Визитка ИсторияФизкабинет МетодикаКружки   Гостевая книга

Главная
Лаборатория
Публикации
Ссылки
Гостевая книга
Материалы к уроку
Школа физики
 Сайт школы

      ПЕЧКА С МАГНЕТРОНОМ

    В  1946 году инженер американской компании Raytheon Перси Спенсер случайно направил прототип радара, снабженный микроволновым излучателем, на шоколадку, лежавшую на столе. Та тут же расплавилась, и Перси понял, что у него получилось нечто особенное. С той поры, микроволновые печи начали свое победное шествие по миру.
     Сердце такой печи — магнетрон. Так называется вовсе не некий аппарат из фантастического фильма, а электровакуумный прибор — излучатель микроволн. Точно такой же, какие используются в радиолокаторах для облучения самолетов в небе. Только в данном случае микроволнами облучаются продукты, помещенные в камеру микроволновки; причем они, эти самые лучи, способны пронизывать мясо, картофель или иной продукт по всему объему. Именно потому и процесс приготовления того или иного блюда обычно занимает считанные минуты.

 Изобретатель Перси Спенсер     Схема устройства магнетрона  Микроволновая печьМикроволновка


       Несмотря на то, что микроволновки используются на кухнях уже более полувека, у многих пользователей остаются сомнения: а  не опасно ли пользоваться агрегатом, излучающим микроволны? Не может ли излучение проходить через окошко печи и причинять вред хозяину? Не влияют ли микроволны на качество продуктов? Не может ли излучение микроволновки испортить персональный компьютер, телевизор, сотовый телефон и прочую тонкую электронику?
       Ответ на все вопросы будет однозначный. Нет, микроволны при закрытой дверце не могут вырваться из печи наружу, поскольку  отражаются от металлической сетки, заделанной в стекло окна, а также от ее металлических стенок. Нет, микроволны не снижают  полезность продуктов. Напротив, большинство исследований показывает: поскольку температура в микроволновой печи ниже, чем при готовке на плите или в духовке, а время приготовления пищи в ней меньше, то витамины в пище сохраняются лучше. Нет, закрытая печь не препятствует работе беспроводных сетей и бытовой электроники, поскольку электромагнитное излучение, как уже говорилось, не может выйти из печи наружу...
       Однако во всех случаях следует оговориться: следите, чтобы дверка была всегда плотно закрыта, а сама печь и ее экран исправны.  Кроме того, внимательно читайте инструкцию и руководствуйтесь в повседневной практике здравым смыслом. Чтобы вы яснее понимали, что к чему, несколько слов о физике работы магнетрона и особенностях устройства типовой микроволновки.
        Трансформатор, диод и конденсатор повышают сетевое напряжение со 127 или 220 вольт до 3000 вольт, а также превращают его из переменного в постоянное. Высокое напряжение подается на магнетрон. Излучатель генерирует микроволны, посылаемые антенной через волновод в рабочую камеру печи, где они отражаются ее металлическими стенками. Тарельчатая подставка вращает пищу в микроволновом поле, чтобы она нагревалась равномерно. В моделях без такой подставки для равномерного распределения мощности микроволн по объему камеры используется небольшая вращающаяся лопасть на конце волновода.
        Сам же магнетрон работает так (см. схему). Высокое напряжение подается на нагреваемый катод. Он испускает электроны; которые притягиваются к положительно заряженным секторам анода. Магнит создает силовое поле, которое заставляет направленный от центра к периферии поток электронов вращаться. При этом в потоке формируются «острия». При прохождении каждого «острия» мимо полости, служащей резонатором, в нее поступает дополнительный отрицательный заряд, который затем утекает из нее до прибытия следующей «спицы». Эти колебания в силе заряда вызывают в резонаторах электромагнитное поле с частотой 2,45 ГГц.  Присоединенная антенна резонирует на этой частоте, излучая микроволны.
         Микроволновое излучение, распространяясь в пространстве печи, воздействуют на молекулы воды, которые имеются практически во всех видах пищи. А молекула воды, как известно, асимметрична. Один из ее «концов» имеет положительный заряд, а противоположный — отрицательный.
         Электрическое поле, создаваемое микроволнами, ориентирует молекулы в одном направлении. Но поскольку само направление поля меняется на противоположное 4,9 млрд. раз в секунду, то молекулы воды колеблются, тоже меняя ориентацию. При этом они сталкиваются, трутся друг о друга, в результате чего выделяется тепло. А чтобы нагрев шел равномерно, многие печи, как уже говорилось, имеют вращающуюся подставку, на которую и ставится тарелка или кастрюля с едой.
      В керамической и стеклянной посуде, которая обычно используется в микроволновках, молекул воды нет, поэтому микроволны их не нагревают; керамика и стекло нагреваются исключительно за счет теплопроводности от горячей пищи. Искрить печь будет лишь в том случае, когда в нее попадает посуда, например, с золотыми цветочками или поясками. Искры вызываются  концентрацией заряженных частиц в местах, где электрическое напряжение сильно изменяется на очень малых расстояниях. При этом возникает коронный разряд, или искрение.
      Некоторые продукты — жирные или покрытые кожурой (картофель, морковь, сладкий перец), а также имеющие пленки или  природные мембраны (печенка, яичный желток) могут устраивать в печи микровзрывы из-за быстро выделяющегося пара. Чтобы этого не случалось, овощи и печенку надо надрезать, яичный желток проколоть.
      Современные микроволновки, как правило, имеют прерыватели, которые выключают печь тотчас, как только вы попытаетесь открыть ее дверку. Так что микроволновое излучение из нее не вырвется. Тем не менее, не «нервируйте» печь, не заглядывайте в нее то и дело, чтобы проверить, готово ли блюдо. Воспользуйтесь таймером. Тем более что в нынешних печах достаточно набрать на табло вид продукта, его количество, и  встроенный микропроцессор сам подсчитает, сколько времени его готовить, самостоятельно включит и выключит печь.  От вас же требуется немногое.  Аккуратно эксплуатируйте печь. Не проводите с ней экспериментов. Периодически очищайте камеру от брызг жира. И при малейшей неисправности обращайтесь к услугам опытного мастера.    Ю. КОЗИН, В. ЧЕТВЕРГОВ


Кстати...  КАК ВЫБИРАТЬ МИКРОВОЛНОВКУ?


          Перед тем как отправиться в магазин за покупкой, стоит прояснить следующее.  Главный параметр, определяющий возможности микроволновки, — полезный объем рабочей камеры, от которого зависит и ее мощность.
        Небольшие печи (полезный объем 16 — 20 литров) предназначены в первую очередь для разогрева готовых блюд и разморозки  небольших порций. Цыпленок или курица средних размеров — вот их предел. Для большой семьи нужна габаритная печь с камерой от  23 литров. Самые объемистые (около 40 л) без проблем вместят и гуся или индейку.
        Стоит обратить внимание и на покрытие рабочей камеры. Как правило, это эмаль. Она практична, легко чистится. Камеры с керамическим покрытием чистятся еще легче, но требуют осторожного обращения, так как хрупки. Наиболее дорогие печки  оснащаются камерой из нержавейки.
       Кроме обычных, бывают и инверторные микроволновки — они на 20 — 40% дороже. Их преимущество вот в чем. Обычные СВЧ - печи  дозируют мощность, включая и выключая нагреватель. Если вам нужно всего лишь разморозить или подогреть продукт, инверторная  печь обеспечит плавную подачу тепла в камеру.
       И, наконец, о цене. Небольшие печки (16 — 20 л) с механическим управлением ориентировочно стоят от 1600 руб., с электронным управлением — от 2000 руб.; 23 л — от 2500 руб.; 30 л — от 4500 руб.; 40 л — от 5000 руб. Наличие гриля добавит к цене от 500 до 1 тыс. руб., а комплект — гриль плюс конвекция — прибавит дополнительные 1,5 — 2 тысячи рублей.    
Журнал "Юный техник" №5 за 2009г

           Шашлык из микроволновки                Пицца из микроволновки с грилем

1. Шашлык из микроволновки с грилем; 2. Пицца из микроволновки с грилем

 

Кулинарные рецепты Рецепты для СВЧ, блюда для микроволновки              

Заключительные уроки по теме " Теплота" и разделу "Электричество"

Информационно-методическое пособие для учащихся по теме "Строение вещества"

Связь преподавания физики и биологии

Литературные материалы в обучении физике

Анимации моделей

Прибор для демонстрации независимости действия сил

 Домашняя экономия 

Как сделать домашний фонтан самому

 Анекдоты

 

Компактная микроволновка

Компактная микроволновка

Посуда для микроволновой печи

Посуда для микроволновой печи

Яичница из микроволновки

Яичница из микроволновки