Onde Di Forno A Microonde. Le basi fisiche del microonde

Il forno a microonde, o forno a microonde, è quasi un attributo indispensabile di qualsiasi cucina russa. Perché questo elettrodomestico è così comune? Il punto è la sua velocità: il tempo di riscaldamento in un forno a microonde si misura in secondi, mentre sul fornello ci vorrà molto più tempo. Anche la praticità gioca un ruolo importante: il forno a microonde è di piccole dimensioni e si adatta anche al più piccolo "Krusciov". E se non c'è la stufa e non c'è modo di metterla? Il microonde può sostituirlo in molti modi!

Come è nato il microonde

Il fisico americano Percy Spencer è giustamente considerato il "padre" del forno a microonde. Ha sviluppato emettitori ad altissima frequenza e durante i suoi esperimenti ha notato che la materia organica si riscalda sotto l'influenza delle frequenze delle microonde. Come esattamente sia successo, la storia è silenziosa, ma ci sono due versioni più comuni: secondo uno di loro, ha dimenticato distrattamente un panino sul dispositivo acceso e quando se ne è ricordato, aveva già molto caldo. La seconda versione afferma che Spencer portava in tasca una barretta di cioccolato, che si scioglieva naturalmente sotto l'influenza delle frequenze ultra alte.

Uso domestico

In un modo o nell'altro, dopo aver scoperto le proprietà "cibo" delle radiazioni a microonde nel 1942, già a 45 anni il fisico ha ricevuto un brevetto per la sua invenzione. E due anni dopo, nel 1947, i militari americani scaldavano colazioni, pranzi e cene nel forno a microonde. Qualunque cosa facesse il microonde, ai militari non importava il principio del suo meccanismo: la cosa principale era che dava un risultato rapido. È vero, il forno a microonde negli anni '40 era ancora "non lo stesso": il peso del dispositivo superava i 300 chilogrammi!

Quindi Sharp si è messo al lavoro: già nel 62 ° ha rilasciato il primo modello di un forno a microonde consumer "alla gente". Non ha suscitato particolare interesse, perché gli acquirenti erano spaventati dall'uso delle radiazioni a microonde. Successivamente, la stessa azienda ha inventato una "piastra rotante" e nel 79 ° un sistema di controllo elettronico.

In cosa consiste un forno a microonde?

Un forno a microonde è composto da diverse parti essenziali:

1. Trasformatore.
2. Il magnetron nel microonde è in realtà l'emettitore
3. Una guida d'onda attraverso la quale la radiazione viene trasmessa a una camera isolata.
4. La camera metallizzata è il luogo in cui viene riscaldato il cibo.

Ulteriori elementi del microonde sono: per un riscaldamento più uniforme degli alimenti, l'elettronica per il controllo delle varie modalità, un timer, una ventola.

Come fa un forno a microonde a riscaldare il cibo?

Nonostante l'apparente "magia" del microonde, il principio di funzionamento è assolutamente scientifico e logico. Quasi tutti gli alimenti contengono molecole d'acqua e altri elementi che hanno cariche sia positive che negative. In assenza di un campo magnetico, le cariche nelle molecole si trovano casualmente, casualmente. Un forte campo magnetico organizza istantaneamente le cariche elettriche - vengono dirette rigorosamente in accordo con il corso delle linee del campo magnetico.

La particolarità della radiazione a microonde è che "capovolge" le molecole di dipolo non solo rapidamente, ma in modo inimmaginabile - quasi 5 miliardi di volte al secondo! Le molecole si muovono in accordo con il campo magnetico variabile e la massima velocità di "commutazione" crea letteralmente l'effetto dell'attrito. È grazie a questo che il cibo nel microonde viene riscaldato in pochi secondi.

Tipi di forni a microonde

Cosa sono le microonde e come si differenziano l'una dall'altra:

1. Forno singolo o normale microonde. Appartiene ai modelli più economici ed è destinato esclusivamente allo scongelamento e al riscaldamento degli alimenti. Di norma, tali forni a microonde hanno un controllo meccanico e sono abbastanza affidabili, poiché non c'è molto da rompere.
2. Microonde con grill e convezione. Queste funzioni a microonde vengono insieme o separatamente. La griglia è un elemento riscaldante aggiuntivo, che di solito si trova sotto il soffitto della camera, e uno spiedo rotante. La convezione è la circolazione di aria calda all'interno della camera, che fornisce un riscaldamento aggiuntivo e più uniforme del cibo. Tali microonde, di regola, appartengono alla categoria di prezzo medio e funzionano sia a controllo meccanico che elettronico.
3. Forni a microonde multifunzione. Molte modalità, ovviamente, convezione e grill, funzione vapore, oltre a un'intera gamma di soluzioni culinarie per la tua cucina. Naturalmente, elettrodomestici così seri sono costosi e sono controllati da un'elettronica sofisticata.

Nonostante la differenza nei dettagli, il microonde da $ 20 e $ 200 è sempre lo stesso microonde. Il principio di funzionamento è lo stesso.

In quale altro modo le microonde sono diverse l'una dall'altra?

1. Volume. I forni a microonde domestici differiscono l'uno dall'altro, ma non troppo. Ma i forni a microonde industriali sono completamente diversi: puoi riscaldare diverse dozzine di porzioni contemporaneamente.
2. Tipo alla griglia. Può essere ceramica, quarzo o PETN. Con lo stesso carico semantico, differiscono nei dettagli: ad esempio, una griglia al quarzo si riscalda in modo più uniforme e consuma meno elettricità, ma un elemento riscaldante può funzionare più intensamente ed è anche più facile lavarlo.
3. Un metodo per coprire le pareti interne. Ce ne sono anche molti: pittura sotto smalto, smalto durevole e rivestimenti speciali (bioceramica e antibatterico). La verniciatura è la più economica e di breve durata, lo smalto è già migliore, anche se un uso prolungato e intenso lo rende anche inutilizzabile. I rivestimenti speciali possono essere definiti eterni. Gli svantaggi includono costi elevati e fragilità in relazione ai carichi d'urto. E sì, c'è anche l'acciaio inossidabile, un'ottima opzione per coloro che non sono pronti a sborsare troppo per un microonde. Rivestimento resistente, durevole e di bell'aspetto che può facilmente resistere a un calore prolungato e intenso. Gli svantaggi dell'acciaio inossidabile includono difficoltà nel lavaggio: diverse pulizie con agenti abrasivi creano una rete di micrograffi sulla sua superficie, in cui il grasso bruciato "si aggrappa" con tutte le sue molecole.
4. Tipi di gestione. Ce ne sono solo tre: meccanica, pulsanti, meccanica sono economici, facili da usare, affidabili, lo svantaggio è l'accuratezza dell'impostazione dell'ora. I pulsanti si rompono un po' più spesso, ma il tempo può essere impostato come un secondo al secondo. Gli svantaggi includono l'accumulo di sporco sui comandi, che richiede più tempo per essere rimosso. Il sensore è bello, elegante, lo sporco non si accumula, puoi programmare il processo di cottura. Svantaggi: si rompe più spesso di altri, costa molto di più. La riparazione delle microonde, soprattutto quelle costose, non è economica, quindi dovresti pensare: vale la pena prendere con un sensore?
5. Modalità di funzionamento del forno a microonde. Possono essere da 3-4 nei modelli economici, fino a 10-12 in quelli più costosi. Tra le modalità principali, si può distinguere quanto segue: modalità completa: friggere la carne, cuocere le verdure. Medio-alta, 3/4 di potenza - riscalda rapidamente cibi poco impegnativi. Medio - cucinare zuppe, cucinare pesce. Medio-bassa, 1/4 di potenza - scongelamento cibi, riscaldamento cibi "morbidi". Il più piccolo, circa il 10% della capacità, è destinato allo scongelamento di cibi "capricciosi" come i pomodori e al mantenimento in caldo di cibi caldi.

Funzioni aggiuntive dei forni a microonde

Una delle funzioni aggiuntive più interessanti per un forno a microonde è l'erogazione di vapore caldo. Questa aggiunta evita che il cibo si secchi e cuoci molto più velocemente. Qui puoi anche aggiungere l'aerazione della camera - nonostante la sua apparente insignificanza, per molte casalinghe questa funzione è diventata un vero toccasana - ora le loro verdure non odorano di pesce e il pesce non puzza di mele.

Divisori della camera. Le diverse griglie consentono di cuocere più porzioni contemporaneamente. Gli svantaggi di questa funzione includono la mancanza di rotazione, che rende meno uniforme il riscaldamento degli alimenti.

"Crisp" - un piatto speciale per il microonde, ti consente di cucinare allo stesso modo di una padella. Fatto da esso "mantiene" la temperatura fino a 200 gradi.

Mica. Perché usare la mica nel microonde? Protegge la guida d'onda da vari contaminanti e aumenta la durata del dispositivo.

Doppia funzione di radiazione. Come funziona un forno a microonde del genere? Il dispositivo e il principio di funzionamento di un tale forno a microonde differiscono solo in presenza di due sorgenti di radiazioni ad alta frequenza. Ciò consente di ottenere un riscaldamento migliore e più uniforme degli alimenti.

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Regole di sicurezza necessarie quando si utilizza un forno a microonde

Molto spesso, la gente comune è preoccupata se il microonde è pericoloso per la salute. Il principio del suo funzionamento, ovviamente, si basa sulla radiazione a microonde. Ma non c'è bisogno di aver paura di questo.

Un forno a microonde perfettamente funzionante non rappresenta per il consumatore un pericolo maggiore di un computer o di un televisore. Contrariamente ai miti persistenti, le radiazioni di un microonde non sono radioattive o cancerogene e dopo un paio di mesi di funzionamento, il microonde non inizia a "sfarfallare".

Le radiazioni del microonde possono davvero causare gravi ustioni, ma per ottenere questo risultato dal microonde di casa, devi sudare: anche i modelli più economici sono dotati di protezione multilivello. E, ad esempio, non sarai in grado di infilare la mano in un dispositivo acceso: l'automazione spegnerà immediatamente l'alimentazione.

Quali utensili dovrebbero essere usati nel microonde?

È meglio se la piastra a microonde che si intende utilizzare nel forno a microonde è specializzata, con contrassegni appropriati. Ciò include, ad esempio, set di pentole in vetro resistente al calore. Se non ne hai uno a portata di mano, presta attenzione ai seguenti consigli:

1. Bicchiere. Ottimo materiale per microonde se non è troppo sottile e privo di crepe o scheggiature.
2. Porcellana e maiolica. Materiali idonei, purché completamente satinati e non verniciati con vernice metallizzata. Ancora una volta, la porcellana o non dovrebbe essere danneggiata meccanicamente.
3. Carta. Materiale adatto, ma con ipotesi: la carta dovrebbe essere spessa, non tinta, ed è meglio non usarla per molto tempo.
4. Plastica. Sì, ma solo specializzato. Oggi molte aziende producono intere linee di contenitori in plastica per il riscaldamento nei forni a microonde. Ideale per un impiegato che non vuole concedersi il lusso di pranzi di lavoro e caffè.

La piastra per microonde più inadatta è di metallo. Comincia a scintillare dalle radiazioni ad alta frequenza e questo ti manderà presto a cercare un istituto in cui vengono riparati i forni a microonde.

Come prendersi cura?

Le istruzioni per il microonde ti aiuteranno in questo. Indica con quali detergenti speciali deve essere pulito. Non mancano, ma conviene acquistarli subito, con il microonde. Non dovresti ritardare la pulizia: dovrai pulire il grasso ripetutamente riscaldato e compresso sulle pareti della camera per un tempo dolorosamente lungo, maledicendo tutto nel mondo e la pulizia quotidiana sarà ridotta a pochi movimenti leggeri con uno straccio . Se hai ancora raggiunto la formazione di "antichi depositi", quindi prima del lavaggio, metti un bicchiere d'acqua nel forno per un minuto e accendi la modalità massima. Grasso e sporco si riempiranno e si laveranno via molto più facilmente.

Un po' di umorismo...

Una signora negli Stati Uniti ha vinto una causa dopo aver "essiccato" il suo gatto nel microonde. Nella dichiarazione di reclamo, ha indicato di non sapere che "i gatti non possono essere asciugati nel microonde".

Nonostante il fatto che le uova di gallina crude esplodano nel microonde, gli appassionati di tutto il mondo stanno cercando di trovare un modo per aggirare questo problema: praticare un buco nel guscio, avvolgerlo in un film speciale. Ma nonostante i loro migliori sforzi, le uova esplodono ancora.

Di recente, Internet è esploso con un falso messaggio che il nuovo modello di iPhone può essere ricaricato dal microonde. Non è noto quanti possessori di smartphone siano stati portati a questa manifestazione, ma decine di foto con iPhone rotti parlano da sole.

Se ti è venuta in mente una domanda su come funziona un forno a microonde, allora non sarà difficile rispondere, perché questo dispositivo è sul mercato degli elettrodomestici da molto tempo e le sue caratteristiche sono state studiate su e giù. Il principio di funzionamento di un forno a microonde si basa sull'effetto delle microonde sul prodotto posto all'interno del dispositivo. Di seguito verranno descritti i dettagli di cosa sono un forno a microonde e un forno a microonde.

Il funzionamento di dispositivi di questo tipo si basa sulla trasformazione dei cosiddetti campi elettromagnetici a microonde. Un campo simile viene convertito in energia termica e riscalda il cibo nella camera. Il principio di funzionamento di un forno a microonde differisce da altri dispositivi per la cottura: forni (sia a gas che elettrici, dove il riscaldamento avviene a causa del riscaldamento elementare della superficie di contatto e dello spazio circostante nella camera) e stufe.

Il principio di funzionamento del microonde consente di riscaldare solo l'oggetto stesso, posto all'interno. Pertanto, il processo di riscaldamento del cibo avviene piuttosto rapidamente. Un tempo, era questo vantaggio che consentiva al microonde di guadagnare popolarità e di assumere con sicurezza una posizione di leadership nel mercato degli elettrodomestici da cucina. Scongelare o riscaldare un pasto cucinato non richiede più la spesa di energia extra (riscaldamento dell'intera camera). In pochi minuti, l'esposizione alle onde elettriche ha portato la temperatura a quella richiesta. Ad esempio, un pezzo di carne congelata era pronto per il taglio e l'ulteriore cottura senza lunghe attese.

I tipi tradizionali di azione termica agiscono in modo leggermente diverso. Il calore è fornito alla superficie un oggetto riscaldato, a causa del quale è abbastanza spesso possibile osservare un'immagine del genere quando il lato esterno del piatto da scongelare è già coperto da una crosta e ha iniziato a bruciare, ma all'interno rimane congelato. Ciò è dovuto al fatto che il riscaldamento avviene in modo non uniforme, il calore viene distribuito verticalmente: dallo strato superiore a quello interno. Questo metodo è molto meno efficace del funzionamento di un forno a microonde, inoltre, richiede una certa abilità e abilità culinarie da parte del proprietario, mentre è sufficiente cucinare in un forno a microonde basta premere un paio di pulsanti e aspetta il risultato.

Il circuito elettrico del forno a microonde è rimasto invariato dal lancio del dispositivo nella produzione di massa. Per motivi di esigenze attuali, l'aspetto esterno è cambiato, i dispositivi sono diventati più esteticamente attraenti. Sono state aggiunte molte funzioni hardware, metodi di controllo più comodi, regolazione della potenza di esposizione, ma il principio stesso rimane lo stesso di 50 anni fa. Ciò è collegato non solo alla nota affermazione "perché cambiare ciò che funziona così bene", ma il principio stesso non implica cambiamenti radicali.

A proposito, quando si tratta di microonde e forno a microonde, va ricordato che questi concetti sono identici, questi dispositivi non sono tipi diversi di dispositivi, come potrebbe sembrare a qualcuno a prima vista.

Un paio di decenni fa il forno a microonde era un elemento di lusso ed era più probabile che fosse presente in cucina come elemento di arredo che come oggetto di uso quotidiano. Naturalmente, nel tempo, le tecnologie di produzione sono diventate più accessibili al mercato di massa, il che ha portato alla diffusa disponibilità delle microonde e alla loro ubiquità. Così, da oggetto di lusso e rara curiosità tecnologica, il forno a microonde si è trasformato in un insostituibile assistente in cucina, capace di preparare piatti semplici in pochi istanti.

Qualche parola sul riscaldamento

Il dispositivo del forno a microonde include il cosiddetto. Questa definizione dovrebbe essere familiare a chiunque sappia come funziona e funziona il radar.

Il microonde, in quanto dispositivo meccanico, è in grado di riscaldare velocemente gli alimenti proprio grazie al magnetron.

Se consideriamo il circuito elettrico di un forno a microonde (ad esempio Samsung) dall'interno, diventa chiaro che questi sviluppi sono migrati nel segmento degli elettrodomestici dall'industria pesante. Diversi tipi di dispositivi differiscono solo esternamente. Quindi, ad esempio, lo schema del microonde LG differirà poco dallo schema del marchio Daewoo.

Ecco come funziona un forno a microonde: il magnetron rilascia energia durante il funzionamento, che viene convertita in calore e utilizzata come riscaldamento mirato. Questo tipo di dispositivo funziona da un trasformatore-stabilizzatore a filamento anodico. All'inizio, questa parte particolare era la più costosa nella produzione di un forno a microonde. Ma nel tempo, il suo costo è sceso a un livello accettabile, il che ha permesso di produrre in serie i dispositivi.

Considerando la struttura interna del microonde, vale la pena considerare più in dettaglio il design circuito magnetico shunt... Questa unità consente di modificare l'aumento di tensione in errore dal 2% all'interno dell'intervallo di fluttuazione di potenza del 10%. La caratteristica principale del trasformatore è l'elevata resistenza della dissipazione induttiva del circuito magnetico. Forse, a parole, la descrizione del principio di funzionamento di un forno a microonde sembra alquanto complicata, in pratica il dispositivo è abbastanza semplice.

Al momento dell'inizio della progettazione, i progettisti hanno dovuto affrontare un aumento del livello di rumore durante il funzionamento del microonde. In generale, vale la pena ricordare che gli alti livelli di rumore sono un problema in molti dispositivi basati su un'unità per la rimozione del calore o il raffreddamento. Successivamente, questo problema, ovviamente, è stato risolto, e in un modo piuttosto interessante. Per eliminare l'aumento delle vibrazioni, alcune parti sono state unite mediante saldatura.

Il dispositivo a microonde inizia prima di tutto con la custodia. Nella maggior parte dei casi, è scatola rettangolare... Ciò è stato fatto non perché i progettisti soffrano di mancanza di immaginazione, il punto qui è nello specifico dell'operazione.

Quando il microonde è acceso, le onde non sono solo dirette verso l'oggetto riscaldato, ma vengono anche riflesse dall'interno dell'armadio, il che aumenta significativamente l'effetto termico.

Inoltre, la parte rotante - il piattino - consente di ottimizzare il processo di riscaldamento. Durante la rotazione, le onde si distribuiscono uniformemente su tutta la superficie dell'oggetto riscaldato. Un'onda che entra nel serbatoio del prodotto ha sempre forma diversa- questa è un'altra caratteristica specifica dei forni a microonde. Alcune onde sono nodali, altre si formano sotto forma di raggi, quindi l'impatto è di natura caotica, ma le misure di ottimizzazione consentono di livellare questo processo.

Nel corso della storia dell'esistenza di questo tipo di dispositivo, il processo di fabbricazione, esposizione termica e ottimizzazione sono stati perfezionati dai produttori in uno stato ideale. Oggi un forno a microonde è un dispositivo completo, completamente pronto all'uso, affidabile e sicuro, come confermato da molti certificati di consorzi di osservazione internazionali che regolano gli effetti dannosi della tecnologia sul corpo umano.

Una funzione importante della porta del microonde

Durante la produzione, non viene prestata meno attenzione alla porta. Nei forni a microonde, la porta non è solo un elemento decorativo, ma serve anche come una sorta di fusibile... Il principio è molto semplice: se si apre la porta si attiva un interblocco e si interrompe il funzionamento delle unità. Nonostante l'apparente semplicità, il dispositivo della porta è piuttosto difficile, perché è associato al funzionamento sicuro dell'intero apparato.

Quindi, diamo un'occhiata più da vicino a come funziona la porta del forno a microonde:

• Innanzitutto, il produttore deve garantire che la porta e il corpo del dispositivo si adattino perfettamente con un angolo minimo. Grandi spazi impediscono l'utilizzo del dispositivo. Il motivo è semplice, la porta serve come una specie scudo a microonde e se l'intercapedine è sufficientemente ampia, la radiazione può penetrare all'esterno della camera di cottura. È noto da tempo cos'è la radiazione e qual è il suo pericolo.
• In secondo luogo, il perimetro della porta è dotato di una valvola a farfalla ad alta frequenza. Questo apparecchio serve per ridurre le radiazioni ad un livello accettabile.
• In terzo luogo, al momento della colata del corpo della porta, vengono aggiunti molti additivi, con l'aiuto dei quali si ottiene un'alta percentuale di assorbimento delle radiazioni. Naturalmente, non si può essere completamente sicuri dell'assorbimento al 100% delle radiazioni, ma non c'è dubbio che le onde residue non rappresentano un pericolo e un danno significativo per la salute umana.

Nel corso della storia dell'esistenza del dispositivo, questa parte del microonde non ha subito cambiamenti significativi. In generale, è sempre due maniglie, di cui uno responsabile della temperatura e l'altro del tempo di cottura. Certo, oggi puoi trovare molte differenze nelle modifiche: dalle semplici "ruote" alle centraline, che avranno molte funzioni diverse. Questa è solo la loro essenza, spesso si riduce al vecchio e collaudato principio, nulla di nuovo nel dispositivo dei forni a microonde a microonde è stato inventato per l'intero tempo della loro esistenza. La differenza fondamentale può essere solo nel concetto di controllo del dispositivo.

Ora molti produttori (ad esempio Samsung) scommettono su un componente innovativo e integrano pannelli di controllo sensibili al tocco nei loro forni a microonde.

Un po' sui pericoli del microonde

Le controversie sul fatto che non si placano dal loro lancio nella produzione di massa. Ad oggi, non ci sono informazioni affidabili che confermino il danno derivante dall'utilizzo di questo tipo di dispositivo.

Non dimenticare che il microonde non emette onde radioattive. Al contrario, il microonde permette di cuocere i cibi senza perdere le loro proprietà benefiche. Il cibo è più sano perché trattiene fino all'80% di vitamine e minerali.

I forni e le stufe tradizionali non possono vantare un simile risultato. Se si utilizza il dispositivo rigorosamente secondo le regole, non vi è alcun pericolo dal suo lavoro. Questa conclusione è confermata da come è disposto il forno a microonde, come accennato in precedenza.

Il danno può essere causato da cibo malsano cucinato in un forno a microonde (il cosiddetto fast food) e l'esposizione termica al microonde non ha assolutamente nulla a che fare con questo. Il danno delle torte (e di altri prodotti a base di farina) non sta nel fatto che sono cotte al forno, ma nella loro aumento del contenuto calorico e lento assorbimento da parte dell'organismo.

Anche la frequenza del tuo forno a microonde, che viene menzionata quando si tratta di danni, non svolge alcun ruolo significativo. Essa (frequenza) può cambiare quanto necessario, ma questo (contrariamente al comune malinteso) non porterà ad un aumento o ad una diminuzione della radiazione, lo sfondo rimane lo stesso.

Conclusione

La conclusione che si suggerisce da sola: il microonde è un dispositivo molto semplice, ma allo stesso tempo insostituibile in cucina, che ci semplifica la vita ogni giorno. È comodo e senza pretese da usare e mantenere, facile da pulire, occupa poco spazio e consuma pochissima energia. Il dispositivo a microonde, come discusso sopra, rimane invariato: un magnetron, un trasformatore I/O, un condensatore I/O, un refrigeratore e una camera di cottura. L'affidabilità di questa tecnica è stata dimostrata nella pratica per diversi decenni.

Il forno a microonde (forno a microonde), al momento, è molto popolare, è l'elettrodomestico da cucina più richiesto. Utilizzando un forno a microonde, non solo puoi riscaldare o cuocere il cibo, ma anche scongelare il cibo e persino disinfettare alcuni utensili da cucina privi di metallo. Questo dispositivo è diventato del tutto normale oggi.

Un forno a microonde è un elettrodomestico progettato principalmente per cuocere o riscaldare cibi in modo rapido. Le microonde vengono utilizzate anche in alcuni settori in cui è necessario riscaldare i materiali necessari.

A differenza dei forni convenzionali, il riscaldamento di vari alimenti in questo dispositivo avviene piuttosto rapidamente, poiché le onde radio possono penetrare in profondità nel cibo. Questo riduce drasticamente il riscaldamento di qualsiasi prodotto e contribuisce alla conservazione di tutti i nutrienti in esso contenuti.

Il dispositivo di tutti i forni a microonde è costituito, di regola, dagli stessi componenti. Il design dei forni a microonde ha elementi principali e ausiliari. L'aspetto di questi dispositivi può essere molto vario. Dimensioni, colori e funzioni possono variare, per ogni singola stufa possono essere differenti.

Struttura del forno a microonde:

• Fotocamera dotata di podio rotante;
• Il magnetron è l'elemento principale: l'emettitore di microonde;
• Trasformatore;
• Custodia in metallo con sportello che si blocca quando il dispositivo è in funzione;
• Schema di controllo e comunicazione;
• Guida d'onda.

Anche all'interno il microonde deve essere dotato di un ventilatore. Il suo scopo è molto grande, poiché il dispositivo stesso non funzionerà senza di esso. Tale dispositivo fornisce eccellenti prestazioni del magnetron e raffredda i circuiti elettronici.

Come funziona un forno a microonde: le sue varietà

Il funzionamento di un forno a microonde è molto semplice, si basa sulla radiazione a microonde. Il cuore di ogni microonde è un magnetron. Lui è la fonte di radiazioni. La frequenza delle microonde è di circa 2450 MHz e la potenza dei moderni forni a microonde può essere pari a 700 - 1000 W. Questo forno è alimentato dall'elettricità.

Affinché il magnetron funzioni bene e non si surriscaldi, è installato un ventilatore accanto ad esso. Inoltre fa circolare l'aria all'interno del forno stesso e contribuisce al riscaldamento uniforme di cibi o prodotti.

Le microonde entrano nel forno attraverso una guida d'onda, quindi le pareti, che sono di metallo, riflettono la radiazione magnetica stessa. Le radiazioni, penetrando in profondità nei prodotti, fanno muovere le loro molecole molto rapidamente. Queste azioni contribuiscono all'attrito, a seguito del quale viene rilasciato calore (è presente la fisica). Questo è caldo e manterrà il cibo caldo.

Varietà di elettrodomestici:

• Con griglia;
• Forno a convezione;
• Dispositivo controllato da inverter;
• Apparecchio con microonde distribuiti uniformemente;
• Mini microonde.

Il vantaggio principale di tutti i microonde è il design. Il mercato offre una vasta selezione di dispositivi, puoi scegliere sia un modello elegante che ergonomico. La descrizione di questi modelli ti permetterà di scegliere il modello che ti piace, che diventerà non solo una decorazione della cucina, ma anche il suo punto forte. Un esempio è il forno a microonde di Samsung.

Centralina: come funziona il microonde

Ogni microonde ha un elemento così importante come un'unità di controllo. A sua volta svolge due funzioni principali: mantiene la potenza impostata e spegne il dispositivo allo scadere del tempo impostato. Ad oggi, la tecnologia ha sviluppato un nuovo tipo di questo elemento: l'elettronica.

Oggi l'unità elettronica può supportare non solo le sue funzioni di base, ma anche alcune aggiuntive. Alcuni di essi sono necessari, mentre altri non sono affatto necessari. Molti modelli moderni hanno una griglia, è anche controllata da un'unità di controllo.

Oggi il blocco comandi è dotato di diversi microprocessori che, a loro volta, supportano la funzionalità di altri programmi. Pertanto, l'alimentatore può essere responsabile del funzionamento di funzioni aggiuntive.

Funzioni di servizio aggiuntive:

• Orologio integrato;
• Indicatore di energia;
• Sbrinamento automatico;
• Un segnale acustico che indica l'operazione completata.

L'unità elettronica è strettamente correlata al pannello display e alla tastiera. La parte più importante di tale unità è l'unità relè. È responsabile del funzionamento del ventilatore, del termoconvettore, della lampada incorporata e persino di un magnetron.

Frequenza microonde: magnetron e suoi componenti

Il principio di funzionamento del forno a microonde è che il magnetron, all'accensione del microonde, inizia a rilasciare energia, per poi essere già convertito in calore. Questo calore viene utilizzato per riscaldare il cibo. Il magnetron si traduce come un diodo elettrico a vuoto, che consiste in un anodo di rame. Questa è la parte più costosa della stufa.

Il riscaldamento del cibo all'interno del microonde avviene sotto l'influenza della radiazione elettromagnetica, cioè delle onde radio a microonde. A causa del fatto che le onde radio penetrano in profondità nel prodotto riscaldato, questo viene riscaldato in modo molto rapido ed efficiente.

Decifrare un magnetron è un dispositivo che produce un'enorme quantità di calore a causa della frequenza di radiazione. La frequenza di radiazione è di 2,4 GHz. L'efficienza (efficienza) del magnetron è dell'80% e il consumo di energia di questo tipo di forno durante la radiazione può essere di 1100 W.

Il dispositivo magnetron è costituito dalle seguenti parti:

• L'anodo cilindrico ne è la base, composta da 10 settori, ciascuno dei quali è in rame;
• Al centro c'è un catodo con un filamento;
• Le parti terminali sono occupate da magneti, creano il campo magnetico necessario alla radiazione;
• Porta a un'antenna che emette energia, un anello di filo.

Con l'aiuto dell'antenna radiante, l'energia entra prima nella guida d'onda e poi nella camera del forno. La tensione fornita all'anodo è di 4 mila watt, il filamento è di 3 mila watt. Il corpo del magnetron si trova in un radiatore di plastica, dove una ventola incorporata soffia aria su di esso e un fusibile speciale è responsabile del surriscaldamento.

Il dispositivo e il principio di funzionamento del forno a microonde (video)

In inglese, un tale detto Forno a microonde può essere decifrato come un forno a microonde. Questo design è un elettrodomestico che funziona con l'elettricità e si differenzia per il fatto che scongela o riscalda il cibo molto rapidamente. Ciò è dovuto alle radiazioni a microonde.

Vishnyakov Vasily Nikolaevich 1360

Il forno a microonde ha da tempo preso posto nella cucina di un appartamento o di una casa privata, nella sala ricreativa di un ufficio moderno e dietro il bar di piccoli caffè. La facilità d'uso crea un'impressione ingannevole di semplicità del design e poche persone pensano ai principi di funzionamento di un elettrodomestico così familiare.

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Un po' di fisica

Da tempo immemorabile, decine di tipi di radiazioni elettromagnetiche hanno permeato l'etere. La luce del sole e delle stelle, il calore proveniente dal fuoco e il misterioso ultravioletto che dona alla pelle una tinta bronzo o cioccolato sono solo diverse manifestazioni dello stesso processo fisico.

Diverse lunghezze d'onda influenzano i sensi umani in modi diversi; l'esistenza di molti può essere indovinata solo da segni indiretti. La luce visibile (lunghezza d'onda da 380 a 780 nm) provoca reazioni chimiche nelle cellule della retina, formando un'immagine del mondo circostante. Il calore riscaldante del fuoco (da 2,5 a 2000 micron) è invisibile alla vista, ma assorbito dalla superficie della pelle, donando una sensazione di benessere e pace.

Le onde UHF, con una lunghezza d'onda da 10 a 100 cm e una frequenza da 300 MHz a 3 GHz, sono assorbite al meglio dalle molecole di acqua polare. Entrando nella zona di azione del campo elettromagnetico, le molecole di H2O si dispongono in strutture ordinate disposte lungo le linee di forza. Poiché il campo è variabile, le molecole si riorganizzano costantemente, collidendo tra loro e trasferendo le loro vibrazioni ai loro "vicini". E cosa c'entra il riscaldamento? E nonostante il fatto che la temperatura di qualsiasi corpo, omogeneo o meno, sia direttamente proporzionale all'energia cinetica dei suoi atomi e delle sue molecole. Più intensi sono i movimenti vibrazionali, maggiore è la temperatura. Questo processo di conversione dell'energia delle onde elettromagnetiche nell'energia termica di un corpo fisico è chiamato "spostamento di dipolo".

E poiché la maggior parte dell'acqua - fino al 98% della massa - contiene materia organica animale e vegetale, le onde dell'ordine del decimetro sono le più adatte per riscaldarsi e, di conseguenza, per cucinare.

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Come funziona il microonde?

Il cuore dell'intera struttura è un emettitore di onde decimali o magnetron. Si tratta infatti di un potente tubo elettronico integrato da una sorgente esterna di campo magnetico. Gli elettroni, diretti dal catodo all'anodo, vengono deviati sotto l'influenza di un campo magnetico esterno costante, muovendosi in un'orbita sempre più curva. Le nuvole di elettroni così formate presentano difetti o "wormhole" nella loro struttura, la cui comparsa e scomparsa è accompagnata dalla generazione di un'onda elettromagnetica. Il magnetron di un forno a microonde domestico emette una frequenza d'onda di 2450 MHz. Questa frequenza è più completamente assorbita dalle molecole di H2O, che è stata stabilita sperimentalmente.

Un trasformatore ad alta tensione è responsabile della fornitura di energia al magnetron, un dispositivo in grado di convertire la corrente alternata di una rete domestica standard in corrente continua ad alta tensione. La radiazione viene emessa nella camera di lavoro attraverso la guida d'onda del magnetron, un foro nella camera di lavoro della lampada, ricoperto da un materiale trasparente per una determinata lunghezza d'onda.

La camera di lavoro del forno a microonde è in metallo, dotata di una porta metallizzata a chiusura ermetica. Di norma, è anche dotato di una tavola rotante, progettata per il riscaldamento uniforme degli alimenti.

C'è anche un'unità di controllo responsabile della scelta della potenza e della durata del magnetron. La regolazione della potenza del forno è stata implementata in modo interessante. Il magnetron fornisce una quantità costante di energia per unità di tempo. La variazione delle caratteristiche di potenza è ottenuta mediante un certo numero di accensioni e spegnimenti dell'emettitore al minuto. Questa tecnica è chiamata modulazione di larghezza di impulso. A seconda del modello, il forno a microonde può essere dotato di una griglia al quarzo o con resistenza e di un ventilatore per la cottura a convezione.

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Un po' di storia

Il brevetto per il primo magnetron fu rilasciato nel 1924 al fisico ceco A. Zhachek. Poco dopo, furono creati modelli funzionanti in URSS e in Giappone. Per molto tempo, i magnetron sono stati utilizzati come sorgenti di onde radio a banda centimetrica per i sistemi radar.

Il primo forno a microonde è stato brevettato dal fisico americano Percy Spencer. Mentre lavorava in laboratorio per migliorare il sistema radar, Spencer dimenticò il suo panino sul magnetron acceso. Dopo un po', la sua attenzione fu attratta dal delizioso profumo di pane abbrustolito, formaggio e pancetta.

Nel 1949 iniziò la produzione in serie di forni a microonde per ordini militari. Il primo modello era di dimensioni umane, pesava 340 chilogrammi e costava fino a $ 3.000. Con una potenza di 3 kW, veniva utilizzato esclusivamente per lo scongelamento rapido degli alimenti.

In URSS, i primi forni a microonde sono comparsi all'inizio degli anni '80 del XX secolo. La produzione è stata avviata negli stabilimenti ZIL e Yuzhmash. Successivamente, la produzione è stata gestita dal Tambov "Electropribor" e dall'impianto di costruzione di macchine Dneprovsky.

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Leggende e miti del microonde

Come ogni elettrodomestico diffuso, il microonde ha acquisito non solo sostenitori, ma ardenti oppositori di qualsiasi "diavolo". Nelle loro bocche, un innocente pezzo di latta e una matassa di fili acquisirono proprietà davvero terribili, che il povero Percy Spencer non aveva mai sospettato.

• Il forno a microonde si trasformerà in una bomba se metti un oggetto di ferro all'interno e premi il pulsante di accensione. Non è vero, è solo che scintille belle, ma assolutamente sicure, provocate dalle correnti vaganti di Foucault, scorrono nella camera di lavoro.
• Se accendi la stufa con la porta aperta o non ben chiusa, la potente radiazione a microonde distruggerà tutta l'elettronica entro un raggio di diversi metri. Non è vero, non è consigliabile cucinare solo i telefoni cellulari nel microonde, e anche allora a causa dell'odore difficile della plastica bruciata.
• Le uova in guscio non devono essere cotte nel microonde. No tu puoi. È vero, è difficile lavare la camera di lavoro in seguito. Il vapore generato dall'ebollizione delle proteine ​​e del tuorlo romperà il guscio e disperderà il contenuto in tutto il forno.

E infine

Ci auguriamo che dopo aver letto questo materiale, il lettore abbia una comprensione più chiara dei principi fisici alla base del funzionamento di un forno a microonde. Ciò, a sua volta, ti consentirà di sbarazzarti di paure e fobie divertenti, ma così tenaci di fronte a un elettrodomestico ordinario ed estremamente utile!

dillo agli amici

Il forno a microonde è diventato parte della vita di tutti i giorni ed è diventato uno degli attributi indispensabili di ogni appartamento. Questo elettrodomestico consente di riscaldare o cuocere i cibi in pochi minuti utilizzando radiazioni invisibili alla vista.

Ma per scoprire da dove proviene questa radiazione e quanto sia sicura per l'uomo, è necessario comprendere la struttura e il principio di funzionamento del magnetron del forno a microonde, che è il generatore di onde ad alta frequenza.

Magnetron

Cosa sono le microonde e come riscaldano il cibo

Il microonde è chiamato radiazione elettromagnetica con una lunghezza d'onda da 1 mm a 1 M. Questo tipo di radiazione viene utilizzato non solo per scopi domestici, ma anche nei sistemi di navigazione e radar e garantisce anche il funzionamento delle comunicazioni cellulari e della televisione satellitare.

Le microonde possono essere generate sia artificialmente che naturalmente (ad esempio sul sole). Un altro nome per le microonde è radiazione ad altissima frequenza o microonde.

Tutti i tipi di forni a microonde domestici hanno un'unica frequenza di radiazione pari a 2450 MHz. Questo valore è uno standard internazionale a cui i produttori di elettrodomestici devono attenersi rigorosamente in modo che i loro prodotti non interferiscano con il funzionamento di altri dispositivi a microonde.

Radiazione a microonde

L'effetto termico delle radiazioni a microonde è stato scoperto dal fisico americano Percy Spencer nel 1942. Fu lui a brevettare l'uso di un dispositivo che genera microonde per cucinare, iniziando così l'uso dei forni a microonde nella vita di tutti i giorni.

Nei decenni successivi, questa tecnologia è stata perfezionata, il che ha permesso la produzione in serie di dispositivi semplici ed economici per il veloce.

Per riscaldare qualsiasi materiale in un forno a microonde, è necessaria la presenza di molecole di dipolo, cioè molecole con cariche elettriche opposte ad entrambe le estremità.

L'acqua è la principale fonte di cibo negli alimenti. Sotto l'influenza della radiazione ad altissima frequenza, queste molecole iniziano ad allinearsi lungo le linee di forza del campo elettromagnetico, cambiando direzione circa 5 miliardi di volte al secondo. L'attrito che si verifica tra di loro è accompagnato dal rilascio di calore, che riscalda il cibo.

Tuttavia, le microonde non sono in grado di penetrare più in profondità di 2-3 cm dalla superficie del prodotto, quindi tutto sotto questo strato si riscalda a causa della conduttività termica delle aree riscaldate.

Riscaldare i cibi con il microonde

Dispositivo Magnetron e sua applicazione

Nella maggior parte dei tipi di tecnologia a microonde, il generatore di oscillazioni a microonde è un magnetron. I dispositivi simili nel loro principio di funzionamento - klystron e platinotron - non sono così diffusi. Il magnetron è stato utilizzato per la prima volta nei forni a microonde nel 1960. Il più comunemente usato nella tecnologia è un magnetron multi-risonatore, che consiste di diversi componenti:

1. Anodo. È un cilindro di rame, diviso in settori con spesse pareti metalliche. Queste cavità volumetriche sono i risonatori che creano un sistema di oscillazione anulare. All'anodo viene applicata una tensione di circa 4000 volt.
2. catodo. Si trova nella parte centrale del magnetron ed è un cilindro con all'interno un filamento. In questa parte del dispositivo vengono emessi elettroni. Il riscaldatore (filamento) è alimentato con una tensione di 3 volt.
3. Magneti ad anello. Elettromagneti o magneti permanenti ad alta potenza situati nelle parti terminali del dispositivo sono necessari per creare un campo magnetico diretto parallelamente all'asse del magnetron. Anche il movimento degli elettroni viene effettuato in questa direzione.
4. Anello di filo. È collegato al catodo, fissato nel risonatore e portato all'antenna radiante. L'anello viene utilizzato per emettere radiazioni a microonde nella guida d'onda, dopodiché entrano nella camera a microonde.

Dispositivo magnetron

A causa della semplicità del design e del basso costo, i magnetron hanno trovato applicazione in molte aree, ma sono i più utilizzati:

• Nei forni a microonde. Oltre a cuocere e scongelare velocemente i cibi nei forni domestici, i magnetron consentono anche di svolgere attività di produzione. Un forno a microonde industriale può eseguire il riscaldamento, l'essiccazione, la fusione, la tostatura e altro ancora. Allo stesso tempo, è importante ricordare che il microonde non può essere acceso quando vuoto, poiché in questo caso la radiazione non verrà assorbita da nulla e tornerà alla guida d'onda, il che può portare alla sua rottura.
• Nel radar. L'antenna radar collegata alla guida d'onda è in realtà un'alimentazione conica e viene utilizzata in combinazione con un riflettore parabolico (piatto). Il magnetron genera potenti brevi impulsi di energia con una corta lunghezza d'onda, parte dei quali, essendo riflessa, viene nuovamente inviata all'antenna e quindi ad un ricevitore sensibile, che elabora il segnale e lo visualizza sullo schermo.

Magnetron nel radar

Come funziona il magnetron

Un forno a microonde funziona convertendo l'energia elettrica in radiazione elettromagnetica ad altissima frequenza, che mette in movimento le molecole d'acqua negli alimenti. Le molecole di dipolo, cambiando continuamente direzione, generano calore, che consente di riscaldare rapidamente il cibo, mantenendo le loro proprietà benefiche. Il dispositivo che genera microonde è un magnetron.

Un magnetron, infatti, è un diodo elettrovuoto, che sfrutta il fenomeno dell'emissione termoionica. Questo fenomeno si verifica quando la superficie dell'emettitore o del catodo viene riscaldata. Sotto l'influenza dell'alta temperatura, gli elettroni più attivi tendono a lasciare la sua superficie, ma ciò accadrà solo quando viene applicata una tensione all'anodo. In questo caso, sorge un campo elettrico e gli elettroni iniziano a spostarsi verso l'anodo, dirigendosi lungo le sue linee di forza. Se gli elettroni si trovano nella zona di azione di un campo magnetico, le loro traiettorie deviano nella direzione della direzione delle linee di forza.

Diodo a vuoto

L'anodo del magnetron ha la forma di un cilindro con un sistema di cavità, o risonatori, all'interno del quale è presente un catodo con un filamento. Due magneti ad anello situati ai bordi dell'anodo creano un campo magnetico all'interno dell'anodo, grazie al quale gli elettroni non si spostano direttamente dal catodo all'anodo, ma cambiano la loro traiettoria, ruotando attorno al catodo. Vicino ai risonatori, gli elettroni cedono loro parte della loro energia, che porta alla formazione di un potente campo a microonde nelle loro cavità, che viene portato fuori con l'aiuto di un anello di filo collegato all'antenna radiante.

Per attivare il magnetron, è necessario applicare all'anodo un'alta tensione dell'ordine di 3-4 mila volt. Pertanto, il magnetron è collegato alla rete elettrica domestica tramite un trasformatore ad alta tensione. Inoltre, il circuito di commutazione del forno a microonde comprende una guida d'onda che trasmette la radiazione all'interno della camera, un circuito di commutazione, un'unità di controllo ed elementi di protezione e raffreddamento. Inoltre, le pareti interne della camera e la sottile rete metallica sullo sportello del dispositivo impediscono la fuoriuscita di radiazioni.

Circuito di commutazione magnetron

In che modo un magnetron influisce sulla potenza delle microonde

La maggior parte dei moderni produttori di forni a microonde offre una scelta di wattaggio dello strumento. Questo parametro, a sua volta, determina la modalità di funzionamento (scongelamento o riscaldamento) e la velocità di riscaldamento degli alimenti. Tuttavia, le caratteristiche progettuali del magnetron non consentono di ridurne la potenza, quindi, per ridurre l'intensità del riscaldamento, viene fornita energia a intervalli regolari. Queste pause nel funzionamento del magnetron si possono notare se si accende il microonde a potenza media e si ascolta il suono del suo funzionamento.

Non molto tempo fa, alcuni produttori di elettrodomestici hanno annunciato la comparsa di numerosi modelli di forni a microonde con un circuito di alimentazione inverter. L'uso di questo schema ha permesso non solo di aumentare il volume dello spazio utilizzabile nella camera riducendo le dimensioni dell'emettitore, ma anche di ridurre il consumo energetico del dispositivo. A differenza dei modelli convenzionali, la temperatura di riscaldamento nei forni di tipo inverter cambia gradualmente, ma il loro costo è di un ordine di grandezza superiore.

Raffreddamento e protezione del magnetron

Durante il funzionamento, il magnetron emette una grande quantità di calore, quindi sul suo corpo è installato un radiatore. Poiché il surriscaldamento è la ragione principale del guasto del magnetron, vengono utilizzati anche altri metodi per proteggerlo:

1. Relè termico. Questo dispositivo viene utilizzato per proteggere il magnetron, nonché la griglia, se disponibile nel modello. Il termofusibile è dotato di una piastra bimetallica che può essere regolata ad una temperatura specifica. Se questo valore viene superato, si piega e apre il circuito di potenza.
2. Fan. Non solo soffia aria fresca sul radiatore magnetron, ma svolge anche una serie di altre utili funzioni, come il raffreddamento dei componenti elettronici del dispositivo, la circolazione dell'aria all'interno della camera quando il grill è in funzione e l'eliminazione del vapore caldo all'esterno tramite speciali buchi.
3. Sistema di bloccaggio. Diversi microinterruttori controllano la posizione della porta del microonde, impedendo l'accensione del magnetron quando è aperto.

Relè termico

È possibile sostituire il magnetron?

Il vantaggio principale dei moderni magnetron a microonde per uso domestico è la loro intercambiabilità. I magnetron di altri produttori saranno adatti a vari modelli di forni a microonde, quindi possono essere cambiati se necessario. In questo caso, l'unico requisito necessario sarà la conformità in termini di potere. Puoi acquistare un magnetron in molti negozi di elettronica, ma per fare la scelta giusta, devi capirne i parametri e l'etichettatura. Molto spesso, i seguenti modelli di magnetron sono installati nei forni a microonde:

• 2M 213 (potenza nominale 600 W e 700 W sotto carico);
• 2M 214 (1000 W);
• 2M 246 (1150 W - potenza massima).

Anche dopo aver studiato tutti i parametri necessari di questo dispositivo, non è consigliabile sostituire il magnetron a casa. In primo luogo, sarà abbastanza difficile rimuoverlo da soli e, in secondo luogo, solo uno specialista qualificato può garantirne il funzionamento sicuro dopo l'installazione.

Configurazione standard del magnetron

Diagnostica dei malfunzionamenti e le ragioni del loro verificarsi

La sostituzione di un magnetron può comportare costi finanziari piuttosto significativi, quindi prima di acquistare un nuovo dispositivo, è necessario diagnosticare quello vecchio per assicurarsi che sia davvero difettoso. Il controllo può essere effettuato a casa utilizzando un tester convenzionale. Ciò richiederà:

1. Scollegare il microonde dalla rete.
2. Rimuovere la copertura protettiva e ispezionare visivamente la parte.
3. "Chiama" gli elementi principali del circuito stampato utilizzando un tester o un "multimetro".
4. Ispezionare il termostato.

Diagnostica

Alla fine della diagnosi, si possono trarre conclusioni sul malfunzionamento di alcune parti. Le ragioni principali del guasto del magnetron includono quanto segue:

• Tappo del tubo a vuoto difettoso. Puoi sostituirlo da solo semplicemente raccogliendo un cappuccio simile da un altro magnetron. I sedili per tali cappucci hanno una configurazione standard.
• Rottura del riscaldatore. Se caricato o caricato in modo improprio, il magnetron si surriscalda, il che può portare a un eccessivo riscaldamento e rottura del filamento. Per diagnosticarlo, è necessario misurare la resistenza tra le gambe del condensatore. Se il suo valore è compreso tra 5-7 Ohm, il riscaldatore è in buone condizioni.
• Rottura del condensatore passante. Se il tester non mostra un valore di resistenza "infinito" tra i suoi contatti, il condensatore deve essere sostituito.