Wie funktioniert eine Mikrowelle? – 7 Komponenten erklärt

Für eine Erfindung, die zufällig entstanden ist, ist die Mikrowelle zweifellos ein lebenswichtiges Haushaltsgerät.

In nur wenigen Sekunden kann eine kalte Mahlzeit kochend heiß sein, was dem Benutzer viel Zeit und Mühe spart, da all dies durch Drücken einiger Tasten oder sogar durch Drehen eines Knopfes gesteuert werden kann.

Die erste kommerziell verfügbare Mikrowelle wurde 1947, nur wenige Jahre nach dem Zweiten Weltkrieg, zur Verfügung gestellt.

Moderne Mikrowellen sind viel kleiner als ihre Vorgänger, von denen einige über 5 Fuß hoch waren und hunderte Pfund wogen.

Über die Jahrzehnte ist das Arbeitsprinzip relativ gleich geblieben.

In diesem Artikel werden wir uns ansehen, wie ein Mikrowellenherd in den einfachsten Worten funktioniert. Wir haben auch Toshiba EM131A5C-SS getestet und Sie können sich auch unseren Panasonic NN-sn766s-Test ansehen, wenn Sie mit dem Lesen dieses Beitrags fertig sind.

Was sind Mikrowellen?

Es gibt verschiedene Arten elektromagnetischer Strahlung. Radiowellen, Röntgen- und Gammastrahlen sind einige Beispiele und Mikrowellen gehören ebenfalls zur gleichen Gruppe.

Diese Wellen sind für viele alltägliche Aufgaben unerlässlich und wurden in Radarsystemen und auch in der Kommunikation wie Mobiltelefonen verwendet.

Viele Menschen sind auch mit der Verwendung dieser Strahlung zum Kochen in einem Mikrowellenofen vertraut.

Der typische Frequenzbereich für Mikrowellen liegt zwischen 1 und 300 Gigahertz mit einer Wellenlänge zwischen 1 Millimeter und 30 Zentimetern.

Mikrowellenofenkomponenten

Um zu verstehen, wie ein Mikrowellenofen funktioniert, müssen wir die verschiedenen Komponenten des Geräts verstehen.

Dies zeigt, was jede Komponente tut, und zeichnet daher ein Bild davon, wie das gesamte Gerät mit allen miteinander verbundenen Systemen funktioniert.

Die Magnetronanordnung

Dies ist die Komponente, die die Mikrowellenenergie erzeugt, die wiederum zum Erhitzen der Lebensmittel verwendet wird.

Das Magnetron erzeugt diese Wellen mit sehr hohen Spannungen. Die typische elektrische Spannung von einer Haushaltssteckdose ist normalerweise ziemlich niedrig, um diesen Bedarf zu erfüllen. Daher wird ein Transformator verwendet. (siehe unten)

Im Zentrum der Magnetronanordnung befindet sich ein Filament, das erhitzt wird und daher Elektronenströme freisetzt.

Die Baugruppe besteht ebenfalls aus einem Paar Ringmagneten, die die Elektronen zur Kathode zurücklenken, so dass sie nicht direkt zur Anode fliegen. Dadurch bewegen sich die Elektronen innerhalb der Baugruppe auf einer Kreisbahn.

Die Anode besteht aus Hohlräumen, und wenn die Elektronen diese mit sehr hohen Geschwindigkeiten durchlaufen, entstehen Mikrowellen.

Ältere Magnetrons waren im Vergleich zu neuen sehr groß und ziemlich zerbrechlich. Ihre typische Größe bedeutete, dass die Geräte selbst im Allgemeinen auch größer sein mussten. Mit der Entwicklung neuer Materialien und besserer Keramik wurde die Baugruppe jedoch kleiner und ermöglichte Mikrowellen mit kleinem Profil.

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Die Wellenleiter

An das Magnetron der Mikrowelle ist ein Wellenleiter angeschlossen. Was ist ein Waveguide? Es ist ein hohles metallisches Rohr, das hilft, Mikrowellen entlang eines bestimmten Pfades zu übertragen, indem es aufeinanderfolgende Reflexionen innerhalb der Oberfläche seiner Innenwände nutzt.

Ein Mikrowellenofen würde dies typischerweise verwenden, um die vom Magnetron erzeugten Wellen in den inneren Hohlraum zu übertragen, in den das Lebensmittel gelegt wird.

Sie sind einfach herzustellen und bieten viele Vorteile, einschließlich Abschirmung, da sie sehr geringe Energieverluste aufweisen.

Sobald diese Komponente beschädigt ist, sollten Sie sie so bald wie möglich austauschen, bevor Sie das Gerät wieder verwenden, um Verletzungen zu vermeiden.

Der Transformator

Transformatoren sind ziemlich einfache elektrische Geräte, die für die meisten elektronischen Geräte unerlässlich sind. Sie werden verwendet, um Wechselspannungen (Wechselstrom) von einem Spannungspegel in einen anderen umzuwandeln.

Wie bereits erwähnt, sind Mikrowellengeräte Hochleistungsgeräte. Sie benötigen hohe Spannungen, um ausreichend zu arbeiten, und die typische Haushaltssteckdosenspannung reicht einfach nicht aus.

Ein Aufwärtstransformator wird verwendet, um diese relativ niedrige Spannung auf einen ausreichend hohen Wert für die Verwendung in einem Mikrowellenofen umzuwandeln.

Das Gerät benötigt etwa 4000 Volt oder mehr, um die Mikrowellen zu erzeugen, und es ist die Aufgabe des Transformators, diese Spannung an die Magnetronbaugruppe zu liefern, die wiederum die Wellen erzeugt, wenn sie betriebsbereit ist.

Lüfter

Da in der Mikrowelle erhitzt wird, ist ein System erforderlich, das sicherstellt, dass die Komponenten nicht überhitzen.

Aus diesem Grund sind einige Mikrowellenherde mit einem Lüfter ausgestattet.

Dies wird verwendet, um die von den Komponenten der Mikrowelle erzeugte Wärme abzuleiten, wie dies bei den meisten elektronischen Geräten der Fall ist.

Ältere Modelle verwendeten auch einen Rührventilator an der Oberseite des Hohlraums, der verwendet wurde, um die Mikrowellen innerhalb des Hohlraums für gleichmäßigeres Kochen zu zirkulieren.

Das Bedienfeld

Dies ist die Hauptkomponente, mit der Benutzer interagieren.

Von hier aus können Sie die Dauer, die Intensität, mit der Sie das Essen kochen möchten, und sogar den Vorgang einstellen, den Sie ausführen möchten, sei es Grillen, Auftauen oder Mikrowellen einer Mahlzeit.

Über das Bedienfeld können Sie das Gerät steuern Wie intuitiv die Benutzeroberfläche ist, hängt vom Gerätehersteller und vom Modell ab.

Die Tür

Die meisten Mikrowellen haben eine Glastür, durch die Sie das Essen im Inneren sehen können. Auf diese Weise können Sie Ihre Lebensmittel überwachen, sodass Sie bei Bedarf jeden Prozess unterbrechen können.

Eine weitere Funktion der Tür besteht darin, die Mikrowellen in dem Hohlraum des Geräts zu halten, in dem sich die Lebensmittel befinden.

Mikrowellen können Verbrennungen verursachen, wenn sie aus dem Gerät austreten, und um dem entgegenzuwirken, ist die Tür mit einem Metallgitter ausgestattet, dessen Löcher durchschauen lassen, aber nicht groß genug sind, um Wellen zu entweichen.

Außerdem können Sie durch die Tür Ihre Lebensmittel in das Gerät legen.

Das Gehäuse

Dies bildet den Körper des Geräts. Der Zweck des Gehäuses besteht darin, die Komponenten der Mikrowelle vor Beschädigungen und Elementen wie Staub und übermäßiger Feuchtigkeit zu schützen.

Zusätzlich schützt es den Benutzer während des Betriebs vor schädlichen austretenden Mikrowellen.

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Die Mikrowelle der Arbeits Prinzip

Wenn Sie eine Aufgabe initiieren, tritt Strom in die Magnetronbaugruppe ein und erwärmt ein Filament darin. Dies wirkt als Kathode und setzt nach dem Erhitzen Elektronen frei.

Diese werden akkumuliert und zur Erzeugung der Mikrowellen verwendet, die dann in den Hohlraum geleitet werden, in den das Lebensmittel gelegt wird.

Die Wellen selbst tragen keine Wärmeenergie. Im Gegensatz zu Nicht-Mikrowellenherden, bei denen ein Heizelement verwendet wird, kochen Mikrowellenherde Lebensmittel, indem sie die Wärme aus dem Lebensmittel selbst erzeugen.

Dies geschieht aufgrund von Vibrationen.

Die Wellen werden von bestimmten Molekülen in der Nahrung absorbiert, wodurch sie wiederum vibrieren. Diese Vibration erzeugt kinetische Energie, die dann in Wärmeenergie umgewandelt wird und das Essen erhitzt oder gekocht wird.

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Es ist alles verbunden!

Jedes einzelne Teil der Mikrowelle ist für eine optimale Leistung unerlässlich.

Die verschiedenen Komponenten arbeiten als eine einzige Einheit zusammen, um die gewünschte Funktion auszuführen. Der Bordcomputer, mit dem ein Benutzer über das Bedienfeld interagiert, gibt das Tempo für die Aufgaben vor, die die übrigen Komponenten ausführen.

Dies kann helfen, die Menge an Strom zu steuern, die in das Gerät fließt, und wann das Magnetron ein- und ausgeschaltet werden muss, je nachdem, was der Benutzer eingestellt hat.

Ebenso drehen Komponenten wie der Drehteller das Essen um, um eine bessere und gleichmäßigere Erwärmung zu erzielen, die durch Innenwände aus Metall, die die Welle durch das Essen reflektieren, weiter verbessert wird.

Das Brummen, das Sie hören, wenn die Mikrowelle läuft, ist der Transformator und einige andere Komponenten, die daran arbeiten, die von der Stromversorgung empfangene Niederspannung auf einen höheren Pegel zu erhöhen, der vom Magnetron genutzt werden kann.

Möglicherweise hören Sie auch, wie der Lüfter läuft und kühle Luft durch die Magnetronbaugruppe treibt, um sie abzukühlen.

Wenn Sie die Tür des Mikrowellenofens öffnen, während er läuft, wird er möglicherweise sofort ausgeschaltet.

Dies ist ein Sicherheitsmechanismus, der in die Öfen eingebaut ist, um ein versehentliches Entweichen der schädlichen Mikrowellen zu verhindern.

Verwendung eines Mikrowellenofens

Die meisten Mikrowellenherde sind sehr einfach zu bedienen. Lesen Sie jedoch unbedingt das dem Gerät beiliegende Benutzerhandbuch, wenn Sie sich nicht sicher sind.

Der grundlegende Anwendungsfall besteht darin, die gewünschte Funktion über das Bedienfeld auszuwählen. Bei vielen Modellen können Sie Speisen erhitzen, grillen, backen oder auftauen.

Sie müssen auch die Zeit auswählen, die es dauern soll.

Bei einigen Modellen können Sie die Leistungsstufe für das Aufwärmen von Lebensmitteln auswählen, um zusätzliche Kontrolle darüber zu erhalten, was im Inneren passiert.

Fazit

Dieser kleine Leitfaden soll Ihnen helfen, die Funktionsweise eines Mikrowellenofens in möglichst einfachen Worten zu verstehen.

Egal, ob Sie ein Ingenieur oder ein Koch sind, der versucht, Ihre Kochgeräte zu verstehen, das technische Wissen kann nützlich sein.

Nur wenige Jahrzehnte nach ihrer Erfindung haben sich Mikrowellen als unschätzbare Güter im Haushalt erwiesen.

Sie haben die Effizienz in der Küche verbessert, indem sie den Zeit- und Arbeitsaufwand für einige Kochaufgaben reduziert haben.

Mikrowellenöfen funktionieren anders als herkömmliche Öfen, indem sie die Erwärmung aus dem Inneren des Lebensmittels selbst induzieren, anstatt die Wärme von einem externen Heizelement zu übertragen.

Dies macht das Kochen mit einer Mikrowelle viel schneller und in einigen Fällen auch effizienter.

Das Gerät selbst besteht aus vielen Subsystemen, die in Kombination zusammenarbeiten, um einen Zweck zu erfüllen, der unsere Vorfahren viel Zeit und Mühe gekostet hatte. Kochen einer Mahlzeit.