Mikrolaineahi: tegevus ja tööpõhimõte, mikrolaineahju seade ja kahju, millisel sagedusel see töötab

Mikrolained on meie igapäevaellu sisenenud pikka aega, kuid vaidlused nende kasulikkuse ja ohutuse üle jätkuvad. On uudishimulik, et selliste probleemide lahendamisel igasugustel foorumitel ja isiklikel kohtumistel pole valdaval enamusel isegi ligikaudset ettekujutust mikrolaineahju põhimõttest.

Sellepärast on enne küsimuse esitamist mõttekas uurida, mis see on hämmastav masin, mis suudab keeta klaasi vett või küpsetada kana ilma nähtavat allikat kasutamata soojust. Peaaegu kõik on näinud mikrolaineahju töötamas, kuid vähesed teavad, kuidas see seda teeb.

Tegevus ja tööpõhimõte

Mikrolaineahju tööpõhimõte on sätestatud selle nimes - mõju kehale (antud juhul toodetele) - mikrolainekiirgusega (mikrolainekiirgus või lihtsalt mikrolaineahi). Kõrgsageduslikud elektromagnetlained soojendavad toidu kõrgeks temperatuur, mis võimaldab soojendada või isegi valmistada toitu ilma klassika kasutamata termilised kütteseadmed. Muide, sama meetodit kasutatakse mitte ainult toiduainete valmistamisel, vaid ka tehniliste toodete kuumtöötlemisel: lõõmutamine ja karastamine, näiteks puurid, hammasrattad, noad jne.

Peamine mikrolaineahju tööks vajalik tingimus on nn polaarsete molekulide olemasolu objektis. Seadme elektromagnetväli mõjutab neid. Õnneks sisaldab peaaegu kogu toit (välja arvatud võib-olla täielikult veetustatud) vett, mis koosneb sellistest molekulidest. Jõudes võimsasse vahelduvasse elektromagnetvälja, hakkavad sellised molekulid magnetvälja pidevalt muutuvat suunda järgides kiiresti oma asukohta muutma. Pöörlemise käigus hõõruvad need molekulid sõna otseses mõttes üksteise vastu ja kõik teavad, mis selle käigus juhtub. Proovige oma peopesad kiiresti kokku hõõruda – kas tunnete sooja?

Tänu vahelduvale elektromagnetväljale hakkavad polaarsed veemolekulid kiiresti pöörlema.

Peamine erinevus mikrolainekiirguse mõju vahel tavalisest hõõrdumisest või kuumutamisest objektile lahtine leek on see, et kuumutatakse mitte ainult objekti pinda, vaid ka selle sügavust kihid. See on tingitud asjaolust, et mikrolainekiirgus ei mõju mitte ainult objekti pinnale, vaid tungib ka sügavale sellesse, sundides molekule liikuma ja kuumenema.

Läbitungimissügavus sõltub kiirguse sagedusest. Ja tavaliste mikrolaineahjude puhul, mis töötavad sagedusel 2,4 GHz, on see 1,5-2,5 cm. Lihtne on arvata, et näiteks mikrolaineahju pandud pirukas soojeneb nii seest kui väljast täiesti ja ühtlaselt. Pealegi teeb ta seda võimalikult lühikese aja jooksul, kuna keha kuumenemiskiirus mikrolaineväljas on 0,3–0,5 kraadi sekundis. 10 sekundit - +5 kraadi. Minut - +30 kraadi.

Eelised ja miinused

Niisiis, on aeg sõnastada peamised erinevused mikrolaineahjus kuumutamise ja klassikalise kuumutamise vahel:

1. Kõrge soojenemiskiirus. Kuna töötlemine kõrgsagedusväljaga (HF) toimub samaaegselt kogu mahu ulatuses, kuumeneb toode ülikiiresti – mõne minutiga.
2. Ühtlane küte. Tänu ühtlasele kuumutamisele ei ole vaja selle väliskihti kuumutada kõrgendatud temperatuurini. See hoiab ära põlemise.
3. Toiduvalmistamise automaatika võimalus. Mikrolaineahju kasutades ei ole vaja protsessi jälgida - segada, ümber pöörata jne. Piisab, kui märkida laotud toote kaal ja tüüp ning kirjeldada vajalikku toimingut: kuumutamine, toiduvalmistamine jne. Ülejäänu teeb seade ise.
4. Röstimise võimatus. Erinevalt praepannist või grillist soojendab mikrolaineahi toidud ühtlaselt, mis tähendab, et see ei suuda neid krõbedaks praadida.

Ainus näiliselt mikrolaineahjudele omane miinus on praadimise võimatus, aga ka disainerid lahendasid selle probleemi, varustades seadme tavapäraste termoelektriliste küttekehadega, nagu näiteks elektriahjud. Nende abiga saate toodet hõlpsalt praadida. Lisaks on nn Krusty plaadid, mis on valmistatud spetsiaalsest materjalist, mida saab ohutult soojendada mikrolainevooluga. Pange sellisele taldrikule karbonaad ja pliit mitte ainult ei küpseta seda kiiresti, vaid ka praadib, kuna see pann kuumeneb kuni 200 kraadini.

Mikrolaineahju seade

Nüüd on aeg välja mõelda, kuidas mikrolaineahi töötab. Iga sellise pliidi südameks on spetsiaalne generaator, mis loob kõrge intensiivsusega kõrgsagedusliku elektromagnetvälja. Seda nimetatakse magnetroniks. Edasi suunatakse tema loodud väli spetsiaalselt disainitud lainejuhtide abil tootekambrisse. Ta teeb seda nii, et kogu kambri siseruumala "täidetakse" väljaga ühtlaselt, tagades igasuguse mahuga toodete kvaliteetse kuumutamise. Lisaks hõlbustab seda pöörlev alus, mis on varustatud enamiku mikrolaineahjudega.

Magnetron võtab seadme katte all kõige auväärsema koha.

Kõrgkõrgsagedusgeneraatori tööd juhib mikroprotsessorile kokku pandud elektrooniline seade. Ploki sisseehitatud püsivara võimaldab seadistada soovitud küpsetusrežiimi, reguleerida kambri temperatuuri, niiskust ja küpsetusaega. Samuti jälgivad nad ahju kasutamise ohutust - kas kaitseluuk on suletud, kas isolatsioonis pole rikki, kas kambri sees on temperatuur tõusnud üle kriitilise taseme jne. Kontrollerit juhitakse ühte või teist tüüpi paneelidelt - nupp-, puutetundlik jne. No muidugi on ahjus ka toiteplokk, mis annab energiat kogu elektroonikale ja magnetronile endale.

Selline näeb skeemil välja mikrolaineahi.

Mikrolaineahju ohud ja kahjustused

Ja nüüd kõige olulisem küsimus, mis teeb muret peaaegu igale mikrolaineahju omanikule: kas seade kujutab endast mingit ohtu teistele? Mikrolaineahju kasutamise ohtude kohta on palju müüte tehnoloogiad igapäevaelus. Peamised neist on:

1. Kiirgusoht.
2. Elektromagnetilise kiirguse oht.
3. Mikrolaineahju halb mõju toidu kvaliteedile.
4. Füüsiliste vigastuste võimalus mikrolainevälja poolt.
5. Suurenenud kõrgepinge elektrilöögi oht.

Kiirguskahjustus

Selle müüdi kohaselt saavad kõik mikrolaineahju läheduses viibijad kiirgust. Pealegi ei kiirga isegi väljalülitatud ahi mitte halvemini kui Tšernobõli traktor. Aga kui uskuda tuumafüüsika põhitõdesid (koolis läbisid kõik), siis see kiirgus, mida kõik nii kardavad ja mis on tõesti ohtlik, on ioniseeriv kiirgus.

Vaadake loendit, kus on loetletud elektromagnetilise kiirguse tüübid, mis on järjestatud nende lainepikkuse kahanevas järjekorras:

1. raadiolained - 10 km - 0,1 mm;
2. infrapunakiirgus - 1 mm - 780 nm;
3. nähtav kiirgus (valgus) - 780 - 380 nm;
4. ultraviolettkiirgus - 380 - 10 nm;
5. röntgenikiirgus - 10-17;
6. kõva (gamma) kiirgus – alla 17.00.

Kogu loendist on ainult kaks viimast üksust täielikult ioniseerivad ja osaliselt ioniseerivad – kolmas altpoolt (UV valgus). Ja ainult gammakiirgus võib indutseeritud kiirguse maha jätta. Mikrolaineahju elektromagnetvälja lainepikkus on 12 cm. Palju loogilisem on karta nähtavat valgust, mida kiirgab Iljitši lamp, mille ioniseerimisvõime on 3 suurusjärku kõrgem kui mikrolaineahju kiirgus. Kuid vaatamata ilmselgele ei karda keegi lambipirne, mikrolaineahju - peaaegu igaüks.

Kas kõrgsageduslik kiirgus muudab toodete omadusi.

Arvatakse, et mikrolaineahjus viibides muudavad tooted oma füüsilist struktuuri. Ühed ühendused väidetavalt hävivad, teised tekivad, laeng, poolus, kraad, mälu muutuvad – mis iganes. Kogu selle häbi pärast muutuvad täisväärtuslikud toiduained mürgiks.

Mikrolainekiirgus, nagu eespool mainitud, mõjutab polaarseid molekule, mis on veemolekulid. Tänapäeval teab teadus usaldusväärselt, et vesi on amorfne keha ja sellel puudub struktuur, kui see pole külmunud. Kuidas saab see struktuur muutuda, kui amorfsel kehal seda üldse pole?

Sellise müüdi sündi seostatakse tõenäoliselt "struktureeritud vee" mõistega, mis ilmus tänu igasugustele pseudoteadused nagu homöopaatia ja "ärimehed", kes müüvad "laadivaid" veealuseid ja muid paralleeltehnoloogia imesid maailmad.

Elektri-šokk

Kui elektriline seade on.

Hirm, et mikrolaineahi on elektrilöögi seisukohalt ohtlik, on põhimõtteliselt mõistetav. Magnetroni tööks on vaja kõrgepingeallikat - suurusjärgus 4 kV. Kui siia lisada veel moodsa mikrolaineahju võimsus, mis võib küündida kilovatini, saab mõistetavaks kogu elektrikukauge inimese õudus. Sellest hoolimata kasutab sama inimene üsna rahulikult 1,5-kilovatist tolmuimejat ja kahekilovatist elektripliiti.

Pidage meeles tavalist kineskooptelerit, mis teenis meid aastakümneid ja töötab tänaseni. Kiirendav anoodi pinge selle kineskoop ulatub 30 kV-ni. See on peaaegu suurusjärgu võrra kõrgem kui magnetroni pinge. Kui avate mikrolaineahju, võite sattuda pinge alla. Aga teleris on tagakaanel ju ainult neli kruvi! Mõelge nüüd: kas teil on palju tuttavaid kurja teleri elektrilöögi tõttu hukkunud? Seega elektriohutuse mõttes ei erine mikrolaineahi ühestki teisest kodumasinast.

Kas mikrolainekiirgus on organismile kahjulik?.

Jah, mikrolaineahju sagedused on inimestele kahjulikud. Kuid paljud kaasaegsed seadmed töötavad samal sagedusel: Wi-Fi-modem, mobiiltelefon, nutitelefon. Nendega töötamist peetakse ohutuks. Kas mikrolainekiirgus on kahjulik või kahjutu? Kahjulik, kuid ainult teatud taseme ületamisel. Teie mobiiltelefon kiirgab, kuid selle saatja võimsus on madal. Kuigi hoiate seda oma templi lähedal, ei tee perioodilised telefonikõned teie tervisele suurt kahju. Teine asi on mikrolaineahi. Selle "saatja" võimsus ulatub tuhande vatini.

Kuid esiteks, erinevalt mobiiltelefonist, ei suuna magnetroni kiirgus mitte igas suunas, vaid töökambrisse. Teiseks, ja see on peamine, on kaameral, nagu ka selle uksel, spetsiaalne kate, mis takistab kiirguse väljumist tööpiirkonnast. Muidugi ei lükka kate mikrolaineahju 100% edasi, kuid see pole vajalik. Sa ei hoia mikrolaineahju oma templi küljes, nagu telefoni, ega kasuta seda, mattes oma nina tundideks ukse vahele. Lisaks väheneb mikrolaine intensiivsus võrdeliselt kauguse ruuduga.

Mida numbrid selle kohta ütlevad? Avame meditsiinidokumendid, mis reguleerivad inimesele ohutut maksimaalset lubatud mikrolainekiirgust ja loeme: mitte rohkem kui 10 μW / cm2. Kas seda on palju või vähe? On aeg vaadata allolevat pilti:

Väljatugevuse sõltuvus kaugusest mikrolaineahjuni.

Mikrolaineahju ukse juures on elektromagnetvälja tugevus üsna kõrge - 5 mW / cm2. Kuid juba poole meetri kaugusel nõrgeneb see kahe suurusjärgu võrra ja pooleteise meetri kaugusel maksimaalsest lubatud tasemest poole võrra. Seega, kui te ei istu mikrolaineahjuga, sõna otseses mõttes embuses, ega kasuta seda ööpäevaringselt, siis ei pea te oma tervise pärast kartma. Aga kas sa saad ukse avada? See on võimalik, ainult magnetron lülitub kohe välja, kuna sellel on "lollikindel" kaitse. Sama kaitse ei lase sul kätt kleepida (ja mõnele inimesele pea) töötavasse seadmesse, et kontrollida selle töökõlblikkust "puudutades".

Niipea, kui avate ukse, eemaldab automaatika magnetronilt voolu.

Seega on töötav mikrolaineahi, mis järgib lisatud juhistes üksikasjalikult kirjeldatud elementaarseid tööreegleid, inimestele täiesti ohutu.