Як працює мікрохвильова піч

Мікрохвильова піч, або мікрохвильовка, є майже неодмінним атрибутом будь-якої російської кухні. Чому цей побутовий прилад настільки поширений? Справа в його швидкості - час розігріву в мікрохвильовій печі вимірюється в секундах, тоді як на плиті це займе набагато більше часу. Зручність теж грає важливу роль - мікрохвильовка невелика за розмірами і поміститься навіть в самій маленькій хрущовці. А якщо плити немає і немає можливості її поставити? Мікрохвильовка багато в чому може її замінити!

Як мікрохвильовка з'явилася на світло

"Батьком" мікрохвильовій печі по праву вважається американський фізик Персі Спенсер. Він розробляв випромінювачі надвисоких частот, і під час своїх експериментів звернув увагу, що органіка під впливом СВЧ розігрівається. Як саме це сталося, історія замовчує, однак є дві найбільш поширені версії: за однією з них, він по неуважності забув на включеному приладі бутерброд, а коли згадав про нього, він вже був сильно розігрітий. Друга версія стверджує, що Спенсер носив у кишені шоколадку, яка закономірно розтанула під впливом надвисоких частот.

Використання в побуті

Так чи інакше, виявивши "продовольчі" властивості СВЧ-випромінювання в 1942 році, вже в 45 фізик отримав на свій винахід патент. А вже через два роки, в 1947-му, американські військові розігрівали в мікрохвильовій печі свої сніданки, обіди та вечері. Що б не робила мікрохвильовка, принцип роботи її механізму військових не хвилювало - головне, що вона давала швидкий результат. Правда, мікрохвильовка в 40-ті була ще "не та" - вага приладу перевищував 300 кілограм!

Далі за справу взялася фірма Sharp - вже в 62-му вона випустила "в народ" першу модель споживчої мікрохвильовій печі. Особливої ​​сплеску інтересу вона не викликала, бо покупців відлякувала використання СВЧ-випромінювання. Надалі цією ж компанією була винайдена "обертається тарілка", а в 79-му - система електронного управління.

З чого складається СВЧ-піч?

Мікрохвильова піч складається з декількох обов'язкових деталей:

1. Трансформатор.
2. Магнетрон в мікрохвильовці - власне, випромінювач надвисоких частот.
3. Хвилевід, за рахунок якого відбувається передача випромінювання до ізольованій камері.
4. Металізована камера - місце, де і розігріваються продукти.

Додатковими елементами мікрохвильовки є: обертається підставка для більш рівномірного розігрівання їжі, електроніка для управління різними режимами, таймером, вентилятор.

Яким чином мікрохвильовка гріє їжу?

Незважаючи на гадану "магію", якою володіє мікрохвильовка, принцип роботи абсолютно навчений і логічний. Практично в будь-якій їжі міститься молекули води та інших елементів, що мають як позитивний, так і негативний заряд. При відсутності магнітного поля заряди в молекулах розташовуються довільно, хаотично. Сильне ж магнітне поле миттєво організовує електричні заряди - вони стають спрямовані строго відповідно до ходом ліній магнітного поля.

Особливість СВЧ-випромінювання в тому, що воно "перевертає" дипольні молекули не просто швидко, а неймовірно - майже 5 мільярдів раз в секунду! Молекули переміщаються в відповідності зі зміною магнітного поля, а найвища швидкість "перемикання" буквально створює ефект тертя. Саме завдяки цьому продукти в мікрохвильовій печі розігріваються за кілька секунд.

Типи мікрохвильових печей

Які ж бувають мікрохвильовки і чим вони між собою різняться:

1. Соло-піч, або мікрохвильовка звичайна. Відноситься до бюджетним моделям і призначена тільки для розморожування і підігріву їжі.Як правило, такі СВЧ-печі мають механічне управління і досить надійні, оскільки ламатися особливо нічому.
2. СВЧ з грилем. Ці функції мікрохвильовки йдуть як разом, так і окремо. Гриль є додатковим нагрівальний елемент, який розташований найчастіше під стелею камери, і обертається крутив. Конвекція - це циркуляція гарячого повітря всередині камери, що забезпечує додатковий і більш рівномірний розігрів їжі. Такі мікрохвильовки, як правило, відносяться до середньої цінової категорії і працюють як на механічному, так і на електронному управлінні.
3. Багатофункціональні СВЧ-печі. Безліч режимів, само собою, конвекція і гриль, функція пароварки, а також ще цілий набір кулінарних рішень для вашої кухні. Зрозуміло, такі серйозні побутові прилади відносяться до категорії дорогих і управляються за допомогою складної електроніки.

Незважаючи на відмінність у деталях, СВЧ-піч за 20 доларів і за 200 - це все та ж мікрохвильовка. Принцип роботи той же.

Чим ще відрізняються один від одного мікрохвильовки?

1. Об'ємом. Побутові СВЧ-печі один з одним різняться, але не дуже сильно. А ось промислові мікрохвильовки зовсім інші - в них можна розігрівати відразу кілька десятків порцій.
2. Тип гриля. Він може бути керамічним, кварцовим або теновим. При однаковій смисловим навантаженням розрізняються між собою деталями: наприклад, кварцовий гриль розігріває равномерней і витрачає менше електрики, але теновий може працювати інтенсивніше, а також його простіше відмивати.
3. Спосіб покриття внутрішніх стінок. Їх теж кілька - фарбування під емаль, міцна емаль і спеціальні покриття (біокераміка і антибактеріальну). Фарбування - найдешевше і недовговічне, емаль вже трохи краще, хоча тривале і інтенсивне використання також призводить його в непридатність. Спеціальні покриття можна назвати вічними. До недоліків відносяться висока ціна і крихкість по відношенню до ударних навантажень. І так, є ще нержавіюча сталь - відмінний варіант для тих, хто не готовий занадто сильно розщедрюватися заради мікрохвильовки. Міцне, надійне, прекрасно виглядає покриття з легкістю витримує тривалі й інтенсивні нагрівання. До недоліків нержавійки слід віднести складності у відмиванні - кілька чисток абразивними засобами створюють на її поверхні сіточку мікроподряпин, в які пригорілий жир "вцепляется" всіма своїми молекулами.
4. Види управління. Їх всього три - механіка, кнопки, сенсорна панель. Механіка дешева, проста у використанні, надійна, недолік - точність виставлення часу. Кнопки трохи частіше ламаються, але зате час можна виставити секунда в секунду. До недоліків можна віднести скупчується на елементах управління бруд, що вимагає додаткового часу для відтирання. Сенсор - красиво, стильно, бруд не накопичується, можна програмувати процес приготування їжі. Недоліки - ламається частіше за інших, варто відчутно дорожче. Ремонт мікрохвильовок, особливо дорогих, послуга недешева, тому варто подумати: а чи варто брати з сенсором?
5. Режими роботи СВЧ-печі. Їх може бути від 3-4 до дешевих моделях, до 10-12 в найдорожчих. З основних режимів можна виділити наступні: повний режим - жарка м'яса, запікання овочів. Середньо-високий, 3/4 потужності - швидке розігрівання невимогливих продуктів. Середній - варіння супів, приготування риби. Середньо-низький, 1/4 потужності - розморожування продуктів, "м'який" розігрів продуктів. Найменший, близько 10% потужності, призначений для розморожування "примхливих" продуктів на зразок томатів, і підтримки в теплому вигляді вже гарячих продуктів.

Допфункцій СВЧ-печей

Однією з найцікавіших додаткових функцій для мікрохвильової печі є подача гарячої пари. Це доповнення не дає продуктам пересихати, а також вони готуються значно швидше.Сюди ж можна додати провітрювання камери - незважаючи на гадану незначність, для багатьох господинь ця функція стала рятівною - тепер у них овочі не пахнуть рибою, а риба - яблуками.

Роздільники камери. Різні решітки дозволяють готувати кілька порцій одночасно. До недоліків цієї функції можна віднести відсутність обертання, що робить розігрівання їжі менш рівномірним.

"Крисп" - спеціальна тарілка для мікрохвильовки, дозволяє готувати в ній так само, як на сковорідці. Виготовлена ​​з жароміцного сплаву, вона "тримає" температуру до 200 градусів.

Слюда. Навіщо слюда в мікрохвильовці? Вона оберігає хвилевід від різних забруднень, і збільшує термін служби приладу.

Функція подвійного випромінювання. Як працює така мікрохвильовка? Пристрій і принцип роботи такої СВЧ-печі відрізняються тільки наявністю двох джерел високочастотного випромінювання. Це дозволяє домогтися більш якісного і рівномірного прогрівання їжі.

Вбудована кулінарна книга. Недешева функція, але для тих, хто любить смачно поїсти, не витрачаючи на це великих тимчасових і інтелектуальних витрат, це саме воно.

Необхідні правила безпеки при використанні СВЧ-печі

Досить часто обивателів хвилює питання про те, чи не небезпечна для здоров'я мікрохвильовка. Принцип роботи її, звичайно, заснований на СВЧ-випромінюванні. Але боятися цього не потрібно.

Повністю справна мікрохвильова піч представляє не більшу небезпеку для споживача, ніж комп'ютер або телевізор. Всупереч стійким міфам, випромінювання від мікрохвильової печі не є радіоактивним або канцерогенним, і мікрохвильова піч після пари місяців роботи не починалися "фонить".

СВЧ-випромінювання в дійсно може завдати серйозної опік, але щоб домогтися цього від своєї домашньої мікрохвильовки, доведеться попітніти - навіть найдешевші моделі оснащуються багаторівневим захистом. І, наприклад, засунути руку під пристрій працювати не вийде - автоматика відразу ж відключить харчування.

Яку посуд варто використовувати в своїй мікрохвильовій печі

Найкраще, якщо тарілка для мікрохвильовки, яку ви збираєтеся використовувати в СВЧ-печі, буде спеціалізованої, з відповідним маркуванням. До неї відносяться, наприклад, набори посуду з жаротривкого скла. Якщо ж у вас під рукою немає такої, то зверніть увагу на наступні рекомендації:

1. Скло. Відмінний матеріал для мікрохвильовки, якщо він не надто тонкий, і відсутні тріщини і відколи.
2. Фарфор і фаянс. Відповідні матеріали, в тому випадку, якщо вони повністю покриті глазур'ю і не пофарбовані металізованої фарбою. Знову ж, порцеляновий або фаянсовий посуд не повинна мати механічних пошкоджень.
3. Папір. Відповідний матеріал, але з припущеннями - папір повинна бути щільною, що не пофарбованої, і краще не використовувати її протягом довгого часу.
4. Пластик. Так, але тільки спеціалізований. Сьогодні багато фірм випускають цілі лінійки пластикових контейнерів для розігріву в мікрохвильових печах. Ідеальний варіант для офісного працівника, який не хоче розорятися на бізнес-ланчі та походи в кафе.

Сама невідповідна тарілка для мікрохвильовки - металева. Від високочастотного випромінювання вона починає іскрити, а це незабаром відправить вас шукати заклад, де здійснюють ремонт мікрохвильовок.

Як доглядати?

У цьому вам допоможе інструкція до мікрохвильовки. У ній зазначено, якими спеціальними миючими засобами її слід чистити. Нестачі в них немає, а купувати їх варто відразу, з мікрохвильовкою. Не варто затягувати з прибиранням - багаторазово нагрітий і спресований жир на стінках камери вам доведеться болісно довго відтирати, проклинаючи все на світі, а щоденне прибирання буде зводитися до кількох легким рухам ганчіркою. Якщо ви все ж таки добилися освіти "древніх відкладень", то перед миттям поставте в піч склянку води на хвилину і включіть максимальний режим. Жир і бруд набрякнут і відмиються в рази легше.

Трішки гумору.

Одна дама в США виграла судову справу після того як "посушити" в мікрохвильовій печі свою кішку. У позовній заяві вона вказала, що не знала про те, що "не можна сушити кішок в мікрохвильовці".

Незважаючи на загальновідомий факт про те, що сирі курячі яйця в мікрохвильовці вибухають, ентузіасти з усього світу намагаються придумати спосіб обійти цю проблему - проколоти дірку в шкаралупі, загорнути в спеціальну плівку. Але, незважаючи на всі їхні зусилля, яйця все одно вибухають.

Нещодавно підірвало інтернет фейковий повідомлення про те, що нову модель айфона можна зарядити від мікрохвильовки. Невідомо, скільки власників смартфонів повелося на цей розіграш, але десятки фото з раскуроченной айфона говорять самі за себе.

Принцип дії

В основу роботи пристроїв даного типу входить перетворення так званих електромагнітних НВЧ полів. Подібне поле перетвориться в теплову енергію і розігріває їжу, що знаходиться в камері. Принцип дії мікрохвильової печі відрізняється від інших пристроїв для приготування їжі: духових шаф (як газових, так і електричних, де нагрів відбувається за рахунок елементарного розігріву поверхні зіткнення і навколишнього простору в камері) і плит.

Пристрій мікрохвильової печі

Принцип роботи мікрохвильової печі дозволяє нагрівати тільки сам предмет, поміщений всередину. Тому процес розігрівання їжі відбувається досить швидко. Свого часу саме це перевага дозволила мікрохвильовці завоювати популярність і впевнено зайняти лідируючі позиції на ринку кухонної техніки. Для розморожування або підігріву приготованого блюда більше не було потрібно витрачати зайву енергію (на розігрів всієї камери). За кілька хвилин електроволновое вплив підвищувало температуру до необхідної. Наприклад, шматок замороженого м'яса був готовий до оброблення та подальшого приготування без тривалого очікування.

Традиційні види термічного впливу діють трохи інакше. тепло подається на поверхню розігрівається об'єкта, внаслідок чого досить часто можна спостерігати таку картину, коли зовнішня сторона розморожувати страви вже покрилася скоринкою і почала пригорати, а всередині воно залишається замороженим. Це відбувається тому, що нагрівання відбувається нерівномірно, тепло розподіляється вертикально: від верхнього шару до внутрішнього. Цей спосіб є набагато менш ефективним, ніж робота СВЧ-печі, до того ж вимагає від власника певної вправності і кулінарних навичок, тоді як для приготування страви в мікрохвильовій печі досить просто натиснути пару кнопок і очікувати результату.

Електрична схема мікрохвильової печі залишилася незмінною з моменту запуску пристрою в масове виробництво. На догоду актуальним вимогам змінився зовнішній вигляд, апарати стали більш естетично привабливими. Додалося безліч апаратних функцій, більш комфортні методи управління, регулювання потужності впливу, але сам принцип залишився тим же, як і 50 років тому. Пов'язано це не тільки з відомим висловом «навіщо міняти те, що і так добре працює», просто сам принцип не має на увазі якихось радикальних змін.

До слова, коли мова заходить про мікрохвильовці і СВЧ-печі, слід пам'ятати, що поняття ці тотожні, ці прилади не є різними видами пристроїв, як комусь може здатися на перший погляд.

Пару десятиліть тому СВЧ-піч була елементом розкоші і швидше була присутня на кухні як елемент декору, ніж була предметом для повсякденного використання. Зрозуміло, з часом технології виробництва сталі доступніші для масового ринку, що призвело до широкої доступності мікрохвильовок і їх повсюдною поширеності.Так, з предмета розкоші і рідкісною технологічної дивини мікрохвильова піч перетворилася в незамінного помічника на кухні, здатного приготувати нескладні страви за лічені миті.

Кілька слів про нагріванні

Пристрій мікрохвильової печі містить у собі так званий магнетрон. Це визначення має бути знайома кожному, хто знає, як влаштована і працює радіолокація.

Мікрохвильовка, як механічний пристрій, здатна швидко нагрівати продукти саме завдяки магнетрону.

Якщо розглянути електросхему СВЧ-печі (наприклад, Самсунг) зсередини, то стає зрозуміло, що розробки ці перекочували в сегмент побутової техніки з важкої промисловості. Різні види пристроїв розрізняються тільки зовні. Так, наприклад, схема мікрохвильовки LG буде мало чим відрізнятися від схеми мікрохвильовки бренду Daewoo.

Принципова схема живлення мікрохвильовки

Ось як працює мікрохвильова піч: магнетрон в процесі роботи починає виділяти енергію, яка перетворюється в тепло і використовується в якості таргінг нагріву. Даний тип пристрою працює від анодно-накального трансформатора-стабілізатора. Спочатку саме ця деталь була найдорожчою в виробництві мікрохвильовки. Але з часом його вартість знизилася до прийнятної, що зробило можливим масове виробництво приладів.

Розглядаючи внутрішній устрій мікрохвильовки, варто більш детально розглянути конструкцію шунтового муздрамтеатру. Цей агрегат дозволяє змінювати підвищення напруги в похибки від 2% в межах коливання електромережі 10%. Головною особливістю трансформатора є висока сила індуктивного розсіювання муздрамтеатру. Може бути, на словах опис принципу дії СВЧ-печі виглядає дещо складно, на практиці ж пристрій є досить простим.

На момент початку проектування інженери-конструктори зіткнулися з підвищеним рівнем шуму під час роботи мікрохвильової печі. Взагалі, варто згадати, що високий рівень шуму - це проблема багатьох пристроїв, що мають в своїй основі агрегат для відведення тепла або охолодження. Згодом цю проблему, звичайно, вирішили, причому досить цікавим способом. Для усунення підвищеної вібрації деякі частини стали з'єднувати за допомогою зварювання.

Пристрій мікрохвильовки починається в першу чергу з корпусу. У більшості випадків він є ящик прямокутної форми. Зроблено це не тому, що дизайнери страждають недоліком фантазії, справа тут в специфіці експлуатації.

Коли мікрохвильовка включена, хвилі не просто направляються на нагрівається об'єкт, крім цього вони відбиваються від внутрішньої обробки корпусу, що значно збільшує термічний ефект.

Також оптимізувати процес нагріву дозволяє обертається частина - блюдце. У міру її обертання хвилі розподіляються рівномірно по всій поверхні розігрівається об'єкта. Хвиля, що надходить в резервуар з продуктами, завжди має різну форму - така ще одна специфічна особливість СВЧ-печей. Деякі хвилі буває вузловими, інші формуються у вигляді пучків, тому вплив є хаотичним за своєю природою, але заходи оптимізації дозволяють вирівняти цей процес.

За всю історію існування цього виду пристроїв процес їх виготовлення, термічного впливу і його оптимізації були відточені виробниками до ідеального стану. На сьогоднішній день мікрохвильова піч представляє собою цілісний прилад, повністю готовий до експлуатації, надійний і безпечний, що підтверджується безліччю сертифікатів інтернаціональних наглядових консорціумів, що регулюють шкідливий вплив техніки на організм людини.

Важлива функція дверцята мікрохвильовки

Не меншу увагу під час виробництва приділяється дверцятах. У СВЧ-печах дверцята є не тільки декоративним елементом, але ще і виконує роль свого роду запобіжника. Принцип дуже простий: якщо ви відкриваєте дверцята, спрацьовує блокування і робота агрегатів зупиняється. Незважаючи на видиму простоту, пристрій дверцята досить непроста, адже з ним пов'язана безпечна експлуатація всього апарату.

Отже, розглянемо трохи докладніше, як працює дверцята мікрохвильової печі:

• По-перше, виробнику необхідно простежити, щоб дверцята і корпус пристрою ідеально прилягали один до одного з мінімальним кутом. Великі зазори не дозволяють використовувати пристрій. Причина проста, двері служить свого роду щитом від мікрохвильового випромінювання, І якщо зазор буде досить великий, випромінювання може проникнути за межі камери для приготування їжі. Про те, що таке випромінювання і яка його небезпека, вже давно відомо.
• По-друге, периметр дверцята оснащують дросельним заслоном високої частоти. Цей апарат служить для зниження випромінювання до прийнятного рівня.
• По-третє, в момент виливки корпусу двері додається безліч присадок, за допомогою яких досягається високий відсоток поглинання випромінювання. Зрозуміло, не можна бути повністю впевненим у 100% поглинання випромінювання, але не варто сумніватися, що залишкові хвилі не становлять небезпеки і значної шкоди для здоров'я людини.