Н.П. Власюк, г. Киев
В статье в краткой форме описан принцип работы микроволновой (СВЧ) печи и магнетрона, назначение основных элементов СВЧ печей.
Для работы бытовых СВЧ печей выделена частота 2450 МГц, что соответствует длине волны 12,25 см. Эта частота выделена международными соглашениями, для того чтобы она не создавала помех другим работающим в диапазоне СВЧ устройствам: радиолокаторам, спутниковой и сотовой связи.
Продукты питания, которые мы помещаем в печи СВЧ, состоят из молекул воды, жиров и других веществ, которые в своем составе имеют дипольные молекулы [1]. Дипольные молекулы взаимодействуют только с электрической составляющей электромагнитного поля.
В обычном состоянии продукты питания электрически нейтральны и их диполи размещены хаотически (рис.1,а), при помещении диполей в постоянное электрическое поле, диполи строго выстраиваются вдоль их силовых линий (рис. 1,б). В переменном электромагнитном поле диполи беспрерывно вращаются (рис.1,в) и, при переворотах, трутся между собой, выделяя тепло. Именно трение диполей является причиной нагрева продуктов питания, помещенных в СВЧ печи [2]. Микроволны проникают в продукты питания на глубину 1 ...3 см, дальнейший нагрев продукта вглубь происходит за счет теплопроводности продукта.
Устройство печей СВЧ
Внутреннее устройство СВЧ печи показано на рис.2—4. Объемы рабочей камеры микроволновых печей находятся в пределах 1 6...41 л. Внутри камеры установлен вращающийся поддон (рис.2). Необходимость вращения поддона с пищей вызвана тем, что в рабочей камере всегда есть стоячие СВЧ волны, которые создают внутри нее пустые зоны (в них отсутствует
напряженность волн), но, с другой стороны, есть зоны с повышенной напряженностью. Вращающийся поддон подносит пищу в зоны разной напряженности, чем равномерно ее нагревает. В правой части корпуса СВЧ печи (рис.2—4) помещен магнетрон и все что необходимо для его работы: высоковольтный трансформатор, вентилятор охлаждения магнетрона и высоковольтного трансформатора, плата управления и т.д.
Для получения на продукте «румяной корочки» в СВЧ печах устанавливают дополнительный инфракрасный нагрев с помощью грилей, трубчатых электронагревательных элементов, называемых ТЭНами (рис.2), которые поднимают температуру в камере до 800°С.
Дверца печи (рис.2) имеет сложное устройство, через нее можно наблюдать все, что делается внутри печи, она не пропускает СВЧ излучение наружу.
Н.П. Власюк, г. Киев
Далее