Как работает микроволновая печь

Автор: elremont от 17-11-2013

 

Как работает магнетрон и микроволновая печь
Руди Ден
- Один из изобретателей микроволновой печи
- Один из первых разработчиков СВЧ-устройств
Это сердце микроволновой печи, называемое магнетроном. Он состоит из вакуумной камеры,  в который есть нить, которая нагревается от питания подаваемого по этим проводам. Место, из которого будут излучаться электроны это анод, расположено вокруг этой нити накала. Анод соединен с этими ребрами охлаждения, которые уносят лишнее тепло. И на этом конце появляется  выходная мощность, конец соединен с камерой микроволновой  печи. Так что это  сердце  микроволновой печи, это генератор энергии очень высокой частоты. В своей сути это просто трубка. А вот если срезать и убрать все что снаружи, вы увидите, что  у нас есть подключение к нити накала. И у нас узел для выдачи энергии, то вопрос в том, как создать излучение энергии? Мы взяли и отделили друг от друга эти части, и вы можете увидеть, что находится внутри. Эта нить не рабочая, но, как правило это спираль из вольфрама, окиси вольфрама или сплава. Здесь подключение между этой точкой и этим маленьким корпусом., и я рассказал о получении нагрева. И электроны, испускаемые этой нитью накала, когда вы приложите напряжение между нитью и анодом, будут двигаться  поперек и ничего не произойдет. Но здесь установлен магнит, и когда электроны начинают двигаться в одном направлении, магнит поворачивает их.  В зависимости от напряжения это  будет быстрее или медленнее. Так что теперь мы получили электроны  кружатся  вокруг нити, и они не собираются, соединяться с медным анодом.  Теперь обратите внимание -  анод это не цельный кусок металла. У него есть несколько пазов, они разработаны так, чтобы быть резонансными на той частоте, которую мы хотим. Резонанс, это когда у вас есть человек на качелях, и вы хотите, чтобы он качался выше. Вы должны подтолкнуть их в нужное время, это заставляет качели двигаться быстрее. Электроны пролетают над каждым из пазов , при этом происходит их колебание,  эти колебания создает электромагнитные волны. И вот что происходит в магнетроне. Электроны вращаются на нужной скорости для генерации энергии волн в аноде, который выполнен в виде кучи пазов-резонаторов. Итак, теперь вы получили это устройство, которое излучает  микроволны, но вы должны кое что сделать, чтобы получить энергию  из него. Электроны двигаются по кругу,  они синхронны с высоким напряжением, напряжение быстро меняется туда и обратно, например, как в синхронном двигателе. Они генерируют электрические поле, которые накапливается в этих пазах-резонаторах, в виде электромагнитная энергии. Как мы можем получить эту энергию, чтобы  она вышла впечь и мы могли ее использовать? На конце есть изолятор, колпачок, и небольшой стержень от этого колпачка подключается к одному из этих резонаторов, и передает энергию за счет установки этого зонда-антенны  в боковой стенке камеры печи, который вы можете увидеть здесь. Установленный магнетрон  на стенке камеры печи, будет  излучать энергию внутрь этой печи. Теперь в самой печи внутри камеры, волны прыгают назад и вперед отражаясь от всех стенок.  Если есть кусок материала в камере, такой как пищевой продукт. Волны сталкиваются с едой, и еда при этом поглощает энергию и становится горячей. Волны поступают  с множества разных направлений, они нагревают все вокруг и проникают в пищу и готовят ее относительно равномерно как изнутри, так и снаружи в отличие от других форм приготовления пищи, которые подают тепло только снаружи в отличие от электромагнитной волны проникающей внутрь. Первичный принцип заключается в нагревании содержащейся воды или содержащегося жира. Нагревание сухих материалов, таких как волокнистые материалы происходит  намного медленнее. Это устаревшая версия излучателя  СВЧ-мощности в печь, это старинные устройства конца 60-х годов. Этот фланец будет подключаться к стенке печи, через отверстие излучается энергия. в печи есть волновод, который представляет собой квадратный кусок трубки, которая идет вниз к отверстию в стенке печи. В современных конструкциях люди выяснили, как делать соединения из керамики которые имеют низкие потери и прочнее чем стекло, они не ломаются, но все же само понятие волновода существует. Это выходной конец нового магнетрона, это показывает эволюцию магнетронов за 20 лет. Такие люди, как Джим Bads и Ralth Bondly впервые сделал соединения из керамики и металлов, изменив целый мир, соединения более прочные и обладают меньшими электрическими потерями.
Видите  это путь  развития технологий, как быстро бежит время.
_