Схема і принцип роботи мікрохвильовки

Мікрохвильові печі, які ще називають СВЧ-печі, давно стали звичайним приладом на кухні. В основному їх використовують для розігріву їжі, хоча ці пристрої можуть виконувати і інші функції. Дія цих апаратів відрізняється від електричних плит, тому багатьох господинь цікавить таке питання, як принцип роботи мікрохвильової печі.

Опис і пристрій

Мікрохвильова піч представляє собою пристрій, призначений для швидкого розігріву їжі. Крім цього, в ній можна за лічені хвилини розморозити продукти, а також готувати нескладні страви. Букви в назві СВЧ-печі можна розшифрувати як надвисокі частоти. Принцип дії цього приладу грунтується на перетворенні випромінювання радіохвиль надвисокої частоти.

Електромагнітне поле, створюване всередині приладу, переходить в теплову енергію, в результаті чого відбувається нагрівання продуктів. Цим мікрохвильова піч відрізняється від інших пристроїв для приготування їжі (електричних і газових плит, духовок).

Особливістю цього процесу є те, що нагрів проводиться з проникненням радіохвиль всередину продуктів, а не тільки на поверхні. Це сильно скорочує час розігріву їжі.

Для того щоб зрозуміти принцип роботи цього апарату, потрібно розглянути пристрій мікрохвильової печі. Основними частинами її є:

• камера, всередину якої закладаються продукти;
• трансформатор-стабілізатор;
• магнетрон;
• хвилевід для подачі радіохвиль;
• вентилятор для охолодження магнетрона;
• тарілка;
• електронний блок управління.

Дія основного елемента

Магнетрон є основним елементом даного пристрою. Він випромінює хвилі високої частоти, які згодом перетворюються в теплову енергію. Джерелом живлення для магнетрона служать трансформатори. У побутових приладах магнетрон має потужність близько 700-1000 Вт. Він може сильно нагріватися в процесі роботи.

Для його охолодження прилади часто оснащуються вентилятором. Вентилятор забезпечує безперебійну роботу магнетрона, а також більш рівномірне переміщення повітряних мас усередині приладу. Завдяки цьому, продукти нагріваються рівномірно по всьому об'єму.

У мікрохвильових печах використовується частота радіохвиль, що дорівнює 2450 мегагерц (один мегагерц означає кількість коливань хвиль в секунду, що дорівнює мільйону). Молекули, що знаходяться в полі дії радіохвилі, переміщаються з величезною швидкістю. При цьому виробляється велика кількість тепла, за рахунок чого розігрівається їжа всередині мікрохвильовки.

Для розуміння того, як працює мікрохвильова піч, потрібно згадати фізику. Всі продукти складаються з молекул. У будь-якій їжі присутні молекули жирів, вуглеводів, води і т. д. Для того щоб розігріти будь-який продукт за допомогою радіохвиль, в ньому необхідно присутність дипольних частинок. Дипольні частинки - це такі, які мають два різних заряду: негативний і позитивний.

Багато молекул, що містяться в їжі, є дипольними (це і молекула води, яка знаходиться практично в усіх продуктах). Якщо поблизу немає електричного поля, частки знаходяться в довільному (хаотичному) стані. Коли частинки потрапляють під його вплив, вони розподіляються відповідно до силових ліній. Молекули повертаються плюсовим зарядом в одному напрямку, а мінусовим - в іншому.

У момент, коли електричне поле змінює свою полярність, частинки змінюють напрямок і повертаються на 180 градусів. Як було описано вище, це відбувається з величезною швидкістю. В результаті відбувається підвищене виділення тепла. Тому всередині мікрохвильовки відбувається швидке нагрівання продуктів, чого не можна досягти, використовуючи інші електричні прилади.

З магнетрона радіохвилі потрапляють всередину камери за допомогою хвилеводу. Це канал, який має металеву поверхню. Металеві пластини відображають електромагнітні хвилі.

Високочастотні хвилі можуть проникати всередину продуктів не більше, ніж на 3 сантиметри. У зв'язку з цим можна зробити висновок, що первинний нагрів проводиться за рахунок поширення радіохвиль в верхньому шарі продукту. Далі він продовжує нагріватися внаслідок ефекту теплопровідності. Молекули нагріваються один від одного і тепло поширюється далі.

Виходячи з вищесказаного, можна зрозуміти, що для більш рівномірного розігрівання продукту, що має великий обсяг, потрібно збільшити час прогріву, щоб теплова енергія поширилася всередину. При цьому потрібно знизити потужність приладу, щоб верхня частина не підгоріла.

Наприклад, якщо ви запікаєте або розігріваєте великий шматок курки, краще включити піч на середню потужність, а час збільшити на кілька хвилин. Це дасть можливість продукту прогрітися рівномірно всередині і зовні.

Багато хто стикався з таким явищем, коли суп, розігрівали в глибокому посуді, виходить зверху дуже гарячим, а знизу залишається холодним. Це відбувається тому, що молекули, що знаходяться нижче рівня в 3 см, не встигають розігрітися. В такому випадку краще розігрівати їжу в кілька етапів, дістаючи ємність і перемішуючи суп.

Інші компоненти

Рівномірному прогріванню продукту з усіх боків допомагає тарілка, яка знаходиться в центрі камери та обертається. Безперервно обертаючись, вона дозволяє продуктам, які перебувають на ній, нагріватися поступово і рівно по всьому об'єму.

Дверцята мікрохвильової печі є дуже важливим конструктивним елементом і представляє складний пристрій. Дверцята оснащується скляними пластинами, які мають високі жароміцні характеристики. Зовнішня поверхня скла залишається холодною, незважаючи на те, що всередині приладу може бути досить висока температура.

Всередині скляних елементів знаходиться спеціальний компонент у вигляді сітки, зробленої з металу. Вона призначена для відображення хвиль усередині камери. Її осередки розташовані так, що вони дають можливість спостерігати за приготуванням їжі, але не пропускають радіохвильове випромінювання. Крім того, всередині дверцят є ще один захисний елемент, що не пропускає мікрохвилі.

Дверцята ма.ть кілька функцій:

• функція спостереження за продуктом під час роботи печі;
• захист від хвильового випромінювання;
• захист від отримання опіків.

Мікрохвильові печі сконструйовані таким чином, що при відкритті дверцят апарат автоматично відключається. Це зроблено з метою безпеки.

Блок управління являє собою регулятор потужності і часу роботи. Він може бути механічним, у вигляді ручки, що обертається, або електронним. Сенсорні моделі краще, так як вони роблять експлуатацію приладу більш зручною.

Додаткові функції

Найпростіші моделі мікрохвильових печей оснащені функціями розігріву продуктів, а також їх швидкого розморожування. У них також можна готувати якісь нескладні страви, наприклад, гарячі бутерброди. Також за допомогою цього пристрою можна швидко зварити овочі або запекти рибу.

Більш складні і сучасні моделі можуть бути обладнані грилем. В таких приладах є тен для додаткового прогріву продукту. У цій мікрохвильовці ви легко зможете зробити курку-гриль, приготувати шашлик або запекти м'ясні продукти.

Ще більш корисною є функція конвекції в мікрохвильовці. Під конвекцією розуміється циркуляція гарячого повітря всередині камери, яка забезпечує рівномірний прогрів блюда. Їжа, яка готується з використанням цієї функції, краще пропікається, стає соковитіше.

Інновацією є технологія рівномірного розподілу хвиль в мікрохвильовці. У звичайних моделях радіохвилі сконцентровані в певній частині камери. В основному нагрів продукту відбувається саме на цій ділянці. У нових моделях застосовуються три магнетрона, що дозволяє здійснювати подачу хвиль в різних напрямках.

Відбиваючись від внутрішньої поверхні камери, хвилі можуть надходити в продукт з різних сторін і нагрівати його більш рівномірно. Існує технологія спіральної подачі мікрохвиль. В цьому випадку теплова енергія розподіляється ще ефективніше, поширюючись в центр і по краях блюда.

Мікрохвильова піч - дуже потрібний і корисний прилад для будинку. Він дозволяє значно полегшити приготування їжі і заощадити час і енергію господинь.