Potenza della radiazione a microonde. Come funziona un forno a microonde?

14.08.2013 29.04.2016 di gotovlyu v mikrovolnovke

Per capire come funziona un microonde, dovrai ricordare il corso base di fisica scolastica. Ma anche chi non ricorda molto bene questo corso, dopo una spiegazione dettagliata, saprà esattamente come funziona un forno a microonde e sarà in grado di rispondere a se stesso e agli altri sui pericoli dell'apparecchio stesso o del cibo che vi viene cotto.

Il dispositivo si chiama forno a microonde per un motivo. Essa (e non solo, ad esempio nei telefoni cellulari, nella televisione satellitare e anche nelle onde naturali create dal Sole) utilizza radiazioni ad altissima frequenza o, come viene anche chiamata, radiazioni a microonde, costituite da onde elettromagnetiche le cui la lunghezza è di 1 millimetro - 1 metro.

Oltre alla lunghezza, le onde sono caratterizzate dalla frequenza. Per i forni a microonde, secondo l'accordo internazionale, la frequenza adottata è 2450 MHz (questa frequenza non interferirà con il funzionamento di altri dispositivi che utilizzano microonde).

Le velocità elettromagnetiche, se qualcuno non lo sapesse o se lo dimenticasse, lasciatemelo ricordare, si diffondono ad una velocità di 300.000 km al secondo. Esatto, è la velocità della luce. Conoscendo la frequenza del forno a microonde, puoi ottenere la lunghezza. Per fare questo, devi dividere la velocità per la frequenza, otteniamo 12,25 cm, queste sono le onde che vivono nel tuo microonde.

Un'altra caratteristica delle onde per cui si comprende chiaramente il principio di funzionamento del microonde. Un'onda è la combinazione di due campi alternati (magnetico ed elettrico). I prodotti non hanno proprietà magnetiche, quindi non consideriamo questo campo. Ma la base è il campo elettrico creato dall'onda.

Come funziona un forno a microonde?

Affinché le microonde riscaldino il cibo, devono avere molecole dipolo (cariche diverse alle estremità diverse, cioè una è positiva, l'altra è negativa). E, a quanto pare, lo sono. Queste sono molecole di zucchero, grassi ma, soprattutto, acqua, che si trova in quasi tutti i prodotti.

In ogni prodotto, anche il più piccolo, c'è un numero enorme di molecole dipolo che sono disposte a loro piacimento, cioè in modo caotico. Ma non appena vengono influenzate da un campo elettrico, le molecole vengono immediatamente costruite in file regolari lungo le linee del campo e in un ordine rigoroso: più - in una direzione, meno - nell'altra. Allineato. Ma non appena il campo cambia polarità, le molecole si adattano, ruotando di centottanta gradi. Immaginiamo ora che un simile cambiamento nel campo avvenga molto spesso. O meglio, con una frequenza di 2450 MHz. Lascia che ti ricordi che 1 hertz è 1 oscillazione in 1 secondo, il che significa che è facile calcolare che 1 MHz equivale a 1 milione di oscillazioni in 1 secondo. Durante 1 oscillazione il campo cambia due volte. Puoi calcolare quante volte le nostre molecole hanno cambiato posizione in un secondo. Per coloro che si credono sulla parola - 4900000000 volte.

Riuscite ad immaginare questo frenetico movimento delle molecole? E durante questo movimento, le molecole entrano in contatto tra loro, rilasciando calore, che “riscalda” il prodotto.

Conoscendo il principio di funzionamento di un forno a microonde non sarà possibile cucinare tante pietanze in fretta,

Un po 'delle regole d'uso che ti aiuteranno a padroneggiare il processo di cottura nel microonde:

Come cuocere al microonde le tue ricette. Questo

Patate deliziose con carne in una pentola,

Per coloro per i quali la fisica è tremendamente lontana, suggerisco di strofinare i palmi delle mani. Senti come si scaldano. Questo è lo stesso principio. E comunque questo esempio dimostra che in questo modo, cioè sfregando intensamente i palmi delle mani, non riusciremo a riscaldare troppo i tessuti. Allo stesso modo, le microonde non possono penetrare più in profondità di tre centimetri. La conduttività termica è quindi collegata all'azione delle microonde, grazie alle quali il calore generato penetra più in profondità di tre centimetri.

Cosa significa praticamente e che rapporto ha con la cottura nel microonde? Ciò significa che non è necessario cuocere un pezzo di grandi dimensioni alla massima potenza. È meglio impostarlo su una temperatura media e lasciare che il calore penetri con calma in profondità, preparando bene il pezzo e senza carbonizzare la parte esterna.

E i prodotti liquidi devono essere mescolati periodicamente, aiutando il calore a penetrare al centro del piatto.

Ultimamente si vocifera che il riscaldamento del cibo nel microonde inizi dall'interno del prodotto, il che porta alla perdita di preziosi microelementi nel cibo. Ma questa è un'opinione sbagliata, come già capisci. Prova un esperimento pratico: scalda le patate bollite e non sbucciate, quindi osserva la loro buccia secca e croccante e il nucleo tenero.

Come funziona un forno a microonde?

I prodotti richiesti vengono posizionati all'interno del microonde su un supporto rotante, grazie al quale il riscaldamento avviene in modo uniforme. Le microonde sono prodotte da un potente tubo elettronico chiamato magnetron. Se il tuo elettrodomestico si guasta, non affrettarti a ripararlo da solo, tieni presente che al magnetron viene fornita una tensione molto elevata: non rischiare te stesso e la tua famiglia.

La rete sulla porta del dispositivo protegge dalle radiazioni.

Il pacchetto del dispositivo include:

• cavo di alimentazione,
• convertitore di energia;
• magnetrone;
• dispositivi di guida e distribuzione delle onde;
• condensatore;
• raddrizzatore;
• porta dotata di speciale foche;
• camera forno con piastra;
• fan.

Il micromondo è ricco di segreti. Parliamo allegramente di elettroni senza sapere esattamente cosa siano. Il principio di indeterminazione di Heisenberg è sorprendente. Gli scienziati, più vanno avanti, più iniziano a meravigliarsi delle proprie scoperte. La teoria di Einstein è in parte insostenibile, il che significa che la massa non aumenta con l'aumentare della velocità, la velocità della luce è superabile. Ciò è stato recentemente dimostrato sperimentalmente. Come funziona un forno a microonde se sulle particelle elementari non si sa altro che l'imprevedibilità del comportamento? Proviamo a guardare nel mondo dei fenomeni sorprendenti e incomprensibili.

Principio di funzionamento di un forno a microonde attivo

Elettroni e forni a microonde

Le caratteristiche tecniche dei forni a microonde variano; si basano su un fenomeno comune: l'assorbimento dell'energia delle onde elettromagnetiche da parte delle molecole d'acqua. Il principio di funzionamento di un forno a microonde rimane lo stesso. Dicono che il concetto sia stato portato via dall'America alla sconfitta Germania nazista. Qualche parola sul funzionamento di un forno a microonde.

In fisica è accettata la teoria della doppia onda-particella, secondo la quale un'onda elettromagnetica si comporta come una particella. Al diminuire della frequenza emergono effetti caratteristici dei mari e dei fiumi: la somma delle onde non è quantitativa, ma tiene conto della fase, di conseguenza la figura di interferenza assume un aspetto bizzarro. La luce spesso si comporta come particelle. Il quantico è un pezzo di luce.

Un giorno in laboratorio, gli scienziati hanno deciso di verificare cosa sono i quanti. Hanno preso una pistola speciale che emette particelle elementari. Sequenza di esperimenti:

Gli scienziati hanno avanzato delle teorie: una particella passa simultaneamente attraverso entrambe le fenditure o attraverso una sola. Di conseguenza, l’elettrone sembra colpire se stesso, formando una figura di interferenza. Per quanto riguarda la teoria ondulatoria, si sa qualcosa di simile. Cominciarono a dire che la particella “sa” dell'osservazione. Siamo più vicini alla teoria di un commentatore video di YouTube che diceva che il telescopio porta via l'energia del fotone, quindi è impossibile dimostrare la forma d'onda. Lo schermo non è uno strumento di misurazione simile, quindi i risultati sono diversi.

Il magnetron in un forno a microonde funziona grazie al movimento ordinato (per dirla correttamente) degli elettroni. Non vediamo alcuna contraddizione nell’esperimento; è curioso che gli scienziati non vogliano vedere ulteriori analogie con l’onda. In un magnetron del forno a microonde, il processo è controllato in modo diverso.

Indipendentemente dalla natura delle particelle, è stato stabilito che in un campo magnetico gli elettroni emessi dal catodo termoionico iniziano a muoversi in cerchio. Per creare una distribuzione uniforme della tensione, su entrambi i lati della camera di lavoro a forma di rondella del magnetron vengono utilizzati due magneti permanenti.

All'interno è presente il vuoto per non interferire con il movimento delle particelle elementari. Di conseguenza, hanno avuto l'idea di realizzare qualcosa di simile a un tamburo rotante, in cui ciascuna camera è collegata al canale centrale tramite una stretta fessura. Senza pensarci due volte, gli scienziati hanno calcolato le dimensioni e hanno creato un risonatore per il magnetron di un forno a microonde. Di conseguenza, spinti dall'elettricità e controllati da un magnete, gli elettroni cominciarono a generare vibrazioni di vario genere. Ma solo la frequenza del risonatore magnetron del forno a microonde è sopravvissuta; le altre si sono rapidamente attenuate.

Una tensione di 3 kV applicata al catodo con un circuito di massa all'anodo del magnetron del forno a microonde provoca oscillazioni rotanti di una determinata frequenza nelle camere. Il segnale viene captato tramite un apposito pin presente in uno dei tanti. Aggiungiamo che per facilitare la fuoriuscita degli elettroni dalla superficie dell'anodo si utilizzano due accorgimenti:

1. Scegli saggiamente il materiale del catodo: tungsteno e torio.
2. Applicare la tensione di riscaldamento (6,3 V 50 Hz) al filamento.

Il magnetron di un forno a microonde funziona in modo simile. Tieni presente che non si sa esattamente nulla sulla natura degli elettroni; i fisici teorici stanno ancora lottando per risolvere il problema; i professionisti utilizzano il risultato da molto tempo.

Come vengono utilizzate le vibrazioni ad alta frequenza in un forno a microonde

Le vibrazioni lasciano il magnetron ed entrano immediatamente nella guida d'onda. Le dimensioni della sezione tonda o rettangolare sono scelte in modo che l'attenuazione sia minima. L'onda, muovendosi obliquamente rispetto all'asse della guida d'onda e riflettendosi costantemente dalle pareti superiore e inferiore, raggiunge il vano di lavoro. L'intensità del campo è elevata, i corpi estranei all'interno causeranno guasti elettrici sotto forma di fulmini. Fatto salvo quanto descritto, l'uscita della guida d'onda nella camera di lavoro è ricoperta da un tessuto di mica, comunemente chiamata mica.

Il dielettrico specificato è trasparente alle onde che passano liberamente nel compartimento. La dimensione della camera di lavoro del forno viene selezionata in base alla frequenza del magnetron. Ma divenne presto evidente: se un corpo fermo viene lasciato riscaldare, la temperatura nelle diverse aree varia notevolmente. È chiaro che alla gente non piace il fatto che il primo pezzo sia più piccante del secondo. Il fenomeno si spiega con la presenza di onde stazionarie. Ai nodi l'ampiezza dell'oscillazione del campo è zero, alle gobbe è massima. Il risultato è qualcosa di simile a uno schema di interferenza.

Spieghiamo cosa sta succedendo. L'energia viene trasferita alle molecole d'acqua: un atomo di ossigeno, due particelle di idrogeno attaccate più vicine su un lato. Risulta qualcosa come una testa con due protuberanze ai lati del cranio. Il momento elettrico negativo si trova nell'area di base. Quando questa risultante viene catturata dal campo, la molecola viene trasportata via dalle linee di forza. L'intensità dell'onda cambia costantemente, la struttura inizia a ruotare e cadere in avanti. Poi indietro. Risulta essere un bicchiere.

La velocità di vibrazione è estremamente elevata.

Il magnetron genera ad una frequenza di 2,45 GHz, si verificano 2,45 miliardi di movimenti al secondo. L'energia cinetica in eccesso viene generata e trasferita rapidamente alle molecole circostanti. Perché è stata scelta la frequenza a 2,45 GHz? Creare più interferenze con i cellulari e con la rete WiFi domestica? NO! È solo che ogni sistema ha una propria frequenza di risonanza.

Amplificata più volte, l'onda rende l'edificio inagibile.

La stessa cosa accade con una molecola d'acqua. Ci sono frequenze che non provocano vibrazioni. L'area a 2,4 GHz è eccellente per trasmettere energia alla coppia. Riscalda l'acqua in qualsiasi stato di aggregazione con shock. Il principio di funzionamento di un forno a microonde si basa su questo fatto. Aggiungiamo che l'effetto di un'onda stazionaria è bloccato da una tavola rotante. Il cibo è in continuo movimento, diverse zone cadono alternativamente nei minimi e poi nei massimi dell'onda. Ciò garantirà un riscaldamento uniforme.

Come vengono implementate le modalità del forno a microonde

Abbiamo parlato di generazione, raccontato come si comporta l'energia all'interno della camera di lavoro e svelato il processo di trasferimento del calore agli alimenti. Consideriamo come varia l'intensità del riscaldamento. Il magnetron non genera oscillazioni costanti, ma è eccitato da impulsi ad alta tensione. Di conseguenza, regolando il ciclo di lavoro o la frequenza, si ottengono modalità accettabili.

I forni a microonde inverter vanno oltre. Il sensore della temperatura situato nel vano di lavoro informa il sistema sullo stato degli alimenti; di conseguenza, la frequenza di ripetizione degli impulsi viene regolata in modo flessibile, rendendo la modalità il più fluida possibile. Il principio di funzionamento del sensore si basa sulla ricezione di onde infrarosse: maggiore è la frequenza, più calda è la stanza. Per essere ancora più precisi, si prende una frequenza, ma si misura l'intensità. Con l’aumento della temperatura lo spettro si sposta verso l’alto. La forma generale è quella di una collina con un unico picco. Il sensore stesso taglia costantemente lo spettro ad una frequenza. Dapprima la montagna striscia leggermente con la base su questa linea, ma man mano che si sposta a destra la copre sempre di più. Di conseguenza, si registra un aumento di intensità. I cibi freddi non emettono alcuna radiazione infrarossa.

La modalità inverter può essere disattivata, di conseguenza, l'uso corretto del forno a microonde garantisce un risultato positivo se si ha esperienza nella gestione dell'apparecchiatura. Speriamo che la storia sia stata interessante, nonostante la confusione generale in fisica. Forse i lettori risolveranno l'enigma dell'osservatore e pubblicheranno la risposta nei commenti. E presenteremo una petizione al comitato responsabile per assegnare al pubblico il Premio Nobel.

Come funziona esattamente un forno a microonde? Cosa fa sì che il cibo, l'acqua e altre sostanze si surriscaldino mentre l'aria o il vetro nel microonde si scaldano a malapena? Come maneggiare correttamente il forno a microonde per non danneggiarlo e il cibo che stai preparando? Troverai le risposte a queste domande nel nostro articolo!

Come funziona un forno a microonde?

Il nome completo corretto di un forno a microonde è un forno con correnti ad altissima frequenza (microonde). Al suo interno (dietro il cruscotto) è presente un dispositivo speciale per l'emissione di onde radio: un magnetron, che può essere visto dal diagramma:

Quando un magnetron funziona, le vibrazioni elettromagnetiche che emette ad una certa frequenza fanno vibrare le molecole del dipolo all'interno del forno alla stessa frequenza. La molecola dipolo più comune in natura è la molecola d'acqua (negli alimenti sono presenti anche grassi e zuccheri). A livello molecolare, l’elevata frequenza di vibrazione si traduce in un aumento della temperatura, quindi qualsiasi alimento con un elevato contenuto di acqua si scalderà rapidamente. Se all'interno dei prodotti (o dei materiali) sono presenti pochissime o nessuna molecola d'acqua, non si verifica quasi alcun riscaldamento.

La profondità di penetrazione delle microonde è piccola - 2-3 centimetri, ma la superficie del piatto preparato viene facilmente penetrata dalle microonde e in profondità incontrano la resistenza delle molecole d'acqua, quindi il prodotto viene effettivamente riscaldato dall'interno.

Tutti i materiali conduttivi all'interno del microonde diventeranno caldi. La diversa capacità di condurre corrente nel nostro caso significa diverse velocità di riscaldamento.

Per garantire che il cibo venga riscaldato in modo uniforme, vengono utilizzati diversi approcci:

• Disco in vetro resistente al calore sul fondo del forno a microonde. Ruota con la parabola, esponendo tutti i suoi lati alla radiazione del magnetron.
• Microonde. Vengono alimentati attraverso una speciale guida d'onda (tubo largo) dal magnetron a un riflettore rotante, solitamente situato nella parte superiore del forno a microonde. In tali microonde è possibile riscaldare piatti fissi di grandi dimensioni e peso.

Esistono anche i cosiddetti forni a microonde inverter. Si differenziano dai modelli convenzionali in quanto il magnetron funziona ininterrottamente, ma con un consumo energetico ridotto. Ciò si ottiene utilizzando un cosiddetto inverter (convertitore DC-AC) nel forno invece di un trasformatore tradizionale.

Nei forni inverter le vitamine si conservano meglio e la struttura superficiale della pietanza viene meno distrutta, ma non c'è alcuna differenza fondamentale.

In molti modelli di forno a microonde, il magnetron è ricoperto da una speciale piastra traslucida. È trasparente ai raggi delle microonde, ma non permette l'ingresso di vapore, schizzi di grasso e altre sostanze estranee nel microonde attraverso il foro della schermatura. Non rimuovere questa piastra e, se è necessaria per la pulizia dal grasso, dopo la completa asciugatura, assicurarsi di rimetterla al suo posto.

Trovi tutto sulla pulizia del forno a microonde in questo articolo:.

Nonostante la credenza popolare, le radiazioni a microonde non uccidono i germi. Almeno questo non è stato scientificamente provato. D'altra parte, l'effetto combinato dell'alta temperatura e delle microonde sulle molecole d'acqua all'interno di batteri e virus ne riduce molte volte il numero in pochi minuti e il sistema immunitario affronta da solo quelli che rimangono.

Frequenza operativa del microonde

La maggior parte dei magnetron emettono onde alla frequenza di 2450 MHz (megahertz o milioni di vibrazioni al secondo). Queste sono onde di lunghezza decimale (lunghezza 12,25 cm). Alcuni impianti industriali, ad esempio negli USA, funzionano a 915 MHz. Le vibrazioni forzate delle molecole d'acqua non sono vibrazioni risonanti, poiché per loro la frequenza di risonanza è un ordine di grandezza superiore: 22,24 GHz (gigahertz o miliardi di vibrazioni al secondo).

Non è necessario aver paura delle radiazioni nocive del microonde. La prima produzione di massa di forni a microonde è stata realizzata in Giappone da Sharp nel 1962. Sono passati molti anni da allora, decine di milioni di giapponesi riscaldano il cibo nei forni a microonde da decenni e l'aspettativa di vita media dei giapponesi è da far invidia il mondo intero.

A una distanza di mezzo metro dal forno a microonde, l'impatto delle microonde si indebolisce 100 volte, quindi se hai paura di ricevere radiazioni, è sufficiente stare a debita distanza dal microonde.

Puoi trovare ulteriori informazioni sugli effetti dei forni a microonde sugli esseri umani. Solo fatti scientifici!

Come funziona un grill a microonde?

Una griglia consente di cuocere gli alimenti nel microonde utilizzando il calore normale anziché le microonde. È lei che crea una crosta appetitosa sui piatti, che non appare durante la normale lavorazione a microonde.

La spirale grill è posizionata nella parte superiore del forno ed è disponibile in due tipologie:

• elementi riscaldanti(resistenze elettriche termiche). Un elemento riscaldante è un tubo metallico, all'interno del quale è presente una sottile spirale costituita da una lega di nichel e cromo. La corrente passa attraverso la bobina e questa si riscalda.
• Quarzo. Una griglia al quarzo è anche un elemento riscaldante, ma al posto del tubo metallico c'è un guscio di vetro, e tra la spirale e il tubo c'è sabbia di quarzo isolante.

Gli elementi riscaldanti convenzionali in metallo possono spesso essere regolati, spostati sulla parete posteriore o abbassati, ma la superficie in vetro di una griglia al quarzo è più facile da pulire (il grasso e i depositi di carbonio non intaccano il vetro come fanno con il metallo).

Esistono modelli di forni a microonde con grill e convezione. La convezione consiste semplicemente nel soffiare aria calda sul cibo mentre cuoce. Per tale flusso d'aria, nel microonde è installata una ventola, che soffia l'aria riscaldata dalla spirale della griglia verso la pietanza.

La maggior parte dei modelli di forno a microonde consente di utilizzare contemporaneamente sia gli elementi riscaldanti che le microonde. Tuttavia, tieni presente che questa combinazione può causare molto calore nella presa e nei cavi nei tuoi locali.

Leggi il seguente articolo sui principi per scegliere un forno a microonde adatto alle tue esigenze:.

Istruzioni per l'uso del forno a microonde

Per gestire correttamente il tuo microonde, devi affrontare attentamente tutti i punti, dalla scelta dei piatti allo spegnimento corretto dopo l'uso.

Che tipo di pentole dovrei usare?

Il materiale migliore per il riscaldamento nel microonde è la vetreria resistente al calore. Anche la porcellana e altri prodotti ceramici, la carta (cartone) sono adatti. Le microonde li attraversano molto facilmente e difficilmente li riscaldano. Ma dovresti evitare i piatti realizzati con i seguenti materiali:

• Plastica. Trasmette bene le radiazioni a microonde, ma a causa dei componenti tossici nella produzione (ad esempio il polistirene espanso) può rappresentare un pericolo per la salute.
• Metallo. Conducono l'elettricità senza lasciare passare le microonde. Quindi non potrai cucinare o semplicemente riscaldare un piatto in una padella di alluminio o in ghisa. Il metallo semplicemente non consentirà alle onde elettromagnetiche di raggiungere il cibo e rimarrà freddo. In questo caso, il metallo stesso, ovviamente, si riscalderà e anche il cibo può riscaldarsi a causa del suo calore. Ma questo può causare danni al forno a microonde e dovrai aspettare molto tempo prima che il piatto cucini. Leggi le istruzioni per riparare i forni a microonde.

Alcuni materiali possono contenere metalli e questo può essere difficile da indovinare in anticipo. Ad esempio, questo è cristallo. Quindi vale la pena leggere attentamente sull'etichetta quali materiali sono stati utilizzati nella produzione di una particolare pentola.

• Melamina. Questo è un materiale leggero e bello per i piatti, simile alla porcellana, ma non può essere messo nel forno a microonde. Il fatto è che quando riscaldato rilascia tossine pericolose per la salute.

Per quanto riguarda la forma della pentola, può essere qualsiasi, ma non con il collo stretto, poiché può essere pericolosa se utilizzata per il riscaldamento nel microonde. Il fatto è che alcuni liquidi vengono riscaldati fino al punto di ebollizione, ma non si verifica una miscelazione violenta all'interno del volume. Ma quando togli una brocca o una fiaschetta del genere dal forno a microonde, il liquido bollirà immediatamente, la schiuma bollente uscirà dal contenitore e potresti bruciarti. Ad esempio, l'acqua distillata e alcuni oli vegetali purificati si comportano in questo modo in determinate condizioni.

Corretta manipolazione dei prodotti

Inizialmente, vale la pena determinare esattamente cosa non può essere scongelato nel microonde:

• Burro. Se lo metti nel microonde e lo lasci a lungo, non solo si scioglierà, ma bollirà anche, macchiando l'intero forno dall'interno. Questo accade perché all'interno dell'olio non c'è solo l'olio stesso, ma anche l'acqua. Bollore a 100 gradi e l'olio a circa 120. Quindi l'acqua può trasformarsi in vapore anche prima che il burro si sciolga, e il vapore acqueo spargerà l'olio per tutto il fornello.

Più o meno la stessa cosa può accadere con altri prodotti che a volte necessitano di essere sciolti, ad esempio il cioccolato, quindi è meglio farlo non nel microonde, ma cuocendolo a vapore.

• Prodotti con un guscio denso. Ad esempio, queste sono uova, pomodori, fegato di pollame intero. Una volta riscaldata, parte dell'acqua non solo si riscalda gradualmente, ma si trasforma immediatamente in vapore. Se riscaldi il cibo per un lungo periodo, dal riscaldamento diretto verrà generato ancora più vapore. Questo vapore non ha nessun posto dove scappare, quindi la pressione all'interno del contenitore aumenta e provoca un'esplosione.
• Contenitore ermeticamente chiuso. Ad esempio, cibo in scatola e bottiglie. Il motivo è lo stesso dei paragrafi precedenti: la probabilità di un'esplosione è alta.

• Prima del riscaldamento al microonde, le salsicce ben chiuse nel budello devono essere forate con una forchetta per creare dei fori per la fuoriuscita del vapore, altrimenti le salsicce si gireranno dall'interno.
• Nelle uova e in altri alimenti è necessario distruggere tutti i gusci esterni ed interni, ad esempio preparare una frittata o tagliare il fegato.
• Per cuocere uova e altri prodotti nel microonde vengono utilizzate pentole speciali con schermatura. Vi viene versata dell'acqua, viene riscaldata dalle onde a microonde, ma le radiazioni elettromagnetiche non raggiungono le uova: sono coperte da uno schermo.
• Se metti un piattino nel microonde, dovresti aggiungervi un normale bicchiere d'acqua. In questo modo eviterete il surriscaldamento del magnetron.
• È meglio salare eventuali piatti liquidi nel microonde in anticipo e non dopo la cottura. In questo modo risparmierai tempo ed energia. Il fatto è che l'acqua distillata (non salata) si riscalda e bolle nel microonde, ma più a lungo dell'acqua normale.
• Un prodotto molto congelato (carne, ad esempio) impiegherà molto tempo per scongelarsi nel microonde ed è necessario accendere il forno a microonde alla potenza minima. Il motivo è che le molecole di ghiaccio non sono molecole d'acqua, le onde a microonde non le allentano così intensamente. Inoltre, le molecole di ghiaccio formano una struttura abbastanza rigida e non sono facili da “oscillare” come le molecole d’acqua.

Si consiglia spesso di “ammorbidire” il pane secco nel microonde, ma può prendere fuoco con un'esposizione prolungata e la massima potenza del microonde. Lo stesso può accadere anche con i popcorn pensati per essere cotti nel microonde. Pertanto, è necessario prestare attenzione quando si mettono tali alimenti nel microonde.

Regole di accensione/spegnimento

Non è possibile accendere un microonde vuoto, soprattutto a piena potenza:

1. All'interno del forno, tutte le pareti (e anche la porta) sono uno speciale schermo metallizzato che riflette le microonde nel microonde. L'unico punto in cui non è presente lo schermo è il foro per l'uscita delle onde elettromagnetiche dal magnetron.
2. Quando c'è del cibo sul vassoio, le microonde utilizzano la loro energia per riscaldare il cibo. Se non c'è nulla che possa assorbire energia, la radiazione a microonde viene riflessa dalle pareti delle superfici schermanti e la densità delle onde aumenta sempre di più.
3. La radiazione a microonde ricade nel magnetron e, se è fatto di metallo, semplicemente si surriscalderà e potrebbe guastarsi.

Si ritiene che dopo aver riscaldato il piatto nel forno a microonde, sia meglio lasciarlo riposare per 3-5 minuti. Quindi i cosiddetti "radicali liberi", cioè parti di molecole che si sono divise sotto l'influenza delle microonde, hanno il tempo di essere neutralizzate.

Video: come funziona un forno a microonde?

Tutto quanto sopra sul principio di funzionamento del dispositivo è ben illustrato nel seguente video:

Dopo aver letto il nostro articolo, hai iniziato a comprendere molto meglio il principio di funzionamento di un forno a microonde. Ora sai cosa può fare meglio di un forno convenzionale e un fornello elettrico, cosa non può fare e quali azioni sono generalmente inaccettabili quando si lavora con un forno a microonde.

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Per capire se un forno a microonde è dannoso, bisogna avere un'idea di cosa sono le microonde. Per fare ciò, non rivolgiamoci alle voci, ma ai dati scientifici della fisica, che spiegano la natura e le proprietà di tutti i fenomeni fisici.

Cosa sono le microonde e la loro posizione nello spettro delle radiazioni elettromagnetiche.
Microondeè un tipo di radiazione elettromagnetica. E, come sapete, la radiazione elettromagnetica del Sole è la principale fonte di energia per la vita sulla Terra. È costituito da radiazioni visibili e invisibili.

Tutti i colori che vediamo sono la parte visibile della radiazione. Invisibili sono le onde radio, gli infrarossi (termici), gli ultravioletti, i raggi X e le radiazioni gamma. Tutte queste onde sono manifestazioni dello stesso fenomeno: la radiazione elettromagnetica, ma differiscono per lunghezza d'onda e frequenza di oscillazione. Maggiore è la lunghezza d'onda, minore è la frequenza delle loro oscillazioni. Questi parametri determinano le proprietà di un particolare tipo di radiazione.

L'intero spettro delle onde elettromagnetiche può essere organizzato in sequenza man mano che la lunghezza d'onda diminuisce (e, di conseguenza, la frequenza di oscillazione aumenta) nel seguente ordine:

1. Onde radio— onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda superiore a 1 mm. Includono: a) Onde lunghe - lunghezza d'onda da 10 km a 1 km (frequenza 30 kHz - 300 kHz);
   b) Onde medie - lunghezza d'onda da 1 km a 100 m (frequenza 300 kHz -3 MHz);
   c) Onde corte - lunghezza d'onda da 100 ma 10 m (frequenza 3 - 30 MHz);
   d) Onde ultracorte con lunghezza d'onda inferiore a 10 m (frequenza 30 MHz - 300 GHz). Le onde ultracorte, a loro volta, si dividono in:
   metro, centimetro (comprese le microonde), onde millimetriche.
   Microondeè un tipo di energia elettromagnetica che rientra nella scala di frequenza tra le onde radio e la radiazione infrarossa. Pertanto, condividono alcune delle proprietà dei loro vicini. Microonde o le onde ad altissima frequenza (microonde) sono onde radio elettromagnetiche corte con una lunghezza d'onda compresa tra 1 mm e 1 m (frequenza inferiore a 300 MHz). Si chiama radiazione ad altissima frequenza (microonde) perché ha la frequenza più alta nella gamma radio. La natura fisica delle radiazioni a microonde è la stessa delle onde radio. Vengono utilizzati per le comunicazioni telefoniche, il funzionamento di Internet, la trasmissione di programmi televisivi e nei forni a microonde.
2. Radiazione infrarossa- onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda di 1 mm - 780 nm (frequenza 300 GHz - 429 THz). Viene chiamata anche radiazione “termica”, poiché viene percepita dalla pelle umana come una sensazione di calore.
3. Radiazione visibile— onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda di 780-380 nm (frequenza 429 THz - 750 THz).
4. Radiazioni ultraviolette e - onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda di 380 - 10 nm (frequenza 7,5 1014 Hz - 3 1016 Hz).
5. Radiazione a raggi X- onde elettromagnetiche con una lunghezza d'onda compresa tra 10 nm e 17:00 (frequenza 3 1016 - 6 1019 Hz).
6. Raggi gamma— onde elettromagnetiche con lunghezza d'onda inferiore a 17:00 (frequenza superiore a 6 1019 Hz).

La quantità di energia trasportata dipende dalla lunghezza d'onda e dalla frequenza. Le onde con lunghezze d'onda lunghe e basse frequenze trasportano poca energia. Esistono molte onde con lunghezza d'onda corta e alta frequenza. Maggiore è l'energia della radiazione, maggiore è l'effetto distruttivo che ha su una persona.

In base alla loro capacità di provocare un effetto come la ionizzazione di una sostanza, tutti i suddetti tipi di radiazioni elettromagnetiche sono divisi in 2 categorie: ionizzanti E non ionizzante.
Questi 2 tipi di radiazioni differiscono per la quantità di energia che trasportano.

1. Radiazione ionizzante altrimenti detto radioattivo. Ciò include i raggi X, le radiazioni gamma e in alcuni casi gli ultravioletti.
Radiazione ionizzanteÈ caratterizzato da un'elevata energia, capace di ionizzare sostanze e provoca cambiamenti nelle cellule che interrompono il corso delle reazioni biologiche nel corpo e rappresentano un pericolo per la salute.
L'energia massima è inerente alla radiazione gamma. Come risultato della sua esposizione, il cibo diventa radioattivo e una persona sviluppa la malattia da radiazioni. Ecco perché l'esposizione a tutte le radiazioni ionizzanti è molto pericolosa per un organismo vivente.

2. Radiazioni non ionizzanti: onde radio, infrarossi, radiazioni visibili.
Questi tipi di radiazioni non hanno abbastanza energia per ionizzare la materia, quindi non possono modificare la struttura di atomi e molecole. Il confine tra radiazioni non ionizzanti e ionizzanti è generalmente considerato una lunghezza d'onda di circa 100 nanometri.
L'energia delle onde radio lunghe non è nemmeno sufficiente per riscaldare nulla: passeranno semplicemente attraverso qualsiasi cibo. L'energia della radiazione infrarossa (termica) viene assorbita da tutti gli oggetti, compreso il cibo, quindi viene utilizzata con successo, ad esempio, nei tostapane. Le microonde occupano una posizione intermedia e quindi hanno anche un basso consumo energetico.

Microonde utilizzate nei forni a microonde.
I forni a microonde domestici utilizzano microonde con una frequenza di radiazione di 2450 MHz (2,45 GHz) e una lunghezza d'onda di circa 12 cm, che sono significativamente inferiori alle frequenze dei raggi X e dei raggi gamma, che provocano un effetto ionizzante e sono pericolosi per l'uomo . Le microonde si trovano tra le onde radio e quelle infrarosse, cioè hanno energia insufficiente per ionizzare atomi e molecole.
Nei forni a microonde funzionanti, le microonde non influiscono direttamente sugli esseri umani. Vengono assorbiti dal cibo, provocando un effetto generatore di calore.
I forni a microonde non creano Radiazione ionizzante e non emettono particelle radioattive, quindi non hanno effetto radioattivo sugli organismi viventi e sugli alimenti. Generano onde radio che, secondo tutte le leggi della fisica, non possono modificare la struttura atomico-molecolare di una sostanza, possono solo riscaldarla.
Quindi, le microonde sono un tipo di onde radio. Essendo sulla scala di frequenza tra le onde radio e la radiazione infrarossa, condividono con loro delle proprietà.
Tuttavia, né il calore né le onde radio che ci circondano hanno alcun effetto sul cibo, e quindi non c’è motivo di aspettarsi lo stesso dalle microonde.

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Il principio di funzionamento di un forno a microonde si basa sul processo di conversione di un campo elettromagnetico a microonde. Il campo elettromagnetico viene convertito in calore e riscalda senza contatto il prodotto posto nella camera. Questa è la differenza principale tra un forno a microonde e altri dispositivi: forni elettrici, forni a gas, ecc.

Nei forni a microonde il riscaldamento avviene direttamente all'interno del prodotto da riscaldare, per questo motivo il processo dura solo pochi minuti. Nelle stufe tradizionali, invece, il calore viene diretto sulla superficie dell'oggetto, e si diffonde ulteriormente a seconda delle proprietà di conduttività termica del prodotto. Naturalmente questo metodo è meno efficace delle onde a microonde e richiede anche molte più conoscenze nel campo della cucina.

Anche con il passare del tempo e lo sviluppo della tecnologia, la struttura di un forno a microonde rimane invariata. Sì, il design è migliorato ed è diventato più confortevole, la funzionalità è stata sviluppata e sono comparsi nuovi modi per regolare il tempo e la potenza. Ma il principio di funzionamento non è cambiato fino ad oggi.

Molte persone confondono concetti come “forno a microonde” e “forno a microonde”, ma questi sono solo nomi diversi per lo stesso dispositivo.

Solo dieci anni fa i forni a microonde erano considerati un lusso inaccessibile e una semplice aggiunta all'interno della cucina. La ragione di ciò era l'alto costo di tali dispositivi e non tutti potevano permettersi una simile innovazione. Ma col tempo è diventato chiaro che questo non è un lusso, ma una necessità, soprattutto in tempi di urbanizzazione e di costante corsa al denaro.

Cosa provoca il riscaldamento?

Il principio di funzionamento di un forno a microonde si basa su un elemento chiamato magnetron. Questo concetto è ampiamente noto a chiunque abbia familiarità con il mondo dei dispositivi radar. È stato grazie al magnetron che l'umanità ha ricevuto il dispositivo più efficace e facile da usare per cucinare e riscaldare il cibo. Questo è uno degli esempi più eclatanti di come gli sviluppi dell'industria pesante abbiano cominciato ad essere applicati nella vita di tutti i giorni con straordinario successo.

La struttura di un forno a microonde può essere brevemente descritta in queste parole: un magnetron genera energia a microonde, che viene convertita in calore. Le fonti di energia per questi elementi sono speciali trasformatori-stabilizzatori a filamento anodico, che sono la ragione del prezzo così elevato dei forni a microonde. Questi stabilizzatori sono l'elemento più costoso e importante del forno.

Nello studio del principio di funzionamento di un forno a microonde, presteremo particolare attenzione alla progettazione del circuito magnetico dotato di shunt magnetici. Questo dispositivo consente di modificare l'aumento della tensione entro solo il 2%, in condizioni di fluttuazioni della tensione di rete del 10%. Il nucleo magnetico e la significativa forza di dissipazione induttiva dell'avvolgimento ad alta tensione sono le principali attrazioni del trasformatore del forno a microonde. A parole sembra tutto piuttosto complicato, ma in realtà un dispositivo del genere si è rivelato semplice ed estremamente efficace.

Ma nelle prime fasi di sviluppo, i creatori hanno dovuto affrontare un problema come l'aumento del rumore durante il funzionamento della stufa. Il rumore eccessivo è sempre stato un problema per molti elettrodomestici, ma i produttori hanno facilmente evitato questa trappola. Per ridurre il livello di rumore, alcune parti del circuito magnetico sono collegate mediante saldatura.

Il corpo standard del microonde è una camera rettangolare, che svolge un ruolo significativo nel riscaldamento. Le onde generate non sono dirette semplicemente verso l'oggetto riscaldato, ma vengono riflesse dalle pareti dell'alloggiamento.

Un ulteriore elemento che consente di garantire un riscaldamento uniforme e di alta qualità è un piattino rotante nella camera. Ruotando, consente alle onde di incidere uniformemente sulla superficie. Il principio di funzionamento è tale che le onde generate non sono affatto uniformi: possono essere con travi, nodi, ecc. Il magnetron trasmette potenza all'emettitore attraverso una guida d'onda rettangolare.

La porta è un elemento importante del forno a microonde

Nella produzione di un forno a microonde, la massima attenzione viene prestata alla porta. Tutti sanno che in ogni forno a microonde la porta svolge il ruolo di una sorta di miccia: non appena si apre, il funzionamento del forno si interrompe. La struttura della porta è piuttosto complessa, poiché è direttamente correlata al livello di sicurezza durante il funzionamento. Il principio di funzionamento della porta è il seguente:

• La forma ideale della porta e del corpo è necessaria affinché lo spazio sia minimo. La porta protegge l'ambiente dalle radiazioni delle microonde e pertanto deve essere costruita con la massima responsabilità.
• Il perimetro della porta è dotato di una valvola di strozzamento ad alta frequenza, responsabile della riduzione delle radiazioni a microonde ai livelli richiesti.
• Il processo di produzione utilizza un tipo speciale di plastica che aiuta ad assorbire le radiazioni.

Il pannello di controllo non è niente di complicato. Solitamente si tratta di due manopole che regolano la potenza e il tempo di cottura. Il timer può essere meccanico o sotto forma di quadrante elettronico.

Al giorno d'oggi, molti modelli moderni sono dotati di pannelli con una scelta di diverse modalità, ma in realtà si tratta solo di aggiunte minori: il principio di funzionamento di base non cambia.

Nel corso degli anni di esistenza dei forni a microonde, si è parlato molto dei loro effetti dannosi sulla salute. I forni a microonde, infatti, non emettono radiazioni radioattive, e permettono addirittura di cucinare cibi più sani, preservando fino al 75% delle vitamine presenti negli alimenti (cosa che non si può dire dei metodi di cottura tradizionali). Se segui le precauzioni di sicurezza, il microonde non causerà danni alla salute.