תנור מיקרוגל: פעולה ועיקרון פעולה, מכשיר מיקרוגל ונזק, באיזה תדירות הוא פועל

מיקרוגלים נכנסו לחיי היומיום שלנו במשך זמן רב, אבל המחלוקות לגבי התועלת והבטיחות שלהם עדיין נמשכות. זה מוזר שכאשר פותרים נושאים כאלה בכל מיני פורומים ובפגישות אישיות, לרוב המוחץ אין אפילו מושג משוער על העיקרון של תנור המיקרוגל.

לכן, לפני ששואלים את השאלה: האם היא חברה או אויב שלך, הגיוני לברר מה זה מכונה מדהימה שיכולה להרתיח כוס מים או לבשל עוף מבלי להשתמש במקור גלוי חוֹם. כמעט כולם ראו תנור מיקרוגל בפעולה, אבל למעטים יש מושג איך הוא עושה את זה.

פעולה ועיקרון הפעולה

עקרון הפעולה של תנור מיקרוגל נקבע על שמו - ההשפעה על הגוף (במקרה זה, מוצרים) - על ידי קרינת מיקרוגל (קרינת מיקרוגל או פשוט מיקרוגל). גלים אלקטרומגנטיים בתדר גבוה מחממים את המזון לרמה גבוהה טמפרטורה, המאפשרת לך לחמם או אפילו לבשל מזון מבלי להשתמש בקלאסיקה תנורים תרמיים. אגב, אותה שיטה משמשת לא רק להכנת מוצרי מזון, אלא גם לטיפול בחום של מוצרים טכניים: חישול והתקשות, למשל, מקדחות, גלגלי שיניים, סכינים וכו'.

התנאי העיקרי הדרוש לפעולת מיקרוגל הוא נוכחות של מולקולות קוטביות באובייקט. השדה האלקטרומגנטי של המכשיר משפיע עליהם. למרבה המזל, כמעט כל מזון (למעט, אולי, מיובש לחלוטין) מכיל מים, המורכבים ממולקולות כאלה. כאשר נכנסות לשדה אלקטרומגנטי רב עוצמה, מולקולות כאלה מתחילות לשנות במהירות את מיקומן, בעקבות הכיוון המשתנה ללא הרף של השדה המגנטי. בתהליך הסיבוב, המולקולות הללו ממש מתחככות זו בזו, וכולם יודעים מה קורה במהלך זה. נסה לשפשף במהירות את כפות הידיים זו לזו - האם אתה מרגיש חם?

הודות לשדה האלקטרומגנטי המתחלף, מולקולות מים קוטביות מתחילות להסתובב במהירות.

ההבדל העיקרי בין ההשפעה של קרינת מיקרוגל על ​​עצם מחיכוך או חימום רגילים להבה פתוחה היא שלא רק פני השטח של האובייקט מחוממים, אלא גם העמוקים שלו שכבות. זאת בשל העובדה שקרינת מיקרוגל פועלת לא רק על פני האובייקט, אלא גם חודרת עמוק לתוכו, ומאלצת את המולקולות לנוע ולהתחמם.

עומק החדירה תלוי בתדר הקרינה. ועבור תנורי מיקרוגל סטנדרטיים הפועלים במהירות 2.4 גיגה-הרץ, הוא 1.5-2.5 ס"מ. קל לנחש, למשל, פשטידה שהוכנסה למיקרוגל תתחמם בצורה מלאה ואחידה מבפנים ומבחוץ. יתרה מכך, הוא יעשה זאת בזמן הקצר ביותר, שכן קצב החימום של הגוף בשדה המיקרוגל הוא 0.3-0.5 מעלות לשנייה. 10 שניות - +5 מעלות. דקה - +30 מעלות.

יתרונות וחסרונות

אז הגיע הזמן לנסח את ההבדלים העיקריים בין חימום במיקרוגל לחימום קלאסי:

1. מהירות חימום גבוהה. מאחר והטיפול בשדה בתדר גבוה (HF) מתבצע במקביל לאורך כל הנפח, המוצר מתחמם במהירות רבה - תוך דקות ספורות.
2. חימום אחיד. הודות לחימום אחיד, אין צורך לחמם את השכבה החיצונית שלו לטמפרטורה גבוהה. זה מונע שריפה.
3. אפשרות לאוטומציה של בישול. בשימוש במיקרוגל אין צורך לעקוב אחר התהליך - לערבב, להפוך וכו'. די לציין את המשקל והסוג של המוצר המונח ולתאר את הפעולה הנדרשת: חימום, בישול וכו'. המכשיר יעשה את השאר בעצמו.
4. חוסר אפשרות צלייה. שדה המיקרוגל, שלא כמו מחבת או גריל, מחמם מזון באופן שווה, מה שאומר שהוא לא מסוגל לטגן אותם עד שהם יהיו פריכים.

החיסרון היחיד לכאורה הטמון במיקרוגלים הוא חוסר האפשרות לטגן, אבל גם המעצבים פתרו את הבעיה על ידי ציידו של המכשיר בתנורי חימום תרמו-אלקטריים רגילים, כמו ב תנורים חשמליים. בעזרתם תוכלו לטגן את המוצר בקלות. בנוסף, יש מה שנקרא צלחות Krusty, עשויות מחומר מיוחד שניתן לחמם בבטחה על ידי זרמי מיקרוגל. שים קצוץ על צלחת כזו והתנור לא רק יבשל אותו במהירות, אלא גם יטגן אותו, מכיוון שהמחבת הזו מתחממת עד 200 מעלות.

מכשיר מיקרוגל

עכשיו הגיע הזמן להבין איך המיקרוגל עובד. הלב של כל תנור כזה הוא גנרטור מיוחד היוצר שדה אלקטרומגנטי בתדר גבוה בעוצמה גבוהה. זה נקרא מגנטרון. יתרה מכך, השדה שנוצר על ידו מופנה אל תא המוצר בעזרת מוליכי גל שתוכננו במיוחד. הוא עושה זאת כך שכל הנפח הפנימי של החדר "מתמלא" בשדה באופן שווה, מה שמבטיח חימום איכותי של מוצרים בכל נפח. בנוסף, זה מקל על ידי המגש המסתובב, המצויד ברוב תנורי המיקרוגל.

המגנטרון תופס את המקום המכובד ביותר מתחת לכיסוי המכשיר.

פעולתו של מחולל ה-HF נשלטת על ידי יחידה אלקטרונית המורכבת על מיקרו-מעבד. הקושחה המובנית בבלוק מאפשרת לך להגדיר את מצב הבישול הרצוי, לשלוט בטמפרטורה בתא, הלחות וזמן הבישול. כמו כן, הם עוקבים אחר בטיחות השימוש בתנור - האם דלת המגן סגורה, האם ישנה תקלה בבידוד, האם הטמפרטורה בתוך החדר עלתה מעל לקריטית וכו'. הבקר נשלט מפאנלים מסוג כזה או אחר - כפתור, רגיש למגע וכו'. ובכן, כמובן, יש בתנור גם ספק כוח, המספק אנרגיה לכל האלקטרוניקה ולמגנטרון עצמו.

כך נראה תנור מיקרוגל בתרשים.

סכנות ונזקים של מיקרוגל

ועכשיו השאלה הכי חשובה שמדאיגה כמעט כל בעל מיקרוגל: האם המכשיר מהווה סכנה כלשהי לאחרים? ישנם מיתוסים רבים לגבי הסכנות בשימוש במיקרוגל טכנולוגיות בחיי היומיום. העיקריים שבהם הם:

1. סכנת קרינה.
2. סכנה של קרינה אלקטרומגנטית.
3. השפעה ירודה של מיקרוגל על ​​איכות המזון.
4. אפשרות של פגיעה פיזית על ידי שדה המיקרוגל.
5. סיכון מוגבר להתחשמלות במתח גבוה.

נזקי קרינה

לפי המיתוס הזה, כל מי שנמצא ליד המיקרוגל מקבל חשיפה לקרינה. יתר על כן, אפילו תנור כבוי מקרין לא יותר גרוע מטרקטור צ'רנוביל. אבל אם אתה מאמין ביסודות הפיזיקה הגרעינית (כולם עברו את זה בבית הספר), הקרינה שכולם כל כך מפחדים ממנה ושבאמת מסוכנת היא קרינה מייננת.

התבונן ברשימה המפרטת את סוגי הקרינה האלקטרומגנטית, המסודרים בסדר יורד של אורך הגל שלהם:

1. גלי רדיו - 10 ק"מ - 0.1 מ"מ;
2. קרינת אינפרא אדום - 1 מ"מ - 780 ננומטר;
3. קרינה גלויה (אור) - 780 - 380 ננומטר;
4. קרינה אולטרה סגולה - 380 - 10 ננומטר;
5. קרינת רנטגן - 10 - 17:00;
6. קרינת גמא קשה - פחות מ-17:00.

מכל הרשימה, רק שני הפריטים האחרונים מייננים באופן מלא ומייננים חלקית - השלישי מלמטה (אור UV). ורק קרינת גמא יכולה להשאיר מאחור את הקרינה המושרה. אורך הגל של השדה האלקטרומגנטי של תנור מיקרוגל הוא 12 ס"מ. הרבה יותר הגיוני לפחד מהאור הנראה שפולט מנורת איליץ', יכולת היינון שלה גבוהה ב-3 סדרי גודל מקרינת מיקרוגל. אבל, למרות המובן מאליו, אף אחד לא מפחד מנורות, תנורי מיקרוגל - כמעט כולם.

האם קרינה בתדר גבוה משנה את תכונות המוצרים?

יש דעה כי לאחר שהיו במיקרוגל, המוצרים משנים את המבנה הפיזי שלהם. קשרים מסוימים נהרסים כביכול, אחרים מופיעים, המטען, הקוטב, התואר, הזיכרון משתנים - מה שלא יהיה. אחרי כל הביזיון הזה, מוצרי מזון בריאים הופכים לרעל.

קרינת מיקרוגל, כאמור לעיל, משפיעה על מולקולות קוטביות, שהן מולקולות מים. כיום המדע יודע באופן אמין שמים הם גוף אמורפי ואין להם מבנה כלל, אם הם לא במצב קפוא. איך מבנה זה יכול להשתנות אם לגוף אמורפי אין את זה בכלל?

לידתו של מיתוס כזה קשורה ככל הנראה למושג "מים מובנים", שהופיע הודות לכל מיני פסבדו-מדעים כמו הומאופתיה ו"אנשי עסקים" המוכרים מגשי מים "טעינה" ועוד ניסים של טכנולוגיה מקבילה עולמות.

התחשמלות

עד כמה המכשיר חשמלי.

החששות שתנור מיקרוגל מסוכן מבחינת התחשמלות מובנים באופן עקרוני. לצורך פעולת המגנטרון נדרש מקור מתח גבוה - בסדר גודל של 4 קילו וולט. אם נוסיף לזה את הכוח של תנור מיקרוגל מודרני, שיכול להגיע לקילווואט, אז כל הזוועה של אדם רחוק מחשמלאי הופכת מובנת. למרות זאת, אותו אדם משתמש די בשלווה בשואב אבק של 1.5 קילוואט ובכיריים חשמליות של שני קילוואט.

זכרו את טלוויזיית ה-CRT הרגילה, ששרתה אותנו במשך עשרות שנים וממשיכה לשרת עד היום. האצת מתח האנודה הקינסקופ שלו מגיע ל-30 קילוואט. זהו כמעט סדר גודל גבוה יותר מהמתח על פני המגנטרון. אם אתה פותח את המיקרוגל, אתה יכול להיכנס למתח. אבל בטלוויזיה, אחרי הכל, הכיסוי האחורי הוא רק ארבעה ברגים! עכשיו תחשוב: יש לך הרבה מכרים שהתחשמלו מטלוויזיה מרושעת? לפיכך, מבחינת בטיחות החשמל, תנור מיקרוגל אינו שונה מכל מכשיר ביתי אחר.

האם קרינת מיקרוגל מזיקה לגוף?.

כן, תדרי מיקרוגל מזיקים לבני אדם. אבל הרבה מכשירים מודרניים פועלים באותה תדר: מודם Wi-Fi, טלפון נייד, סמארטפון. העבודה איתם נחשבת בטוחה. האם קרינת מיקרוגל מזיקה או לא מזיקה? מזיק, אבל רק כאשר חריגה מרמה מסוימת. הטלפון הסלולרי שלך פולט, אבל כוח המשדר שלו נמוך. למרות שאתה שומר אותו קרוב למקדש שלך, שיחות טלפון תקופתיות לא יגרמו נזק רב לבריאותך. דבר נוסף הוא תנור מיקרוגל. עוצמת ה"משדר" שלו מגיעה לאלפי וואט.

אבל, ראשית, בניגוד לטלפון נייד, הקרינה של המגנטרון מכוונת לא לכל הכיוונים, אלא לתוך תא העבודה. שנית, וזה העיקר, למצלמה, כמו הדלת שלה, יש ציפוי מיוחד המונע מקרינה לצאת מאזור העבודה. כמובן שהציפוי לא מעכב את המיקרוגל ב-100%, אבל זה לא הכרחי. אתה לא מחזיק את המיקרוגל אל הרקה שלך, כמו טלפון, ולא משתמש בו, טומן את האף בדלת במשך שעות. בנוסף, עוצמת המיקרוגל יורדת ביחס לריבוע המרחק.

מה אומרים המספרים על זה? אנו פותחים מסמכים רפואיים המתקנים את קרינת המיקרוגל המקסימלית הבטוחה לבני אדם וקוראים: לא יותר מ-10 μW / cm2. האם זה הרבה או מעט? זה הזמן להסתכל על התמונה למטה:

תלוי בעוצמת השדה במרחק לתנור המיקרוגל.

ממש בפתח תנור המיקרוגל, עוצמת השדה האלקטרומגנטי גבוהה למדי - 5 mW/cm2. אבל כבר במרחק של חצי מטר הוא נחלש בשני סדרי גודל, ובמרחק של מטר וחצי מתחת לרמה המרבית המותרת בחצי. לפיכך, אם אתה לא יושב עם המיקרוגל, ממש בחיבוק, ולא משתמש בו מסביב לשעון, אז אתה לא צריך לחשוש לבריאות שלך. אבל אתה יכול לפתוח את הדלת? זה אפשרי, רק המגנטרון יכבה מיד, מכיוון שיש לו הגנה "עמידה בפני תקלות". אותה הגנה לא תאפשר לך לנעוץ את היד (ולחלק מהאנשים הראש) לתוך מכשיר עובד על מנת לבדוק את יכולת השירות שלו "במגע".

ברגע שתפתחו את הדלת, האוטומטיקה תסיר את החשמל מהמגנטרון.

לפיכך, תנור מיקרוגל עובד, בכפוף לכללי ההפעלה היסודיים המתוארים בפירוט בהוראות המצורפות, בטוח לחלוטין לבני אדם.