Что такое свч в микроволновке

Как работает микроволновка

Содержание

Содержание

Приготовление и разогрев пищи в микроволновой печи уже давно не вызывает вау-эффекта. Но вот как работает этот кухонный девайс, знает далеко не каждый. Это в свою очередь рождает множество мифов и кривотолков. В данном материале рассмотрим, как устроена микроволновка и как ее безопасно использовать.

Теория нагрева в СВЧ-печи

Как известно, полярные молекулы (иначе называемые диполями) ориентируются в пространстве вдоль силовых линий магнитного поля. Если такую молекулу поместить в переменное магнитное поле, она, обладая дипольным моментом, начнет поворачиваться, следуя за его магнитными линиями. Чем выше частота смены направления силовыми линиями поля, тем чаще молекула будет менять свое положение.

Ярким представителем диполя является молекула воды, самого распространенного на Земле вещества. Приложение переменного магнитного поля к молекулам воды заставляет их находиться в постоянном движении, обусловленным дипольным моментом. Из-за сил трения, возникающих между соседними молекулами, выделяется тепло и, соответственно, повышается температура материала, помещенного в электромагнитное поле. Причем чем быстрее и чаще меняется направление поля, тем быстрее происходит внутренний нагрев. Такое поведение молекулы воды является основополагающим принципом готовки в микроволновой печи.

Любой продукт содержит то или иное количество воды, поэтому если поместить его под действие электромагнитных волн, это гарантированно вызовет его нагрев. Причем продукт нагревается изнутри, а не снаружи, как это происходит при традиционных способах готовки. СВЧ-волны проникают вглубь продукта примерно на 2,5-3 см, а остальной нагрев происходит за счет теплового движения молекул.

Чтобы разогреть продукты, их подвергают воздействию электромагнитных волн, меняющих направление своих электромагнитных полей с высокой частотой.

Общепринятым стандартом частоты электромагнитного поля в СВЧ-печах является значение 2,45 ГГц.

Основной миф о микроволновках гласит, что молекула воды начинает менять свое положение лишь на частоте 2,45 ГГц. На самом деле это не так. Движение молекул воды возможно в более широком спектре частот. Причем чем ниже частота, тем глубже радиоволны проникают в толщу материала. Некоторые промышленные образцы микроволновок успешно работают на частоте 915 МГц.

Используемая частота радиоволн — определенный компромисс между эффективностью, стоимостью и повсеместной доступностью технологии. Во-первых, возможность использовать микроволновку должна быть везде, а значит, частота ее волн должна находиться в разрешенном радиочастотном диапазоне. Во-вторых, конечное изделие не должно иметь высокую стоимость, чтобы быть по карману большинству. В-третьих, прибор для приготовления должен быть достаточно компактным и иметь небольшой вес.

Устройство и принцип действия микроволновки

СВЧ-печь состоит из небольшого количества узлов и компонентов. В ее состав входят:

Главную скрипку в работе микроволновки играет магнетрон — узел, генерирующий радиоволны высокой частоты.

Пытаясь вникнуть в суть работы магнетрона, так и хочется воскликнуть словами известного интернет-мема: «Ничего не понятно, но очень интересно!» На самом деле это так, только если подходить к вопросу, что называется, академически. Упрощенно работу электромагнитного излучателя можно описать следующим образом.

Конструктивно, магнетрон — это вакуумная электролампа, известная еще со времен дедовских телевизоров и радиоприемников. Узел состоит из толстостенного анода, как правило, выполненного из медного сплава и имеющего в своей конструкции камеры резонаторов, а также катода с дополнительной обмоткой, изготовленной из сплава вольфрама и тория. Катод осуществляет эмиссию электронов в вакуумную среду устройства. Для ускорения процесса отделения электронов с поверхности катода, обмотка нагревается путем подачи на нее небольшого напряжения. Колба магнетрона с обоих торцов заключена в постоянные магниты, создающие внутри нее постоянное магнитное поле.

Возникновение волн сверхвысокой частоты происходит при взаимодействии перпендикулярных друг другу постоянного магнитного поля, сформированного постоянными магнитами, и переменного электромагнитного поля, возникающего при подаче высокого напряжения на выводы магнетрона. Для питания излучателя СВЧ-волн используется высокое напряжение, величина которого составляет порядка 4000 В.

В кольцевом промежутке между катодом и анодом, иначе называемым пространством взаимодействия, происходит формирование потока электронов и их круговое вращение внутри воздушного зазора. Во время прохождения потока электронов мимо полостей резонаторов скорость электронов несколько замедляется. В этот момент происходит отбор энергии из пучка электронов и формирование СВЧ-волн, которые в свою очередь усиливаются в резонаторах и выводятся через проволочную петлю на антенну магнетрона.

Дальнейший путь СВЧ-волн довольно прост. По волноводу они попадают в рабочую камеру печи и поглощаются помещенными в нее продуктами, в результате чего пища нагревается.

Магнетрон, волновод и рабочая камера — замкнутая среда распространения СВЧ-волн, в которой они должны поглощаться. Именно по этой причине в рабочей камере должны находиться продукты, поглощающие энергию волн. Если включить пустую микроволновую печь, волны, отражаясь от стенок камеры, рано или поздно попадут обратно в волновод и на антенну магнетрона, что вызовет искрение внутри печи и станет причиной возможного выхода излучателя из строя.

Работу магнетрона обеспечивает мощный трансформатор, повышающий сетевое напряжение до 2 кВ. Посредством проходного конденсатора, установленного во вторичной обмотке, форма напряжения преобразуется в пульсирующую, удвоенную по величине. Таким образом, на контакты магнетрона поступает напряжение порядка 4 кВ, необходимое для нормальной работы излучателя. Дополнительно на вторичной обмотке трансформатора имеются выводы для питания нити нагрева катода. Напряжение питания схемы подогрева находится в пределах 2,5-4,5 В.

В процессе работы магнетрон выделяет большое количество тепла, которое отводится потоком нагнетаемого вентилятором воздуха. Воздух проходит через пластины радиатора, а затем попадает в рабочую камеру. Его избыток выходит через специальные вентиляционные отверстия.

Для равномерного воздействия микроволн на всю поверхность продуктов, в рабочей камере устанавливается вращающаяся тарелка.

По типу управления работой магнетрона микроволновые печи могут быть трансформаторными (устройство которых рассмотрено выше) или инверторными. Различие конструкций обеих концепций заключается лишь в источнике питания СВЧ-излучателя, а вот логика работы отличается существенно.

Если в классической конструкции мощность СВЧ-излучения регулируется путем периодического включения магнетрона на полную мощность, то при инверторном управлении излучатель остается включенным постоянно, а мощность его излучения регулируется посредством инвертора.

Что это дает конечному потребителю? В первую очередь — большую рабочую камеру. Физические размеры инвертора значительно меньше размеров трансформатора, поэтому высвобождаемое внутреннее пространство печи можно использовать для увеличения полезного объема камеры. Во-вторых, снижение веса. Высоковольтный трансформатор микроволновки — довольно мощный аппарат, вес которого составляет от 3 до 5 кг, что не идет ни в какое сравнение с весом инвертора. В-третьих, улучшение вкусовых качеств готовых блюд. Поскольку излучатель включен постоянно, то исключаются «ударные» нагрузки на молекулы воды в моменты включения магнетрона на полную мощность. Как результат, исключается излишнее высушивание продуктов путем избыточного выпаривания влаги. Это положительно сказывается на конечном вкусе готовых блюд. В-четвертых, снижение мощности в процессе готовки приводит к снижению потребления электроэнергии.

Многие сайты и невежественные продавцы бытовой техники утверждают, что инверторные модели лишены механизма поворотной тарелки, а равномерное приготовление пищи происходит за счет регулировки длины и интенсивности волн инверторным управлением. Это не так! Просто есть модели, в которых магнетрон установлен над или под рабочей камерой. Такое конструктивное решение позволяет выиграть еще несколько десятков кубических сантиметров полезного объема печи.

Безопасное использование микроволновой печи

Чтобы кухонный аппарат долгие годы служил верой и правдой и не требовал вмешательства сервисных служб в свой «внутренний мир», следует соблюдать несколько простых правил:

1. Не включать печь с пустой камерой, без продуктов. Микроволны ничем не поглощаются, поэтому «хлопки» и искрение гарантированы. К тому же это не лучшим образом сказывается на ресурсе магнетрона.

2. Поверхность рабочей камеры следует содержать в чистоте. Остатки продуктов на стенках мало того, что неэстетичны, но и содержат воду, поэтому при работе печи будут поглощать микроволны. В конечном итоге это приведет к порче покрытия стенок камеры.

3. Перед приготовлением продуктов, заключенных в какую-либо оболочку с намеком на герметичность (сосиски, сардельки и т. д.), оболочку продукта нужно проколоть в нескольких местах. Это простое действие создаст каналы для выхода пара, который неизбежно будет образовываться внутри продукта во время приготовления. Это позволит продукту сохранить свой первоначальный вид и остаться в тарелке, а не «украшать» своими частями стенки камеры.

4. Нельзя пользоваться СВЧ-печью с неисправной блокировкой дверцы или умышленно ее отключать. Стенки камеры и экранированное стекло дверцы надежно защищают от проникновения микроволн за пределы рабочего пространства печи. Ведь мы помним, что воздействие микроволнового излучения вызывает нагрев тканей, поэтому можно получить глубокие ожоги. Как не стоит использовать магнетрон можно посмотреть в этом коротком видео.

Внимание! Такие эксперименты опасны для здоровья!

5. Не нужно помещать в рабочую камеру металлические предметы и посуду, имеющую металлизированную кайму. Дело в том, что микроволны хоть и не поглощаются металлом, но приводят к возникновению в нем вихревых токов больших величин. Не лучшая идея — создать внутри микроволновки подобие сварочного аппарата и испортить внутренние поверхности печи.

6. Нужно всегда помнить, что СВЧ-излучатель питается напряжением порядка 4 кВ. Не стоит проводить самостоятельный ремонт. Риск получения электротравмы очень высок!

Дополнительное оснащение микроволновки

В современных микроволновках еду готовят не только с использованием СВЧ-излучения. Практически все модели оснащают грилем, а более «продвинутые» модели — и режимом конвекции.

Гриль

Существует два типа нагревательных элементов, служащих для создания румяной корочки у готового блюда или полноценной готовки в этом режиме. Это может быть обычный ТЭН или кварцевый излучатель.

Приготовление еды происходит от воздействия теплового (либо инфракрасного) излучения, создаваемого нагревательным элементом. Нагреватели имеют небольшую мощность, поэтому приготовление блюд только ими довольно сомнительно и занимает много времени. А вот в качестве подспорья микроволнам — вполне рабочий вариант. Кулинарные шедевры, приготовленные в комбинированном режиме «СВЧ + Гриль», получаются с хорошо пропеченной корочкой снаружи и сочными внутри.

Конвекция

Для режима «Конвекция» в камеру СВЧ-печи дополнительно устанавливают вентилятор, обеспечивающий принудительную вентиляцию горячего воздуха. В этом режиме блюдо гарантированно пропекается со всех сторон.

В режиме конвекции отлично удается запекать продукты (рагу, запеканки, тушеное мясо и т. д.), особенно хорошо выходит выпечка (пироги, безе, кексы и многое другое).

Важно помнить! Комбинированные режимы самые энергозатратные. Потребление электроэнергии может составить до 2,5 кВт*ч, поэтому следует удостовериться, что проводка выдержит такую нагрузку.

Источник

Что будет, если сунуть голову в микроволновку, как она влияет на Wi-Fi и другие факты об СВЧ

Диапазон сверхвысоких частот

Расшифровка СВЧ – сверхвысокие частоты электромагнитного излучения, которые расположены в спектре между частотой инфракрасной дальней области и ультравысокими частотами. Длина волн данного диапазона составляет от тридцати сантиметров до одного миллиметра. Именно поэтому СВЧ иногда называют сантиметровыми и дециметровыми волнами. В зарубежной технической литературе расшифровка СВЧ – микроволновый диапазон. Имеется в виду, что длина волн очень мала в сравнении с волнами радиовещания, которые имеют порядок в несколько сотен метров.

Почему еда взрывается в микроволновке

Кто застал этот процесс, знает, что еда не просто взрывается, а делает это с характерным громким хлопком.

Связано это опять же с принципом действия. Чем больше внутри продуктов воды, тем больше вероятность взрыва. Именно поэтому вареная курица разлетается намного сильнее.

Такое было не у всех, но у многих.

Доказательством сказанного является то, что если положить в микроволновку сухарь, то он почти не нагреется, а если поместить внутрь мандарин или помидор, то за тряпкой можно идти еще до того, как включишь прибор — разлетится как надо!

Свойства СВЧ-диапазона

По своей длине данный тип волн – промежуточный между излучением света и радиосигналами, поэтому он и обладает свойствами обоих видов. Например, как и свет, эти волны распространяются по прямой траектории и перекрываются практически всеми более-менее твердыми объектами. Аналогично световому излучению, СВЧ может фокусироваться, отражаться, распространятся в виде лучей. Несмотря на то что расшифровка СВЧ акцентирует внимание на «сверх»-высоком диапазоне, многие антенны и радиолокационные устройства являют собой несколько увеличенный вариант зеркал, линз и других оптических элементов.

Почему плохо работает Wi-Fi на кухне

Задумывались над этим? Тогда бегом покупать новую микроволновку! Как я уже сказал вначале, СВЧ работает на электромагнитных волнах с частотой 2,45 ГГц. Она почти полностью совпадает с частотой домашнего Wi-Fi роутера. У некоторых пользователей есть 5 ГГц сети, но подавляющее большинство выбирает первый вариант.

Wi-Fi и микроволновка — плохие соседи.

Когда сигнал идет от роутера, он может ”засоряться”. Это будут соседские сети и другое излучение. Но зная, что излучение СВЧ-печи в сотни раз мощнее того, что выдает роутер, можно понять, насколько оно мешает передаче сигнала.

Правда, производители микроволновок позаботились о том, чтобы излучение оставалось внутри и исправные приборы с этим справляются. Примером такой защиты служит сеточка на стекле дверцы. Это специальный металлизированный экранирующий слой. Он не просто защищает людей, но и позволяет печке работать более эффективно (с меньшими потерями). Естественно, подобным образом экранирован весь корпус.

Та самая защита стекла микроволновки.

Если прибор старый или некачественный, защитные свойства могут снижаться, что приводит к ”утечке” излучения. Это влияет не только на домашний Wi-Fi, но и на людей. Хотя по этому поводу до сих пор ведутся споры.

Генерация

Так как излучение сверхвысоких частот схоже с радиоволнами, то и генерируется оно схожими методами. Расшифровка СВЧ предполагает применение к ней классической теории радиоволн, однако благодаря повышенному диапазону существует возможность повысить эффективность его использования. К примеру, один только луч может «нести» сразу до тысячи телефонных разговоров одновременно. Сходства СВЧ-волн и света, выражающихся в повышенной плотности переносимой информации, оказались полезными для радиолокационной техники.

Как снизить вредное воздействие микроволнового излучения

Но раз уж существует проблема, то есть и пути ее решения. И защита от микроволнового излучения поможет сохранить здоровье. Есть несложные правила, которые помогут снизить вред, но и не скажутся негативно на вашем комфорте.

Чтобы снизить вред от использования микроволновки следует:

Нас окружают различные источники микроволнового излучения, и мы не можем точно проверить какое у них излучение. И именно поэтому следует внимательно относиться к таким приборам и правилам безопасности. Нужно помнить о том, что чем дольше прибор работает и чем дольше вы им пользуетесь, тем выше вероятность появления серьезных отклонений. Они могут появиться не сразу, а спустя долгие годы, поэтому не стоит игнорировать эту опасность. Лучше всего реже использовать такие приборы или заменить их на более безопасные.

Если вы заботитесь о своей безопасности и безопасности семьи, то лучше всего исключить все опасные источники влияния в вашем доме. И для этого стоит обратиться к специалистам лаборатории «ЭкоТестЭкспресс», где на протяжении 14 лет проводятся качественные исследования. Таким образом можно как устранить существующие проблемы, так и предупредить появление новых.

Применение сверхвысоких частот в области связи

Как мы уже говорили, расшифровка СВЧ – сверхвысокие частоты. Инженеры и техники решили применить эти радиоволны в связи. Во всех странах активно используют коммерческие линии связи, основанные на передаче волн высоких диапазонов. Такие радиосигналы идут не по кривой земной поверхности, а по прямой, через ретрансляционные станции связи, расположенные на высотах с интервалами около пятидесяти километров.

Для передачи не нужны большие затраты электроэнергии, так как СВЧ-волны допускают узконаправленные прием и передачу, а также на станциях усиливаются электронными усилителями перед ретрансляцией. Система антенн, башен, передатчиков и приемников кажется дорогой, но все это окупается информационной емкостью подобных каналов связи.

Можно ли пользоваться микроволновкой

Пользоваться микроволновкой можно. Иногда даже нужно, просто не стоит считать ее идеальным прибором и стоит время от времени следить за ее состоянием. В том числе за чистотой, так как ошметки пищи — это рассадник бактерий. Вот только чистить ее надо аккуратно и в соответствии с инструкцией, чтобы не повредить защитное покрытие и на испортить прибор.

Почему при высоком уровне радиации можно увидеть странные вспышки света?

Лично я лишний раз стараюсь пользоваться духовкой или плитой, но это не всегда получается. Я так делаю не из-за страха СВЧ, а только из-за того, что мне больше нравится принцип такого разогрева. В микроволновке все быстро, просто, но как-то не по-домашнему.

Применение сверхвысоких частот в области спутниковой связи

Система радиобашен для ретрансляции СВЧ-сигналов на большие расстояния может существовать только на суше. Для межконтинентальных переговоров используют искусственные спутники, которые находятся на геостационарной орбите Земли и выполняют функции ретрансляторов. Каждый спутник предоставляет несколько тысяч каналов связи высокого качества своим клиентам для передачи телевизионных и телефонных сигналов одновременно.

Распространение СВЧ-печей

Несмотря на подозрения и опасения ученых, техника успешно набирала обороты продаж, ведь это была удобная и практичная вещь в быту. Сам изобретатель не сомневался в успехе своего продукта, так как считал его незаменимым. Рассмотрим этапы развития микроволновки:

Микроволновые печи, оснащенные микропроцессором

Термообработка продуктов

Первые попытки применения сверхвысоких частот для обработки пищевых продуктов получили положительные, и даже восторженные отзывы. СВЧ-печи на сегодняшний день применяют как в домашних условиях, так и в крупной пищевой промышленности. Генерируемая электронными высокомощными лампами энергия концентрируется в незначительном объеме, что позволяет термически обработать продукцию чисто, компактно и бесшумно.

Встраиваемая СВЧ-печь получила наибольшее распространение в домашнем хозяйстве, и ее можно найти на многих кухнях. Также подобные устройства бытового назначения применяются во всех местах, где необходим быстрый подогрев и подготовка блюд. Печь СВЧ с грилем, например, является абсолютно необходимым элементом для любого уважающего себя ресторана.

Вредна ли еда из микроволновки

Тут мнений тоже очень много. С одной стороны, в ней нет ничего страшного. Максимум, что может случиться, это денатурация белка, которая происходит при обычной варке или жарке. Процесс изменения молекулярного состава, который происходит в микроволновке, является обычным делом при нагреве еды. Поэтому переживать из-за этого не стоит. Максимум, еда может потерять ”товарный вид”.

Мифы о радиации. Что правда, а что нет

Еда в СВЧ-печи будет безопасной, только если внутри чисто.

В остальном микроволновка не должна портить еду. Снова возвращаемся в начало статьи и видим, что это просто физический нагрев, только немного другой природы.

Основные источники излучения

Прогресс в использовании СВЧ-волн связан с такими электровакуумными приборами, как клистрон и магнетрон, которые способны генерировать огромное количество энергии высокой частоты. Использование магнетрона базируется на принципе объемного резонатора, стенки которого являются индуктивностью, а пространство между стенами – емкостью резонансной цепи. Размеры данного элемента выбирают по необходимой резонансной сверхвысокой частоте, которая бы соответствовала нужным соотношениям между емкостью и индуктивностью.

Итак, расшифровка СВЧ — сверхвысокие частоты. Размер генератора напрямую влияет на мощность подобных излучений. Магнетроны малого размера для высоких частот являются такими маленькими, что их мощности не могут достичь нужных величин. Проблема также стоит и с использованием тяжелых магнитов. В клистроне она частично решена, так как в этом электровакуумном приборе не нужно внешнее поле.

Опасны ли микроволновки для людей

Вот постепенно мы и пришли к этому вопросу. Если не вдаваться в подробности, то есть несколько основных мнений о том, как микроволновка влияет на людей. Одни говорят, что она влияет на весь организм, другие уверены, что все ограничивается только мозгом, а третьи считают, что страхи преувеличены.

Получена первая карта наблюдаемой Вселенной в рентгеновском излучении

Как обычно, истина далека от каждой из этих теорий. СВЧ-излучение не является ионизирующей радиацией. Оно не выбивает из атомов электроны и не делит ядра. Оно просто заставляет быстрее двигаться молекулы в поле своего действия. Если засунуть голову в микроволновку, то это действительно будет опасно и мозг закипит. Вот только с открытой дверью, к счастью, ни одна микроволновка работать не будет. Но надо понимать, что как при нагревании взрывается вареная курица или помидор, так же может пострадать и мозг, если оказать на него то воздействие, которое есть при работе СВЧ-прибора.

А еще микроволновка может работать без СВЧ. Иногда в них встраивают гриль.

Выходит, работа микроволновки полностью безопасна? Не совсем так. Влияние СВЧ только считается относительно безопасным, но говорить о том, какое влияние оно окажет в долгосрочной перспективе, нельзя. Именно поэтому выше я и посоветовал поменять микроволновку, если поймете, что ее защита нарушена. А заодно, стойте от нее подальше, когда она работает. На всякий случай.

Обзор лучших моделей микроволновок ведущих производителей

Всем известны микроволновки с грилем, позволяющие получить блюда с аппетитной румяной корочкой. А вот компания LG пошла дальше, разработав линейку печей Black Solar Dom, использующих галогеновый нагреватель. Нагреватель излучает свет, который по своим характеристикам близок к солнечному излучению. За счет удачного тандема микроволн и света блюда готовятся намного быстрее: всего за 300 секунд такая печь может разогреться до температуры 320 °C! Все это позволяет готовить блюда в считаные секунды.

LG Black Solar Dom

Всем известно, что яйца варить в микроволновке запрещено. Но что делать, если очень хочется? Использовать модель Wavedom MC-8483NL, предложенную тем же южнокорейским производителем. В комплектации к этой модели идет особая тарелка с куполом. За счет специального купола волны не проникают под скорлупу. Конечно, яичница – не единственное блюдо, которое можно приготовить в этой печи. В помощь владельцам бытовой техники производители создали специальную программу «русский повар», в которую заложено 16 блюд русской кухни.

Микроволновая печь Daewoo

А любителям пиццы и домашних блинчиков стоит присмотреться к продукции компании Daewoo. Для разогрева замороженной пиццы или приготовления домашней выпечки конструкторы предусмотрели специальный отсек внизу. А еще в этих микроволновках можно одновременно готовить 2 блюда, что позволит сэкономить время. Еще одна особенность – поворотный стол вращается как вокруг своей оси, так и в горизонтальной плоскости, что обеспечивает более равномерный прогрев. В моделях с системой 3D Power в изделии используется не 2, а три нагревательных элемента. Они расположены сверху, снизу и в боковой части.

СВЧ-печь Шарп

Любители русской кухни часто делают выбор в пользу СВЧ-печи Sharp. В ней можно печь блины, варить и жарить картофель, окорочка. Для этого есть 2 гриля: вверху – кварцевый, внизу – инфракрасный. Количество программ зависит от конкретной модели, в некоторых устройствах их может быть целых 27.

Микроволновая печь компании Самсунг

Очень интересны и печи Самсунг с функцией «любимый рецепт». Эта программа понравится тем, кто готовит пищу по уникальному рецепту. Даже если рецептура приготовления предусматривает неоднократное изменение мощности, вы сможете заранее сделать нужные настройки и заниматься другими делами, не отвлекаясь и не контролируя процесс, что очень удобно.

Печь Hyundai

Не менее широкие возможности открывают перед кулинарами микроволновки Hyundai. Здесь можно встретить все современные функции: возможность использовать одновременно режим гриля и микроволны, усовершенствованная функция разморозки и т. д.

Источник