微波爐的工作原理及安全運(yùn)用

劉澤翰

摘 要：微波爐是一種利用微波進(jìn)行食物加熱的現(xiàn)代化烹調(diào)灶具，它的工作原理是通過發(fā)射大量高速運(yùn)動(dòng)的電磁波使食物中的水分子高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生熱量，從而完成對(duì)食品的加熱。但由于使用微波爐時(shí)不可避免地會(huì)接觸輻射，所以如何安全使用微波爐也是我們應(yīng)該研究和注意的問題。

關(guān)鍵詞：微波 電磁波 原理 安全

中圖分類號(hào)：TM5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2019）02-0-01

生活和科技向來是息息相關(guān)的，遠(yuǎn)古時(shí)代人類發(fā)現(xiàn)摩擦?xí)a(chǎn)生熱量，繼而有了鉆木取火，使人類的生活質(zhì)量飛升了一個(gè)大臺(tái)階；十八世紀(jì)人類通過對(duì)開水頂壺蓋這一現(xiàn)象的研究，發(fā)明了引起工業(yè)革命的往復(fù)式動(dòng)力機(jī)械——蒸汽機(jī)。人類在歷史上多次因?yàn)檠芯考?xì)微的現(xiàn)象而獲得科學(xué)的依據(jù)進(jìn)而改變了人類的生活，微波爐的發(fā)明也是如此。1945年美國的雷達(dá)工程師斯彭賽在做雷達(dá)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)口袋中的糖果被融化，在確定不是因?yàn)樽约旱捏w溫融化后，斯彭賽后來又通過多次實(shí)驗(yàn)才發(fā)現(xiàn)了微波的熱效應(yīng)。后來又通過科研人員多年的努力，才將可以用于食品加熱的家用微波爐研制了出來。

一、微波爐的工作原理

1.微波是什么

微波是電磁波中的一種，它的波長在10mm～1m之間，頻率在300MHz～300GHz之間。微波也有著電磁波的特點(diǎn)，即電場與磁場垂直、在真空中傳播速度為真空中的光速、微波也是橫波。

2.為什么微波可以加熱食物

在變化的電場中會(huì)產(chǎn)生磁場，在變化的磁場中也會(huì)產(chǎn)生電場，電場與磁場相互作用不可分離，就是電磁場。由于各種物質(zhì)對(duì)微波的吸收能力不同，例如金、銀、銅等良導(dǎo)體與微波相互作用，絕大多數(shù)微波會(huì)被反射而不會(huì)被吸收，但水分子由于分子排列位置的不對(duì)稱性，在電磁場中極易隨著電磁場的變化而快速運(yùn)動(dòng)。通俗來講，微波爐中發(fā)射的微波可以透過相應(yīng)的烹飪器皿直接對(duì)含有水分的食物進(jìn)行作用，水分子的劇烈運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量的熱量，就可以在短時(shí)間內(nèi)完成對(duì)食物的加熱。

3.微波爐如何產(chǎn)生微波

微波爐是由電源、磁控管和烹調(diào)控制三大部分組成，電源是一個(gè)變壓器，為磁控管提供激勵(lì)高壓，產(chǎn)生連續(xù)微波[1]。微波爐的爐腔是一個(gè)微波諧振腔，是能把微波變?yōu)闊崮軐?duì)食品進(jìn)行加熱的空間，爐腔底部是一個(gè)由微型電機(jī)帶動(dòng)的玻璃轉(zhuǎn)盤，微波爐啟動(dòng)時(shí)，食物在轉(zhuǎn)盤上隨轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)，與爐內(nèi)的高頻電磁場相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到食物均勻加熱的目的[2]。

二、微波爐的安全運(yùn)用

1.微波爐有輻射嗎

微波和太陽光一樣，是一種電磁波。在烈日下暴曬會(huì)被陽光傷害皮膚，但日常的陽光并不會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生巨大的危害，微波也是如此，極少量的微波并不會(huì)對(duì)人體健康造成威脅。目前美國對(duì)微波爐“泄露”微波的安全標(biāo)準(zhǔn)要求為在距離微波爐大約5公分的范圍內(nèi)，每平方厘米的功率不超過5毫瓦，我國的安全標(biāo)準(zhǔn)要求更為苛刻，同等條件下僅為1毫瓦。同樣的，微波會(huì)隨距離的增加而減弱能量，距離微波爐半米時(shí)就可以基本忽略輻射了，完全可以放心使用。

2.微波爐對(duì)食物有什么影響

家用微波爐目前的主要用途主要為脫水、烹飪、解凍、加熱、滅菌等，其本質(zhì)都是對(duì)食物中的水分進(jìn)行加熱。微波爐中的電磁波每秒要旋轉(zhuǎn)20多億圈，水分子作為極性分子會(huì)因?yàn)殡姶艌龅淖兓w速運(yùn)動(dòng)，所以往往加熱食物時(shí)溫度會(huì)很快上升。例如可以通過微波爐對(duì)食物進(jìn)行脫水干燥處理，將食物中的水分極大部分地蒸發(fā)掉，這樣可以延長食物的保質(zhì)期。不僅如此，還可以利用微波爐進(jìn)行烹飪食物的預(yù)處理，比如略為加熱使食物的外部酥脆而內(nèi)部柔軟，取出后再進(jìn)行常規(guī)的烹飪處理。食物經(jīng)過冷凍后在自然解凍時(shí)，由外到內(nèi)融化，很容易滋生細(xì)菌而且解凍時(shí)間很長，但微波爐就完美地解決了這一問題，用微波爐對(duì)食物進(jìn)行解凍，不僅可以快速達(dá)到解凍的效果，還大大降低了細(xì)菌繁殖的風(fēng)險(xiǎn)，保證了食物的風(fēng)味和安全，同樣的微波爐也可以對(duì)食物進(jìn)行滅菌處理。

3.如何避免微波爐的安全事故

首先要保證正確使用微波爐。由于微波爐與傳統(tǒng)烹飪工具并不相同，它的使用方法也略微有些不同，比如確定關(guān)上爐門后再進(jìn)行加熱，確定加熱完畢后再打開爐門，避免用微波爐空“燒”，這樣可以保護(hù)磁控管[3]。

其次在對(duì)液體進(jìn)行加熱時(shí)應(yīng)十分小心。傳統(tǒng)加熱方法會(huì)使液體流動(dòng)，從而液體達(dá)到沸點(diǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生滾動(dòng)給人以視覺上的提醒，但微波爐加熱液體時(shí)液體并沒有太大的流動(dòng)，以至于有時(shí)候液體達(dá)到沸點(diǎn)后還是“平靜如初”，給人一種視覺上液體并沒有加熱的錯(cuò)覺。事實(shí)上這個(gè)時(shí)候液體但凡受到一點(diǎn)點(diǎn)碰撞或加入雜質(zhì)，都會(huì)立刻劇烈地沸騰起來，液體越是純凈，微波爐加熱后就越是“平靜”。同樣的有些人會(huì)用微波爐對(duì)雞蛋進(jìn)行加熱，這是十分危險(xiǎn)的。當(dāng)雞蛋內(nèi)部沒有凝固時(shí)，可以吸收大量的熱量，儲(chǔ)存了壓力，一旦受到外界干擾很容易發(fā)生爆炸。

總結(jié)

用微波爐進(jìn)行烹飪，時(shí)間短耗能小，對(duì)食物加熱均勻并且可以保持食物的營養(yǎng)價(jià)值，沒有油煙等污染，清潔方便。正確地使用微波爐并不會(huì)對(duì)人體有任何傷害，并且可以大大節(jié)省烹飪時(shí)間，為人類的生活帶來了便利，是一件偉大的發(fā)明。在日常生活中我們高中生也應(yīng)善于發(fā)現(xiàn)問題，鉆研問題，將生活與科學(xué)進(jìn)行結(jié)合，勤于思考多用腦，生活才會(huì)更加多姿多彩。

參考文獻(xiàn)

[1]孫煜明.微波爐原理與應(yīng)用[J].北京電子，2001（8）：26-28.

[2]汪美完.淺析微波爐工作原理及常見故障的檢修技術(shù)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2011（24）： 19.

[3]鄢妍，熊京京. 微波爐的原理及檢修方法[J].南方農(nóng)機(jī)，2017（20）：47.