Mikrovlnná trouba: přepis výrazu super-vysoká frekvence, což znamená mikrovlnný rozsah

Mnozí slyšeli výraz UHF více než jednou, viděli tato písmena na různých zařízeních nebo návodech k nim. Ne každý však ví, co tato zkratka znamená. Podrobný výklad mikrovlnné frekvence pomůže lépe pochopit podstatu tohoto pojmu a zjistit, v jakých oblastech se nejčastěji používá.

Super vysoká frekvence

Doslova zkrácený výraz znamená ultravysokou frekvenci. Pro laika se tato slova mohou zdát nesrozumitelná. Abyste lépe pochopili, co mikrovlnka znamená, musíte mít alespoň minimální znalosti z oblasti fyziky. Tato věda studuje různé typy elektromagnetického záření:

• super dlouhé (rádiové vlny);
• terahertz;
• infračervený;
• optický;
• ultrafialový;
• tvrdé a rentgenové.

Ultravysokofrekvenční vlny zabírají prostor mezi infračervenou vzdálenou frekvencí a ultravysokými frekvencemi. Jejich délka tvoří široké rozmezí od jednoho milimetru do třiceti centimetrů. Ve srovnání s ultra dlouhými rádiovými vlnami, jejichž délka se měří ve stovkách metrů, je velikost mikrovlnných vln extrémně malá, proto se jim také říká centimetrový nebo decimetrový rozsah. V zahraniční literatuře je mikrovlnné záření běžně označováno jako mikrovlnné záření.

Zvláštností ultravysokofrekvenčních vln je, že kombinují vlastnosti vlastní jak světelnému záření, tak rádiovým vlnám. Například, stejně jako paprsky světla, jsou mikrovlnné vlny schopny odrážet, zaostřovat a šířit se v přímce.

Satelitní komunikace a radar

Další podobností takového záření se světelnými paprsky je schopnost přenášet informace v režimu vysoké hustoty. T. E. jeden ultravysokofrekvenční paprsek může vysílat až tisíc telefonních hovorů. Tato vlastnost umožnila úspěšně aplikovat mikrovlnné záření:

• V radaru. Podstata použití mikrovln v radarových zařízeních spočívá v tom, že vypuštěné do vesmíru jsou krátké a intenzivní pulsy se částečně odrážejí od vzdálených objektů, vracejí se a jsou zaznamenávány speciálem nástroje. Zájem o takovou techniku ​​detekce objektů se objevil během druhé světové války, kdy byla otázka hledání extrémně akutní.
• V komerčních komunikačních linkách. Výhodou použití ultravysokofrekvenčních paprsků v této oblasti je dráha jejich šíření. Na rozdíl od jiných vln používaných ke komunikaci se mikrovlnné frekvence nešíří po linii zemského povrchu, která má mnoho nepravidelností, ale v přímé linii od jedné přenosové stanice ke druhé. Aby byl signál přenášen rychle a efektivně, jsou takové stanice umístěny ve vysoké nadmořské výšce každých 50 km. Uspořádání komerčních linek je poměrně nákladné, ale cena je plně kompenzována nízkou spotřebou energie a vysokou informační kapacitou komunikačních kanálů.

Další efektivní oblast používají se mikrovlnné vlny – jedná se o satelitní komunikaci. Na souši to zajišťuje systém rádiových věží, které vysílají signály na velké vzdálenosti. V případě mezikontinentálních jednání plní roli opakovačů umělé družice umístěné na geostacionární dráze Země. V každém satelitu jsou soustředěny tisíce komunikačních kanálů, které zaručují současný přenos vysoce kvalitních telefonních a televizních signálů uživatelům moderních zařízení.

Použití v domácnosti

Každý, kdo alespoň jednou přemýšlel o tom, co znamená mikrovlnná trouba, jak se tento výraz dešifruje, si okamžitě vzpomněl na mikrovlnnou troubu. Toto zařízení je možná nejznámějším příkladem využití ultravysokofrekvenčních vln v domácnosti. Je založen na tepelném účinku mikrovlnných vln.

Tuto vlastnost náhodně objevil americký fyzik Percy Spencer v roce 1942. Výsledkem bylo, že o tři roky později získal vědec patent na použití záření v procesu vaření. O pár let později se ve vojenských nemocnicích a jídelnách objevilo zařízení vážící více než 300 kg, které je prototypem moderní mikrovlnky. Za několik desetiletí se zařízení výrazně změnilo. Byl do něj zabudován mikroprocesorový řídicí systém a objevil se otočný stůl. Moderní modely mají možnost připojení k internetu.

Přes všechny modernizace a úpravy byla a zůstává hlavní předností mikrovlnné trouby rychlost ohřevu a vaření. Tato rychlost je zajištěna díky tepelnému působení mikrovln nejen na povrch, ale na celý objem produktu.

Zařízení a princip fungování mikrovlnné trouby

Mikrovlnná trouba není přehnaně složitá. Jeho konstrukce se skládá z:

• Kovová komora. V něm jsou umístěny produkty na vaření.
• Mikrovlnný zářič (magnetron).
• Transformátor. Poskytuje magnetronu vysokonapěťové napájení.
• Vlnovod. Jeho prostřednictvím se záření z magnetronu přenáší do kamery.

Rovnoměrný ohřev pokrmů v troubě zajišťuje otáčení speciálního stolu. Vestavěný ventilátor pomáhá předcházet přehřátí během provozu, elektronické obvody činí ovládání mikrovln co nejpohodlnějším a nejbezpečnějším.

Výrobky umístěné v kovové komoře jsou ohřívány působením silných paprsků s frekvencí 2450 MHz. Tyto paprsky pronikající dovnitř do hloubky asi 3 cm uvádějí do pohybu polární molekuly, které jsou ve velkém množství přítomny ve všech potravinářských výrobcích. V důsledku intenzivního pohybu molekul se jídlo rychle zahřívá.

Během provozu mikrovlnky teplota uvnitř komory dosahuje velmi vysokých hodnot, proto konstrukce počítá se speciálním prvkem, který chrání zařízení před přehřátím - tepelnou pojistkou (tepelným relé). Hlavní částí termostatu je bimetalová deska, která může měnit tvar pod vlivem teploty.

Když úroveň ohřevu dosáhne mezních hodnot, deska změní tvar a vynutí působení tlačného prvku, který otevře spojení desek kontaktní skupiny a zastaví provoz mikrovlnné trouby. S poklesem teploty se deska regulátoru vrátí do původní polohy, kontakty se sepnou, zařízení začne znovu pracovat.

Kromě použití v domácnosti, mikrovlnné trouby se používají v průmyslu. Používají se pro zpracování stavebních materiálů, změkčování hornin, rekultivaci ropy atd.