Принцип работы микроволновой печи, устройство, особенности и правила выбора

Сегодня трудно кого-то удивить микроволновкой, ведь она давно превратилась в непременный атрибут кухни. Несмотря на повсеместное распространение, принцип работы микроволновой печи до сих пор для многих остается загадкой. Разбираемся, на каком физическом принципе основана работа этого удобного кухонного гаджета, какими дополнительными возможностями обладают современные модели, и как правильно выбрать технику для дома.

Принцип работы: теория нагрева

Микроволновые или СВЧ-печи широко используются в быту и в заведениях быстрого питания, где помогают разогреть, приготовить или разморозить пищу. В промышленности СВЧ-установки применяются для обжига керамики; с их помощью разогревают клей, плавят и сушат пластмассы. Все эти процессы происходят под действием электромагнитного излучения дециметрового диапазона (как правило, частота составляет 2450 МГц), то есть, используются радиоволны.

СВЧ-нагрев происходит только в том случае, если нагреваемое вещество содержит некоторое количество воды (а она есть в любой пище). Под воздействием микроволн молекулы воды получают энергию, разогреваются и выделяют тепло, что приводит и к разогреву пищи от поверхностных до глубоких слоев. В отличие от разогрева на газовой, электрической или индукционной плите, пища подогревается, не начиная снизу, а сразу со всех сторон.

Хотя продукты нагреваются, материалы, не содержащие воду (посуда, воздух, стенки самой печи), остаются холодными. Электромагнитные волны проникают внутрь нагреваемого продукта на несколько сантиметров, причем глубина первичного воздействия зависит от частоты излучения.

Конструктивные особенности

В ответ на вопрос, из чего состоит микроволновка, рядовой пользователь может рассказать о следующих элементах прибора:

• Корпус с рабочей камерой. И корпус, и камера сделана из пищевой нержавеющей стали. Поверхность камеры, кроме того, защищена грязеотталкивающим покрытием.
• Вращающаяся подставка (столик) с механизмом вращения. В некоторых моделях реализован другой принцип: столик остается неподвижным, а вращается антенна (источник СВЧ-волн).
• Панель управления с таймером и остальными настройками.
• Распашная или откидная прозрачная дверца. Как правило, имеется автоматическая подсветка, позволяющая держать на контроле приготовление продуктов.

СВЧ-печь – довольно несложное устройство с небольшим количеством узлов и компонентов.

За работу микроволновки отвечают следующие компоненты:

• Магнетрон. Он выполняет главную работу: генерирует радиоволны высокой частоты.
• Трансформатор. Служит источником высоковольтного питания для магнетрона.
• Волновод. Передает излучение от магнетрона в рабочую камеру.
• Вентилятор. Охлаждает магнетрон и проветривает камеру.
• Плата управления со схемами и цепями. Электроника поддерживает работу и следит за безопасностью устройства.

После того, как еда оказывается на столике, печь включается, и магнетрон, расположенный в задней части корпуса, приступает к преобразованию электроэнергии в микроволны. Волновод, расположенный в верхней части камеры, направляет излучение в камеру и распределяет его по всему объему.

Еще один интересный элемент устройства микроволновой печи – это сетка на дверце прибора. Сетка сделана так, что размер ее отверстий намного меньше длины волны электромагнитного излучения, испускаемого магнетроном. Поэтому волны, разогревающие пищу, не имеют возможности выйти наружу и навредить оказавшемуся рядом человеку. СВЧ-печь с поврежденной сеткой включать нельзя, необходим ремонт или замена элемента.

Дополнительное оснащение и режимы работы

Основное предназначение СВЧ-печей сводится к нагреву продуктов. Во время этого процесса продукты сохраняют свои вкусовые и питательные свойства, и по качеству ничем не отличаются от блюд, разогретых более традиционными способами.

Но на рынке имеются и профессиональные модели с несколькими режимами работы, с грилем и конвекцией. Дополнительные режимы значительно расширяют возможности, с их помощью несложно приготовить мясное или рыбное блюдо, испечь хлеб или кекс. Доступна и функция пароварки, правда, чтобы готовить на пару овощи или морепродукты, нужна специальная тара (пластиковый контейнер).

Гриль

Гриль в микроволновой печи обладает следующими особенностями:

• Гриль является дополнительной функцией и используется для равномерного обжаривания и подрумянивании блюда. Он работает по тому же принципу, что и традиционный инфракрасный гриль в духовке, но мощность его обычно выше, а время работы – меньше.

• Для готовки в режиме гриля в СВЧ-печь устанавливают кварцевый излучатель (нагревательный элемент).
• Кварцевый гриль использует другую длину волны (по сравнению с традиционным аналогом), нагревается быстрее и до более высокой температуры; потери тепла также меньше.
• Кварцевый нагревательный элемент находится в верхней части камеры и защищается металлической решеткой.
• Хотя решетки для гриля в СВЧ-устройствах появились сравнительно недавно, но пришлись ко двору. Комбинированный режим «СВЧ + Гриль» позволяет получить хорошо пропеченную корочку, и сохранить сочность внутри блюда.

Конвекция

Конвекцией в физике называют процесс передачи энергии (тепла) от нагретого воздуха к твердым телам (в данном случае – к продуктам). Этот режим используется, как правило, в комбинации с грилем, для чего бытовой прибор оснащается встроенным в заднюю стенку вентилятором.

Кольцевой ТЭН нагревает воздух, а вентилятор равномерно распределяет его по рабочей камере. Благодаря циркуляции воздуха в объеме камеры, блюда также пропекаются равномерно и приобретают аппетитную корочку. Режим конвекции особенно благоприятен для хлебобулочной продукции (пирогов и кексов), хорошо получаются разнообразные запеканки, тушеное мясо.

Что лучше: бытовая или профессиональная микроволновка

Бытовые микроволновые печи, не имеющие дополнительных функций, ограничены своим применением. К тому же, их нельзя использовать интенсивно; все, что доступно хозяевам такого устройства – разогрев, разморозка, и несложные блюда вроде овощей на пару, каши или порционного кекса.

Профессиональные СВЧ-модели рассчитаны на каждодневное интенсивное использование. Им присущи следующие особенности:

• Высокая износостойкость и надежность; такие приборы используются не только дома, но и в коммерческих целях (в кафе, фаст-фуде, ресторане).
• Так как профессиональные модели предназначены для больших объемов работ, у них особо вместительная камера и высокая мощность.

• По сравнению с бытовыми аналогами профессиональные приборы готовят быстрее. Многие модели оснащены дополнительными программами, позволяющими готовить разные блюда.

Дверца такого устройства с легкостью выдержит десятки и сотни открываний в течение дня, а сама печка без проблем справится с постоянной работой. В отличие от профессиональной, бытовая модель вполне может сгореть после нескольких дней такого интенсивного использования.

Многие хозяева приобретают профессиональную технику для дома, и остаются довольны своим решением. При выборе подобных агрегатов важно помнить, что использование дополнительных комбинированных режимов – история весьма энергозатратная. Во время интенсивной работы такая техника может потреблять до 2,5 кВт в час электроэнергии. Поэтому перед покупкой стоит удостовериться, что кабели в домашней проводке имеют достаточное сечение, и справятся с такой нагрузкой.

Безопасное использование микроволновой печи

Чтобы микроволновка долгие годы исправно выполняла свои функции, а вам не пришлось искать телефоны сервисной службы, важно не только понимать, что такое СВЧ печь, но и уметь правильно ею пользоваться. Безопасное использование основано на соблюдении следующих несложных правил:

• Не рекомендуется запускать печь впустую, без продуктов, или с совсем маленьким их количеством. Если микроволны ничем не поглощаются, то они возвращаются к стенкам и магнетрону, что плохо сказывается на его ресурсе. При разогреве очень маленькой порции еды рядом нужно поставить стакан холодной воды, который поглотит избыток энергии.
• Особого внимания требуют продукты, заключенные в более-менее герметичную оболочку (полуфабрикаты в упаковке, сосиски, бананы). Перед помещением в камеру оболочку прокалывают в нескольких местах, иначе образующийся внутри пар в поисках выхода «взорвет» оболочку, а вам придется отмывать стенки камеры.

• По той же причине варка яиц в микроволновке приведет к их разрушению. Чтобы не лишить себя завтрака, яйца нужно подготовить: аккуратно проколоть верхушку или использовать яйцеварку (специальный контейнер для приготовления яиц в СВЧ).
• Необходимо поддерживать чистоту внутренней поверхности рабочей камеры. Если на стенках будут накапливаться жировые отложения, они также начнут поглощать микроволны, а закончится все порчей защитного покрытия.
• Запрещено пользоваться СВЧ-печкой, у которой не блокируется дверца или поврежден экран на стекле. В этом случае микроволны выйдут за пределы рабочего пространства, а тот, кто случайно окажется рядом во время работы устройства, рискует получить серьезные тепловые ожоги.
• Не стоит пытаться самостоятельно починить СВЧ-устройство. Так как магнетрон запитан от напряжения порядка 4 кВ, значительно возрастает риск получения электротравмы.

Ограничения использования

В использовании микроволновой печи существуют некоторые ограничения, связанные с выбором посуды. Например, в рабочую камеру не рекомендуется ставить металлическую посуду (даже если металл на ней присутствует в виде металлизированной каемки).

Металл не пропускает микроволны, и еда в такой посуде будет плохо прогреваться. Кроме того, во время работы СВЧ-печи в металле возникают вихревые токи больших величин, и дело может закончиться возникновением искрового разряда. Не самая лучшая идея – повредить защитное покрытие стенок камеры мощным электрическим разрядом.

Также в микроволновку не стоит ставить посуду из следующих материалов:

• Некоторые типы пластмасс, которые могут плавиться и смешиваться с продуктами. Пластик, подходящий для использования в СВЧ-печи, имеет специальную маркировку.

• Посуда, на которой есть позолота или позолоченные рисунки. Вообще, посуду с рисунками используют с осторожностью: краска может содержать металлически примеси, и вызывать искрение.
• Хрусталь. В отличие от остального стекла хрусталь содержит примесь металла, а еще имеет переменную толщину с множеством граней. Такая комбинация свойств может привести к неравномерному нагреву и искрению, и к повреждению, как самой хрустальной емкости, так и техники.

Как выбирают микроволновую печь

Хозяевам, задумавшимся о приобретении микроволновки, стоит опираться на следующие характеристики техники:

• Мощность. Чем выше параметр, тем быстрее будет выполняться разогрев или готовка еды. Мощности 0,7-1 кВт хватит для разогрева бутербродов и полуфабрикатов, варки каш и готовки порционных кексов. Если вы хотите готовить более сложные блюда, стоит рассматривать модели с мощностью от 1 кВт и дополнительными функциями.

• Габариты рабочей камеры. Глубина находится в пределах 30-65 см, ширина – 40-65 см, высота – 33-48 см. Размеры определяют объем камеры, а от него зависит производительность техники. Самым большим спросом пользуются модели с объемом 20-30 литров.
• Наличие дополнительных функций. Чем дороже модель, тем больше у нее функций, позволяющих по-разному обрабатывать продукты. Но такие дополнительные возможности нужны далеко не всем, поэтому на данном пункте можно сэкономить без ущерба качеству работы СВЧ-печи.

Коротко о главном

Микроволновые печи работают благодаря способности коротковолнового излучения нагревать продукты, содержащие воду. Это свойство оказалось востребованным на кухне, и значительно облегчило кухонные хлопоты, а добавка гриля и конвекции значительно разнообразила возможности по приготовлению разных блюд. Правда, безопасное использование микроволновки требует соблюдения некоторых правил, включая и ограничения по выбору посуды.