Jak działa mikrofalówka? Kto ją wynalazł?

zasada działania kuchenki mikrofalowej

Spis treści:

    Jeżeli sposób działania kuchenek mikrofalowych stanowi jeszcze dla Ciebie tajemnicę, to jesteś w dobrym miejscu. Dokładnie omówię to, w jaki sposób mikrofale podgrzewają naszą żywność. Od razu zdradzę, że warto to wiedzieć, i to nie tylko dla czystej ciekawości, ale również dla swojego bezpieczeństwa.

    Mikrofale potrafią zaskarbić sobie naszą sympatię. Wkładamy do nich daną potrawę, np. obiad z wczoraj, żeby już po kilku minutach konsumować cieplutkie danie. Nie muszą się przy tym nagrzewać – jak chociażby piekarniki.

    Wydawać by się mogło, że to istna magia. Nic z tych rzeczy. Ani to magia, ani też cud techniki, a jedynie kilka praw fizyki i trochę elektroniki.

    Urządzenia te stały się popularne na świecie już w latach 70., choć pojawiły się szerzej w sprzedaży mniej więcej w połowie XX wieku. A dzisiaj goszczą prawie w każdym domostwie.

    Co jednak konkretnie wpływa na to, że mikrofalówki działają tak szybko? Kto i w jakich okolicznościach je wynalazł? Odpowiedzi znajdziesz tuż poniżej, bo postanowiłem solidnie omówić to zagadnienie.

    Sposób działania mikrofalówek

    Kuchenka mikrofalowa nie podgrzewa bezpośrednio potrawy znajdującej się w jej wnętrzu. To cząsteczki polarne (czyli głównie cząsteczki wody, ale i cukru czy tłuszczu) zawarte w żywności wprawiane są w drgania rotacyjnie. Po prostu zaczynają szybko wibrować, pochłaniając fale. Drgania są tak intensywne, że przechodzą poprzez tarcie na cząsteczki podgrzewanej żywności. W efekcie nasze jedzonko z każdą kolejną sekundą staje się coraz bardziej gorące.

    To zjawisko wykorzystuje fale elektromagnetyczne (a konkretniej fale radiowe o wysokiej częstotliwości) generowane przez magnetron, czyli rodzaj lampy radiowej/elektronowej. Ogólnie biorąc, ten element konstrukcyjny pobiera energię z gniazdka, zamienia na fale o dużej mocy i wypuszcza do komory (przez przewodnik falowy), w której znajduje się podgrzewana żywność.

    Fale odbijają się od ścian i drzwiczek mikrofalówki, żeby nie uciekły na zewnątrz, ale nie od jedzenia, gdyż muszą przenikać do jego wnętrza. Im większą moc ustawisz, tym więcej energii pobierać będzie magnetron, a co za tym idzie, cząsteczki będą szybciej wibrować i efektywniej podgrzewać żywność.

    W taki właśnie sposób kuchenka mikrofalowa zamienia elektryczność w ciepło pod postacią promieniowania elektromagnetycznego.

    A owe ciepło dotyczy wyłącznie podgrzewanego jedzenia, bo powietrze wewnątrz komory nie zmienia praktycznie swojej temperatury. Jest to jednocześnie główny powód tego, że potrawa nie będzie miała brązowej czy chrupiącej skórki jak ma to miejsce w przypadku piekarnika. Chyba że ma jakieś dodatkowe bajery, np. w postaci funkcji grilla.

    Dodam, że generowane mikrofale należą właściwie do najkrótszych fal radiowych (12 centymetrów długości, ale posiłki bez problemu je absorbują), lecz potrafią przenosić ogromną ilość energii – i to właśnie dlatego kuchenki mikrofalowe tak szybko podgrzewają jedzenie. Zawsze jednak warto wiedzieć, jakiej żywności nie można podgrzewać w mikrofalówce, ponieważ niektóre produkty spożywcze nie nadają się do tego.

    lustrzaną mikrofalę czyści się ciężej

    Po co mikrofalówkom obrotowy talerz?

    Czy jedzenie nie mogłoby po prostu spoczywać w tej samej pozycji przez cały proces obróbki cieplnej? Mogłoby, ale nie byłoby wtedy tak dobrze podgrzane.

    Chodzi o to, że fale elektromagnetyczne będą w stanie równomierniej podgrzać potrawę, gdy ta się obraca.

    Wiązka mikrofal może odbijać się też od dodatkowych elementów obrotowych, żeby dynamicznie zmieniać swój kierunek i lepiej radzić sobie z mrożonkami. Lepsze modele oferują takie udogodnienia.

    Czemu drzwiczki mikrofalówki mają metalową siatkę?

    Żeby nie wypuszczać fal na zewnątrz. Drzwiczki odbijają je niczym metalowe lustro, bo właśnie metalu nie mogą one przejść. Dzięki temu nie dochodzi do wycieku promieniowania elektromagnetycznego.

    Stosowana siatka ma więc na tyle małe otwory, że nie przepuszcza wiązki mikrofal, a z drugiej strony nie ogranicza nam widoczności do zera. Oczywiście, komora lakierowana na biało pozwala niejednokrotnie lepiej monitorować proces obróbki cieplnej danej potrawy niż przy czarnej komorze.

    Przeczytaj później: Jak wyczyścić mikrofalę? Skuteczne sposoby na mycie mikrofalówki!

    Czemu metalowe elementy mikrofali nie iskrzą i nie wywołują pożaru?

    To całkiem sensowne pytanie. Każde dziecko wie, że nie wolno do mikrofali wkładać metalowych rzeczy, gdyż mogą one spowodować poważną awarię, a nawet pożar.

    Z drugiej strony ściany komory czy niektóre elementy konstrukcyjne wewnątrz bywają metalowe. To jak to w końcu jest? Już spieszę z wyjaśnieniem.

    Pewne metalowe przedmioty mogą wywoływać iskry, a także zwiększyć podczas podgrzewania temperaturę powietrza w komorze (jak również ciśnienie). To wszystko prowadzi do pożaru lub wybuchu.

    Nie zawsze jednak tak się dzieje w przypadku metalowych rzeczy. Najważniejszy jest ich kształt. Główny winowajca to nagromadzenie naładowanych cząstek. Jeżeli coś jest dość duże i płaskie, to lepiej rozłoży ładunek na swojej powierzchni.

    Wychodzi więc na to, że płaski, okrągły metalowy talerz nie powinien nabroić w mikrofalówce (choć i tak odradzam eksperymentowanie). W sprzedaży są nawet tacki do pizzy z metalową powłoką, które mogą być używane w tych urządzeniach. Ich powierzchnia mocno się nagrzeje, przyrumieniając potrawę, ale nie zaiskrzy.

    Na przeciwległym biegunie postawić można mniejsze przedmioty o ostrych elementach i drobnych krawędziach. Jakieś przykłady? Raczej klasyka, czyli widelec, nóż czy folia aluminiowa. Podgrzewanie ich mikrofalami może spowodować tragedię.

    23 litry pojemności mikrofalówki

    Dlaczego nie wolno włączać pustej mikrofalówki?

    Oprócz tego, że jest to zupełnie pozbawione sensu, generowane mikrofale nie mają w co wnikać. Ich zadaniem jest przecież penetrowanie żywności w poszukiwaniu cząstek wody, które można wprawić w drgania.

    W efekcie ciągle odbijają się od metalowej obudowy i drzwiczek z siatką, ale także od magnetronu, mogąc go uszkodzić. Natężenie pola elektrycznego jest większe, a to nie służy elementom konstrukcyjnym mikrofalówki.

    Jeżeli nie chcesz wywołać awarii swojej kuchenki mikrofalowej, to lepiej nie eksperymentuj z pustym podgrzewaniem.

    Trzeba również uważać przy sprawdzaniu nietypowych zastosowań kuchenek mikrofalowych. Czasem przydają się one do czegoś innego niż podgrzewanie żywności, ale mogą wywołać też pożar, gdy coś nie ma cząsteczek polarnych.

    Dodam przy okazji, że mikrofale momentalnie znikają, gdy urządzenie zostaje wyłączone. Nigdzie nie uciekną podczas nagłego otwarcia drzwiczek.

    Czemu dania z mikrofalówki są czasem nierównomiernie podgrzane?

    Pewnie po przeczytaniu poprzedniego akapitu śmiejesz się pod nosem, bo niejednokrotnie zdarzyło Ci się, że jedna część dania była gorąca, a druga zimna.

    Dlaczego tak się dzieje? Pomijając klasę mikrofalówki, powodem było zapewne nagromadzenie się cząsteczek wody. W jednym miejscu było ich pewnie więcej, a w drugim mniej.

    Właśnie dlatego im większa potrawa, tym większe ryzyko, że temperatura po obróbce cieplnej w mikrofali będzie na jej powierzchni bardziej zróżnicowana. Dotyczy to również dań z wieloma dodatkami. Mowa chociażby o kawałku pizzy, na którym spoczywa wiele składników różnego typu. Niektóre warzywa mogą zawierać więcej wody, więc dużo szybciej nagrzeją same siebie, jak i obszar wokół.

    Uważaj też na grube (a w zasadzie gęste) potrawy, czyli np. jakieś mięso. Im bardziej fale wnikają w danie, tym stają się słabsze. Może się zdarzyć tak, że do pewnej części w ogóle nie dotrą. Żywność stanie się wtedy gorąca, ale głównie po zewnętrznej stronie. Po przekrojeniu środek może być wciąż zimny. A to nie jedyny problem, bo mikroorganizmy, o ile znajdują się w potrawie, nie zostaną ugotowane i mogą spowodować niestrawność.

    Idealną sytuacja to więc taka, w której jedzenie ma więcej płynów w środku i nie jest przy tym zbyt grube. Wtedy powinno perfekcyjnie i równomiernie się podgrzać, bo dochodzi praktycznie do gotowania od wewnątrz. Gorzej jeśli cząsteczki wody są nieco bardziej porozrzucane.

    Najlepsze kuchenki mikrofalowe wprowadzają na rynek pewne patenty, żeby efektywniej radzić sobie z obróbką cieplną. Mam na myśli system TDS od Samsunga czy MultiWaves od marki Amica. Tak w skrócie polegają one na kilku punktach rozprowadzania fal, które walczą z ogrzewaniem punktowym/miejscowym, gwarantując równomierną obróbkę potrawy.

    Kuchenka mikrofalowa amica amg 20e70gsv

    Kto wynalazł mikrofalówkę?

    Percy Spencer – amerykański inżynier. Co ciekawe, nie skończył on nawet podstawówki! Można to jednak zrozumieć, bo miał ciężkie dzieciństwo. Jego ojciec zmarł, gdy miał zaledwie 3 lata, a matka nie wykazała się wybitną opiekuńczością, gdyż opuściła syna krótko po śmierci swojego męża. Młody Percy trafił do ciotki.

    Już w wieku 12 lat był pomocnikiem maszynisty, a w późniejszym okresie wstąpił do sił zbrojnych, w których pełnił rolę radiotelegrafisty. Jego wiedza na temat fal radiowych znacznie wzrosła. Aż do tego stopnia, że w końcu został kierownikiem laboratorium badawczego firmy Raytheon.

    W 1941 roku, gdy miał 47 lat, firma Raytheon zaczęła produkować magnetrony do radarów wojskowych. Pamiętasz, jak o nich wcześniej wspominałem, prawda? To ta część mikrofalówki, która odpowiada za przekształcanie elektryczności w ciepło. Składa się z miedzianej rury z wnękami, w której znajduje się również miejsce dla dodatkowego pręta z miedzi. Jedna część przepuszcza prąd dodatni, a druga ujemny.

    Oczywiście, produkowane wtedy magnetrony do zastosowania militarnego znacznie różniły się konstrukcją od tych, które aktualnie umieszcza się w mikrofalówkach. Musiały być chłodzone hałaśliwą instalacją wodną.

    Percy Spencer miał ogromny wkład w rozwój magnetronów, które na okrągło testował i ulepszał.

    W 1945 roku zauważył, że mikrofale mają pewne dodatkowe właściwości… Jak się pewnie domyślasz, chodziło o rozgrzewanie się substancji. Dodam, że był to zupełny przypadek. Percy Spencer lubił chyba słodycze, bo podczas testowania magnetronu w jego kieszeni stopił się czekoladowy batonik. Kolejne eksperymenty dotyczyły ziaren kukurydzy, które momentalnie zamieniły się w popcorn, i jajek, które eksplodowały.

    Dwa lata później firma Raytheon znów mogła się niezwykle radować, że miała tak zdolnego pracownika, ponieważ dzięki niemu do sprzedaży weszła pierwsza mikrofalówka. Nazywała się Radarange. Była olbrzymia! 1,5 metra wysokości przy wadze 300 kilogramów.

    Powiesz zapewne, że to tylko łut szczęścia, ale wiedz, że Percy Spencer okazał się ogromnym talentem. Opatentował ponad 300 wynalazków, a to nie lada wyczyn.

    Amerykański inżynier dożył wieku 76 lat. Miał żonę i trójkę dzieci. Może więc lepiej dla niego i ludzkości, że jako dziecko opuściła go matka? To trochę brutalne, ale uważam, że dzięki temu szybciej wszedł na odpowiednią drogę. Trafiał do miejsc, w których po prostu musiał się znaleźć, żeby wiele osiągnąć i odkryć w sobie talent. Taka była dla niego cena za wybitne osiągnięcia.

    Następna lektura? Proponuję Ci to: Czy mikrofalówka jest szkodliwa dla zdrowia?

    Podsumowanie

    Teraz już doskonale wiesz, na jakiej zasadzie działa mikrofalówka i skąd właściwie się wzięła.

    Połączenie energii elektrycznej i magnetyzmu poskutkowało stworzeniem sprzętu o niezwykłej przydatności. Kuchenki mikrofalowe należą bowiem do jednych z najpopularniejszych urządzeń małego AGD do kuchni.

    Stają się przy okazji coraz to funkcjonalniejsze, ale podstawy ich działania nie zmieniają się diametralnie. Ważniejsze zmiany dotyczą najczęściej dodatkowych elementów, od których odbijają się fale, czy systemów równomiernego rozprowadzania ich.

    O ile energetyzowane cząsteczki wody w Twoim posiłku nie będą za bardzo rozproszone, to powinien być on jednolicie ciepły, a do tego szybko przygotowany do spożycia. I oby jak najsmaczniejszy!

    Warto też wiedzieć: Czy mikrofalówka może zakłócać działanie Wi-Fi?

    [Głosów:2    Średnia:5/5]

    Dodaj komentarz

    Dodaj komentarz

    avatar
      Subscribe  
    Powiadom o