Wetenskap

Hoe werk mikrogolfoonde?

Hoe werk mikrogolfoonde?

Mikrogolwe is 'n baie nuttige kooktoestel. Dit is kompakte, klein, maar ongelooflike veelsydige masjiene - so hoe werk dit?

Daar is ongelooflik baie wetenskap en ingenieurswese agter mikrogolwe, maar dit kan alles opgedeel word in stukkies wat maklik is om te verstaan ​​en te verteer.

Mikrogolfoonde funksioneer hoofsaaklik deur mikrogolfstraling te genereer - wat deur die kos gelei word en dit gaargemaak word. Mikrogolwe is nie spesifiek vir mikrogolfoonde nie, maar eerder 'n vorm van elektromagnetiese golwe met 'n golflengte tussen 300 MHz en 300 GHz ('n golflengte van ongeveer 1 m en 1 mm). Mikrogolfoonde gebruik gewoonlik 'n frekwensie van 2450 MHz ('n golflengte van 12,24 cm).

In vergelyking met ander vorme van bestraling val mikrogolwe tussen radiogolwe wat langer is en infrarooi golwe wat korter is.

Wat mikrogolwe so spesiaal maak om te kook, is hoe dit met watermolekules omgaan.

Die wetenskap agter mikrogolwe

Binne mikrogolfoonde word die mikrogolwe geskep met behulp van 'n apparaat wat 'n magnetron genoem word. In die kern is magnetrone hoogspanningsmotors wat energie in die vorm van mikrogolwe eerder as meganiese werk lewer.

Binne die mikrogolfoond versterk die transformator die elektrisiteit vanaf die muuraansluiting, 120V in die VSA, of 110V in Europa, tot rondom4000 volt. Hierdie verhoogde spanning is nodig om die magnetron aan te dryf, wat veroorsaak dat 'n gloeidraad in die kern van die toestel verhit. Terwyl hierdie filament opwarm, word elektrone vrygestel. Die mikrogolfoond laat hierdie elektrone werk.

'N Sirkelvormige magneet is naby die verhitte gloeidraad geleë. Normaalweg sal die elektrone wat deur die gloeidraad vrygestel word aangetrokke raak tot die anode, maar as gevolg van die posisie van die magneet loop die elektrone terug na die gloeidraad self. Hierdie lus van elektrone is wat eintlik mikrogolwe skep.

Dit klink miskien 'n bietjie ingewikkeld, en dit kan ook sonder diagramme verduidelik word. Kyk na die onderstaande video vir 'n dieper duik in die begrip van hoe magnetrons en uiteindelik mikrogolwe werk.

Is u veilig om langs 'n mikrogolfoond te staan?

Een gewilde mite oor mikrogolwe is dat dit u kanker kan gee. Dit kan spruit uit die gebruik van die woord 'bestraling' in die beskrywing van hoe dit werk, sowel as 'n vrees dat hierdie mikrogolfstraling uit die mikrogolf kan lek. Bestraling verwys in hierdie geval na energie wat uit 'n bron uitstraal, en nie na radioaktiwiteit nie.

Mikrogolwe bevat egter nie genoeg energie om stowwe chemies deur ionisasie te verander nie - dit is 'n voorbeeld van nie-ioniserende straling. Ander soorte elektromagnetiese golwe soos ultraviolet en x-strale besit meer energie per foton en kan dus kanker veroorsaak.

VERWANTE: 9 DINGE WAT JY REGTIG NIE MIKROGOLF MOET NIE

Mikrogolwe kan natuurlik verwarming en brandwonde veroorsaak, maar mikrogolfoonde is ontwerp met 'n metaalgaas op die deur van die toestel om te voorkom dat die mikrogolwe lek. Hierdie metaalgaas is groot genoeg om u kos te sien gaarmaak, maar die gate is nie groot genoeg om die mikrogolwe deur te gly nie. Mikrogolfoonde het ook ingeboude veiligheidstoestelle wat die oond nie laat werk terwyl die deur oop is nie.

Aan die einde van die dag sal u dus nie kanker kry as u te naby aan 'n mikrogolf staan ​​nie, omdat die strale nie ioniseer nie en ook nie gaar word nie.

Dus, ons het die basiese wetenskap deurgemaak, maar ons het nog nie bespreek waarom mikrogolwe so goed werk om kos vinnig te verhit nie.

Hoe mikrogolwe watermolekules verhit

Die mikrogolwe wat in 'n mikrogolfoond gebruik word, word deur 'n soort antenne gestuur wat dit in die kookgedeelte van die apparaat kanaliseer. Die golwe is in die binnekant van die toestel te danke aan die soliede metaalwande (en gaasdeur). Hierdie mikrogolwe word dan deur die watermolekules in die voedsel geabsorbeer. Die energie van die mikrogolwe laat die watermolekules vinnig vibreer, wat die voedsel verhit.

Omdat watermolekules maklik mikrogolwe absorbeer, wat veroorsaak dat die molekules vinnig begin vibreer, word dit 'n meganisme om mikrogolfenergie in termiese energie te verander. Net soos 'n nok en rol 'n meganiese toestel is om rotasie-energie in lineêre beweging om te skakel, is ook die interaksies tussen mikrogolwe en watermolekules 'n manier om mikrogolfenergie in hitte-energie om te skakel.

Maar waarom vibreer net die watermolekules? Watermolekules is polêr, wat beteken dat hulle 'n positiewe en 'n negatiewe gelaaide kant het. Mikrogolwe het 'n positiewe helmteken en 'n negatiewe helmteken, net soos enige golf. Aangesien die mikrogolwe deur die binnekant van die mikrogolfoond beweeg, sal die watermolekules probeer om hul pole in lyn te bring met die mikrogolfoond. Aangesien mikrogolwe vinnig binne-in die apparaat beweeg, probeer die watermolekules vinnig om aan te hou met die beweging van die golwe.

Hoe vinnig gebeur dit? Mikrogolwe se positiewe en negatiewe velde beweeg ongeveer 2,5 miljard keer per sekonde. As u hierdie effek kombineer met die reaksie van die watermolekule, kan u begin besef hoe mikrogolwe so vinnig en effektief kos kook.

Waarom kook mikrogolwe ongelyk?

Die laaste vraag wat ons moet beantwoord, is waarom daar dikwels dooie kolle aan die binnekant van mikrogolfoonde is. Waarom is die middelpunt van u kos byvoorbeeld baie kouer as die rande?

Dit vind plaas omdat sommige van die mikrogolwe mekaar uiteindelik kanselleer. Dikwels is hierdie plekke van kansellasie gelokaliseer, wat beteken dat sommige dele van die mikrogolfoond geen "hitte" kry nie.

VERWANTE: WETENSKAP S S DIE BESTE MANIER OM TEE TE MAAK, IS OM DIT MIKROGOLF TE GEBRUIK

In wese, as die piek van een golf die vallei van 'n ander golf tref, is die resultaat 'n gekanselleerde golf. Dit is die rede waarom die meeste mikrogolwe 'n draai-skottel gebruik om 'n egalige kook te verseker.

Dus, so werk mikrogolfoonde. Dit is toestelle wat magnete gebruik om elektromagnetiese straling op 'n bepaalde golflengte te produseer, wat op watermolekules in voedsel gerig is, wat veroorsaak dat hulle vinnig vibreer en opwarm. Die volgende keer as u iets in die mikrogolfoond gaarmaak, sal u nie op dieselfde manier daarna kyk nie.


Kyk die video: طرق الحصول علي التعويضات المادية من الحكومة الأمريكية بسبب كورونا (Junie 2021).