Микроволновая печь
Микроволно́вая печь, (или СВЧ-печь, допустимо также устаревшее ударение Микрово́лновая[1]) — бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или быстрого подогрева пищи, размораживания продуктов, а также разогрева материалов (клеев) в производственных целях. Обычно работает на частоте 2450 МГц, хотя в некоторых производственных печах частота излучения может варьироваться (так называемые англ. Variable Frequency Microwave, VFM).
В отличие от классических печей (например, духовки или русской печи), разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не с поверхности, а по всему объёму продукта, содержащему полярные молекулы (например, воду), так как радиоволны проникают достаточно глубоко почти во все пищевые продукты. Это сокращает время разогрева продукта.
Понятие «микроволновая печь», «микроволновка», как правило, неверно понимается большинством русскоязычных пользователей. На самом деле в бытовой «микроволновой» печи длина излучаемых волн (от чего, как неверно представляют, и происходит название) составляет примерно 12 см, и технически грамотно (и принято в научных кругах) говорить не «микроволновая печь», а «СВЧ-печь»[источник не указан 5396 дней]. Понятие «микроволновая» возникло из-за прямолинейного перевода термина с английского языка (где, однако, microwave означает не только микроволна, но и сверхвысокочастотная волна — именно в последнем смысле и употребляется слово microwave на Западе).
Устройство
Основные компоненты микроволновой печи:
- металлическая, с металлизированной дверцей, камера (в которой концентрируется сверхвысокочастотное излучение), куда помещается разогреваемые продукты;
- трансформатор — источник высоковольтного питания магнетрона;
- цепи управления и коммутации;
- непосредственно СВЧ-излучатель — магнетрон;
- волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;
- вспомогательные элементы:
- вращающийся столик — необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
- схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
- вентилятор, охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.
Принцип работы
 | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
Нагрев в печи основан на принципе т. н. «дипольного сдвига».
Молекулярный дипольный сдвиг, под действием электромагнитного поля, соответствующей длины волны, происходит в материалах, содержащих полярные молекулы. Энергия электромагнитных колебаний поля приводит к постоянному сдвигу молекул, выстраиванию их согласно силовых линий поля, что и называется дипольным моментом. А так как поле переменное, то молекулы периодически меняют направление. Сдвигаясь, молекулы «раскачиваются», сталкиваются, ударяются друг о друга, передавая энергию соседним молекулам в этом материале. Так как температура — это средняя кинетическая энергия движения атомов или молекул в материале, значит, такое перемешивание молекул по определению увеличивает температуру материала. Таким образом, дипольный сдвиг — это механизм преобразования энергии электромагнитного излучения в тепловую энергию материала.
Также под дипольным сдвигом понимают высокочастотное нагревание, которое мы наблюдаем в микроволновой печи, где нагревается вода, но гораздо хуже нагревается лёд, жир и сахар, потому что последние содержат меньше полярных молекул, чем вода, и, соответственно, меньше подвергаются влиянию переменного электромагнитного поля. У льда замороженные молекулы воды удерживаются в кристаллической решётке и потому не могут сдвигаться, и, соответственно, разгоняться под действием электромагнитной силы, вызываемой электромагнитными волнами. Поэтому на этом физическом принципе можно нагревать только те твёрдые, жидкие и газообразные вещества, которые содержат диполи.
Существует распространённое мнение о том, что микроволновая печь разогревает пищу «изнутри наружу». На самом деле микроволны идут снаружи вовнутрь, задерживаются в наружных слоях пищи, потому разогрев равномерно влажного продукта происходит приблизительно так же, как и в духовой печи (чтобы убедиться в этом, достаточно подогреть варёный картофель «в мундире», где тонкая кожура достаточно защищает продукт от высыхания). Неверное представление вызвано тем, что микроволны не воздействуют на сухие непроводящие материалы, которые обычно бывают на поверхности продуктов, и поэтому их нагревание в некоторых случаях начинается глубже, нежели при других способах нагрева (хлебные изделия, к примеру, разогреваются именно «изнутри», и именно по этой причине — хлеб и булочки снаружи имеют подсохшую корочку, а большинство влаги сосредоточено внутри).
Мощность печи
Мощность СВЧ-печей варьируется в диапазоне от 500 до 2500 (и выше) ватт.
Практически все бытовые печи позволяют пользователю регулировать уровень излучаемой мощности для разогрева. Для этого, в большинстве моделей, нагреватель (магнетрон) периодически включается и выключается, согласно установке регулятора мощности (аналогично регулятору мощности утюга, имеющего две ступени регуляции — вкл./выкл., варьируемые в зависимости от заданной регулятором мощности). Чем больше длительность включенного состояния (по отношению к выключенному) — тем больше излучённая мощность печи — эти периоды включения/выключения можно наблюдать во время работы печи непосредственно (слышать это в виде изменений шума, производимого работающей печью, а также по изменению внешнего вида некоторых продуктов (надувания некоторых воздушных продуктов, в том числе пакетов) и тп.), во время включения и выключения магнетрона.
Меры предосторожности
Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде. Металлическая посуда и металлические приборы (ложки, вилки), находящиеся в печи в процессе нагревания, могут вывести её из строя.
Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») — даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами и это может разрушить посуду в области металлического напыления. В то же время, металлические предметы без острых краёв, изготовленные из толстого металла, сравнительно безопасны в микроволновой печи [источник не указан 5588 дней].
Нельзя нагревать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца — из-за сильного испарения воды внутри них создаётся высокое давление и, вследствие этого, они могут взорваться. Из этих же соображений нежелательно сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой.
Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность — вода способна к перегреванию, то есть, к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированой воде, но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц. Чем более гладкой и однородной является внутренняя поверхность сосуда с водой, тем выше риск. Если у сосуда узкое горлышко, то велика вероятность, что в момент начала кипения перегретая вода выльется и обожжёт руки.
История
Американский инженер Перси Спенсер впервые заметил способность сверхвысокочастотного излучения к нагреванию продуктов и запатентовал микроволновую печь. В момент изобретения Спенсер работал в компании Raytheon, занимающейся изготовлением оборудования для радаров. По легенде, когда он проводил эксперименты с очередным магнетроном, Спенсер заметил, что кусок шоколада в его кармане расплавился (фантастичность вымысла состоит в том, что он сам при этом получил бы смертельное поражение от СВЧ, хотя обертка из фольги могла нагреваться значительно сильнее и тела, и шоколадки, и ощутимо изменить температуру раньше, чем наступило бы поражение организма[источник не указан 5359 дней]). По другой версии, он заметил, что нагрелся бутерброд, положенный на включённый магнетрон. Возможно, причиной изобретения был как раз ожог, но из коммерческих соображений имидж прибора портить было нецелесообразно.
Патент на микроволновую печь был выдан в 1946 году. Первая в мире СВЧ печь «Radarange» была выпущена в 1947 году фирмой Raytheon и была предназначена не для приготовления пищи, а для быстрого размораживания продуктов и использовалась исключительно военными (в солдатских столовых и столовых военных госпиталей). Её высота была примерно равна человеческому росту, масса 340 кг, мощность — 3 кВт, что примерно в два раза больше мощности современной бытовой СВЧ-печи. В 1949 году началось их серийное производство. Стоила эта печь около 3000 $.
25 октября 1955 года американская компания «Tappan Company» впервые представила бытовую микроволновую печь.
Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой Sharp в 1962 году. Первоначально спрос на новое изделие был невысок.
В СССР с середины 80-х микроволновые печи выпускались на заводах ЗиЛ (модель «ЗИЛ») и Южный машиностроительный завод (модели «Мрия МВ», «Днепрянка-1» (1990 г, 32 литра, мощность 2300 ватт, вес 40 кг, цена 350 руб), «Днепрянка-2»), но использовались в них импортированные магнетроны японского производства[источник не указан 5349 дней].
По состоянию на 2009 год микроволновая печь — один из самых распространённых бытовых электроприборов.[источник не указан 5516 дней]
Вопросы безопасности микроволновых печей
Микроволновая печь — широко распространённый бытовой прибор. С его использованием связано много домыслов, большинство из которых не имеют научного обоснования.
Результаты научных исследований безопасности
СВЧ излучение относится к неионизирующему виду. Длительное исследование действия излучения 2,45 Ггц, при уровнях и экспозициях намного превышающих гигиенически допустимые для человека, не подтвердило повышения риска канцерогенеза.[источник не указан 5267 дней]
Федеральные санитарные правила, нормы и гигиенические нормативы
Предельно допустимые уровни плотности потока энергии в диапазоне частот 300 МГц — 300 ГГц в зависимости от продолжительности воздействия. При воздействии излучения 8 и более часов предельно допустимый уровень (ПДУ) — 0,025 мВт/см², при воздействии 2 часа, ПДУ — 0,1 мВт/см², а при воздействии 10 минут и менее, ПДУ — 1 мВт/см².[2]
Мифы о СВЧ-печах
 | Проверить информацию. |
(некоторые мифы прокомментировал доктор Юс Кисс, эксперт по электромагнитным полям)
- Упорно держатся утверждения, что железная тарелка может спровоцировать взрыв большой мощности (на самом деле, в худшем случае, она вызовет повреждение магнетрона из-за искрения).
- Если долго держать включённой микроволновую печь на большой мощности, она своим мощным электромагнитным излучением может вывести из строя все электроприборы в радиусе нескольких метров. На самом деле, электромагнитное излучение вне рабочей камеры не больше, чем от задней стенки системного блока компьютера, правда вблизи она всё-таки может помешать приёму сигнала сотовым телефоном на близкой частоте. Некоторые модели печей могут создавать помехи Wi-Max, Wi-Fi и Bluetooth.
- что микроволновая печь может вызвать аллергию… на электромагнитные волны.
- что впервые СВЧ-печь, под названием «Radiomissor», была якобы разработана немецкими учёными во время Второй мировой войны, она даже якобы применялась в действующей немецкой армии, для разогрева продуктов питания, но якобы оказалась небезопасной и от неё отказались[3] (российские сайты при этом ссылаются на зарубежные, а зарубежные — на российские исследования, якобы проведённые в несуществующих российских городах Кинск и Раджастан).
См. также
Примечания
- ↑ Вопрос № 174686 на сайте gramota.ru
- ↑ «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов» СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03, разд. 2.2.4; 2.1.8
- ↑ Der Mikrowellenherd
Ссылки
 | Для улучшения этой статьи желательно:
|