A mikrohullámú sütő működése, elve, jellemzői, üzemmódok

Előző

Tartalom:

  • Elektronok és mikrohullámú sütők
  • Hogyan használják a nagyfrekvenciás rezgéseket a mikrohullámú sütőben
  • A mikrohullámú üzemmódok megvalósítása

A mikrokozmosz tele van titkokkal. Izgatottan gondolunk az elektronokra, de nem tudjuk pontosan, mik is azok. Mit ér legalább Heisenberg bizonytalansági elve? A tudósok minél tovább, annál erősebben állítják – az énekesnő szavaival élve –, hogy Isten létezik, és csodálkozni kezdenek saját felfedezésükön. Einstein elmélete részben tarthatatlannak tűnik, ami azt jelenti, hogy a tömeg nem nő a sebesség növekedésével, a fénysebesség pedig leküzdhetetlen. Amit nemrég kísérletileg bebizonyítottak. Hogyan működik a mikrohullámú sütő, ha semmit sem tudunk az elemi részecskékről azon kívül, hogy teljesen kiszámíthatatlanul viselkednek? Próbáljunk belenézni ebbe a furcsa és érthetetlen jelenségek világába.

A mikrohullámú sütő működési elve

Elektronok és mikrohullámú sütők

A mikrohullámú sütők műszaki jellemzői meglehetősen eltérőek, de a mögöttes jelenség ugyanaz. Ez pedig az elektromágneses hullámenergia vízmolekulák általi elnyelése. A mikrohullámú sütő működési elve mindig ugyanaz. Állítólag Amerika vitte el a legyőzött fasiszta Németországtól, de ez, ahogy mondani szokás, teljesen más történet. És most néhány szó a mikrohullámú sütő működéséről.

Tudod-e, hogy a fizikában létezik egy úgynevezett kettős impulzus-hullám elmélet, amely szerint az elektromágneses hullám úgy viselkedhet, mint egy részecske? Így a gyakoriság csökkenésével megjelennek a tengerekre, folyókra jellemző hatások. Ez a hullámösszeadás nem kvantitatív, hanem azt a fázist veszi figyelembe, aminek következtében az interferenciamintázat a legszeszélyesebb megjelenést öltheti. A fény pedig gyakran részecskékként viselkedik. Mi a kvantum és mi nemegy darab fényt? (Lásd még: Kis méretű mikrohullámú sütő)

És így egy nap a laboratóriumban a tudósok úgy döntöttek, hogy megvizsgálják: mik tehát a kvantumok? Ehhez speciális fegyvert vettek, amely elemi részecskéket tudott kibocsátani. A kísérletek sorrendje a következő volt:

  • Egy ágyúval lőni kezdtek egy átlátszatlan anyagból készült lapon, mögé pedig egy érzékeny képernyőt tettek, és elkezdték regisztrálni az intenzitást. A kijárati rés lenyomata feltűnt, kivetítve az ágyú sugarait.

    sütő

    Mikrohullámú mikrohullámú sütők

  • Két rést helyeztek el egymástól kis távolságra, és tüzelni kezdtek rájuk. Az eredmény interferencia minta volt. Mintha két tengeri hullám futott volna át a hullám repedésein. Ezek voltak az áramlási sűrűség maximumai és minimumai.
  • De amikor elkezdték kideríteni, melyik résen haladt át a foton, és két távcsövet helyeztek el, az interferenciakép eltűnt.

    • A tudósok a következő elméleteket terjesztik elő: a részecske egyszerre halad át mindkét résen, vagy az egyiken. Ennek eredményeként úgy tűnik, hogy önmagával ütközik, és interferenciamintát alkot. Ami a hullámelméletet illeti, volt valami hasonló. A lényeg az, hogy elkezdtek beszélni arról, hogy a részecske "tudja", hogy figyelik. Közelebb állunk a YouTube-on a videóhoz hozzászóló egyik ember elméletéhez, aki szerint a távcső veszi a foton energiáját, ezért nem lehet ilyenkor a hullámmintát demonstrálni. Vagyis a képernyő nem egy hasonló mérőeszköz, ezért más az eredmény.

    Igen ám, de a magnetron a mikrohullámú sütőben teljes egészében az elektronok rendezett (ha helyesen mondjuk) mozgásának köszönhetően működik. A tapasztalatokban nem látunk ellentmondást, vicces, hogy a tudósok nem akarnak további analógiákat látni a hullámmal. A folyamat ugyanaz a magnetron mikrohullámú sütőbennémileg másképp kezelik.

    Mikrohullámú működés

    A részecskék természetétől függetlenül megállapították, hogy a mágneses térben a termokatód által felszabaduló elektronok körben kezdenek mozogni. Az egyenletes feszültségeloszlás érdekében a magnetron korong alakú munkakamrájának mindkét oldalán két állandó mágnest használnak.

    Belül vákuum uralkodik, így az elemi részecskék mozgását semmilyen akadály nem hozza létre. Ennek eredményeként továbbra is keringőztek, de valakinek eszébe jutott, hogy valami revolverdobhoz hasonlót készítsenek, ahol minden kamrát egy keskeny rés köt össze a központi csatornával. A tudósok hosszas gondolkodás nélkül kiszámolták a méreteket, és létrehoztak egy rezonátort a mikrohullámú sütő magnetronjának. Ennek eredményeként az elektronok elektromosság által vezérelve és mágnessel vezérelve a legváltozatosabb impulzusú rezgéseket kezdtek generálni. De csak a mikrohullámú sütő magnetronrezonátorának frekvenciája maradt fenn, a többi gyorsan lebomlott.

    A mikrohullámú magnetron anódján lévő földelt katódra adott körülbelül 3 kV-os feszültség adott frekvenciájú forgó rezgéseket okoz minden kamrában. A jelet az egyik speciális tűn keresztül távolítják el. Ezenkívül két technikát alkalmaznak az elektronok anódfelületről való távozásának megkönnyítésére: (Lásd még: a legkisebb mikrohullámú sütő)

  • Okosan válassza ki a katód anyagát. Ezek a volfrám és a tórium.
  • Fűtőfeszültséget (6,3 V 50 Hz) kapcsolunk az izzószálra.

    • Így működik a mikrohullámú magnetron. Megjegyzendő, hogy bár semmit sem tudunk pontosan az elektronok természetéről, és a fizikusok még mindig küzdenek a probléma megoldásán, a szakemberek régóta élvezik az eredményt.

    A hullámok hatása az élelmiszerre

    Hogyan használják a nagyfrekvenciás rezgéseket a mikrohullámú sütőben

    Az oszcillációk elhagyják a magnetrontés azonnal beleesik a hullámvezetőbe. A kör vagy téglalap alakú szakasz méreteit úgy választjuk meg, hogy a csillapítás a legkisebb legyen. A hullámvezető tengelyéhez képest bizonyos szögben mozgó, a felső és alsó falakról folyamatosan visszaverődő hullám eléri a munkateret. Mivel a térerő meglehetősen nagy, a belsejében lévő idegen tárgyak villámlás formájában elektromos meghibásodásokhoz vezethetnek. Hogy ez ne forduljon elő, a hullámvezető kimenetét a munkakamrába csillámos kendővel borítják, a mindennapi életben csillámmal.

    Ez a dielektrikum átlátszó a hullámoknak, így azok szabadon átjutnak a rekeszbe. A kemence munkakamrájának méretét általában a magnetron frekvenciája alapján választják meg. De hamar észrevették, hogy ha egy álló testet hagyunk felmelegedni, a hőmérséklet a különböző területeken nagyon eltérő. Érthető, hogy az emberek nem szeretik, ha az egyik darab dögösebb, mint a másik. A jelenséget pedig az állóhullámok jelenléte magyarázza. A csomópontokban a mezőrezgés amplitúdója nulla. Míg a dombokon ez a maximum. Ennek eredményeként valami interferencia-kép keletkezik.

    Hogyan történik ez? Az energia főként vízmolekulákba kerül át. Ez egy oxigénatom, és két hidrogén részecske tapadt az egyik oldalára. Valami olyan, mint egy fej, amelynek két dudora van a koponya oldalán. A teljes elektromos negatív momentum az alap területén van. Amikor ezt az eredményt a mező rögzíti, a molekulát az erővonalak rögzítik. Mivel a hullám intenzitása folyamatosan változik, az egész szerkezet felborul, előredől. Aztán vissza. Kiderül, hogy valami gombóc.

    Az oszcilláció sebessége nagyon magas.

    A magnetron 2,45 GHz-es frekvencián generál, ami másodpercenként 2,45 milliárd mozgást jelent. Emiatt többlet kinetikus energia képződik, amely gyorsan továbbadódik másoknakolyan molekulák, amelyeknek semmi közük a vízhez. Miért a 2,45 GHz-es frekvenciát választották? Több interferencia létrehozása a mobiltelefonokkal és az otthoni Wi-Fi-vel? Egyáltalán nem! Csak arról van szó, hogy minden rendszernek megvan a saját rezonanciafrekvenciája. Tisztában van vele, hogy a hídon való átkeléskor a parancsnok megparancsolja a katonaoszlopnak, hogy NE tartsa a lépést. Ennek az az oka, hogy nem egy szerkezet omlott össze így, amikor a lépés frekvenciája az egyes személyek ismétlésével felerősítve rezonanciát váltott ki.

    A sokszorosára felerősített hullám használhatatlanná teszi az épületet.

    Ugyanez történik egy vízmolekulával is. Vannak olyan frekvenciák, amelyek nem okoznak különösebb rezgést. De a 2,4 GHz-es sáv tökéletesen továbbítja a pár energiáját. A víz bármilyen állapotban hevesen felmelegszik. Ez a mikrohullámú sütő működési elve. Ezenkívül az állóhullám hatását a forgóasztal blokkolja. A táplálék folyamatosan mozog, ezért különböző részei felváltva esnek a hullám minimumába és maximumába. Ami többé-kevésbé egyenletes fűtést biztosít.

    A mikrohullámú üzemmódok megvalósítása

    Beszéltünk a generálásról, elmondtuk, hogyan viselkedik az energia a munkakamrában, valamint felfedtük a hőátadás folyamatát az élelmiszerekhez. De valószínűleg nem egészen világos az olvasók számára, hogyan változik a fűtés intenzitása. Valójában minden egyszerű, a magnetron nem generál állandóan oszcillációt, hanem nagyfeszültségű impulzusok gerjesztik. Ennek eredményeként a térköz vagy a periodicitás beállításával elfogadható módokat érhet el.

    Az inverteres mikrohullámú sütők még tovább mennek. A munkarekeszben állva a hőmérséklet-érzékelő tájékoztatja a rendszert az étel állapotáról, ennek eredményeként az impulzusfrekvencia rugalmasan szabályozható, az üzemmód pedig a lehető legsimább. Az érzékelő működési elve az infravörös hullámok vételén alapul: minél magasabb frekvenciájuk, annál melegebb a helyiség.És ha pontosabban beszélünk, akkor csak egy frekvenciát fogadunk el, és annak intenzitását mérjük. A hőmérséklet emelkedésével a teljes spektrum felfelé tolódik. Általános alakja egy domb, egy csúccsal. Maga az érzékelő a spektrumot mindig egy frekvencián vágja le. A hegy eleinte csak kissé kúszik a talpával ezen a vonalon, de ahogy halad jobbra, egyre többet borít be ebből a helyből. Ennek eredményeként az intenzitás növekedését rögzítik. Nos, a hideg ételek egyáltalán nem bocsátanak ki infravörös sugárzást.

    Az inverteres üzemmód általában kikapcsolható, ennek eredményeként a mikrohullámú sütő helyes használata garantálja a pozitív eredményt, ha van némi tapasztalat a berendezés kezelésében. Ezen a ponton már csak búcsúzni tudunk, reméljük, az általános fizikazavar ellenére is érdekes volt a történet. Azonban lehet, hogy valamelyik olvasónk megfejti a szemlélő rejtvényét, és kommentben megadja a választ?

    Következő

    Olvassa el továbbá: