de 700-1000 W. Rețineți că în timpul funcționării se încălzește foarte mult, așa că în apropiere este instalat un ventilator, care îndeplinește mai multe funcții simultan: în primul rând, elimină căldura din magnetron, iar în al doilea rând, asigură circulația aerului în camera cuptorului cu microunde. La rândul său, acest lucru asigură încălzirea uniformă a alimentelor.

De fapt, întregul principiu de funcționare al unui cuptor cu microunde se bazează pe acesta: magnetronul oferă unde scurte cu o frecvență înaltă, care afectează alimentele și o încălzesc. Desigur, o astfel de explicație este primitivă, dar face și posibilă înțelegerea esenței procesului.

Explicație mai detaliată

Microundele emise de magnetron trec în camera cuptorului printr-un ghid de undă special - un canal cu pereți metalici care reflectă radiația magnetică. Odată ce aceste valuri intră în cameră, ele afectează alimentele, sau mai precis, moleculele de apă care sunt conținute în orice produs alimentar. Ca urmare, dipolii (moleculele) sub influența microundelor încep să se miște rapid și să se frece unul de celălalt, ceea ce contribuie la eliberarea energiei termice. Așa se încălzește mâncarea.

Particularitatea cuptorului cu microunde este că pot pătrunde până la 3 centimetri adâncime. Volumul rămas al produsului este încălzit din stratul superior. Acest principiu de funcționare a magnetronului în cuptorul cu microunde explică de ce, după încălzire, alimentele pot fi calde deasupra și în același timp reci în interior. Căldura pătrunde mai adânc datorită conductivității termice naturale.

Dacă ați mai folosit un dispozitiv similar, nu ați putut să nu observați că acesta se rotește în timpul procesului de încălzire. Acest lucru este necesar pentru a vă asigura că cuptorul cu microunde ajunge în toate zonele alimentelor care sunt încălzite.

Protectie la microunde

Având în vedere principiul de funcționare al cuptorului cu microunde, este logic să ne gândim la daunele sale asupra sănătății umane. Desigur, microundele emise de un magnetron sunt dăunătoare oamenilor. Cu toate acestea, după deschiderea ușii, magnetronul nu mai funcționează, astfel încât o persoană nu poate simți fizic influența sa. Și pentru a se asigura că nu depășesc camera de încălzire, se asigură o protecție specială. Toți pereții săi sunt din metal, care reflectă valurile și nu pot părăsi dispozitivul. În ceea ce privește ușa de sticlă (pur și simplu trebuie să fie acolo pentru ca utilizatorul să poată vedea procesul de încălzire sau de gătit), aceasta este acoperită cu o plasă specială care reflectă microundele. Dacă această grilă este îndepărtată, atunci undele pot părăsi spațiul camerei, iar acest lucru poate dăuna într-adevăr unei persoane. Este inacceptabilă utilizarea cuptorului cu microunde dacă există deteriorări, de exemplu, la garnitura ușii sau la ochiurile acesteia.

Apropo, având în vedere faptul că metalul reflectă microundele, este inacceptabil să se folosească ustensile metalice.

Designul dispozitivului

Toate cuptoarele cu microunde funcționează la fel, prin urmare, au aceeași compoziție de părți. În special, se pot distinge următoarele elemente structurale:

1. Magnetronul este unitatea principală care este sursa de microunde.
2. O cameră cu un podium rotativ și pereți metalici care reflectă undele radio.
3. Transformator pentru creșterea tensiunii.
4. Ușă cu plasă de protecție și sticlă transparentă.
5. Circuit de comunicații și control.
6. Ghid de undă.
7. Ventilator pentru racirea magnetronului.

Toate aceste elemente participă într-un fel sau altul la funcționarea cuptorului.

Funcționare cu magnetron

După cum am menționat deja, magnetronul este inima cuptorului cu microunde. Este o diodă electrică în vid formată dintr-un anod cilindric mare. Anodul în sine este din cupru; combină 10 sectoare ale peretelui de cupru.

În centrul dispozitivului se află un catod tijă, în interiorul canalului căruia se află un filament. Este proiectat să emită electroni. Pentru ca dispozitivul să genereze microunde, în cavitate trebuie creat un câmp magnetic. Pentru aceasta, se folosesc magneți inelari de mare putere - sunt amplasați la capetele piesei. Și pentru a crea emisie, anodului i se aplică o tensiune de patru mii de volți. Pentru a atinge această tensiune, intră în joc un transformator în cuptorul cu microunde. Principiul de funcționare al oricărui model presupune prezența acestuia.

Există, de asemenea, bucle de sârmă în interiorul dispozitivului care se conectează la catod, care este conectat la antena radiantă. Din acest element microundele intră direct în ghidul de undă în sine, de unde ies și intră în cameră cu alimente.

Controlul puterii

Dacă este nevoie de mai puțină putere pentru a găti alimente, magnetronul poate fi pornit sau oprit. În știință, această tehnologie se numește modularea lățimii impulsului.

Pentru ca un dispozitiv de 400 W să producă jumătate din el în 20 de secunde, acesta este activat timp de 10 secunde, după care alimentarea este oprită pentru aceleași 10 secunde. Desigur, toate acestea se întâmplă cu automatizare completă.

Răcire cu magnetron

Rețineți că în timpul funcționării dispozitivul generează o cantitate mare de căldură, prin urmare, trebuie să fie răcit. Pentru a face acest lucru, dispozitivul în sine este instalat într-un radiator cu placă, iar lângă el este plasat un răcitor. Sufla pe calorifer și elimină căldura din magnetron. Dacă ventilatorul nu funcționează, dispozitivul se poate supraîncălzi în timpul funcționării și pur și simplu se poate defecta. Dar pentru a preveni acest lucru, este echipat suplimentar cu o siguranță termică specială - un dispozitiv de protecție.

Scopul siguranței

Pentru a preveni supraîncălzirea grătarului și magnetronului, unele modele instalează siguranțe termice speciale (relee termice). Ele pot fi diferite. Mai exact, principala diferență este cantitatea de căldură pe care o pot rezista.

Acest dispozitiv este destul de simplu în ceea ce privește funcționarea sa. Este realizat din aliaj de aluminiu si se ataseaza cu ajutorul unei conexiuni cu flansa, asigurand un contact sigur cu zona in care se masoara temperatura. In interiorul carcasei este instalata o placa bimetalica, care poate rezista la o anumita temperatura. Și dacă valoarea temperaturii depășește o anumită limită, atunci placa se comprimă și activează împingătorul și deschide circuitul grupului de contacte. Furnizarea de energie electrică a unității se oprește apoi, magnetronul se oprește și se răcește treptat, placa revine la poziția inițială pe măsură ce magnetronul se răcește. După un anumit timp, contactele se închid din nou.

Acesta este principiul simplu de funcționare al unui cuptor cu microunde, în special siguranța de supraîncălzire. Rețineți că în modelele ieftine acest element poate fi absent, deoarece este complet inutil pentru funcționarea normală a dispozitivului. Acesta este doar un element de protecție care crește fiabilitatea și durata de viață a cuptorului, nimic mai mult.

Rolul coolerului

Când vorbim despre modul în care funcționează un cuptor cu microunde, principiul de funcționare trebuie explicat ținând cont de toate elementele structurale care pot fi utilizate în el. Cooler este unul dintre ele. Desigur, aceasta este o componentă importantă a sistemului, fără de care dispozitivul și funcționarea cuptorului cu microunde nu vor fi complete.

Sarcinile lui:

1. Răcire cu magnetron. Aceasta este cea mai importantă sarcină, fără de care magnetronul s-ar arde chiar în prima zi de utilizare a cuptorului.
2. Răcirea altor componente care generează căldură în timpul funcționării. În special, vorbim despre microcircuite.
3. La modelele cu gratar, racitorul raceste termostatul.
4. Crearea unei presiuni excesive în camera în care se află alimentele. Din acest motiv, vaporii și aerul sunt îndepărtați prin canalele de ventilație.

Cel mai adesea, un singur ventilator este suficient pentru a îndeplini toate aceste funcții. Datorită prezenței orificiilor pentru conductele de aer în cameră, aerul în sine este distribuit uniform.

Dispozitiv cu cameră

În principiu, fizica modului în care funcționează un cuptor cu microunde nu este complicată, deoarece se știe încă de la școală că radiațiile electromagnetice puternice sunt periculoase pentru oameni. Acesta este cel care vine de la magnetron și intră în cameră cu alimente, așa că acest dispozitiv necesită un sistem puternic de protecție pe mai multe niveluri.

Întreaga cameră de lucru din interior este acoperită cu email, care blochează radiațiile electromagnetice. Deasupra există o carcasă metalică care împiedică pătrunderea valurilor în cameră. Și pentru a proteja ușa de sticlă, este prevăzută o plasă de oțel cu celule mici - blochează radiația cu o frecvență de până la 2450 Hz și o lungime de undă de până la 12 cm.

Rețineți că ușa este cea mai mare slăbiciune, prin care se pot scurge cuptorul cu microunde, deci ar trebui să se potrivească cât mai strâns cu carcasă și să nu aibă goluri. Dacă există un gol, funcționarea dispozitivului este interzisă. În acest caz, este necesar să reglați balamalele ușii și să o readuceți în poziția inițială.

În plus, algoritmul de funcționare cu microunde prevede utilizarea unui dispozitiv special de protecție pentru a preveni pornirea acestuia cu ușa deschisă. Un astfel de sistem poate fi implementat în moduri diferite, cel mai adesea microîntrerupătoarele sunt folosite pentru a controla poziția ușii. Aceste comutatoare pot opri magnetronul și pot transmite informații despre poziția ușii către unitatea de control.

Panou de control

Este disponibil pe orice model. La dispozitivele mai vechi, panoul de control este reprezentat de doar două (sau chiar unul) întrerupătoare mecanice. Unul setează modul de funcționare (încălzire, dezghețare etc.), celălalt setează ora. Schema este primitivă, dar funcțională și simplă.

Cu toate acestea, modelele moderne sunt echipate cu un panou tactil mare. Astfel de panouri de control oferă utilizatorului o funcționalitate excelentă și chiar capacitatea de a programa modul. De exemplu, puteți seta o anumită oră de pornire pentru încălzirea alimentelor, durata procesului, puteți chiar specifica alimentele sau felurile de mâncare care vor fi încălzite. Și deși pare că astfel de dispozitive sunt mai avansate, din punct de vedere tehnic există puține diferențe. Panoul de control electronic nu modifică modul în care funcționează cuptorul cu microunde.

Bloc de control

Există un dispozitiv de comandă în fiecare dispozitiv (nu numai în cuptoarele cu microunde), unde la un moment dat trebuie efectuată una sau alta acțiune. Datorită acestuia, sunt oferite diverse funcții. În special, dispozitivul îl poate folosi pentru a menține o anumită temperatură, a porni sau a opri cuptorul după o anumită operațiune.

În cuptoarele cu microunde mai vechi, acest dispozitiv este prezentat sub forma a două întrerupătoare electromecanice - sunt responsabile pentru funcțiile descrise mai sus și joacă rol importantîn structura generală a cuptorului cu microunde. Desigur, în timp, electronica a evoluat, rezultând unități de control complet electronice. În zilele noastre, cuptoarele cu microunde (și nu numai ele) folosesc microprocesoare și programe speciale, conform cărora dispozitivul poate îndeplini una sau alta funcție:

1. Ceas incorporat.
2. Decongelarea alimentelor.
3. Semnal sonor când dezghețarea, gătitul sau încălzirea alimentelor este completă.

Concluzie

Acum înțelegeți mai bine cum funcționează un cuptor cu microunde. Principiul de funcționare a acestui dispozitiv relativ simplu. Se bazează pe legile elementare ale fizicii.

Să consolidăm ceea ce am învățat: magnetronul (elementul principal al unui cuptor cu microunde) emite unde radio foarte scurte cu o frecvență înaltă. Ele afectează moleculele de apă, determinându-le să înceapă să se miște activ. Acest proces este însoțit de eliberarea de căldură. Având în vedere faptul că undele pătrund puțin adânc în alimente, doar suprafața alimentelor este încălzită, iar apoi, datorită conductivității termice naturale, căldura se mișcă mai adânc.

Acesta este principiul de bază al funcționării unui cuptor cu microunde. De asemenea, am analizat dispozitivul și elementele principale în acest articol. Toate sunt clasice și sunt folosite în absolut toate modelele de la orice producător. În prezent, schema de lucru descrisă mai sus este singura, deși diferiți producători pot folosi module care diferă în anumiți parametri. De exemplu, un model poate folosi un magnetron mai puternic, care poate încălzi alimentele mult mai repede. În alte modele compacte, acest element poate avea o putere redusă, ceea ce vă permite să creați un dispozitiv mic. Există sute de diferențe similare, dar principiul de funcționare nu se schimbă deloc. Desigur, un magnetron mai puternic determină cât timp funcționează cuptorul cu microunde pentru a încălzi alimente de același volum. Prin urmare, dacă nu vă place să așteptați, atunci este mai bine să alegeți un model mai puternic.

Asta e tot. Am demontat complet structura acestei piese electrocasnice și am răspuns la majoritatea întrebărilor legate de aceasta.