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微波炉是指利用微波波段的电磁波加热物体(主要是极性分子,例如)的家用或工业用电器。

历史

使用微波来烹饪食物的方法是首先由任职雷神公司的培西·史宾赛想到的,培西·史宾赛过去为公司建造雷达设备的磁电管。一天,他在一个启动的雷达设备上工作时,突然发觉自己放在口袋里的花生巧克力融化了。经培西·史宾赛的思索和研究,发现他的巧克力是被微波所融化,所以认为磁控管也能用来烹饪。

1960年代,利顿电子公司设计了一种磁控管,将其应用于微波炉中,但利顿公司并未把微波炉的市场设想为家庭。而日本人佐佐木正治认为这项技术可以用于家用烹调,并说服日本早川公司(即夏普公司的前身)实践他的想法,当然虽然这是一项新科技,实际上以物理学的角度看,电磁波早就在烹饪当中使用了,就是点燃炉火的红外光热能来加热食物,不过微波的加热形式更方便,在1962年人类烹饪革命的微波炉开始大规模生产。

工作原理

水分子存在于大多数食物中。水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷。电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波电场的正、负极方向每秒钟转换49亿次,水分子也不停地随之转换方向。随着水分子不断转向,彼此发生碰撞,相互摩擦进而产生热量。陶瓷和玻璃容器中不含水分,因而不会发热,但变热的食物会通过热传导使它们变热[1]

有些情况下,微波加热可以做到由内而外,即内部温升比表面快。例如内部有较多水分而表面较干,这样内部加热就会比表面快;又例如内部的热容量比表面低,内部温升就比较快。但并不是所有食物被微波加热时都有此情况出现。

使用须知

1、呼呼声:微波炉发出的呼呼声与磁控管无关,磁控管的谐振频率很高,远高于人耳所能听见的声音频率。这种噪声来自用于给磁控管降温的风扇

2、嗡嗡声:微波炉还会产生一种嗡嗡声。这种噪声来自于变压器、二极管和电容器。它们在将电源插座50赫兹电流的电压逐渐升高时会产生振动,发出嗡嗡声。

3、火花:大家都认为金属物件会导致微波炉内部产生火花,但是情况并非完全如此。实际上微波炉的腔壁就是金属制造的。火花由带电粒子积聚而引起,当很短距离上电压发生大幅度改变时,这些带电粒子就会突然发出弧光。一块扁平的圆形金属盘,会让电荷分散到周围空间中,防止电荷堆积;那些可用微波炉加热的比萨饼托盘,或者是三明治套袋,上面就有一种金属涂层,它们会变得很热,把食物烤熟,却不会产生火花。但是一些带有尖端的金属物件,例如叉子的叉尖或铝箔的许多薄边,便会集聚电荷,还会导致局部电压下降,这样便会产生电晕放电(corona discharge),也就是我们看见的火花[2]

4、解冻:以前的微波炉在“解冻”或低功率模式下工作时,并不是采用调节磁控管功率大小的方法,而是靠不断打开和关闭磁控管来实现。因此,在烹饪的过程中,磁控管是断断续续地满负荷工作的,我们用耳朵就可以清楚地听到它的不断开启和关闭。一些新型微波炉采用了一种脉宽调制器(pulsewidth modulator),这块巨大的电路板能调节变压器的功率,从而减小微波炉的功率。

5、不可把带壳的全蛋直接入微波炉烹调,因为蛋壳不透气,加热会因内部气压增加造成爆裂。而加热去壳鸡蛋,应用针、筷子等刺破蛋黄,否则高温加热时也会爆裂喷溅。但对熟蛋来说,即便刺破蛋黄,因为蛋黄不流动,气化的水分子不一定可以由刺破的孔逃出,也有爆裂的可能;也有可能因为水的体积膨胀速度赶不上水逃出蛋的速度而爆裂。但有刺破的蛋爆裂威力通常不大,不会造成危险,但是蛋如果加热水微波是可以的(需淹过蛋) ,时间上不能超过2分钟分次加热,不然还是有爆炸的危险。

视频

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参考文献