Все микроволновые печи в зависимости от функционального наполнения можно разделить на следующие виды:
Соло – обычные СВЧ-печи способны выполнять только разморозку и разогрев продуктов. В этих моделях используются только микроволны. Другие функции отсутствуют.
СВЧ-печи с грилем – кроме основных функций размораживания и подогрева пищи имеет также встроенный ТЭН и вертел для приготовления блюд в режиме гриля (курица-гриль, мясо-гриль и т.д.). ТЭНовый гриль может быть подвижным, то есть менять наклон.
СВЧ-печи с конвенцией – имеет функцию циркуляции горячего воздуха вокруг приготовляемого продукта. В такой микроволновке можно готовить много разных блюд, также как и в традиционной электрической духовке.
Мультифункциональные СВЧ-печи – помимо стандартных функций имеют еще множество дополнительных режимов, которые делают процесс приготовления пищи более безопасным, комфортным и разнообразным.
Для нашей безопасности производители внедряют в свои модели следующие защитные функции:
Понятно, что именно многофункциональность модели делают ее эксплуатацию особенно комфортной для нас. Многообразие режимов и дополнительных средств позволяют готовить сложные блюда, помогают раскрыть ваши кулинарные способности. В дорогих мультифункциональных моделях СВЧ-печей чаще всего встречаются следующие функции:
Я перечислила самые востребованные функции СВЧ-печей, но это наверняка не полный список. В разных моделях эти функции комбинируются по-разному.
По способу управления все микроволновые печи можно разделить на три типа:
Механическая регулировка – это наиболее простой и дешевый способ управлять техникой, который присущ бюджетным соло-моделям. Двумя круглыми рукоятками задается мощность излучения и включается таймер (время разогрева или размораживания продуктов). Для моделей, где есть несколько разных режимов двух ручек-переключателей недостаточно. Поэтому в микроволновках других видов используется электронное управление.
Кнопочное управление – это более удобное электронное управление техникой. Кнопочное управление представлено набором кнопок на панели прибора и используются в моделях, где есть наличие разных режимов.
Сенсорное управление – по сути это те же кнопки, только сенсорные. В таких моделях, как правило, есть дисплей, который показывает время, используемые программы, степень готовности блюда. Сенсорное управление самое удачное в плане программирования. Оно также позволяет задать технике более точные параметры.
К сожалению, у данного типа управления есть один недостаток: сенсорные кнопки очень чувствительны к перепадам напряжения в электросети. При сильных перепадах перестают нормально функционировать.
Объемы микроволновых печей колеблются от 9 до 41 литров. Для небольшой семьи достаточно иметь СВЧ-печь объемом 17-23л. Для семьи из трех-четырех человек – от 23 и более литров. Практически все модели СВЧ-печей оснащены таймером и подсветкой рабочей камеры.
Чем больше объем камеры микроволновки, тем больше и ее мощность. От мощности зависит также скорость приготовления блюд.
Внутренняя отделка камеры чаще всего представляет собой покрытие из особо прочной эмали, которую легко содержать в чистоте.
Довольно часто встречается и керамическое покрытие. Некоторые производители называют его «биопокрытием». Оно также очень прочно. Его трудно поцарапать, что мешает размножению микробов в печи. Жир на идеально гладкой керамической поверхности не задерживается и сползает по стенкам камеры вниз, поэтому за прибором легко ухаживать.
Внутреннее покрытие камеры встречается из нержавеющей стали. Нержавейка выдерживает любые температуры, но ухаживать за ним несколько сложнее.
14.08.2013 29.04.2016 by gotovlyu v mikrovolnovke
Чтобы разобраться как работает микроволновка придется вспомнить базовый курс школьной физики. Но даже те, кто этот курс помнят не очень хорошо, после подробного объяснения будут точно знать принцип работы микроволновки и смогут ответить себе и другим о вреде самого прибора или пищи, которая в нем готовится.
Прибор назван микроволновой печью не случайно. В ней (и не только в ней, например в сотовых телефонах, спутниковом телевидении, а также имеются природные волны, которые создает Солнце) используется излучение сверхвысокой частоты или, как еще его называют, микроволновое излучение, состоящее из электромагнитных волн, длина которых составляет 1 миллиметр - 1 метр.
Помимо длины, волны характеризуются частотой. Для микроволновок, согласно международного соглашения, принята частота 2450 МГц (такая частота не создаст помех для работы других приборов с микроволнами).
Электромагнитные скорости, если кто не знал или забыл, напоминаю, распространяются со скоростью 300000 км за секунду. Правильно, это скорость света. Зная частоту микроволн печи можно получить длину. Для этот скорость нужно разделить на частоту, получаем 12,25 см. Вот такие волны обитают в вашей микроволновке.
Еще одна характеристика волн, чтобы принцип работы микроволновки был точно понятен. Волна - сочетание двух переменных полей (магнитного и электрического). В продуктах нет магнитных свойств, поэтому это поле не рассматриваем. А вот электрическое поле, которое создает волна, и есть основа.
Чтобы микроволны могли нагреть пищу в ней должны быть дипольные (разные заряды на разных концах, то есть в одной - положительный, с другой - отрицательный) молекулы. И, как оказывается, они есть. Это молекулы сахара, жира, но самое важное - воды, которая есть практически во всех продуктах.
В каждом, даже самом маленьком кусочке продукта есть огромное количество дипольных молекул, которые расположены как им вздумается, то есть хаотично. Но стоит им попасть под воздействие электрического поля, как тут же молекулы строятся ровными рядами на силовых линиях поля, причем в строгом порядке: плюс - в одну сторону, минус - в другую. Выстроились. Но как только поле поменяет полярность, вслед за ним подстраиваются и молекулы, поворачиваясь на сто восемьдесят градусов. А теперь представьте, что такое изменение поля происходит очень часто. А вернее, с частотой 2450 МГц. Напоминаю, 1 герц - 1 колебание в 1 секунду, значит несложно подсчитать, что 1 МГц - 1 млн. колебаний за 1 секунду. За 1 колебание поле меняется дважды. Можете вычислить сколько раз наши молекулы изменили своё положение за секунду. Для тех, кто верит на слово - 4900000000 раз.
Представили это бешенное движение молекул? И при этом движении молекулы соприкасаются друг с другом, выделяя тепло, которое и «греет» продукт.
Зная принцип работы СВЧ печи не составит приготовить множество блюд на скорую руку,
Немного о правилах пользования, которые помогут освоить процесс приготовления в СВЧ:
Как «приучить» свои рецепты к микроволновке. Это
Вкусная картошка с мясом в горшочке,
Для тех, кому физика оооочень далека предлагаю потереть ладошки друг о друга. Чувствуете как они становятся теплыми. Вот такой же принцип. И кстати, этот пример показывает, что, таким образом, то есть потирая интенсивно ладошки, мы не сможем нагреть ткани слишком глубоко. Так и микроволны не могут проникнуть глубже трёх сантиметров. Поэтому к действию микроволн подключается теплопроводность, за счет которой вырабатываемое тепло проникает глубже трёх сантиметров.
Что это значит практически и как соотносится к приготовлению пищи в микроволновке? Это значит, что не нужно готовить большой кусок на максимальной мощности. Лучше выставить среднюю и дать теплу спокойно проникнуть вглубь, хорошо проготавливая кусок и не обуглить внешнюю часть.
А жидкие продукты нужно периодически перемешивать, помогая теплу проникать в середину посуды.
Последнее время ходят слухи о том, что подогрев в микроволновке продуктов начинается с внутренней части продукта, что приводит к потере ценных микроэлементов в пище. Но это ошибочное мнение, как вы уже поняли. Проведите практический эксперимент: подогрейте варёный неочищенный картофель, а затем посмотрите на его подсохшую поджаристую корочку и нежную сердцевину.
Требуемые продукты, помещаются внутрь микроволновки на вращающуюся подставку, благодаря которой разогрев происходит равномерно. Вырабатывает микроволны мощная электронная лампа – магнетрон. При выходе вашего бытового прибора из строя не спешите заниматься ремонтом самостоятельно, учтите, что на магнетрон подается очень высокое напряжение – не рискуйте собой и своими родными.
Защищает от излучения сеточка на двери прибора.
В комплектацию прибора входят:
… список можно продолжать до бесконечности.
Один из приборов следует выделить особо, по мнению очень многих, им является микроволновая печь. Она позволяет очень быстро разогреть любое блюдо, разморозить продукты, сделать обед даже для очень большой семьи, студенту в общежитии также служит хорошим подспорьем.
Очень важным достоинством микроволновой печи является способность сохранить при готовке максимальное количество полезных веществ.
В статье пойдёт речь о том, как правильно выбрать микроволновую печь, на какие характеристики устройства обратить внимание в первую очередь, вкратце и доступным языком объяснён принцип действия.
Однако в самом начале статьи вынуждены затронуть другую тему, без её обсуждения, на мой взгляд, невозможно двигаться дальше. Я о предрассудках, которые утверждают, будто микроволновая печь наносит вред здоровью.
Из школьного курса физики и биологии известно, что ультрафиолет, рентгеновские и гамма лучи являются высокочастотным электромагнитным излучением, написано также, что они в состоянии нанести серьёзный ущерб здоровью человека. Но ведь микроволновка тоже работает на высокочастотном излучении, точнее на сверхвысокочастотном (СВЧ). Не представляет ли это угрозу? Если открыть школьный учебник физики, то можно выяснить, что электромагнитное излучение не проходит через металл. Порой даже обычная металлическая сетка служит для него непреодолимой преградой. Именно к такой разновидности следует отнести излучение микроволновки.
Помимо того, что на внутренней стороне микроволновой печи имеется защитная сетка, само излучение находится в электромагнитной «ловушке», дверца во время работы аппарата плотно закрыта. Благодаря всему этому излучение практически не проникает за пределы камеры прибора.
У всех микроволновых печей имеется сертификат безопасности, в этом документе должны быть сведения о прохождении печи четырёх уровней контроля качества, обязательного для всех устройств подобного рода теста на излучение.
Проверку безопасности можно устроить и самому. Следует положить в микроволновку мобильный телефон (только не включайте при этом печь) и попробовать до него дозвониться. Если не получится, значит, защита надёжная.
Всемирная Организация Здравоохранения, проведя соответствующие тесты, признала абсолютную безопасность микроволновых печей.
Электромагнитное излучение микроволновки вызывает колебания молекул воды, при этом выделяется много энергии в виде тепла. Источником излучения служит встроенная в микроволновую печь мощная электронная лампа, называемая магнетроном.
Пределом нагрева продуктов является температура, при которой закипает вода, т.е. сто градусов. Тарелка с блюдом нагревается непосредственно от того, что в ней готовится. Заметьте, ни как на обычных плитах, когда тепло от, скажем, нагретой огнём или передаётся готовящимся продуктам, а наоборот.
Надеюсь объяснил понятно.
Является одним из главных параметров при выборе. От него зависит цена прибора, сколько у вас получится приготовить за один раз, потребление электроэнергии, сколько свободного места микроволновая печь будет занимать.
Микроволновки с камерой до 20 л рассчитаны на 1-2 человек. Как правило, функционал имеют небольшой. В основном используются для разогрева или размораживания продуктов либо готовки маленькими порциями.
С вместимостью от 20 л. до 28 л. Наиболее распространённые. Для семьи из 4 человек в самый раз. Позволяют приготовить птицу, мясо, рыбу. Имеют функцию гриля иногда конвекции.
Микроволновки от 28 л до 42 л хороши для больших семей. В таких аппаратах имеется возможность готовить всё многообразие блюд, включая индейку, гуся, домашнюю выпечку, пиццу, пироги. Большое пространство внутри камеры позволяет одновременно готовить на нескольких ярусах. Оснащаются всеми доступными для микроволновых печей функциями.
Поддон с готовящимся блюдом должен вращаться, чтобы температура в продукте повышалась равномерно. В некоторых моделях вращается магнитное поле или излучение исходит с нескольких сторон.
Эмаль . Микроволновки с таким покрытием стоят дешевле. Оно достаточно прочное, легко чистится, однако боится высоких температур, т. к. не в состоянии долго их выдерживать. Может поцарапаться даже при мытье.
Нержавейка . Устойчива к температурным перепадам и продолжительным высоким температурам. Микроволновые печи с таким покрытием самые долговечные. Основной минус в том, что жир отмывать со стальной поверхности весьма утомительно.
Биокерамическое покрытие . Имеет хорошую устойчивость к царапинам, жир удаляется простиранием обычной губкой. Главный недостаток – высокая стоимость.
В каждой микроволновой печи имеются функции готовки, разморозки и разогрева помещённых продуктов. Полагаю их назначение понятно, остановимся на менее знакомых.
Может быть ТЭНовой или кварцевой. Более простая и менее дорогая первая. ТЭН (спираль) может находиться как сверху камеры для готовящихся блюд, так и снизу. При необходимости его можно поворачивать или сдвигать, благодаря чему продукты прогреваются более равномерно. Чистится ТЭНовая гриль без особых затруднений.
Кварцевый нагревательный элемент неподвижен и расположен наверху, внутри микроволновки, поэтому занимает меньше места. Электроэнергию потребляет более экономно, чем ТЭН, быстрее разогревается. Правда греет не так интенсивно.
В тыльную сторону печи встроен вентилятор, он перемешивает воздух внутри камеры. Благодаря тому, что перед вентилятором находится дополнительный нагревательный элемент, прогревание идёт также и с его стороны.
Ещё о нескольких функциях
Встроенная хлебопечка
. Серьёзную выпечку она вам сделать не позволит, а вот небольшие булочки и десерты пожалуйста.
Пароварка
. Можно готовить блюда на пару, непременно в специальной посуде и без излучения СВЧ.
Очистка паром
. Пар размягчает жир, отмывать его становится значительно легче.
Проветривание
. Позволяет очень быстро удалить запахи из камеры микроволновки. Надо лишь нажать соответствующую кнопку и включить аппарат.
Автоматическое взвешивание
. Это встроенные весы, указывают вес помещённых в печь продуктов.
Тому, кто пока не знает, как правильно выбрать микроволновую печь, но приходилось самостоятельно, без помощи консультанта, покупать другие электроприборы, этот параметр должен быть хорошо знаком.
Диапазон мощности микроволновок варьируется от 450 Вт до 1680 Вт. Чем больше размер устройства, тем оно, естественно, мощнее. При одинаковых габаритах микроволновка с большей мощностью приготовит блюдо быстрее.
Крайне важно помнить, что при одновременном включении нескольких режимов, их мощности суммируются. Поэтому хорошо подумайте прежде чем брать микроволновку на дачу, убедитесь в надёжности электропроводки.
Механическое
– это кнопки и вращающиеся рукоятки. Позволяют настроить мощность и время готовки. Является самым надёжным.
Сенсорное
. Осуществляется простым касанием экрана в местах с соответствующими надписями. В отличие от первого варианта, не надо волноваться, что надписи на кнопках со временем сотрутся. Да и мыть гладкий экран гораздо легче, чем рукоятки и кнопки.
Электронное
. Дисплей выводит подсказки о режиме приготовления и необходимых действиях. В некоторых моделях они дублируются голосом.
Перед тем, как выбрать микроволновую печь с этим разделом следует обязательно ознакомиться.
Категорически запрещается использовать при включенных микроволнах:
Металлическую посуду, рванёт так, что мало не покажется;
Недопустимо класть даже посуду, на которой есть ободки и краски, содержащие металл. Будет искрить;
Ничего герметичного. Не пытайтесь в ней сварить яйца. Эффект конечно будет не такой, как от металла, но лопнут они обязательно, или взорвутся и вы замучаетесь очищать после этого камеру.
Впрочем, сейчас существуют специальные пластиковые формы, которые позволяют приготовить яйца в режиме микро волн.
Попытка включить микроволновку с не расколотыми орехами в камере, также хорошим не закончится;
Консервы недопустимо подогревать, причём независимо от того закрыты или нет;
Нельзя включать пустую микроволновку. Хотя бы чашка с водой должна находиться в ней обязательно.
Только посуда из материалов, абсолютно не проводящих ток, керамика, фарфор, стекло. Последнее считается самым лучшим, но учтите, в стекле не должно быть воздушных пузырьков.
Срок исправной службы микроволновой печи зависит не только от её правильного выбора, но и от должного ухода за устройством.
Камеру микроволновки лучше мыть только специально предназначенными для этого средствами либо использовать жидкость для мытья посуды.
Чтобы избавиться от присохших остатков пищи, поставьте внутрь чашку с водой и включите прибор на среднюю мощность, примерно на четверть часа.
Если требуется устранить запах, нужно добавить в воду лимонный сок.
Внутренний объём — 23 л.
Мощность микроволн — 850 Вт.
Размеры (ШxВxГ): 48.9×27.5×36 cм
Вес — 14 кг.
Отдельно стоящая.
Гриль — нет.
Конвекция — нет.
Цена — около 5000 руб
Внутренний объём — 23 л.
Мощность микроволн — 800 Вт
Размеры (ШxВxГ) 49x28x37 cм
Вес — 11.5 кг.
Гриль-нет.
Конвекция — нет.
Цена — около 4000 руб.
Внутренний объём — 20 л.
Мощность микроволн — 700 Вт
Размеры (ШxВxГ) 45.2×26.2×33 cм
Гриль-нет.
Конвекция — нет.
Цена — около 3000 руб.
Внутренний объём — 25 л.
Мощность микроволн — 900 Вт
Мощность гриля — 1200 Вт
Размеры (ШxВxГ) 51.3×30.5×40.8 cм
Конвекция — нет.
Цена — около 10000 руб.
Внутренний объём — 20 л.
Мощность микроволн — 800 Вт
Размеры (ШxВxГ) 45.5×28.4×35.3 cм
Гриль-нет.
Конвекция — нет.
Цена — около 5000 руб.
Чтобы окончательно разобраться с тем, как правильно выбрать микроволновую печь, не помешает ознакомиться с видео на данную тему.
Первым, кто обнаружил возможность сверхвысокочастотного излучения к нагреву продуктов, был инженер из США Перси Спенсер . Именно он и запатентовал микроволновку .
Судя из рассказов очевидцев, идея её создания пришла ему в голову, когда он стоял несколько часов возле магнетрона и обнаружил растаявшим у себя в кармане кусочек шоколада.
Устройство способно разогревать пищу без энергии тепла и этим больше походит на радиопередатчик, чем на привычную нам кухонную плиту. Главным действующим элементом являются СВЧ-микроволны – это одна из форм электромагнитной энергии , наподобие световых и радиомагнитных волн.
Со скоростью света они распространяются по направлению к предмету в виде сверхвысокочастотных волн, длина которых колеблется от 0,01 до 1 м.
СПРАВКА! СВЧ микроволны используются также в гражданской радиолокации, радионавигации, спутниковом телевидении, мобильной связи и т. д. Микроволны в естественной среде излучаются солнцем и измеряются определёнными приборами.
Как устроена микроволновая печь? Духовой шкаф с панелью управления, волновод, вращающаяся подставка, трансформатор, конденсатор и магнетрон – вот основные элементы построения микроволновой печи.
Схема работы микроволновки заключается в следующем: с панели управления электрический ток поступает в трансформатор, далее в конденсатор, где наращивается мощность и передаётся в магнетрон.
ВАЖНО! К нити накала подаётся высокое напряжение (порядка 3-4 КВт), чтобы его антенна могла излучать довольно сильные СВЧ волны.
Взаимодействующее с молекулами воды в еде электромагнитное поле частотой 2450 Мгц, преобразуется волноводом, содержащимся в любой микроволновке.
Термопредохранители или термореле служат для безопасности прибора и не допускают его перегрева.
Принцип действия предохранителя очень простой. В том месте, где необходимо контролировать температуру, крепится его алюминиевый корпус с помощью специального соединения из фланца. Таким образом, обеспечивается максимальный термоконтакт. Металлическая пластина, находящаяся внутри термореле, принципиально настроена на конкретную температуру.
Микроволновые печи также снабжены вентиляторами , которые засасывают воздух извне, и далее через воздуходув системой вентиляции распространяют его внутрь корпуса. Двигатель у вентиляторов представляет собой обычный однофазный асинхронный двигатель переменного тока.
ВАЖНО! Для избегания включения открытой микроволновки предусмотрена система из трёх микропереключателей . Один из них отключает магнетрон. Следующий включает подсвечивающую лампу. А третий предназначен для оповещения блока управления об открытии дверцы.
К основным функциям блока управления можно отнести:
Так как микроволны, которые производит печь, воздействуют именно на молекулы воды. Другими словами, всё что нужно – это содержание небольшого количества воды в пище, расположенной в камере.
Увеличение температуры еды в печи под действием микроволн напоминает процесс, когда согреваются руки, если мы сильно их растираем. Сходство заключается также в том, что, когда одна ладонь трётся о поверхность другой, тепло просачивается в мягкие ткани. По такому же принципу работают микроволны, а именно на небольшой поверхности (1–3 см), не проникая глубоко внутрь предмета.
Излучаемые микроволны соприкасаются с молекулами воды заставляя их двигаться всё быстрее и разогревать продукты. В капле воды находится миллионы молекул, и когда в них попадает микролуч, он проникает в пищу на глубину 2,5 см, заставляя их раскачиваться под действием электромагнитного поля. В процессе этого трения выходит тепло.
Таким образом, быстрее нагреваются продукты с высоким содержанием жидкости.
ВАЖНО! До сих пор учёные спорят насколько вредна микроволновка и как она влияет на качество продуктов. Однако Всемирная организация здравоохранения утверждает, что СВЧ-печи не оказывают вреда ни на человека , ни на потребляемую пищу.
Практически все современные печи имеют режим гриля . Когда не только камера нагревается внутри, но и тепло подаётся с помощью специального тента - изогнутого металлического прибора, расположенного вверху камеры. Их называют ТЭНами - от «теплоэлектронагреватель».
В современных духовках дополнительно к режиму гриля есть режим конвекции . Когда камера эффективно продувается от ТЭНа гриля к пище. Система представляет собой циркулятор. Конвективная теплопередача, применительно к печи, - это передача тепла при помощи молекул воздуха. Использование вентилятора и называется обычно режимом конвекции.
Современные модели имеют ряд встроенных в компьютер рецептов и способов приготовления блюд.
Микроволновые печи настолько тесно вошли в нашу повседневную жизнь, что сегодня сложно представить квартиру или дом, на кухне которого не было бы этого полезного прибора. Функционал СВЧ печей позволяет выполнять широкий спектр работ, связанных с термической обработкой пищи: размораживание, подогрев и даже подготовка. Возможно, вы этого не знали, но с помощью них также можно производить дезинфекцию тряпок и губок, не содержащих в составе металла. В статье мы рассмотрим, как микроволновые печи устроены и, каков принцип их работы.
Как это нередко бывает с полезными и гениальными изобретениями человечества, польза СВЧ волн для бытового применения была обнаружена совершенно случайно. Это произошло в 1942 году в компании «Райтеон», где физик Перси Спенсер изучал свойства устройств со сверхвысокочастотным излучением.
Согласно одной из версий, ученый случайно положил бутерброд на установку и обнаружил спустя пару минут, что тот прогрелся по всей толщине. Другая версия говорит, что у Спенсера в кармане растаяла плитка шоколада и он, осчастливленный своим открытием, тут же побежал в магазин– спустя некоторое время ученый наблюдал, как СВЧ волны за пару секунд превращают купленную им свежую кукурузу в попкорн.
В 1945 году Перси Спенсер запатентовал технологию использования сверхвысокочастотных волн в пищевой отрасли и через два года первые устройства, аналогичные современным микроволновкам, появились в американских военных госпиталях и столовых. Стоит отдельно сказать, что эти агрегаты, в отличие от современных, действительно напоминали печи, поскольку весили около 340 кг.
В дальнейшем разработку и вывод СВЧ печей на рынок бытовой техники взяла на себя компания Sharp, именно ей принадлежат основные революционные достижения в этой отрасли:
Сегодня на рынке бытовой техники представлено огромное множество микроволновок с самым разным функционалом, однако все они просты, экономичны и безопасны для здоровья.
Наверняка многих из нас хотя бы раз в жизни интересовало, на чем основан принцип работы микроволновой печи и как так получается, что продукты, помещенные в неё, довольно быстро прогреваются.
Дело в том, что продукты, используемые нами для приготовления еды, в различных пропорциях содержат воду, жир, минеральные компоненты, сахар. Все эти вещества содержат в своей структуре диполярные молекулы – это означает, что один из их концов положительно заряжен, а другой – отрицательно. В мясе, злаках, овощах и вообще любых продуктах питания содержится огромное количество таких молекул.
Вспомним физику – при отсутствии электрического поля диполярные молекулы находятся в беспорядочном положении. Как только вещество оказывается под воздействием электрического поля молекулы перестраиваются, и «укладываются» согласно направлению силовых линий: положительно заряженные концы – в сторону «плюсового» полюса, а отрицательные – к «минусовому». Соответственно, при изменении полярности электрического поля, молекулы начнут «разворачиваться» на 180˚. На данном явлении и основывается принцип работы микроволновой печи.
Итак, в среднем, рабочая частота микроволновой печи составляет 2,45 гигагерц. Это значит, что за одну секунду совершается 1 000 000 колебаний (переключений). За одно такое переключение полярность электрического поля внутри микроволновки меняется дважды – с «плюса» на «минус» и обратно. Простой математический расчет говорит нам, что за одну секунду электрическое поле, в которое мы помещаем еду, 4,9 миллиона раз меняет полярность. Именно поэтому эти устройства называют СВЧ печами – расшифровка аббревиатуры открывает слово «сверхвысокочастотные». Фактически мы заставляем молекулы вращаться с очень большой скоростью, в результате трения которых друг от друга и выделяется тепло. Под воздействие электрического поля попадают верхние 1-3 см вещества, от которых тепло распространяется вглубь. Именно поэтому для приготовления некоторых продуктов в микроволновой печи рекомендуется не включать ее «на полную», а выбрать среднюю мощность и увеличить продолжительность обработки.
Бытовая микроволновка состоит из следующих функциональных частей:
Кроме того, в конструкцию печи входят следующие компоненты, не влияющие на сам процесс разогрева, но служащие для улучшения работы устройства:
Магнетрон – это основное устройство микроволновой печи, который и излучает необходимые для разогрева СВЧ волны. Фактически он представляет собой высокочастотный электровакуумный диод с цилиндрическим анодом из меди. С внутренней стенки этот анод разделен на несколько секторов с медными стенками.
Катод, выполненный в виде стержня, составляет центр этой конструкции (ознакомьтесь с рисунком) Благодаря нити накала, размещенной внутри него, осуществляется эмиссия электронов. С торцевых сторон устройства располагаются мощные магниты кольцевой формы. С помощью магнитного поля, создаваемого ими внутри магнетрона, происходит генерация сверхвысокочастотного излучения.
Во время работы на анод подается напряжение величиной в 4 кВ, на нить – всего 3 В. Это провоцирует эмиссию электронов, подхватываемых высоконапряженным электрическим полем. Частота генерации магнетрона определяется величиной напряжения анода и геометрией резонаторных камер.
Для съема энергии используется специальная проволочная петля, идущая от катода на излучатель в виде антенны. От нее через волноотвод СВЧ волны попадают в основную камеру. Выходная мощность магнетронов, устанавливаемых в бытовых микроволновых печах, составляет, как правило, 800 ватт.
Для уменьшения интенсивности работы магнетрона схема управления включает его на небольшие временные промежутки, с паузами между ними. Так, например, для того, чтобы выходная мощность магнетрона составила 50% (400 Вт), необходимо осуществлять его поочередное включение и отключение через каждые 5 секунд. Такой принцип контроля называют широтно-импульсной модуляцией.
Работа магнетрона сопровождается выделением большого количества тепла, поэтому для предотвращения перегрева его оснащают пластинчатым радиатором, на который постоянно подается воздух от вентилятора.
Температурная перегрузка (перегрев) является самой распространенной причиной выхода магнетронов из строя, поэтому на них устанавливают термопредохранители или термореле. Особую важность он имеет для СВЧ печей с функциями, предусматривающими длительную работу магнетрона, например, гриль.
Конкретное устройство подбирается исходя из номинальных температурных показателей, которые нанесены на их корпус.
Принцип их работы довольно прост:
Одной из важнейших частей любой СВЧ печи является встроенный вентилятор. Благодаря ему охлаждается не только магнетрон, но и вся остальная схема.
Использование одного только термореле для предотвращения перегрева компонентов микроволновки недостаточно. Во-первых, это приведет к постоянному срабатыванию термопредохранителя и включению-отключению магнетрона, что негативно скажется не только на нем, но и на других устройствах. Во-вторых, в некоторых микроволновках термореле просто не сможет справиться с нагревом – в приборах с функцией гриля без вентилятора никак не обойтись.
Во время работы микроволновой печи большое количество тепла выделяется не только компонентами, входящими в её конструкцию, но и разогреваемыми продуктами. А поскольку основной «целью» СВЧ волн является вода, разогрев сопровождается также выделением пара. Вентилятор позволяет избавиться от лишнего влажного воздуха, нагнетая в камеру свежий. Благодаря этому выделяющийся пар выходит через вентиляционные отверстия наружу.
В СВЧ печах с одним вентилятором, расположенным в задней части прибора, от него идут специальные воздуховоды, несущие свежий воздух сначала на магнетрон, а затем – внутрь камеры.
Мощное высокочастотное излучение магнетрона может нанести непоправимый урон человеческому (и не только) здоровью, поэтому особое внимание в современных моделях микроволновых печей уделяется предотвращению данной опасности.
Для защиты пользователя и других живых существ от вредного излучения камеры микроволновок изготавливают из экранированного металла. А поскольку сама камера также помещена в металлический корпус, фактически осуществляется двухуровневая изоляция СВЧ излучения.
Вы можете задать вполне резонный вопрос: а представляет ли опасность стеклянная дверца, через которую мы наблюдаем за готовностью блюда? Не является ли она «прорехой» в этой обороне? Будьте спокойны – стекло покрывается специальной мелкоячеистой металлической сеткой, отражающей испускаемое магнетроном излучение с частотой до 2,45 ГГц (с длиной волны до 122 мм) обратно в камеру.
Немаловажное значение имеет то, как плотно дверца закрывается и прилегает к корпусу. Зазор между её пазом и корпусом специально замеряется на заводе (он равен ¼ длины волны, например, 122/4=30,5мм) и должен сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации. Это расстояние способствует образованию стоячей электромагнитной волны, которая не выходит за пределы устройства по той причине, что амплитудное значение в месте соприкосновения корпуса и дверцы равно нулю. Такая простая и эффективная схема организации защиты от излучения известна как СВЧ-дроссель.
Бытует мнение, что при открывании дверцы микроволновки в момент работы на пользователя обрушивается опасное высокочастотно излучение, оказывающее большой вред на организм. В действительности это лишь миф – схема управления магнетроном включает в себя несколько переключателей, реагирующих на состояние дверцы. Их количество зависит от конкретной модели, но обычно их как минимум три. Один отвечает за отключение магнетрона в момент открывания дверцы, второй – за подсветку, а третий передает в микропроцессор информацию о том, в каком положении находится дверца. Работа этих переключателей организована так, что магнетрон может работать только при плотно закрытой дверце микроволновки.
Самую важную роль в работе любой микроволновки играет блок управления. Фактически он является мозгом печи, осуществляющим две базовые функции:
Схема блока управления старых моделей представляла собой конструкцию из двух переключателей, один из которых служил для установки таймера, а другой – для выбора интенсивности обработки. По мере развития технологий усовершенствовалась и «начинка» микроволновок – на смену электромеханическим блокам управления пришли электронные, которые на сегодняшний день уже вытеснены микропроцессорными. Их преимущество заключается не только в компактности, но и в более широком функционале, включающем:
Для питания управляющей схемы используется отдельный блок питания. Для передачи сигналов и команд между блоком, клавиатурой, магнетроном, грилем, лампой и вентилятором служит релейный блок. Для подключения к схеме других компонентов (индикация, клавиатура), используются шлейфы.
Многие потребители при выборе микроволновой печи стараются найти модель с большим объемом камеры, чтобы обеспечить максимальную универсальность. К сожалению, функциональные элементы часто занимают большую часть всего объема устройства, соответственно, размер печи большой, но её полезный объем маленький. Эта проблема была одной из основных до появления инверторных печей.
Данная технология позволяет существенно уменьшить занимаемое магнетроном место за счет использования компонентов меньшего размера. Это позволяет создавать камеры большего размера, сохраняя габариты всей микроволновки в пределах принятых стандартов.
Инверторная технология кардинально выделяется тем, что в таких СВЧ печах излучатель не должен постоянно работать на предельной мощности, в отличие от классических магнетронов. Интенсивность обработки регулируется импульсным путем, благодаря чему на пищу не попадают мощные скачки СВЧ энергии, что влияет на ее качество. Исследованиями подтверждено, что капуста, обработанная в инверторной микроволновке, удерживает на треть больше витамина C, а свинина сохраняет на 41% больше витамина B1.
Помимо компактности и полезности инверторные СВЧ печи являются и более экономичными устройствами, благодаря использованию только того количества электроэнергии, которое необходимо для поддержания выбранной мощности. Тонкая импульсная настройка режима работы служит и ускорению размораживания продуктов.
На сегодняшний день флагманов в применении данной технологии является компания Panasonic, которая как раз и выпустила первую инверторную СВЧ печь.
Существует несколько прочно устоявшихся заблуждений по поводу вредности и опасности использования СВЧ-печей. В действительности, большинство (как правило, все) ошибочны. Ниже перечислены типичные мифы о микроволновках, которые на самом деле не стоят вашего беспокойства.
Просто помните, что дверца печи должна плотно закрываться, а корпус — быть целым, а также не касайтесь работающей микроволновки руками и другими частями тела и можете быть спокойны – на расстоянии полуметра от прибора вы подвергаетесь не большему электромагнитному облучению, чем при просмотре телевизора.