Схема и принцип работы микроволновки

Микроволновые печки, которые еще называют СВЧ-печи, давно стали обычным прибором на кухне. В основном их используют для разогрева пищи, хотя эти устройства могут выполнять и другие функции. Действие этих аппаратов отличается от электрических плит, поэтому многих хозяек интересует такой вопрос, как принцип работы микроволновой печи.

Описание и устройство

Микроволновая печь представляет собой устройство, предназначенное для быстрого разогрева пищи. Кроме этого, в ней можно за считанные минуты разморозить продукты, а также готовить несложные блюда. Буквы в названии СВЧ-печи можно расшифровать как сверхвысокие частоты. Принцип действия этого прибора основывается на преобразовании излучения радиоволн сверхвысокой частоты.

Электромагнитное поле, создаваемое внутри прибора, переходит в тепловую энергию, в результате чего происходит нагрев продуктов. Этим микроволновая печь отличается от других устройств для приготовления пищи (электрических и газовых плит, духовых шкафов).

Особенностью этого процесса является то, что нагрев производится с проникновением радиоволн вглубь продуктов, а не только на поверхности. Это сильно сокращает время разогрева пищи.

Для того чтобы понять принцип работы этого аппарата, нужно рассмотреть устройство микроволновой печи. Основными частями ее являются:

  • камера, внутрь которой закладываются продукты;
  • трансформатор-стабилизатор;
  • магнетрон;
  • волновод для подачи радиоволн;
  • вентилятор для охлаждения магнетрона;
  • вращающаяся тарелка;
  • электронный блок управления.

Действие основного элемента

Магнетрон является основным элементом данного устройства. Он излучает волны высокой частоты, которые впоследствии преобразуются в тепловую энергию. Источником питания для магнетрона служат трансформаторы. В бытовых приборах магнетрон имеет мощность около 700-1000 Вт. Он может сильно нагреваться в процессе работы.

Для его охлаждения приборы часто оснащаются вентилятором. Вентилятор обеспечивает бесперебойную работу магнетрона, а также более равномерное перемещение воздушных масс внутри прибора. Благодаря этому, продукты нагреваются равномерно по всему объему.

В микроволновках используется частота радиоволн, равная 2450 мегагерц (один мегагерц означает количество колебаний волн в секунду, равное миллиону). Молекулы, находящиеся в поле действия радиоволны, перемещаются с огромной скоростью. При этом вырабатывается большое количество тепла, за счет чего разогревается пища внутри микроволновки.

Для понимания того, как работает микроволновая печь, нужно вспомнить физику. Все продукты состоят из молекул. В любой пище присутствуют молекулы жиров, углеводов, воды и т. д. Для того чтобы разогреть какой-либо продукт посредством радиоволн, в нем необходимо присутствие дипольных частиц. Дипольные – это такие, которые имеют два различных заряда: отрицательный и положительный.

Многие молекулы, содержащиеся в пище, являются дипольными (это и молекула воды, которая находится практически во всех продуктах). Если поблизости нет электрического поля, частицы находятся в произвольном (хаотическом) состоянии. Когда частицы попадают под его влияние, они распределяются в соответствии с силовыми линиями. Молекулы поворачиваются плюсовым зарядом в одном направлении, а минусовым – в другом.

В момент, когда электрическое поле меняет свою полярность, частицы изменяют направление и поворачиваются на 180 градусов. Как было описано выше, это происходит с огромной скоростью. В результате происходит повышенное выделение тепла. Поэтому внутри микроволновки происходит быстрый нагрев продуктов, чего нельзя достигнуть, используя другие электрические приборы.

Из магнетрона радиоволны попадают внутрь камеры посредством волновода. Это канал, имеющий металлическую поверхность. Металлические пластины отражают электромагнитные волны.

Высокочастотные волны могут проникать вглубь продуктов не более, чем на 3 сантиметра. В связи с этим можно сделать вывод, что первоначальный нагрев производится за счет распространения радиоволн в верхнем слое продукта. Далее он продолжает нагреваться вследствие эффекта теплопроводности. Молекулы нагреваются друг от друга и тепло распространяется дальше.

Исходя из вышесказанного, можно понять, что для более равномерного разогревания продукта, имеющего большой объем, нужно увеличить время прогрева, чтобы тепловая энергия распространилась внутрь. При этом нужно понизить мощность прибора, чтобы верхняя часть не подгорела.

Например, если вы запекаете или разогреваете большой кусок курицы, лучше включить печь на среднюю мощность, а время увеличить на несколько минут. Это даст возможность продукту прогреться равномерно внутри и снаружи.

Многие сталкивались с таким явлением, когда суп, разогреваемый в глубокой посуде, получается сверху очень горячим, а снизу остается холодным. Это происходит потому, что молекулы, находящиеся ниже уровня в 3 см, не успевают разогреться. В таком случае лучше разогревать пищу в несколько этапов, доставая емкость и перемешивая суп.

Другие компоненты

Равномерному прогреву продукта со всех сторон помогает вращающаяся тарелка, которая находится в центре камеры. Непрерывно вращаясь, она позволяет продуктам, находящимся на ней, нагреваться постепенно и ровно по всему объему.

Дверца микроволновой печи является очень важным конструктивным элементом и представляет сложное устройство. Дверца оснащается стеклянными пластинами, имеющими высокие жаропрочные характеристики. Внешняя поверхность стекла остается холодной, несмотря на то, что внутри прибора может быть достаточно высокая температура.

Внутри стеклянных элементов находится специальный компонент в виде сетки, сделанной из металла. Она предназначена для отражения волн внутри камеры. Ее ячейки расположены так, что они дают возможность наблюдать за приготовлением пищи, но не пропускают радиоволновое излучение. Кроме того, внутри дверцы имеется еще один защитный элемент, не пропускающий микроволны.

Дверца имеет несколько функций:

  • функция наблюдения за продуктом во время работы печи;
  • защита от волнового излучения;
  • защита от получения ожогов.
Микроволновые печи сконструированы таким образом, что при открытии дверцы аппарат автоматически отключается. Это сделано в целях безопасности.

Блок управления представляет собой регулятор мощности и времени работы. Он может быть механическим, в виде вращающейся ручки или электронным. Сенсорные модели предпочтительнее, так как они делают эксплуатацию прибора более удобной.

Дополнительные функции

Самые простые модели микроволновых печей оснащены функциями разогрева продуктов, а также их быстрого размораживания. В них также можно готовить какие-то несложные блюда, например, горячие бутерброды. Также с помощью этого устройства можно быстро сварить овощи или запечь рыбу.

Более сложные и современные модели могут оборудоваться грилем. В таких приборах имеется тэн для дополнительного прогрева продукта. В этой микроволновке вы легко сможете сделать курицу-гриль, приготовить шашлык или запечь мясные продукты.

Еще более полезной является функция конвекции в микроволновке. Под конвекцией понимается циркуляция горячего воздуха внутри камеры, которая обеспечивает равномерный прогрев блюда. Пища, приготавливаемая с использованием этой функции, лучше пропекается, становится сочнее.

Инновацией является технология равномерного распределения волн в микроволновке. В обычных моделях радиоволны сконцентрированы в определенной части камеры. В основном нагрев продукта происходит именно на этом участке. В новых моделях применяются три магнетрона, что позволяет осуществлять подачу волн в разных направлениях.

Отражаясь от внутренней поверхности камеры, волны могут поступать в продукт с разных сторон и нагревать его более равномерно. Существует технология спиральной подачи микроволн. В этом случае тепловая энергия распределяется еще эффективнее, распространяясь в центр и по краям блюда.

Микроволновая печь – очень нужный и полезный прибор для дома. Он позволяет значительно облегчить приготовление пищи и сэкономить время и энергию хозяек.

Лучшие публикации
Как пользоваться техникой для дома
Как сделать капучино в кофемашине
Как пользоваться техникой для дома
Как сварить вкусный кофе в гейзерной кофеварке
Как пользоваться техникой для дома
Как выбрать посуду для стеклокерамической плиты
Как пользоваться техникой для дома
Как правильно почистить пылесос после уборки
Как пользоваться техникой для дома
Для чего нужна конвекция в микроволновке
Как пользоваться техникой для дома
Как правильно перевозить холодильник, чтобы он не вышел из строя