Cuptorul cu microunde funcționează pe principiul schimbării dipolului. Microundele generate de magnetron fac ca moleculele de apă din alimente să vibreze. Energia cinetică a mișcării moleculelor este transformată în căldură. Așa se încălzește mâncarea.
Un cuptor cu microunde este un aparat electric de uz casnic conceput pentru a încălzi sau găti alimente folosind radiații cu microunde.
Cuptor cu microunde
Radiația cu microunde include unde radio de decimetru, centimetru și milimetru. Cuptoarele cu microunde familiare oamenilor folosesc radiații decimetrice cu o frecvență mai mare de doi megaherți.
Principala diferență dintre un cuptor cu microunde și, de exemplu, un cuptor, este că alimentele din acesta sunt încălzite nu numai de la suprafață. Undele radio de înaltă frecvență pot pătrunde la o adâncime de 2-3 centimetri, ceea ce accelerează semnificativ procesul de încălzire sau de gătit.
Principiul de funcționare
Principiul de funcționare al cuptoarelor cu microunde se bazează pe o deplasare dipolară. Dacă materialul conține molecule polare (de exemplu, apă), energia undelor radio care acționează asupra acestor molecule le face să se schimbe constant, alinindu-se de-a lungul liniilor de forță ale câmpului. Câmpul care afectează obiectul este variabil, astfel încât moleculele par să „se balanseze” de la o parte la alta. În același timp, ei transferă energia primită de la undele radio între ele.
Conform legilor fizicii, temperatura unui corp este direct proporțională cu energia cinetică a mișcării moleculelor și atomilor săi. În consecință, cu cât moleculele polare sunt mai active în mișcare, cu atât obiectul se încălzește mai mult. Acest fenomen se numește deplasare dipolară. Este conversia radiației electromagnetice în căldură.
Deoarece apa joacă rolul moleculelor polare în alimente, cuptoarele moderne cu microunde sunt proiectate în așa fel încât să încălzească exact moleculele de apă, în plus, în stare lichidă. Prin urmare, de exemplu, gheața sau zahărul sunt încălzite sensibil mai lent în cuptorul cu microunde.
Sursa undelor radio din cuptoarele cu microunde este un magnetron. Un magnetron este un tub special de vid capabil să genereze lungimi de undă decimetrice. Valurile de la magnetron sunt transmise în spațiul interior al cuptorului prin ghiduri de undă.
Istoria invenției cuptoarelor cu microunde
Inginerul militar american Percy Spencer este considerat inventatorul cuptoarelor cu microunde. Când Percy lucra în laborator la radare pentru Navy, a observat că sandvișul plasat pe magnetronul pornit se încălzea.
Există o altă versiune a istoriei descoperirii microundelor, conform căreia o bară de ciocolată s-a topit în buzunarul lui Percy din radiația unui magnetron.
