Što su mikrovalne pećnice?
Mikrovalovi se odnose na elektromagnetske zrake s frekvencijama između 300MHz i 300GHz u elektromagnetskom spektru. Mikrovalovi su mali u usporedbi s valovima koji se koriste u radiodifuziji. Njihov domet je između radio valova i infracrvenih valova. Mikrovalne pećnice putuju ravno, a na njih će troposfera lagano utjecati. Za putovanje im nije potreban nikakav medij. Metali će odražavati ove valove. Nemetali poput stakla i čestica djelomično su prozirni za ove valove.
Mikrovalovi su pogodni za bežični prijenos signala veće propusnosti. Mikrovalne pećnice najčešće se koriste u satelitskim komunikacijama, radarskim signalima, telefonima i navigacijskim aplikacijama. Ostale primjene u kojima se koriste mikrovalne pećnice su medicinski tretmani, materijali za sušenje i u kućanstvima za pripremu hrane.
Praktično se tehnika mikrovalne pećnice odmiče od otpornika, kondenzatora i prigušnica koji se koriste s nižim frekvencijama radio valova. Umjesto toga, teorija distribuiranih i prijenosnih vodova korisnija je metoda za projektiranje i analizu. Umjesto otvorenih i koaksijalnih vodova koji se koriste na nižim frekvencijama, koriste se valovodi. Skupljeni elementi i podešeni krugovi zamijenjeni su šupljinskim rezonatorima ili rezonantnim linijama. Čak i na višim frekvencijama, gdje valna duljina elektromagnetskih valova postaje mala u usporedbi s veličinom struktura koje se koriste za njihovu obradu, mikrovalna pećnica postala je najnovija tehnologija i koriste se metode optike. Jaki mikrovalni izvori koriste se specijaliziranim vakuumskim cijevima za stvaranje mikrovalnih pećnica.
Primjene i uporaba mikrovalne pećnice:
Najčešće aplikacije nalaze se u rasponu od 1 do 40 GHz. Mikrovalne pećnice prikladne su za bežični prijenos (bežični LAN protokol Ex-Bluetooth) signala veće propusnosti. Mikrovalne pećnice obično se koriste u radarskim sustavima gdje radar koristi mikrovalno zračenje za otkrivanje dometa, udaljenosti i drugih karakteristika senzorskih uređaja i mobilnih širokopojasnih aplikacija. Mikrovalna tehnologija koristi se u radiju za emitiranje i telekomunikaciju prijenosa jer su zbog svoje male valne duljine visoko usmjereni valovi manji i stoga praktičniji nego što bi bili na većim valnim duljinama (nižim frekvencijama) prije uvođenja optičkog vlakna. Mikrovalne pećnice obično se koriste u telefonu za daljinsku komunikaciju.
Elektromagnetski spektar
Nekoliko drugih primjena u kojima se mikrovalne pećnice koriste za liječenje mikrovalnim grijanjem koristi se za sušenje i stvrdnjavanje proizvoda, au kućanstvima za pripremu hrane (mikrovalne pećnice).
Primjena mikrovalne pećnice:
Mikrovalna pećnica obično se koristi za kuhanje bez upotrebe vode. Visoka energija mikrovalne pećnice okreće polarne molekule vode, masti i šećera u hrani. Ova rotacija uzrokuje trenje koje rezultira stvaranjem topline. Taj se postupak naziva dielektrično zagrijavanje. Pobuda u mikrovalnoj pećnici gotovo je jednolična, tako da će se hrana ravnomjerno zagrijavati. Kuhanje u mikrovalnoj pećnici brzo je, učinkovito i sigurno.
DIJELOVI MIKROVALA-PEĆI
Mikrovalna pećnica sastoji se od visokonaponskog transformatora koji propušta energiju u Magnetron, Magnetron komoru, Magnetron upravljačku jedinicu, valovod i komoru za kuhanje. Energija u mikrovalnoj pećnici ima frekvenciju 2,45 GHz s valnom duljinom 12,24 cm. Mikrovalna pećnica se širi kao izmjenični ciklusi tako da se polarne molekule (jedan kraj pozitivan, a drugi kraj negativan) poravnaju prema izmjeničnim ciklusima. Ovo samoporavnanje uzrokuje rotaciju polarnih molekula. Rotirajuće polarne molekule pogađaju druge molekule i pokreću ih. Zagrijavanje inducirano mikrovalnom pećnicom učinkovitije je ako tkivo ima visok sadržaj vode jer postoje slobodne molekule vode koje se mogu okretati. Masti, šećeri, smrznuta voda itd. Pokazuju manje dielektrično zagrijavanje zbog prisutnosti manje slobodnih molekula vode. Mikrovalna pećnica prvo kuha vanjski dio hrane, a zatim unutarnji dio slično uobičajenom kuhanju pomoću plamena.
Komora za kuhanje mikrovalne pećnice je Faradayev kavez koji sprječava da mikrovalna pećnica iscuri u okoliš. Staklena vrata pećnice pomažu u pogledu na unutrašnjost pećnice. Faradayev kavez, kao i vrata, dobro su zaštićeni vodljivom mrežom da bi se zaštitio. Perforacije u mrežici manje su veličine pa mikrovalna pećnica ne može proći kroz mrežu. Električna učinkovitost mikrovalne pećnice velika je jer pećnica pretvara samo dio mikrovalne pećnice električna energija . Tipična pećnica troši 1100 električne energije da bi proizvela 700 vata mikrovalne energije. Preostalih 400 W odvodi se u Magnetronu kao toplina. Dodatna energija potrebna je za rad ostalih komponenata pećnice poput lampe, motora za okretanje ventilatora, itd.
Mikrovalne trake:
Mikrovalne pećnice nalaze se na višem kraju radio spektra, ali se obično razlikuju od radiovalova na temelju tehnologije koja ih koristi. Mikrovalne pećnice podijeljene su u podskupine na temelju njihovih valnih duljina koje pružaju različite informacije. Frekvencijski pojasevi mikrovalnih pećnica su kako slijedi:
Mikrovalne trake
Frekvencijski opsezi mikrovalnih pećnica i njihov frekvencijski raspon
L-pojas:
L opsezi imaju raspon frekvencija između 1 GHz do 2 GHz i njihova valna duljina u slobodnom prostoru iznosi 15 cm do 30 cm. Ti se rasponi valova koriste u navigaciji, GSM mobilnim telefonima i u vojnim aplikacijama. Pomoću njih se može mjeriti vlažnost tla kišnih šuma.
S-pojas:
Mikrovalne pećnice s opsegom imaju frekvencijski raspon između 2 GHz do 4 GHz, a raspon valnih duljina iznosi 7,5 cm do 15 cm. Ti se valovi mogu koristiti u navigacijskim svjetionicima, optičkim komunikacijama i bežičnim mrežama.
C-pojas:
Valovi C opsega imaju raspon između 4 GHz do 8 GHz, a valna duljina im je između 3,75 cm i 7,5 cm. Mikrovalovi C pojasa prodiru u grude, prašinu, dim, snijeg i kišu kako bi otkrili površinu zemlje. Te se mikrovalne pećnice mogu koristiti u daljinskim radio telekomunikacijama.
X-Band:
Frekvencijski raspon za mikrovalne pećnice s opsegom je 8 GHz do 12 GHz s valnom duljinom između 25 mm i 37,5 mm. Ti se valovi koriste u satelitskim komunikacijama, širokopojasnim komunikacijama, radarima, svemirskim komunikacijama i radioamaterskim signalima.
Radarske aplikacije koje koriste mikrovalne pećnice
Ku-Band:
Valomjer za mjerenje u Ku opsegu
Ti valovi zauzimaju frekvencijsko područje između 12 GHz i 18 GHz i imaju valnu duljinu između 16,7 mm do 25 mm. 'Ku' se odnosi na Quartz-under. Ti se valovi koriste u satelitskim komunikacijama za mjerenje promjena energije mikrovalnih impulsa i mogu odrediti brzinu i smjer vjetra u blizini obalnih područja.
K-Band i Ka-Band:
Raspon frekvencija za valove K opsega između 18 GHz i 26,5 GHz. Ti valovi imaju valnu duljinu između 11,3 mm i 16,7 mm. Za Ka-pojas opseg frekvencija je 26,5 GHz do 40 GHz i oni zauzimaju valnu duljinu između 5 mm i 11,3 mm. Ti se valovi koriste u satelitskim komunikacijama, astronomskim promatranjima i radarima. Radari u ovom frekvencijskom opsegu pružaju kratki domet, visoku razlučivost i velike količine podataka brzinom obnavljanja.
V-pojas:
Ovaj pojas ostaje za visoko slabljenje. Radarske aplikacije su ograničene za kratki raspon aplikacija. Frekvencijski raspon ovih valova je od 50 GHz do 75 GHz. Valna duljina ovih mikrovalnih pećnica je između 4,0 mm i 6,0 mm. Postoje još neki opsezi poput U, E, W, F, D i P s vrlo visokim frekvencijama koji se koriste u nekoliko aplikacija.
Mikrovalno zračenje i njegov utjecaj na zdravlje:
Zračenje je energija koja dolazi iz izvora i putuje kroz neki medij ili prostor. Općenito, RF zračenje proizvodit će nekoliko uređaja poput TV i radio odašiljača, indukcijskih grijača i dielektričnih grijača. Mikrovalno zračenje proizvodit će radarski uređaji, antene i mikrovalne pećnice.
Učinak mikrovalnog zračenja nakon telefonskog poziva
Zbog mikrovalnog zračenja može se povećati tjelesna temperatura. Veći je rizik od oštećenja toplinom kod organa koji imaju lošu kontrolu temperature, poput leće očiju. Budući da se energija zračenja koju tijelo apsorbira razlikuje s frekvencijom, mjerenje brzine apsorpcije vrlo je teško.
5 Prednosti korištenja mikrovalne tehnologije:
- Ne zahtijeva nikakvu kabelsku vezu.
- Zbog visokih radnih frekvencija mogu prenositi velike količine informacija.
- Možemo pristupiti većem broju kanala.
- Povoljna kupnja zemljišta: svaki toranj zauzima malo područje.
- Za signale visoke frekvencije / kratke valne duljine potrebna je mala antena.
5 nedostataka:
- Umanjenje čvrstim predmetima: ptice, kiša, snijeg i magla.
- Mnogo je skupo graditi duge kule.
- Odražava se na ravnim površinama poput vode i metala.
- Difraktirano (podijeljeno) oko čvrstih predmeta.
- Prelomljen atmosferom, uzrokujući tako projiciranje snopa od prijamnika.
Sada ste shvatili pojam mikrovalnih pećnica i aplikacija te učinke iz gornjeg članka, pa ako imate pitanja iz gornje teme ili električne i električne elektronički projekti ostavite odjeljak komentara ispod.
Foto:
