a mikrohullámok nagyon hasznos szakácseszköz. Kompakt, apró, de hihetetlenül sokoldalú gépek-szóval hogyan működnek?

hihetetlen mennyiségű tudomány és mérnöki munka van a mikrohullámok mögött, de mind könnyen érthető és emészthető bitekre bontható.

a mikrohullámú sütők elsősorban mikrohullámú sugárzás generálásával működnek-amely áthalad az élelmiszeren, szakács. A mikrohullámok nem jellemzőek a mikrohullámú sütőkre, inkább elektromágneses hullámok egy olyan formája, amelynek hullámhossza 300 MHz és 300 GHz közötti frekvenciatartományban van (körülbelül 1 m és 1 mm hullámhossz). A mikrohullámú sütők általában 2450 MHz frekvenciát használnak (12,24 cm hullámhossz).

más típusú sugárzáshoz képest a mikrohullámok a rádióhullámok közé esnek, amelyek általában hosszabbak, az infravörös hullámok pedig rövidebbek.

mi teszi a mikrohullámokat olyan szakácsra, hogy csak a vízmolekulákkal kölcsönhatásba lépnek.

A mikrohullámú sütők mögötti tudomány

a mikrohullámú sütők belsejében a mikrohullámok egy magnetron nevű eszköz segítségével jönnek létre. Magjukban a magnetronok nagyfeszültségű motorok, amelyek a mechanikai munka helyett mikrohullámok formájában energiát bocsátanak ki.

a mikrohullámú sütő belsejében egy transzformátor növeli a villamos energiát a fali aljzatból, 120V az Egyesült Államokban, vagy 110V Európában, körülbelül 4000 V-ra. Ez a megnövekedett feszültség szükséges a magnetron táplálásához, ami egy izzószál felmelegedését okozza a készülék magjában. Ahogy ez az izzószál felmelegszik, elektronok szabadulnak fel. A mikrohullámú sütő ezeket az elektronokat működésbe hozza.

kör alakú mágnes található a fűtött izzószál közelében. Általában az izzószál által felszabaduló elektronok vonzódnak az anódhoz, de a mágnes elhelyezése miatt az elektronok visszafordulnak az izzószálhoz. Ez az elektronok hurokozása valójában mikrohullámokat hoz létre.

mindez egy kicsit bonyolultnak hangzott, és diagramok nélkül is megmagyarázható. Ahhoz, hogy mélyebben belemerüljön a magnetronok és végső soron a mikrohullámok működésének megértésébe, nézze meg az alábbi videót.

biztonságos-e a mikrohullámú sütő mellett állni?

az egyik népszerű mítosz a mikrohullámokról az, hogy rákot okozhatnak. Ez származhatnak a szó használata ‘sugárzás’ leírja, hogyan működnek, valamint a félelem, hogy a mikrohullámú sugárzás is szivárog ki a mikrohullámú sütő. A sugárzás ebben az esetben olyan energiára utal, amely egy forrásból sugárzik, nem pedig radioaktivitásra.

a mikrohullámok azonban nem tartalmaznak elegendő energiát az anyagok ionizáció útján történő kémiai megváltoztatásához-ezek a nem ionizáló sugárzás példája. Más típusú elektromágneses hullámok, például az ultraibolya és a röntgensugarak fotononként több energiával rendelkeznek, így rákot okozhatnak.

kapcsolódó: 9 dolog, amit tényleg nem szabad mikrohullámú

mikrohullámok, természetesen, okozhat fűtés, égés, de mikrohullámú sütők mind úgy tervezték, egy fém háló az ajtón a készülék, hogy tartsa a mikrohullámok szivárog ki. Ezek a fém hálók elég nagyok ahhoz, hogy láthassa az étel szakácsát, de a lyukak nem elég nagyok ahhoz, hogy a mikrohullámok átcsúszjanak. A mikrohullámú sütők beépített biztonsági eszközökkel is rendelkeznek, amelyek nem teszik lehetővé a sütő működését, amíg az ajtó nyitva van.

tehát a nap végén nem lesz rák, ha túl közel állsz a mikrohullámú sütőhöz, mert a sugarak nem ionizálódnak, és szakács sem lesz.

tehát átjutottunk az alapvető tudományon, de még mindig nem fedtük le, hogy pontosan miért működnek a mikrohullámok olyan jól, hogy gyorsan melegítsék az ételt.

hogyan melegítik fel a mikrohullámok a vízmolekulákat

a mikrohullámú sütőben használt mikrohullámokat olyan antennán keresztül küldik ki, amely a készülék szakácsterületébe irányítja őket. A hullámok a készülék belsejében vannak, köszönhetően a szilárd fém falak (háló ajtó). Ezeket a mikrohullámokat ezután az élelmiszer belsejében lévő vízmolekulák szívják fel. A mikrohullámok energiája miatt a vízmolekulák gyorsan rezegnek, ami felmelegíti az ételt.

lényegében, mivel a vízmolekulák könnyen felszívják a mikrohullámokat, amelyek miatt a molekulák gyorsan rezegnek, ez olyan mechanizmussá válik, amely a mikrohullámú energiát hőenergiává alakítja. Csakúgy, mint egy bütyök és görgő egy mechanikus eszköz átalakítására forgási energia lineáris mozgás, így is a kölcsönhatások a mikrohullámok és vízmolekulák egy módja átalakítására mikrohullámú energia hőenergiává.

de miért csak a vízmolekulák rezegnek? A vízmolekulák polárisak, vagyis pozitív töltésű oldaluk és negatív töltésű oldaluk van. A mikrohullámoknak van egy pozitív gerincük és egy negatív gerincük, mint bármelyik hullámnak. Ahogy a mikrohullámok a mikrohullámú sütő belsejében mozognak, a vízmolekulák megpróbálják összehangolni pólusaikat a mikrohullámú sütővel. Mivel a mikrohullámok gyorsan mozognak a készülék belsejében, a vízmolekulák gyorsan megpróbálják összehangolni magukat a hullámok mozgásával.

milyen gyorsan történik ez? A pozitív és negatív mezők másodpercenként nagyjából 2,5 milliárdszor mozognak. Ha ezt a hatást a vízmolekula reakciójával kombináljuk, elkezdhetjük felismerni, hogy a mikrohullámok milyen gyorsan és hatékonyan szakácsolják az ételt.

miért egyenetlenül szakács a mikrohullámok?

az utolsó kérdés, amire válaszolnunk kell, hogy miért vannak gyakran halott foltok a mikrohullámú sütők belsejében. Például, miért van az étel középpontja gyakran sokkal hidegebb, mint a szélek?

Ez azért fordul elő, mert a mikrohullámok egy része végül megszünteti egymást. Gyakran előfordul, hogy ezek a törlési helyek lokalizálódnak, ami azt jelenti, hogy a mikrohullámú sütő egyes területei nem kapnak “hőt”.

kapcsolódó: a tudomány azt mondja, hogy a TEA készítésének legjobb módja a mikrohullámú sütő

lényegében, amikor egy hullám csúcsa eléri egy másik hullám völgyét, az eredmény egy törölt hullám. Ez az oka annak, hogy a legtöbb mikrohullámú sütő forgó edényt használ a szakács egyenletes biztosítása érdekében.

tehát így működnek a mikrohullámú sütők. Ezek olyan készülékek, amelyek mágneseket használnak elektromágneses sugárzás előállítására egy adott hullámhosszon, amely az élelmiszerben lévő vízmolekulákra irányul, ami miatt gyorsan rezegnek és felmelegednek. Legközelebb, ha szakács valamit a mikrohullámú, akkor nem néz rá ugyanúgy.