علم

كيف تعمل أفران الميكروويف؟

كيف تعمل أفران الميكروويف؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تعتبر أجهزة الميكروويف أداة طبخ مفيدة للغاية. إنها آلات مدمجة وصغيرة الحجم ولكنها متعددة الاستخدامات بشكل لا يصدق - فكيف تعمل؟

هناك قدر هائل من العلم والهندسة وراء الموجات الدقيقة ، ولكن يمكن تقسيمها جميعًا إلى أجزاء يسهل فهمها وهضمها.

تعمل أفران الميكروويف بشكل أساسي عن طريق توليد إشعاع الميكروويف - الذي يتم تمريره عبر الطعام وطهيه. لا تقتصر الموجات الميكروية على أفران الميكروويف ، بل هي شكل من أشكال الموجات الكهرومغناطيسية بطول موجة يتراوح بين 300 ميجاهرتز و 300 جيجاهرتز (يبلغ طول الموجة حوالي 1 م و 1 مم). تستخدم أفران الميكروويف عمومًا ترددًا يبلغ 2450 ميجاهرتز (الطول الموجي 12.24 سم).

عند مقارنتها بأنواع الإشعاع الأخرى ، تقع الموجات الدقيقة بين موجات الراديو التي تميل إلى أن تكون أطول وموجات الأشعة تحت الحمراء الأقصر.

ما يجعل أفران الميكروويف متخصصة جدًا في الطهي هو كيفية تفاعلها مع جزيئات الماء.

العلم وراء الميكروويف

داخل أفران الميكروويف ، يتم إنشاء الموجات الدقيقة باستخدام جهاز يسمى مغنطرون. في جوهرها ، المغنطرونات عبارة عن محركات عالية الجهد تنتج الطاقة في شكل أفران ميكروويف بدلاً من الأعمال الميكانيكية.

داخل فرن الميكروويف ، محول يعمل على زيادة الكهرباء من مقبس الحائط ، 120 فولت في الولايات المتحدة ، أو 110 فولت في أوروبا حولها4000 فولت. هذا الجهد المتزايد ضروري لتشغيل المغنطرون ، مما يتسبب في تسخين الفتيل في قلب الجهاز. مع ارتفاع درجة حرارة هذا الخيط ، يتم إطلاق الإلكترونات. يضع فرن الميكروويف هذه الإلكترونات في العمل.

يوجد مغناطيس دائري بالقرب من الفتيل الساخن. عادة ، تنجذب الإلكترونات التي يتم إطلاقها بواسطة الشعيرة إلى القطب الموجب ، ولكن بسبب موضع المغناطيس ، تعود الإلكترونات إلى الخيط نفسه. هذا الحلقات من الإلكترونات هو ما يخلق الموجات الدقيقة.

قد يبدو كل ذلك معقدًا بعض الشيء ، ويمكن أن يكون عند شرحه بدون رسوم بيانية. لمزيد من التعمق في فهم كيفية عمل المغنطرونات وأفران الميكروويف في النهاية ، ألق نظرة على الفيديو أدناه.

هل أنت آمن للوقوف بجانب الميكروويف؟

إحدى الأساطير الشائعة حول الموجات الدقيقة هي أنها يمكن أن تصيبك بالسرطان. قد ينبع هذا من استخدام كلمة "إشعاع" في وصف كيفية عملها ، بالإضافة إلى الخوف من تسرب إشعاع الميكروويف هذا من الميكروويف. يشير الإشعاع ، في هذه الحالة ، إلى الطاقة التي تشع من مصدر وليس إلى النشاط الإشعاعي.

ومع ذلك ، لا تحتوي الموجات الدقيقة على طاقة كافية لتغيير المواد كيميائيًا من خلال التأين - فهي مثال على الإشعاع غير المؤين. تمتلك أنواع أخرى من الموجات الكهرومغناطيسية مثل الأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية طاقة أكبر لكل فوتون وبالتالي يمكن أن تسبب السرطان.

ذات صلة: 9 أشياء لا يجب عليك فعلها ميكروويف

يمكن أن تسبب أفران الميكروويف ، بالطبع ، تسخينًا وحروقًا ، لكن أفران الميكروويف كلها مصممة بشبكة معدنية على باب الجهاز لمنع تسريب أفران الميكروويف. هذه الشبكات المعدنية كبيرة بما يكفي لرؤية طعامك أثناء طهيه ، لكن الثقوب ليست كبيرة بما يكفي لتسلل أفران الميكروويف من خلالها. تحتوي أفران الميكروويف أيضًا على أجهزة أمان مدمجة لا تسمح للفرن بالعمل أثناء فتح الباب.

لذلك ، في نهاية اليوم ، لن تصاب بالسرطان من الوقوف بالقرب من الميكروويف لأن الأشعة غير مؤينة ، ولن تنضج أيضًا.

لذلك ، لقد تعرفنا على العلوم الأساسية ، لكننا ما زلنا لم نقم بتغطية سبب عمل أفران الميكروويف بشكل جيد لتسخين الطعام بسرعة.

كيف تعمل أجهزة الميكروويف على تسخين جزيئات الماء

يتم إرسال أفران الميكروويف المستخدمة في فرن الميكروويف عبر نوع من الهوائي يوجهها إلى منطقة الطهي بالجهاز. يتم احتواء الأمواج داخل الجهاز بفضل الجدران المعدنية الصلبة (والباب الشبكي). ثم يتم امتصاص هذه الموجات الدقيقة بواسطة جزيئات الماء داخل الطعام. تتسبب الطاقة من الموجات الدقيقة في اهتزاز جزيئات الماء بسرعة ، مما يؤدي إلى تسخين الطعام.

في الأساس ، نظرًا لأن جزيئات الماء تمتص الموجات الدقيقة بسهولة ، مما يتسبب في بدء الجزيئات في الاهتزاز بسرعة ، تصبح هذه آلية لتحويل طاقة الميكروويف إلى طاقة حرارية. تمامًا مثل الكاميرا والأسطوانة جهاز ميكانيكي لتحويل الطاقة الدورانية إلى حركة خطية ، كذلك فإن تفاعلات الموجات الدقيقة وجزيئات الماء هي طريقة لتحويل طاقة الميكروويف إلى طاقة حرارية.

لكن لماذا تهتز جزيئات الماء فقط؟ جزيئات الماء قطبية ، بمعنى أن لها جانبًا موجب الشحنة وجانب سالب الشحنة. تمتلك الموجات الدقيقة قمة موجبة وقمة سالبة ، تمامًا مثل أي موجة. عندما تتحرك الموجات الدقيقة داخل فرن الميكروويف ، ستحاول جزيئات الماء محاذاة أقطابها مع أعمدة الميكروويف. نظرًا لأن أفران الميكروويف تتحرك بسرعة داخل الجهاز ، تحاول جزيئات الماء بسرعة الحفاظ على محاذاة نفسها مع حركة الأمواج.

ما مدى سرعة حدوث ذلك؟ تتحرك الحقول الموجبة والسالبة في الموجات الدقيقة بمعدل 2.5 مليار مرة في الثانية تقريبًا. عندما تدمج هذا التأثير مع تفاعل جزيء الماء ، يمكنك البدء في إدراك كيف تقوم أفران الميكروويف بطهي الطعام بسرعة وفعالية.

لماذا تطبخ أفران الميكروويف بشكل غير متساو؟

السؤال الأخير الذي نحتاج إلى إجابته هو سبب وجود نقاط ميتة في داخل أفران الميكروويف. على سبيل المثال ، لماذا يكون مركز طعامك غالبًا أكثر برودة من الحواف؟

يحدث هذا لأن بعض أجهزة الميكروويف تنتهي بإلغاء بعضها البعض. في كثير من الأحيان ، تكون أماكن الإلغاء هذه موضعية ، مما يعني أن بعض مناطق فرن الميكروويف لا تتعرض لأي "حرارة".

ذات صلة: يقول العلم أن أفضل طريقة لصنع الشاي هي تحضيره في الميكروويف

في الأساس ، عندما تصل ذروة موجة واحدة إلى وادي موجة أخرى ، تكون النتيجة موجة ملغاة. هذا هو السبب في أن معظم أجهزة الميكروويف تستخدم طبقًا دوارًا لضمان الطهي المتساوي.

إذن ، هذه هي طريقة عمل أفران الميكروويف. إنها أجهزة تستخدم المغناطيس لإنتاج إشعاع كهرومغناطيسي عند طول موجي معين ، والذي يتم توجيهه إلى جزيئات الماء في الطعام ، مما يؤدي إلى اهتزازها وتسخينها بسرعة. في المرة القادمة التي تطبخ فيها شيئًا في الميكروويف ، لن تنظر إليه بنفس الطريقة.


شاهد الفيديو: مقارنة بين الميكروويف والفرن الكهربائي (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Kenn

    أقبل عن طيب خاطر. الموضوع مثير للاهتمام ، وسوف أشارك في المناقشة. معا نستطيع أن نتوصل إلى الإجابة الصحيحة.

  2. Barn

    هل يجب أن تخبر.

  3. Arthw

    هذا كله غير واقعي !!!!

  4. Wada

    أعتقد أنني ارتكب أخطاء. نحن بحاجة إلى مناقشة. اكتب لي في رئيس الوزراء ، يتحدث إليك.

  5. Jarlath

    لا أحد يعرف عن الراديو هنا؟ نحتاج إلى زميل يخبرنا بإيجاز عن الترانزستور T2 (ليس من الواضح كيفية التحقق من rv = rv1). نأمل أن يكون هناك هواة راديو هنا. إذا خرجت تمامًا عن الموضوع ، فأنا آسف. لا بد لي من الكتابة ، أنا فقط لا أرى مخرجًا. ملاحظة: إذا كانت الهجاء غير صحيحة ، أرجو المعذرة ، فأنا أبلغ من العمر 13 عامًا فقط.



اكتب رسالة