Какой узел свч приборов осуществляет выработку электромагнитной энергии

Обновлено: 02.07.2024

Сверхвысокочастотная (СВЧ) энергия, используемая для нагрева различных веществ, может быть применена для приготовления пищи, сушки белья, размораживания продуктов и в других бытовых устрой­ствах, где необходима тепловая энергия. Однако широкое распростра­нение СВЧ - энергия получила только в технологии приготовлении пищи, что связано с особенностями физического процесса нагрева СВЧ - полями.

Микроволновое или сверхвысокочастотное (СВЧ) излучение — это электромагнитные волны длиной от одного миллиметра до одного метра. Волны этого диапазона применяются не только в микроволновых печах, но и в радиолокации, радионавигации, системах спутникового телевидения, сотовой телефонии и т.д.

Микроволны существуют в природе, их испускает Солнце. В бытовых микроволновых печах используются микроволны, частота f которых составляет 2450 МГц. Эта частота установлена для микроволновых печей специальными международными соглашениями, чтобы не создавать помех работе радаров и иных устройств, использующих микроволны.

Зная, что электромагнитные волны распространяются со скоростью света с, равной 300000 км/сек, нетрудно подсчитать, чему равна длина волны L микроволнового излучения данной частоты:

Для того чтобы понять принцип работы микроволновой печи, нужно вспомнить что волна представляет собой сочетание переменных полей — электрического и магнитного.

Под действием микроволнового излучения молекулы двигаются с высокой частотой, а выделяющееся при этом тепло служит причиной разогрева пищевых продуктов.

Тепловая обработка пищевых продуктов в СВЧ - приборах осуществляется электромагнитной энергией, которую вырабатывает входящий в схему печи магнетронный генератор. Тепловая обработка основана на интенсивном поглощении всем объемом обрабатываемого продукта подводимой электромагнитной энергии.

Рис. 1. Геометрия молекулы воды а - атом водорода с одним электроном и атом кислорода с шестью электронами на внешней орбите, б - два aтома водорода и один атом кислорода образовали молекулу воды. В ней с одном стороны избыток положительных зарядов, а с противоположной избыток отрицательных. Так у молекулы образуются два противоположных по знаку полюса. Из-зa чтого ее называют диполем. в - общий вид диполя молекулы воды. г - размеры молекулы воды в ангстремах для парообразного состояния.

Под действием переменного поля в веществе возникает поляризация, то есть направленное перемещение связанных электрических зарядов. Для веществ, в состав которых входит вода, главным видом поляри­зации является дипольная, вызванная несимметрией расположения атомов водорода относительно атома кислорода. Центры тяжести положительных и отрицательных зарядов у молекулы воды не совпадают и образуют диполь. В молекуле Н2О атом кислорода с его шестью внешними электронами имеет две наполовину заполненные р – орбиты и может образовывать две р – связи с двумя атомами водорода, образовывая ковалентную молекулу Н2О. Ковалентная связь образуется за счет перекрывания электронных облаков двух атомов. Каждый атом предоставляет один неспаренный электрон для образования одной химической связи, при этом происходит образование общей электронной пары. Т.к. р – связи перпендикулярны, то валентный угол между атомами водорода должен быть равен 90°, однако в результате взаимного отталкивания атомов водорода угол между ними увеличивается до 104° и возникает электрический момент. Таким образом, дипольная молекула воды под действием внешнего электрического поля приобретает вращательный момент, образованный парой зарядов. Момент вращения пропорционален произведению m×Ē, где m - относительная магнитная проницаемость вещества, Ē – напряженность электрического поля.

При известных значениях удельного объемного сопротивления вещества r и относительной диэлектрической проницаемости e при определенной температуре тангенс угла диэлектрических потерь проводимости рассчитывается по формуле:

Поляризация молекул со сверхвысокой частотой вызывает трение между ними с выделением теплоты, которая тем больше, чем выше частота f и напряженность Е поля. Удельная тепловая энергия, выделяемая веществом, (Вт/см 3 ):

где Р - удельная тепловая энергия;
e’ - диэлектрическая проницаемость;
tgd - тангенс угла диэлектрических потерь проводимости;
f - частота СВЧ - поля;
Е - напряженность СВЧ - поля.

При пересечении СВЧ - полем проводника возникает поверхностный эффект, заключающийся в том, что движение носителей тока вытес­няется к поверхности. Чем больше частота, тем больше проявляется действие поверхностного эффекта. Глубина проникновения тока в про­водник h (см) рассчитывается из соотношения (2):

За глубину проникновения принимают глубину, на которой напря­женность поля уменьшается в е раз (е — основание натуральных лога­рифмов).

Глубина проникновения электромагнитного поля в вещество умень­шается с увеличением e, tgd, f, а выделяемая тепловая энергия повы­шается. Исходя из этого рабочая частота для СВЧ - приборов должна быть выбрана из компромиссных соображений. В настоящее время решением Международной комиссии по радиочастотам для бытовых СВЧ - приборов выделена частота 2450 МГц.

Микроволновка работает практически в каждой современной квартире. Этот удобный бытовой прибор умеет подогревать, размораживать, запекать. Некоторые модели способны поджаривать на гриле и выполнять сложные программы для изготовления внутри готовых блюд. Принцип действия микроволновки не поменялся с момента ее изобретения. Но благодаря достижениям технического прогресса выросла безопасность оборудования, а электрическая схема способна осуществлять комплексное управление и точный контроль параметров работы.

Общий принцип действия микроволновой печи

Физика процесса нагрева содержимого микроволновки достаточно проста. СВЧ излучение воздействует на молекулы продуктов, и благодаря их взаимному трению выделяется тепло. Но это слишком простое объяснение.

Микроволновая печь

На самом деле, колебаниям подвергаются только молекулы воды. Но если поставить в микроволновку идеально чистый стакан с дистиллированной жидкостью, то ее температура при стандартном времени работы печи изменится достаточно мало. Так почему же нагреваются продукты? Это происходит благодаря трению молекул на границе сред, то есть, разных веществ. А так как строение любого материала, будь то съедобный продукт или кусок дерева, велико и обязательно имеет в структуре воду, возникают разноамплитудные колебания.

Важно! Частота микроволновой печи рассчитана так, чтобы оказывать максимальное воздействие на молекулы жидкости. Именно они своим интенсивным колебанием и трением об соседей способствуют выделению большого количества тепла. Материалы сухие и чистые по химическому составу нагреваются очень медленно, но таких в природе мало.

В микроволновку нельзя класть металлы. При воздействии на них СВЧ излучения образуются поверхностные токи и происходят искровые, дуговые пробои на стенки внутреннего отделения печи. Однако технический прогресс нашел выход. Сегодня множество компаний, например, Daewoo, выпускают микроволновки, в которые можно ставить металлические предметы. Также во многих моделях разрешено использование замкнутых контуров, в частности, тарелок с тиснением фольгой по краю или декоративных блюд с металлическим бортом.

Конструкция микроволновки

Одна из важнейших деталей, которые превращают компактную камеру в СВЧ-печь, — магнетрон. Так называют вакуумную лампу, способную воспроизводить сверхвысокочастотные волны. Именно СВЧ-волны разогревают пищу. Электромагнитные волны с частотой 2,45 гигагерц воздействуют на молекулы воды в пище, заставляя их двигаться быстрее и увеличивая трение между ними. От этого пища разогревается изнутри. Тесно связана с принципом работы микроволновой печи схема устройства.

В микроволновке один из самых крупных элементов — металлическая камера, в которую ставят пищу. Дверца оборудована специальным стеклом, которое отражает высокочастотные волны. Для более равномерного разогрева пищи используется вращающаяся платформа. В движение она приводится электрическим моторедуктором.

Схема СВЧ-печи также включает в себя следующие элементы:

  • вентиляционные отверстия;
  • корпус;
  • металлическая камера;
  • дверца;
  • дверные защелки;
  • отверстия воздуховода;
  • стеклянная подставка;
  • направляющий ролик;
  • нагревательный элемент;
  • сцепляющая муфта;
  • панель управления;
  • дисплей.

В любой микроволновке есть блокировочные отверстия дверных защелок, ведь прямое воздействие высокочастотных волн негативно сказывается на любом организме.

СВЧ-излучение воспроизводится магнетроном, а в камеру поступает через прямоугольный волновод. При этом устройство нагревается. Для охлаждения в корпусе есть вентилятор, который нагнетает холодный воздух к магнетрону. После нагревания он попадает в камеру с пищей. Излишки воздуха и водяной пар выходят через отверстия. Они тоже оборудованы так, чтобы не выпускать излучение.

Часть моделей из линейного ряда любого ведущего производителя оборудована диссектором. Он устанавливается внутри камеры сверху. Хотя внешне устройство больше похоже на вентилятор, оно необходимо для равномерного прогрева пищи. Это достигается за счет правильного распределения сверхвысокочастотных волн.

Какие элементы есть в конструкции микроволновки

Устройство микроволновой печи только на первый взгляд кажется сложным. Владельца этого прибора вводит в заблуждение количество кнопочек, индикаторов, средств программирования. На самом деле, любая печь, с механическим управлением, сенсорной панелью, пультом, гибридным электронным контролем, состоит из одинаковых функциональных блоков:

  • блок генерации СВЧ излучения, магнетрон и волноводы;
  • система преобразования напряжения, главный модуль — повышающий высоковольтный трансформатор;
  • средства контроля в составе группы датчиков;
  • система вторичной защиты;
  • управляющая схема микроволновки.

Устройство микроволновки

Важно! В зависимости от сложности модели печи, в нее могут включаться самые разные опции. Например, гриль, вторичные рассеиватели волн, дополнительные узлы СВЧ генерации.

Стоит рассмотреть работу каждого блока отдельно, в порядке их задействования в стандартной схеме использования микроволновки.

Управляющая схема

Главная электросхема микроволновки, с которой имеет дело пользователь — это блок управления. В нем при помощи кнопок, механических переключателей, регуляторов задаются граничные параметры. То есть рабочая мощность или режим, время исполнения программы и так далее.

Схема управления может быть как угодно сложной. Самый простой вариант представляет собой круговые регуляторы, один из которых — реле таймера. С их помощью устанавливается мощность режима и время работы. Еще один знакомый пользователям вариант — гибридный, с кнопками. По сути, его функционал ненамного шире механической регулировки.

Микроволновая печь

Сенсорная панель, в большинстве случаев, ничем по принципу действия не отличается от кнопок. Она просто более надежна и не требует обслуживания. Продвинутые схемы электронного управления включают программирование, то есть переключение по заданному алгоритму мощности излучения и времени ее выдачи.

Система преобразования напряжения

Микроволновка состоит из группы узлов, которые очень опасны для человека. Главный из них — повышающий трансформатор. Когда схема управления дает команду на включение режима, он выдает до 4 КВ напряжения. При этом рабочий ток может достигать 10А и выше. Такие параметры работы электросети представляют огромную опасность для человека.

Важно! Повышающий трансформатор — ключевой и самый дорогой узел системы преобразования напряжения. Он питает магнетрон, элемент, без которого невозможно реализовать основной принцип работы микроволновой печи.

Блок генерации СВЧ излучения

Магнетрон — это сердце микроволновки. По сути, это обычная вакуумная лампа, похожая на те, которые использовались в кинескопах старых телевизоров. Только магнетрон генерирует интенсивную электромагнитную волну высокой частоты, образуемой при прохождении электронов через магнитное поле.

Блок генерации излучения состоит не из одного СВЧ источника. Для, так сказать, подачи волн в рабочую зону печи устанавливаются волноводы. Именно они находятся за слюдяной пластиной, которую каждый видел на боковой стенке микроволновки, когда ставил в нее тарелку с завтраком.

Устройство микроволновой печи

Системы основной и вторичной защиты

Роль контрольных датчиков вполне понятна. Они следят, чтобы ни один из ключевых элементов электронной и аппаратной части не вышел в критический режим работы. Датчики гарантируют безаварийное функционирование прибора и предотвращают опасные сбои. Но у микроволновки есть системы защиты, разработанные для человека. Ниже будут подробно описаны их функции.

СХЕМА МИКРОВОЛНОВКИ

Микроволновая печь нашла широкое применение в области бытовых электроприборов для приготовления пищи. Сегодня будет рассмотрено устройство микроволновой печи и типовая схема. Схема работы достаточно интересная, поскольку в микроволновой печи не используется нагревательного элемента, так в чем же секрет? Почему в ней вода начинает кипеть, а тем временем сосуд, в которой налита эта вода, остается холодным? Тут нет никакого волшебства. Дело в том, что в микроволновой печи собрана целая СВЧ станция, главным звеном которой является — магнетрон. Магнетрон — электронная лампа, которая генерирует электромагнитные волны высокой частоты, это происходит благодаря воздействию потока электронов с магнитным полем. Элементы устройства магнетрона:

Элементы устройства магнетрона микроволновки

1. Металлический колпачок насажан на керамический изолятор 2. 3. Внешний кожух магнетрона. 4. Фланец с отверстиями для крепления. 5 Кольцевые магниты служат для распределения магнитного поля. 6. Керамический цилиндр для изоляции антенны. 7. Радиатор служит для лучшего охлаждения. 8. Коробочка фильтра. 9. Узел соединения магнетрона с источником питания содержит переходные конденсаторы, которые вместе с дросселями образуют СВЧ фильтр для защиты от проникновения СВЧ излучения из магнетрона. 10. Выводы питания.

Рабочая частота магнетрона специально настроена на частоту резонанса молекул воды, поток электронов заставляет молекулам двигаться с очень большой скоростью, именно это вызывает реакцию кипения. Как мы знаем, почти все организмы и растения в себе содержат воду, поэтому поджаривая мясо мы на самом деле испаряем содержащуюся там воду, ту же функцию делает и магнетрон, только без теплоты и огня.

фото МИКРОВОЛНОВКИ

Для работы магнетрона нужно иметь высокое напряжение, которое получается от сетевого трансформатора, его чаще называют МОТ-ом. Такой трансформатор обеспечивает напряжение 2000-2500 вольт при силе тока 700-900мА для питания анодной цепи магнетрона. Ток после трансформатора выпрямляется высоковольтным диодным столбом и только потом поступает на магнетрон. Питание накальной цепи часто обеспечивает отдельный трансформатор. В духовке микроволновки мы можем увидеть осветительную лампу и вентилятор. Функциональная схема блока управления микроволновой печи приведена на рисунке ниже:

Функциональная схема блока управления микроволновой печи

Микроволновые печи с электромеханическим управлением обычно имеют стандартную электросхему. Отличия между различными моделями незначительны. Силовая часть печей с электронными блоками управления практически не отличается от печей с электромеханическим управлением. На принципиальной схеме эти отличия проявляются лишь в том, что вместо контактов таймера присутствуют контакты реле. Такая взаимозаменяемость блоков управления позволяет успешно проводить ремонт сгоревшей электроники, путем замены блока управления на похожий от другой модели. Типовая принципиальная схема механической микроволновой печи Samsung RE290D:

Другие схемы микроволновок находятся в архивах — клик для скачки.

— принципиальные схемы микроволновок LG — принципиальные схемы микроволновок SAMSUNG — принципиальные схемы микроволновок PANASONIC

Микроволновая печь получила название СВЧ печь, поскольку в ней генерируются волны сверх высокой частоты, поэтому при ремонте таких печей следует соблюдать предельную бдительность и осторожность. Излучение опасно, особенно на близком расстоянии — до 1 метра! А для регистрации излучения можно собрать простейший пробник:

детектор свч для регистрации излучения

Originally posted 2019-03-24 09:58:49. Republished by Blog Post Promoter

Схемы распределения СВЧ волн

Сначала стоит остановиться на работе блока генерации СВЧ. Строение магнетрона представляет собой излучающий элемент и обмотку, генерирующую магнитное поле. Эта лампа, грубо говоря, постоянно изнашивается. Все сталкивались с ситуацией, когда с ходом эксплуатации микроволновка разогревает все слабее и слабее. Это нормальное явление, каждая модель рано или поздно требует замены магнетрона.

В печах разных производителей (или уровня сложности) может использоваться отличные друг от друга схемы распределения СВЧ волн. В стандартном варианте решения, который применяет компания LG и множество других производителей, от магнетрона в область продуктов идет только один волновод. Он закрыт слюдяной пластиной, чтобы предотвратить попадание мусора и пара.

Важно! В моделях с одним волноводом, который излучает достаточно локализованный поток волн, используется отражатель на противоположной стороне отсека продуктов. Это вогнутая зона стенки. Она помогает более равномерно распределить СВЧ излучение по рабочему объему.

Микроволновка samsung

В некоторых микроволновках компании Samsung используется другой принцип: устанавливается основной волновод и несколько щелевых антенн. Это позволяет равномерно распределять поток энергии, формировать так называемое 3D излучение. Кроме этого, печь, варьируя мощность магнетрона, добивается плавного нагрева продуктов по всему объему.

Но самое главное в генерации волн СВЧ — их параметры. Частота излучения магнетрона в микроволновке составляет 2.45 ГГц — именно это значение является резонансным для молекул воды, заставляя их колебаться с большой амплитудой. Происходит нагрев продукта. Тепло от поверхностных слоев постепенно распространяется по всему объему продукта.

Есть некоторые решения, позволяющие ускорить разогрев пищи в рабочей области печи. Это так называемые диссекторы. По внешнему виду такой конструкционный элемент похож на вентилятор на потолке камеры микроволновки. Однако он делает другую работу, а именно рассеивает СВЧ волны.

Другие функциональные элементы печи имеют вполне понятное назначение. Например, микроволновка с грилем действует на пищу не только СВЧ, но и инфракрасным излучением. Она позволяет добиться на продуктах красивой запеченной корочки. Отдельные модели печей могут оснащаться дополнительными вентиляторами для отвода тепла.

Принцип работы микроволновой печи

С одной стороны у них положительный электрический заряд, с другой – отрицательный. В пище этих молекул достаточно – это жиры и сахар, но главный диполь – молекула воды.

В овощах, мясе, фруктах и рыбе содержится большое число дипольных молекул, количество которых достигает миллионов. Если электрического поля нет, молекулы располагаются в хаотическом порядке.

Научное подтверждение


В СВЧ-печах микроволны имеют частоту 2450 Мгц

В СВЧ-печах микроволны имеют частоту 2450 Мгц. 1 герц = 1 колебанию за секунду. Мегагерц – миллион колебаний. Полярность меняется дважды за один период волны.

Когда на продукты воздействует микроволновое излучение, молекулы в них начинают вращаться чаще, буквально стираясь друг о друга. При этом выделяется тепло, которое и служит источником нагрева продуктов.

Аналогично дела обстоят и с супами: их лучше периодически вынимать из печи и перемешивать, помогая теплу пробиться внутрь.

Как работает система защиты

Также стоит подробно осветить функционирование систем безопасности. Они делятся на две значимые группы.

  1. Контроль параметров аппаратной части. Это датчик температуры магнетрона, предохранители, охлаждающие вентиляторы. Они решают задачу блокировки потенциально аварийных ситуаций и поддержания нормированных показателей работы электроники
  2. Защита человека от поражения электротоком и СВЧ излучением.

С системами защиты от электротока сталкивался каждый, кто хоть раз разбирал корпус своей микроволновки. В ключевых точках монтажа размещены микровыключатели. Сняв крышку, печку уже нельзя включить. Этого просто не позволит система защиты.

Микроволновка

Но более интересна схема нейтрализации СВЧ волн. Стоит понимать, что излучение даже теоретически не может быть локализовано внутри камеры печи. Волны отражаются, в том числе от продуктов. Поэтому на передней дверке устанавливается стекло с нанесенной на него тонкой металлической решеткой. Это антенный модуль. Он подключен к разряднику, который отдает накопленную энергию бросками в основные электросети прибора.

Важно! Микроволновка генерирует помехи проводки. В некоторых домах это можно зафиксировать по работе других приборов (в частности, Wi-Fi роутеров), особенно, если эксплуатируется откровенно дешевая печь с плохим шумоподавителем.

Электрическая схема СВЧ

На основании изложенного выше нетрудно понять, как микроволновая печь устроена, просто рассматривая ее снаружи, заглядывая в камеру и в тыл. Но если захочется что-то починить, полезно в общих чертах понимать, как узлы взаимодействуют между собой. В этом поможет принципиальная схема микроволновой печи. Ее строение только на первый взгляд кажется сложным. Однако любая схема состоит из базовых блоков. В качестве примера стоит посмотреть на устройство модели с механическим аналоговым управлением.

Электрическая схема СВЧ

Из схемы ясно видно, как преобразуется энергия и работают системы безопасности. Одним из самых первых контуров всегда выступает шумоподавитель (NOISE FILTER). Именно он гасит колебания, которые формирует разрядник энергии в дверке, защита человека от высокочастотного излучения.

Затем идет система основной безопасности. Это блок контактов в дверке, один отслеживает прилегание к корпусу, второй положение защелки, третий позицию ручки. При незамкнутом состоянии любого из них печь не будет работать.

Третий функциональный блок — приводы и подсветка. Здесь все просто. На двигатель, который крутит тарелку, на вентилятор и лампу, подается постоянное напряжение. Таймер размыкает цепь при окончании установленного временного интервала.

Последний рабочий контур — повышающий трансформатор, датчик контроля температуры магнетрона, его система защиты от пробоя и плавкий предохранитель. И заканчивается схема всегда одинаково. Главным рабочим органом печи, магнетроном.

Внедрение СВЧ-электроники в большую энергетику является одним из наиболее обещающих направлений развития современной электротехники. Первым ученым, обратившим на это внимание, является П. Л. Капица [1]. Сейчас уже совершенно четко выявляются основные преимущества СВЧ-энергетики, к числу которых относится возможность сосредоточения большой электромагнитной энергии в малых объемах, равномерного распределения энергии внутри образца и возможность ее концентрации в нужном месте, что может явиться основой разработки новых энергосберегающих технологий. Достоинством СВЧ-энергетики является и та большая гибкость, с которой СВЧ-энергия трансформируется в другие виды энергии.

Одним из важнейших показателей эффективности использования энергоносителей являются энергозатраты на выработку единицы продукта. К сожалению, по этому параметру Россия сильно отстает от передовых промышленных стран, поэтому проблема энергосбережения является одной из важнейших. По своей сути СВЧ-энергетика относится к числу энергосберегающих технологий, поэтому ее широкое внедрение будет способствовать уменьшению энергозатрат на единицу продукта.

Области практического использования СВЧ-энергетики в настоящее время быстро расширяются по мере использования ее в тех технологических процессах, для которых важна большая средняя мощность [2, 3].

В данной работе преимущества СВЧ-энергетики будут продемонстрированы на примере ее использования в водородной, ядерной энергетике и при сжигании углей.

1. Использование СВЧ-энергии в водородной энергетике

Перспективность водородной энергетики зависит от того, насколько эффективно используется энергия внешнего источника для получения водорода. В последнее время неравновесные химические процессы все больше исследуются или в несамостоятельных разрядах, поддерживаемых ультрафиолетовым излучением или пучком релятивистских электронов, или в ВЧ- и СВЧ-разрядах. Проведенные исследования позволили выявить важную роль колебательного возбуждения молекул электронным ударом большинства электроотрицательных молекул, таких как Н20, С02, Ν2 (скорость колебательного возбуждения таких молекул достаточно велика). При этом основная доля энерговклада локализуется именно в колебательных степенях свободы, что обеспечивает селективность и высокую энергетическую эффективность таких процессов. В наиболее благоприятных условиях в колебательных степенях свободы сосредоточивается до 80% всей вложенной в разряд энергии. Такая эффективность не может быть достигнута в других каналах плазмохимических реакций.


Рис. 1. Распределение энергии, теряемой электронами в Н20 по различным каналам возбуждения.

Из рисунка видно, что при температуре 7 7 [1] м 3 представлены на рис. 5.

Предельные значения температур для первого и второго вариантов соответственно составляют 2620 и 2040 К. Это свидетельствует о том, что нагревательная система типа коаксиальных цилиндров существенно уступает по своей эффективности системе, в которой резонатор имеет сферическую форму.

Существенной особенностью данного метода является то, что таблетки можно нагреть до – 2200 К в медном резонаторе без использования конструктивных тугоплавких материалов.

Весь технологический процесс спекания топливных таблеток может быть успешно осуществлен с использованием однли многорезонаторного СВЧ-нагревателя при соответствующем выборе параметров резонаторов, причем реализация сложных температурных зависимостей процесса может достигаться путем выбора режима работы СВЧ-генераторов в форме управляемого меандра.

Применительно к топочным процессам это позволяет локализовать воздействие в определенной зоне, быстро изменять факторы воздействия при изменении условий горения в связи с изменением характеристик топлива. Итоговым результатом СВЧ-воздействия является повышение эффективности процесса сжигания топлива [6].

Кроме того, перспективным направлением использования СВЧ-энергии в теплоэнергетике может стать обработка топлива перед его сжиганием. Например, ископаемые угли, используемые в традиционной энергетике для питания котельных установок тепловых электростанций, требуют значительных затрат дополнительной энергии перед их сжиганием. В случае факельного горения топлива требуется его измельчение до зерен размером в десятые доли миллиметра, для чего используются шаровые мельницы, обладающие низким КПД.

Измельчение углей может быть осуществлено по совершенно новой технологии, если перед сжиганием их предварительно нагревать до температуры приблизительно 120 °С в резонаторных рабочих камерах. Здесь процесс измельчения угля происходит за счет быстрого вскипания воды, входящей в состав топлива в количестве 12% от его массы, когда куски угля разрываются давлением образующегося пара. Экспериментальные исследования диэлектрических проницаемостей ископаемых углей на частоте 2450 МГц (в « 3,8 и tg δ « 0,08) подтвердили возможность передачи СВЧ-энергии топливу с КПД не менее 80% в резонаторных рабочих камерах, заполненных углем на 0,5-1% по объему. Экспериментальные исследования СВЧ-измельчения углей были выполнены на цилиндрических резонаторных рабочих камерах с колебаниями типа Е0ю и ТЕМ, причем в последнем случае использовался СВЧ- резонатор, укороченный на емкость с угольным заполнением. Результаты исследований подтвердили перспективность внедрения СВЧ-измельчения углей. Предварительные оценки показали, что производительность установки ~0,4 кг/с достигается при мощности СВЧ-питания 50 кВт.

Таким образом, изложенные выше сведения свидетельствуют о перспективности использования СВЧ-колебаний для решения крупных энергетических проблем.

Работа выполнена при поддержке гранта 00-15-99028 в рамках программы ’’Ведущие научные школы”.

1. Капица П. Л. Электроника больших мощностей. М.: Изд-во АН СССР, 1962.

2. Диденко А. Н., Зверев Б. В. СВЧ-энергетика. М.: Наука, 2000. 262 с.

3. Microwave power engineering / Ed. Okress Ernest C. Academic Press. New York and London. 1968.

4. Русанов В. Д., Фридман А. А., Шолин Г. В. Физика химически активной плазмы с неравновесным колебательным возбуждением молекул // УФН. 1981. Т. 134, № 2. С. 185-233.

5. Русанов В. Д., Эвитан К, Бабарицкий А. И. и др. Эффект плазменного катализа на примере диссоциации метана на водород и углерод // ДАН. 1997. Т. 354, № 2. С. 213-215.

Покрас С. М., Колесниченко Ю. Ф., Курышев В. А., Васильев К. Б. О возможности использования СВЧ- энергии для решения проблем, возникающих при сжигании твердых топлив // Радиофизика. М.: МРТИ, 1991. С.266-273.

Предлагаемая курсовая работа ставит задачу дать физические представления о работе электронных приборов СВЧ и их применении в различных отраслях народного хозяйства, в частности, в пищевой промышленности, а также дать расчетные данные по волновым приборам, нагреву и сушки материалов с помощью СВЧ энергии.

Если в 40-х — 50-х годах электроника СВЧ в основном служила потребностям радиолокации и связи, то в последние годы она все шире применяется во многих отраслях хозяйства, ускоряя научно-технический прогресс, повышая эффективность и качество производства.

Появлению новых областей применения мощной СВЧ электроники способствует ряд специфических свойств электромагнитных колебаний этого диапазона частот, которые позволяют создать неосуществимые ранее технологические процессы или значительно их улучшить. К ним относятся, например: создание сверхчистой плазмы с широким интервалом температур; возможность серийного изготовления простых по конструкции и удобных в эксплуатации мощных генераторов СВЧ энергии, с помощью которых могут осуществляться полимеризация и упрочнение различных изделий и материалов, в частности шин и лакокрасочных покрытий, упрочнение металлов, стабилизация параметров полупроводников и т.д.; все более широкое применение получают нагрев и сушка с помощью СВЧ различных материалов, в частности приготовление пищи, пастеризация молока и т.п.

Промышленные диапазоны электромагнитных колебаний

Для радиоэлектронных устройств, предназначенных для использования в промышленности и сельском хозяйстве (т.е. народном хозяйстве), выделены диапазоны частот, приведенные в таблице 1 .

Промышленные диапазоны электромагнитных колебаний

f, МГц Страны Основные применения Диапазоны частот
0,06 - 0,08 Россия Индукционный нагрев НЧ
13,56±0,00678 Все страны ВЧ
27,16±0,16 Все страны ВЧ
40,68±0,02 Все страны ОВЧ
433,92±0,87 Австрия, ФРГ, Португалия УВЧ
866 Англия УВЧ
915±25 Все страны, кроме Англии, Испании УВЧ
2375±50 Все социалистические страны СВЧ нагрев УВЧ
2450±50 Все страны, кроме социалистических стан УВЧ
5800±75 Все страны СВЧ
22125±125 Все страны СВЧ

Особенности нагрева диэлектриков в диапазонах УВЧ и СВЧ

В подавляющем большинстве случаев нагрев каких — либо физических тел производится путем передачи тепла снаружи во внутрь за счет теплопроводности.

На СВЧ при рациональном подборе частоты колебаний и параметров камер, где происходит преобразование СВЧ энергии в тепловую, можно получить относительно равномерное выделение тепла по объему тела. Эффективность преобразования энергии электрического поля в тепло возрастает прямо пропорционально частоте колебаний и квадрату напряженности электрического поля. При этом следует отметить простоту подачи СВЧ энергии практически к любому участку нагреваемого тела.

Важное преимущество СВЧ нагрева — тепловая безынерционность, т.е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый материал. Отсюда высокая точность регулировки процесса нагрева и его воспроизводимость.

Достоинством СВЧ нагрева является также принципиально высокий КПД преобразования СВЧ энергии в тепловую, выделяемую в объеме нагреваемых тел. Теоретическое значение этого КПД близко к 100% . Тепловые потери в подводящих трактах обычно невелики, и стенки волноводов и рабочих камер остаются практически холодными, что создает комфортные условия для обслуживающего персонала.

Важным преимуществом СВЧ нагрева является возможность осуществления и практического применения новых необычных видов нагрева, например избирательного, равномерного, сверхчистого, саморегулирующегося.

Избирательный нагрев основан на зависимости потерь в диэлектрике от длины волны, т.е. зависимости тангенса угла диэлектрических потерь d как функции длины волны l . При этом в многокомпонентной смеси диэлектриков будут нагреваться только те части, где высокий tg d .

Равномерный нагрев . Обычно передача тепла осуществляется за счет конвекции, теплопроводности и излучения. Отсюда неизбежен температурный градиент (перепад) от поверхности в глубину материала, причем тем больший, чем меньше теплопроводность. Уменьшить или почти устранить большой градиент температур можно за счет увеличения времени обработки. Во многих случаях только за счет медленного нагрева удается избежать перегрева поверхностных слоев обрабатываемого материала. Примерами таких процессов является обжиг керамики, получение полимерных соединений и т.п. С помощью СВЧ энергии можно не только равномерно нагревать диэлектрик по его объему, но и получать по желанию любое заданное распределение температур. Поэтому при СВЧ нагреве открываются возможности многократного ускорения ряда технологических процессов.

Сверхчистый нагрев . Если при нагреве газовым пламенем, а также с помощью дуговых горелок происходит загрязнение материалов, то СВЧ энергию можно подводить к обрабатываемому материалу через защитные оболочки их твердых диэлектриков с малыми потерями. В результате загрязнения практически полностью устраняются. Кроме того, помещая нагреваемый материал в откачанный объем или инертный газ, можно устранить окисление его поверхности. Загрязнения от диэлектрика, через который подводится СВЧ энергия, весьма малы, т.к. в случае малых потерь даже при пропускании большой СВЧ мощности этот диэлектрик остается практически холодным.

Саморегулирующийся нагрев . При нагреве для целей сушки качество получаемого материала существенно улучшается за счет того, что нагрев высушенных мест автоматически прекращается. Объясняется это тем, что тангенс угла диэлектрических потерь таких материалов, как, например, дерево, прямо пропорционален влажности. Поэтому с уменьшением влажности в процессе сушки потери СВЧ энергии уменьшаются, а нагрев продолжается только в тех участках обрабатываемого материала, где еще сохранилась повышенная влажность.

Получение СВЧ энергии большой мощности

Чтобы применение СВЧ энергии было экономически оправдано, необходимо выбирать такие СВЧ приборы, которые имели бы в сочетании следующие характеристики: высокий КПД преобразования энергии промышленной частоты в СВЧ энергию (не менее 50% , а лучше 70% — 90% ) ; высокий уровень выходной мощности в непрерывном режиме (около 1 кВт и более); простые и дешевые источники питания (желательно питать СВЧ прибор, непосредственно подключая его к вторичной обмотке силового трансформатора промышленной электросети без выпрямителей и фильтров); простота конструкции, надежность, большой срок службы (не менее 2 — 5 тысяч часов); возможность эффективной работы при переменной нагрузке.

Наиболее полно этим требованиям удовлетворяют магнетроны, пролетные многорезонаторные клистроны и амплитроны.

Наибольшее распространение в качестве источника СВЧ энергии получили магнетроны. Относительная простота конструкции малые размеры и высокий КПД делают их наиболее пригодными для использования во многих областях СВЧ энергетики. Опыт применения магнетронов и исследования их свойств привели к тому, что в настоящее время они почти исключительно применяются в промышленных СВЧ установках. Однако в перспективе им могут составить серьезную конкуренцию пролетные многорезонаторные клистроны. В начале семидесятых годов благодаря оптимизации параметров с помощью ЭВМ был получен КПД пролетных клистронов выше 70% . Такой высокий КПД в сочетании с электростатической фокусировкой и непосредственным питанием через повышающий трансформатор от сети промышленной частоты позволит заменить магнетроны в ряде применений.

Амплитроны имеют КПД 60% — 70% , а иногда и 80% . Однако принципиально амплитроны схожи с магнетронами и имеют в основном те же недостатки: катод находится в пространстве взаимодействия, отработанные электроны бомбардируют волноведущую систему и т.д.

Рассмотрим подробнее работу магнетрона непрерывного действия в качестве источника СВЧ энергии для промышленного применения.

Применение последовательного электромагнита . Создание магнитного поля магнетрона с помощью электромагнита, включенного последовательно в анодную цепь прибора, позволяет упростить схему питания, понизить стоимость установки, повысить устойчивость работы магнетрона при колебаниях напряжения в сети и изменениях параметров высокочастотной нагрузки (ее модуля и фазы). Кроме того, применение последовательного электромагнита открывает возможность простой регулировки выходной мощности в довольно широких пределах.

Упрощение схемы питания достигается рациональным выбором параметров электромагнита, в результате чего магнетрон может работать при непосредственном включении в последовательно соединенных анодной цепи магнетрона и обмотки электромагнита в цепь вторичной обмотки силового трансформатора по схеме двухполупериодного выпрямления. Если индуктивность электромагнита недостаточна, то для сглаживания пульсаций анодного тока дополнительно последовательно с электромагнитом может быть включен дроссель. Суммарная индуктивность должна составлять 10 — 30 Гн . Эта схема наиболее проста и удобна, когда в установке работают два магнетрона, а через обмотки электромагнита протекает слегка пульсирующий постоянный анодный ток поочередно генерирующих магнетронов (рис. 1 ). Переменная составляющая анодного тока может быть в достаточной степени уменьшена за счет увеличения индуктивности дросселя и электромагнитов.


Рис. 1 . Схема безвыпрямительного питания магнетронов с последовательными электромагнитами от сети переменного тока промышленной частоты:

1 — магнетрон; 2 — электромагнит; 3 — высоковольтный трансформатор .

При работе двух магнетронов открываются новые возможности для улучшения использования СВЧ энергии. Так, например, если генерируемые частоты несколько отличны друг от друга, то можно получить более равномерное распределение плотности СВЧ энергии по объему, в котором происходит тот или иной технологический процесс.

Рассмотренная схема питания используется в СВЧ печах, разработанных отечественной промышленностью.

В качестве примера приведем характеристики магнетрона для промышленного применения типа M571 . Его основные параметры следующие: рабочая частота 2375 ±50 МГц ; выходная мощность 2,5 кВт в непрерывном режиме при K стv r д . Соответствующие расчеты показывают, что наименьшее отклонение функции P(r)=f( g 1 r) от равномерной имеет место при r 0 /r д =0,5 и не превышает ±7% своего значения на оси.

Для конкретного случая: r д =1 см ; e 1 =35 ; l =12,6 см ; т.е. k=2 p / l =0,5 1/см (e 1 =35 соответствует диэлектрической постоянной обрабатываемого материала, который при термообработке на СВЧ требует равномерного распределения температуры по радиусу). Постоянная распространения волны b получается по расчету равной 1,56 1/см и l в =2 p / b =4 см, т.е. длина волны в волноводе получилась меньше длины волны в свободном пространстве l =12,6 см . Это значит, что для получения равномерного нагрева по радиусу следует применить замедляющую систему осесимметричного типа с замедлением, равным 2 — 3 . Это сравнительно небольшое замедление характерно для ЗС типа цепочки связанных резонаторов или диафрагмированного волновода. Именно такая ЗС и применяется в установке для термообработки, например сосисочного фарша, схематически показанной на рис. 6 .


Рис. 6 . Схема СВЧ нагревателя для термообработки сосисочного фарша:

Теперь, когда известны диаметр диэлектрика 2r 0 и его диэлектрическая проницаемость e 1 , рабочая длина волны l и замедление m , при котором имеет место равномерное распределение тепловых источников по поперечному сечению, и тип ЗС, необходимо так подобрать ее геометрические размеры, чтобы, кроме требуемого значения m (т.е. b ), дисперсия вблизи рабочей длины волны была как можно меньше. Тогда легче добиться согласования ЗС с прямоугольным волноводом по которому подается СВЧ энергия. Увеличивается также полоса частот, в которой замедление постоянно и становятся в менее жесткими допуски на размеры конструктивных элементов ЗС.

Одно и тоже замедление, но при разной крутизне дисперсионной характеристики при рабочей длине волны, можно получить при разных сочетаниях размеров b и c (см. рис. 6 ). Наименьшая дисперсия получается при b=1,35 см и c=4,3 см .

Сравнительные измерения показали, что при применении ЗС типа цепочки связанных резонаторов перепад температуры составляет 6 ° C (от

64 ° C на оси до 70 ° C при r=r д ), а в круглом волноводе 37 ° C (от 68 ° C на оси до 31 ° C у стенки кварцевой трубки).

Плазменные СВЧ горелки (плазмотроны) и их применение

Свойства электронно-ионной плазмы . Плазма — это состояние вещества, находящегося в газообразном состоянии, в котором большое количество атомов и молекул ионизированно; атомы стали ионами, т.е. электрически заряженными частицами, потеряв один или несколько электронов. Кроме ионов в плазме имеются и свободные электроны. Если их заряд приблизительно равен заряду ионов, то такая плазма называется квазинейтральной, т.е. в целом ее электрический заряд равен нулю.

Для понимания физики взаимодействия плазмы с СВЧ колебаниями необходимо отметить следующие обстоятельства.

Электрические и магнитные поля на СВЧ во времени меняются столь быстро, что за время нарастания амплитуды электрического поля до максимума (четверть периода СВЧ колебаний) электроны смещаются на очень небольшие расстояния x: x @ 2eE/( w m) , где e и m — соответственно заряд и масса электрона. Важно обратить внимание, что x пропорционально E и обратно пропорционально квадрату угловой частоты сигнала w . При амплитуде E=E m =100 В/см и l =10 см ( w =2 p *3*10рад/с) x=0,01 мм . При E m =10 кВ/см x=1 мм .

Наименьшая масса иона у водорода, но и она в 1840 раз больше m . В результате при тех же условиях смещение иона водорода будет равно всего лишь 10 или 10 мм . Отсюда важное следствие: на СВЧ можно пренебречь движением ионов под действием СВЧ сигнала и рассматривать только движение электронов.

Основные параметры плазмы: N — концентрация заряженных частиц в единице объема; e — относительная диэлектрическая проницаемость плазмы на СВЧ, которая определяется без учета соударений электронов с ионами и нейтральными молекулами только значениями N и w по формуле

e = 1 - Ne / ( w m e 0 ) = 1 - w п / w ,

В 1947 году на ранчо близ американского городка Розуэлл, штат Нью-Мехико, потерпел крушение неопознанный летающий объект: на месте аварии были обнаружены сделанные из невиданных прежде материалов обломки. Правительство поспешило объявить его исследовательским зондом и засекретить все находки. Вскоре поползли слухи, что в Розуэлле потерпел крушение корабль инопланетян

В том же 1947 году компания Raytheon, крупный производитель военной техники, впервые продала некоему ресторану в штате Огайо микроволновую печь. Впечатляющее устройство, весившее 340 кг и сиявшее белой эмалью, обошлось ресторану в 5000 долларов. Так началась эпоха микроволновых печей.

Сперва большие (первая была почти 1,7 м в высоту), дорогие и сложные в обращении печи были недоступны простым американцам и использовались для сушки табака, кофе и керамики, их устанавливали в ресторанах и гостиницах. Но уже в 1967 году появилась первая настольная модель, стоившая меньше 500 долларов, а в 1975 году микроволновки обогнали по популярности посудомоечные машины и газовые плиты.

Одна из самых первых микроволновых печей, сошедших с конвейера завода Raytheon

Одна из самых первых микроволновых печей, сошедших с конвейера завода Raytheon. С тех пор микроволновки изменились мало

Микроволновые печи экономили электричество, силы, а главное — время. А что ещё было нужно, чтобы с приходом сексуальной революции и движения за равные права завоевать сердце бывшей домохозяйки?

Несмотря на то что микроволновка будто бы сошла со страниц фантастического романа, изобретена она была на Земле, за два года до инцидента в Розуэлле. 8 октября 1945 года доктор Перси Спенсер, работавший в Raytheon над усовершенствованием магнетрона, подал патентную заявку № 620.919 на приготовление еды при помощи микроволн.

Доктор Перси Спенсер — изобретатель микроволновой печи

Доктор Перси Спенсер — изобретатель микроволновой печи

Магнетрон, излучатель тех самых микроволн, использующийся, в частности, в радарах ПВО, требовался (и до сих пор требуется) военным в огромных количествах. По применявшейся в те времена технологии во всех США получалось производить всего 17 магнетронов в день, а доктор Спенсер разработал метод, позволявший увеличить производство до 2500 штук.

Однажды, работая со своим новым магнетроном, доктор Спенсер обнаружил, что шоколадный батончик, лежавший в его кармане, растаял. Предположив связь между пятном на собственных брюках и микроволновым излучением, доктор Спенсер принёс из дому немного сухих зёрен кукурузы и положил их перед антенной. Зерна взорвались, превратившись в горячий попкорн. Спенсер пригласил посмотреть на удивительный эффект своего коллегу. Тогда же он продемонстрировал другой, не менее примечательный феномен. Любого человека рано или поздно тянет сварить в микроволновке яйцо. Спенсер был первым, у кого это не получилось. Согласно легенде, он успел спрятаться от брызгов и осколков скорлупы за коллегой.

Что же представляет собой сердце микроволновой печи — магнетрон? Это герметичная металлическая камера, в центре которой находится тонкая металлическая нить — катод. Нагреваясь, катод испускает электроны, и они начинают двигаться к аноду — стенкам камеры. Магнит, закреплённый на камере, создает магнитное поле, направленное перпендикулярно движению электронов. Из-за этого, согласно памятному со школы правилу буравчика, электроны движутся к аноду не прямо, а по раскручивающейся спирали. Если магнитное поле достаточно сильное, электроны начинают двигаться по кругу.

Схема магнетрона в разрезе

Схема магнетрона в разрезе

По волноводу, короткой металлической антенне, электромагнитные волны покидают магнетрон и попадают в камеру микроволновой печи. Эти электромагнитные волны, микроволны, называемые также сверхвысокочастотным (СВЧ) излучением, занимают промежуточное положение между радиоволнами и инфракрасным излучением.

Вот он какой — магнетрон

Вот он какой — магнетрон

Почему именно они так хорошо подходят для приготовления пищи? Потому, что процесс приготовления пищи — это прежде всего нагревание. Нагревание — это превращение энергии, обычно электрической, в тепло. Количество энергии, переносимое электромагнитной волной (радиоволной, микроволнами, инфракрасным излучением), определяется её длиной, то есть положением в спектре. Более длинные радиоволны несут меньше энергии, чем более короткие микроволны, а инфракрасное излучение, близкий сосед видимого света, — больше.

Волны разной длины по-разному поглощаются. Длинные радиоволны слишком слабы, чтобы нагреть что-то — они прошли бы сквозь любое блюдо, оставив его холодным. А вот инфракрасное излучение поглощается всем, чем угодно и успешно используется для приготовления пищи, например, в тостерах или ростерах. Но оно поглощается так эффективно, что не проникнет дальше поверхности блюда.

Аппетитная корочка и старые добрые несколько часов приготовления — это совсем не микроволновка. Микроволновая печь должна разогревать быстро! Это происходит благодаря тому, что микроволны (в современных печах используется излучение с частотой 2,45 гигагерц, то есть с длиной волны примерно 12 см) поглощаются только молекулами воды в жидком состоянии. Благодаря этому пища в микроволновой печи разогревается сразу по всему объёму.

Каждая молекула воды представляет из себя диполь, то есть крохотный магнитик, в котором есть северный и южный полюса. Микроволны заставляют этот магнитик раскачиваться то вправо, то влево (благодаря все тому же правилу буравчика), и энергия превращается в движение, а движение в тепло. Качающаяся туда-сюда молекула воды толкает окружающие молекулы, заставляет их двигаться, и тепло распределяется по всему нагреваемому объекту.

Микроволны заставляют молекулы бешено вращаться, поэтому возникает тепло

Микроволны заставляют молекулы бешено вращаться, поэтому возникает тепло

Микроволны заставляют вращаться и испарившиеся молекулы воды, но поскольку у молекул в газе куда меньше соседей, которых можно было бы толкнуть и передать им энергию, они вращаются совершенно свободно, и воздух в камере микроволновой печи практически не нагревается. То же самое относится и к кристаллической воде, то есть ко льду. В ледяном плену молекулы жестко зафиксированы в узлах кристаллической решетки, и поэтому не могут свободно вращаться — лёд микроволнового излучения не поглощает и не нагревается. Но ведь микроволновые печи очень часто используются и для размораживания, там даже обычно есть специальный режим! Секрет этого режима в том, что в замороженных продуктах всегда есть немного жидкой воды — с самого края, там, где они успели подтаять на пути из морозилки. Этого достаточно. В режиме размораживания микроволновая печь греет пищу короткими импульсами. Во время импульса жидкая вода нагревается, а паузы требуются, чтобы тепло от воды распространилось и растопило бы ещё немного льда. Если бы печь работала непрерывно, к моменту, когда растаял бы последний лёд, вода во внешних частях блюда успела бы высохнуть.

Итак, микроволновая печь работает, разогревая воду. В любых продуктах содержится хоть немного воды, даже в самых сухих кукурузных зёрнах. При приготовлении, например, попкорна, эта вода испаряется и разрывает жесткую оболочку зерна. По той же причине взрываются яйца: вода, содержащаяся в яйце, мгновенно закипает, и пар разрывает скорлупу. Кстати, при варке в микроволновке рекомендуют прокалывать и оболочку сарделек и сосисок. Именно эта особенность микроволновой печи не позволяет запекать в ней блюда до золотистой корочки — пища просто варится в собственном кипящем соку. Поэтому в микроволновой печи высыхает мокрая посуда, но не нагревается сухая — нет воды, нет и нагрева.

Опасна ли микроволновая печь? Из уст в уста ходят легенды и слухи о том, как вредно микроволновое излучение, как превращается в яд приготовленная в печи еда. Правда, как всегда, скучнее выдумки, но в данном случае намного аппетитнее. Микроволновая печь превращает пищу в яд ровно настолько, насколько это делает кипячение.

Настоящие, то есть изученные и основанные на подтверждённых фактах побочные эффекты от использования микроволн можно поделить на две группы. Первая группа — результат влияния самих микроволн на организм человека. Вторая — результат особенностей приготовления пищи таким способом, то есть опасности косвенные.

Микроволны не входят в группу опасного излучения

Микроволны не входят в группу опасного излучения

Микроволны могут нарушать работу песмейкеров — маленьких приборчиков, управляющих биением сердца, устанавливаемых людям с аритмией и некоторыми другими заболеваниями. Это действительно так. Но, во-первых, это касалось прежде всего старых моделей песмейкеров (нынешние всё чаще оснащают специальными экранами), а во-вторых — старых печей с менее надёжными экранами. Однако людям, носящим песмейкер, всё ещё рекомендуется пользоваться микроволновкой с осторожностью и проконсультироваться с врачом.

Организм человека поглощает микроволны так же, как любое другое тело, содержащее воду. Исследования показали, что особенно уязвимы — как в плохом фильме ужасов — мозг, мужские половые железы и глаза. Эти органы содержат очень много воды, и при воздействии микроволн не успевают охлаждаться достаточно быстро, что может приводить к бесплодию, катаракте и другим неприятным последствиям. Но исследования, о которых идёт речь, касались, прежде всего, воздействия на человека мощных микроволновых радаров, обычная же микроволновка экранирована так надёжно, что можно прижаться носом к стеклу и зачарованно следить за процессом. Тем не менее всё же рекомендуется регулярно протирать уплотнительную резинку на дверце — там скапливается грязь, в результате нарушается прилегание и может происходить утечка, от которой домашние электроприборы пострадают намного раньше, чем домочадцы.

Опасности микроволновки, не связанные с микроволнами, куда разнообразнее и реальнее.

Для начала, микроволновая печь — это электроприбор. За неё не рекомендуется браться мокрыми руками, а включать её лучше в заземлённую розетку. Разумеется, нельзя пользоваться неисправной печью — с треснувшим стеклом, повреждённым корпусом и так далее. Конечно, стоит внимательно прочитать инструкцию и пользоваться только предназначенной для микроволновок посудой.

Ещё одна опасность связана с тем, что пища в микроволновой печи нагревается быстрее, чем это требуется для того, чтобы погибли некоторые виды бактерий. Вдобавок, готовая снаружи пища может оставаться сырой внутри, так что даже при использовании микроволновки торопиться не стоит.

Следующая опасность касается прежде всего самых маленьких. При разогревании в микроволновке детских бутылочек с молоком или смесями обязательно следует убедиться, что молоко (или смесь) тёплое, а не горячее, ведь содержимое не успевает нагреть стенку, бутылочка может остаться холодной и ребёнок обожжётся. И обязательно снимайте соску с бутылочки, иначе за вас это сделает горячий пар.

Главное, помните: в обращении с микроволновой печью, как и с любым устройством, главную опасность представляют сами люди. Именно люди пытаются сушить в микроволновых печах кошек, собственные волосы, восстанавливать данные на дискетах и с завидным упорством варить яйца.

Читайте также: