Микроволновая печь

Микроволновая печь

Микроволновая печь — бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или быстрого подогрева пищи, а также для размораживания продуктов. В отличие от других устройств (например, духовки или русской печи) разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не на поверхности, а по всему объёму. Это существенно сокращает время приготовления.

Принцип работы

Нагревание  продуктов в микроволновой печи происходит из-за значительного поглощения микроволнового излучения водой  и другими диэлектриками, содержащимися в продуктах. Большое поглощение сверхвысокочастотного излучения водой связано с наличием у молекул воды большого дипольного момента. Дипольный момент — физическая величина, характеризующая свойства диполя. Электрический дипольный момент равен произведению положительного заряда электрического диполя на расстояние между зарядами и направлен от отрицательного заряда к положительному. Магнитный дипольный момент контура с током пропорционален произведению силы тока на площадь контура и направлен перпендикулярно плоскости контура так, что с его конца ток виден текущим против часовой стрелки. Дипольный момент определяет электрическое (магнитное) поле диполя на большом расстоянии от него, а также воздействие на диполь внешнего электрического (магнитного) поля.

. Это можно себе представить  следующим образом: молекула воды, когда к ней приложено электрическое  поле, всегда стремится сориентировать  себя вдоль поля, подобно тому, как стрелка компаса стремится  установиться вдоль магнитного поля Земли. Однако, в поле сверхвысокочастотной электромагнитной волны направление электрического поля меняется с очень высокой частотой (более миллиарда раз в секунду), и молекуле приходится постоянно вращаться. При столкновениях быстро вращающихся молекул часть энергии вращения переходит в энергию поступательного движения, что в конечном итоге приводит к повышению температуры воды.

Меры  предосторожности

Если  печь работает без нагрузки, излучение  не поглощается в камере, ему приходится поглощаться внутри источника, что приводит к его перегреванию и порче печи. Если у печи слишком малая загрузка, рекомендуется дополнительно поставить в камеру стакан воды, для поглощения избыточного излучения.

Микроволновое излучение не может проникать  внутрь металлических предметов, поэтому нельзя готовить еду в металлической посуде. Если металлическая посуда закрытая, то излучение вообще не поглощается и печь может выйти из строя. В открытой металлической посуде приготовление в принципе возможно, но эффективность его на порядок меньше (т. к. излучение не проникает со всех сторон). К тому же, вблизи острых краёв металлических предметов возможно появление искр.

Нежелательно помещать в микроволновую  печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — тонкий слой металла обладает большим сопротивлением и сильно нагревается вихревыми токами, это может разрушить посуду в области металлического напыления. В то же время, металлические предметы без острых краёв, изготовленные из толстого металла, сравнительно безопасны в микроволновой печи.

Нельзя приготавливать в микроволновой  печи жидкость в герметично закрытых емкостях и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри них они взрываются.

Опасно нагревать в микроволновке  дистиллированую воду, т. к. она способна к перегреванию, т. е. к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна потом вскипеть очень резко и в неожиданный момент. То же может относиться и к кипячёной воде, в особенности в сосудах с узким горлышком.

Особенности

Приготовление пищи в микроволновой  печи имеет некоторые особенности. Так, поскольку нагревание происходит по всему объёму, никогда не образуется румяной корочки. При нагреве  сверхвысокочастотным излучением продукты сильно высушиваются, причём практически по всему объёму. Некоторые продукты, например мясо, картофель некоторые виды теста, для приготовления требуют не просто нагревания, а длительного воздействия высокой температуры. Эти продукты мало подходят для приготовления в микроволновой печи.

Устройство

Основные компоненты микроволновой  печи 

источник микроволн

1- магнетрон

2- источник высоковольтного питания  магнетрона

3- цепь управления

4- волновод для передачи микроволн  от магнетрона к камере      

5- металлическая камера с металлизированной дверцей, в которой концентрируется микроволновое излучение и куда помещается пища

6- вспомогательные элементы

7- вращающийся столик в камере

8-схемы обеспечивающие безопасность (блокировки)

9-вентилятор, охлаждающий магнетрон  и продувающий камеру для удаления газов, образующихся при приготовлении пищи.

История

Американский инженер Перси  Спенсер впервые заметил способность  сверхвысокочастотного излучения  к нагреванию продуктов и запатентовал микроволновую печь. Спенсер работал  в момент изобретения в компании Райтеон (Raytheon), занимающейся изготовлением оборудования для радаров. По легенде, когда он проводил эксперименты с очередным магнетроном, Спенсер заметил, что кусок шоколада в его кармане расплавился. По другой версии, он заметил, что нагрелся бутерброд, положенный на включённый магнетрон.

Патент  на микроволновую печь был выдан  в 1946 году. Первая микроволновая печь была построена фирмой Райтеон и была предназначена для быстрого промышленного приготовления пищи. Её высота была примерно равна человеческому росту, масса 340 кг, мощность 3 кВт, что примерно в три раза больше мощности современной бытовой СВЧ печи. Стоила эта печь около 3000 $. Она использовалась, в основном, в солдатских столовых и столовых военных госпиталей.

Первая  серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой «Шарп» в 1962 году. Первоначально спрос на новое изделие был невысок.

В настоящее время микроволновая  печь — один из самых популярных бытовых электроприборов.