Princíp mikrovlnnej rúry a možnosti zariadenia

Mikrovlnné rúry vstúpili do nášho života pomerne dlho, ale stále prebiehajú spory o ich užitočnosti a bezpečnosti. Je zaujímavé, že pri riešení takýchto otázok na rôznych fórach a na osobných stretnutiach drvivá väčšina dokonca ani nerozumie princípu fungovania mikrovlnnej rúry.

Preto než sa spýtate: je to váš priateľ alebo nepriateľ, to dáva zmysel, aby zistili, čo predstavuje tento úžasný stroj, ktorý možno variť šálku vody a varíme kurča bez použitia viditeľného zdroja tepla. Prakticky každý videl v mikrovlnnej rúre prácu, ale len veľmi málo ľudí si to predstaví ako to robí.

Činnosť a princíp práce

Princíp prevádzky mikrovlnnej rúry v jeho titule položený - účinok na telo (v tomto prípade výrobky), - mikrovlnné žiarenie (mikrovlnné žiarenie alebo mikrovlnná rúra). Pod vplyvom vysokofrekvenčných elektromagnetických oscilácií produkty sú zahrievané na vysokú teplotu, čo v teple alebo variť jedlo bez použitia klasického thermoheater. Mimochodom, rovnaký postup sa používa nielen na prípravu potravinárskych produktov, ale aj pre tepelné spracovanie technických výrobkov: žíhanie a kalenie, napríklad vrtákov, ozubené kolesá, nože, atď ...

Hlavným predpokladom pre mikrovlnnú prevádzku je prítomnosť takzvaných polárnych molekúl v objekte. Je to na nich a elektromagnetické pole prístroja. Našťastie prakticky vo všetkých potravinách (s výnimkou, možno úplne dehydratovaných) existuje voda, ktorá sa skladá z takýchto molekúl. Klesajúc do silného striedavého elektromagnetického poľa, také molekuly začnú rýchlo meniť svoju pozíciu v dôsledku neustále sa meniaceho smeru magnetického poľa. V procese rotácie sa tieto molekuly doslova pretrepú proti sebe, ale každý vie, čo sa stane. Skúste rýchlo pretrepávať dlane jeden na druhom - cítiť teplo?

Vzhľadom na premenlivé elektromagnetické pole sa polárne molekuly vody rýchlo otáčajú.

Hlavný rozdiel medzi účinkom mikrovlnného žiarenia na objekt z bežného trenia alebo ohrevu s otvoreným plameňom spočíva v tom, že sa vyhrieva nielen povrch objektu, ale aj jeho hlboké vrstvy. Je to spôsobené tým, že mikrovlnné žiarenie pôsobí nielen na povrch objektu, ale aj preniká hlboko do neho, čo spôsobuje pohyb a zahrievanie molekúl.

Hĺbka prieniku závisí od frekvencie žiarenia. Pri štandardných mikrovlnných rúrach pracujúcich na frekvencii 2,4 GHz je to 1,5-2,5 cm. Je ľahké uhádnuť, že napríklad patty umiestnené v mikrovlnnej rúre sa úplne a rovnomerne zohriajú dovnútra a von. A urobí to v čo najkratšom čase, pretože rýchlosť ohrevu tela v mikrovlnnom poli je 0,3-0,5 stupňov za sekundu. 10 sekúnd - +5 stupňov. Minúta je +30 stupňov.

Výhody a nevýhody

Takže je čas formulovať hlavné rozdiely medzi mikrovlnným ohrevom a klasickým:

1. Vysoká miera zahrievania. Pretože spracovanie vysokofrekvenčného (HF) poľa sa vykonáva súčasne v celom objeme, produkt sa ohrieva veľmi rýchlo - v priebehu niekoľkých minút.
2. Jednotné vykurovanie. Z dôvodu rovnomerného ohrevu nie je potrebné jeho vonkajšiu vrstvu zahriať na zvýšenú teplotu. Tým sa eliminuje horenie.
3. Možnosť automatizácie prípravy. Pri používaní mikrovlnnej rúry nie je nutné sledovať proces - zasahovať, otočiť, atď. To je dosť určiť hmotnosť a druh výrobku a založené popísať potrebnú operáciu: kúrenie, varenie, atď zvyšku zariadenie urobí svoje vlastné ...
4. Neschopnosť pražiť. Mikrovlnné pole, na rozdiel od panvice alebo grilu, ohrieva jedlo rovnomerne a preto ho nemožno vyprážať, kým nie je ostrý.

Jediná zdanlivo nevýhodou tkvejúcich v mikrovlnnej rúre, je neschopnosť praženie, ale otázka návrhári rozhodli, vybavenie konvenčné termoelektronagrevatelyami zariadenia ako v elektrickej rúre. S ich pomocou môžete ľahko smažiť produktu. Okrem toho sú takzvané Krusty dosky vyrobené zo špeciálneho materiálu, ktorý sa ohrieva prúdy v mikrovlnnej rúre. Dať na tanier steak a rúra nielen rýchlo pripraviť, ale je pečienka, pretože panvica sa ohrieva na 200 stupňov.

Mikrovlnná rúra

Teraz je čas zistiť, ako funguje mikrovlnná rúra. Srdcom takýchto kachlí je špeciálny generátor, ktorý vytvára vysokofrekvenčné elektromagnetické pole s vysokou intenzitou. Nazýva sa magnetrón. Ďalej je oblasť, ktorú vytvoril s pomocou vlnovodov špeciálneho dizajnu, poslaná do komory pre výrobky. Robí to tak, že celý vnútorný objem komory je "plnený" rovnomerným poľom, čím sa zabezpečí kvalitatívne zahrievanie výrobkov akéhokoľvek objemu. Navyše k tomu prispieva aj rotujúca paleta, ktorá je vybavená väčšinou mikrovlniek.

Magnetron zaberá najcennejšie miesto pod krytom zariadenia.

Ovláda činnosť elektronickej jednotky RF generátora, zostavenej na mikroprocesore. Mikroprogramy zabudované do zariadenia umožňujú nastaviť požadovaný režim varenia, regulovať teplotu v komore, vlhkosť, čas varenia. Oni tiež sledovať a bezpečnosť používania kachlí - je uzavretý v prípade, že ochranná dvere, pokiaľ je porucha izolácie, či sa teplota vnútri komory nad kritickou a priamou kontrolou riadiacej jednotky sa vykonáva nepriberá z panelov daného typu - .. klávesnica, dotykový, atď. A samozrejme , je v peci a pohonná jednotka, ktorá poskytuje energiu všetkým elektronikám a samotnému magnetrónu.

To je to, čo mikrovlnná rúra vyzerá na diagrame.

Nebezpečenstvo a poškodenie mikrovlnnej rúry

A teraz najdôležitejšia otázka, ktorá sa stará takmer o každého majiteľa mikrovlnnej rúry: spôsobuje zariadenie nebezpečenstvo pre ostatných? Existuje veľa mýtov o nebezpečenstvách používania mikrovlnnej rúry technológií v každodennom živote. Najdôležitejšie sú:

1. Rizikové nebezpečenstvo.
2. Nebezpečenstvo elektromagnetického žiarenia.
3. Zlý vplyv mikrovlnnej rúry na kvalitu pripravovaných produktov.
4. Možnosť fyzického poškodenia mikrovlnného poľa.
5. Zvýšené riziko úrazu elektrickým prúdom na vysoké napätie.

Zranenie spôsobené žiarením

Podľa tohto mýtu je každý, kto je v blízkosti mikrovlnnej rúry, vystavený žiareniu. Navyše ani vypnuté kachle "nesvietia" nič horšie ako traktor v Černobyle. Ak si však myslíte, že základy jadrovej fyziky (to všetko prešlo v škole), ožiarenie, ktorým sa všetci obávajú a ktoré skutočne predstavuje nebezpečenstvo, je ionizujúce žiarenie.

Pozrite sa na zoznam, v ktorom sú uvedené typy elektromagnetického žiarenia usporiadané v zostupnom poradí podľa ich vlnovej dĺžky:

1. rádiové vlny - 10 km - 0,1 mm;
2. infračervené žiarenie - 1 mm - 780 nm;
3. viditeľné svetlo (svetlo) - 780 - 380 nm;
4. ultrafialové žiarenie - 380 - 10 nm;
5. Röntgenové žiarenie - 10 - 17 hodín;
6. tvrdé (gama) žiarenie - menej ako 5 hodín.

Celého zoznamu iba posledné dva body sú full-ionizujúce a ionizujúceho časť - tretia dno (UV svetlo). A nechať za sebou indukované žiarenie môže mať len gama žiarenie. Dĺžka mikrovlnného elektromagnetického poľa vlny - 12 cm, je oveľa logickejšie strach z viditeľného svetla vyžarovaného žiarovkou Illich ionizačného výkonu, ktorý je 3 rády vyššia mikrovlnného žiarenia .. Ale aj napriek zjavnej, nebojí sa bez žiaroviek, mikrovlnné rúry - skoro všetko.

Zmena vysokofrekvenčného žiarenia mení vlastnosti produktov.

Existuje názor, že výrobky po návšteve mikrovlnnej rúry menia svoju fyzickú štruktúru. Niektoré odkazy sú údajne zničené, iné sa objavujú, poplatok sa líši, pól, stupeň, pamäť - čokoľvek. Po všetkej tejto hanbe sa užitočné jedlá premenili na jed.

Mikrovlnné žiarenie, ako bolo uvedené vyššie, postihuje polárne molekuly, ktoré sú molekulami vody. Dnes veda spoľahlivo vie, že voda je amorfné telo a všeobecne nemá štruktúru, ak nie je v zmrazenom stave. Ako sa môže táto štruktúra zmeniť, ak ju vôbec nemá amorfné telo?

Vznik tohto mýtu je najpravdepodobnejší, pojem "štruktúrované vody", ktorá sa objavila v dôsledku všetkých možných typov pseudoscience homeopatie a "pre podnikanie," predaj "dobíjanie" zásobníky na vodu a iné divy paralelnými svetmi umenia.

Elektrický prúd

Koľko je zariadenie elektricky bezpečné.

Obavy, že mikrovlnná rúra je nebezpečná z hľadiska úrazu elektrickým prúdom, je v princípe pochopiteľná. Na prevádzku magnetrónu je potrebný zdroj vysokého napätia - približne 4 kV. Ak k tomu pridáme silu modernej mikrovlnnej rúry, ktorá môže dosiahnuť kilowatt, potom sa všetka hrôza osoby ďaleko od elektrikára stáva jasným. Napriek tomu je tá istá osoba pomerne ticho s použitím jedného a pol kilokatového vysávača a elektrickým sporákom s dvoma kilovoltami.

Pamätajte na bežnú obrazovku, ktorá nám slúži už desiatky rokov a dodnes slúži. Napätie pri zrýchľujúcej anóde jeho kineskop dosahuje 30 kV. Toto je takmer o rádovo väčší ako je napätie na magnetóne. Ak otvoríte mikrovlnnú rúru, môžete sa dostať pod napätie. Ale v televízii je zadný kryt len ​​štyri skrutky! A teraz si premýšľajte: máte veľa priateľov, ktorí boli zabití prúdom zlej televízie? Preto sa mikrovlnná rúra z hľadiska elektrickej bezpečnosti nelíši od žiadneho iného spotrebiča pre domácnosť.

Škodlivé pre mikrovlnné žiarenie pre telo.

Áno, mikrovlnná rúra je škodlivá pre ľudí. Ale množstvo moderných zariadení funguje na rovnakej frekvencii: Wi-Fi modem, mobilný telefón, smartphone. Práca s nimi je považovaná za bezpečnú. Je to škodlivé mikrovlnné žiarenie alebo neškodné? Škodlivé, ale len vtedy, keď je prekročená určitá úroveň. Váš mobilný telefón vyžaruje, ale výkon vysielača je malý. Hoci ho udržiavate v samom chráme, pravidelné telefonické rozhovory nebudú spôsobovať veľké škody na vašom zdraví. Ďalšia vec - mikrovlnná rúra. Výkon svojho "vysielača" dosahuje tisíce wattov.

Po prvé, na rozdiel od mobilného telefónu, žiarenie magnetrónu nie je smerované vo všetkých smeroch, ale v pracovnej komore. Po druhé, a čo je najdôležitejšie, fotoaparát, rovnako ako jeho dvere, má špeciálny povlak, ktorý zabraňuje opúšťaniu žiarenia z pracovného priestoru. Povlak samozrejme neodpružuje mikrovlnnú rúrku o 100%, ale nie je to potrebné. Nemusíte držať mikrovlnnú rúru vo vašom chráme ako telefón a nepoužívate ju, celé hodiny s nosom pochovaný vo dverách. Navyše intenzita mikrovĺn klesá v pomere k štvorcu vzdialenosti.

Čo o tom hovoria údaje? Otvárame lekárske dokumenty, ktoré normalizujú maximálne prípustné mikrovlnné žiarenie bezpečné pre ľudské bytosti a čítajú: nie viac ako 10 μW / cm. Je to veľa alebo málo? Je čas pozrieť sa na obrázok nižšie:

Závislosť intenzity poľa na vzdialenosti od mikrovlnnej rúry.

Pri samotných dverách mikrovlnnej rúry je intenzita elektromagnetického poľa pomerne vysoká - 5 mW / cm. Ale už vo vzdialenosti pol metra sa oslabuje o dva rády a vo vzdialenosti jeden a pol metra pod maximálnou prípustnou úrovňou sa zdvojnásobuje. Ak teda nesedávate s mikrovlnnou rúrou doslova zapuzdrenou a nepoužívate ju nepretržite, nemôžete sa obávať svojho zdravia. Ale môžete otvoriť dvere? Je možné, že magnetrón sa okamžite vypne, pretože má ochranu "od blázna". Táto istá obrana vám nedáva ruku (a niekoho hlavou) do pracovného zariadenia, aby sa skontrolovala jeho funkčnosť "na dotyk".

Po otvorení dverí automatizácia odstráni energiu z magnetrónu.

Pracovná mikrovlnná rúra, ktorá podlieha základným pravidlám fungovania podrobne opísaným v pripojených pokynoch, je absolútne bezpečná pre ľudí.