微波爐原理圖(微波爐電路工作原理是怎樣的?)
微波爐電路工作原理是怎樣的?微波爐的核心部件是磁控管(這是半導體時代為數不多的廣泛使用的電子管)。家用微波爐的工作頻率是2.4G(和wifi的頻率很接近,工業微波爐的頻率一般是980MHz,低很多),

微波爐電路工作原理是怎樣的?
微波爐的核心部件是磁控管(這是半導體時代為數不多的廣泛使用的電子管)。家用微波爐的工作頻率是2.4G(和wifi的頻率很接近,工業微波爐的頻率一般是980MHz,低很多),波長在10cm左右。微波爐加熱的原理是磁控管發出電磁波,電磁波在微波爐內部的金屬腔內反復反射。如果電磁波在傳輸路徑中遇到極性分子,那么電磁波對于極性分子的極化會損失一部分能量,但是極化的單次能量損失并不大,不會產生太強的物理化學作用,否則你也會從wifi中得到問題。
微波爐的機理是在一個反射率極高的封閉金屬腔內,所以由于光速極高,電磁波會穿過加熱的極性分子無數次,能量才會流失。通過次數與極性分子的能量損失率有關,也就是說,被加熱的物體越大,越容易被極化,所以電磁波的通過次數少,接近正常的微波加熱。
但當能量損失率極低時(例如微波爐空轉時),電磁波在微波爐中的反射次數與金屬腔體的反射率和磁控管本身的吸收率有關。由于來回反射的次數會非常多,電場強度會隨著電磁波的疊加而成倍增加,直到空氣被擊穿(這是微波爐點火或者產生電弧的現象),或者微波爐壁上的金屬板感應出大電流發熱,或者磁控管損壞。簡而言之,能量是需要消耗的。但現代微波爐都有保護電路,在磁控管或爐壁溫度異常升高時自動切斷電源,避免設備損壞。
說了這么多,其實就是說由于反射和封閉的金屬腔體,微波爐的能量直接作用在被加熱的物質上?;旧媳患訜嵛矬w的形狀與其大小無關(有下限,蚊子大小是否為下限需要計算)。你放的東西越小,加熱速度越快,這和傳統的加熱方式(比如火焰)完全不同。
回到蚊子的問題,一只蚊子的典型體重是2毫克,由水和蛋白質等極性分子組成。把蚊子加熱到100度大約需要1焦耳的能量,而微波爐的典型功率是900W,也就是說要在1-2ms內把蚊子煮熟(這里沒有仔細考慮金屬腔體的反射率),但是水不可能在這么短的時間內燒開(燒開的過程其實很復雜)。蚊子體內的蛋白質會同時反復極化。理論上,蚊子的體液會在10毫秒內達到1000度,蚊子瞬間碳化的可能性更大。然后,微波爐會自動保護并切斷電源。就這個場景來說,蚊子是死于體內蛋白質的反復極化變性(當時體液還沒來得及沸騰),所以可以說是死于微波輻射效應。
但是,如果微波爐里有一杯牛奶,大部分能量會被牛奶吸收。蚊子可能活半秒,然后就會被煮熟脫水掉在微波爐底部。這是由于熱效應。
另一種可能性是誘發電弧擊穿,但這通常是一個具有高導電性的物體(如金屬片或金屬絲)。吸血的蚊子是否會先被電弧擊破需要測試,這是蚊子的另一種死法!