Mikrovlnná rúra – mikrovlnka – ako funguje a zaujímavosti

Predstavte si radosť našich predkov z doby kamennej, keby mali k dispozícii mikrovlnnú rúru. Mohli si pripraviť jedlo jednoduchým stlačením niekoľkých tlačidiel a nastavením vhodnej teploty. Za pár minút by bol hotový mamutí guláš. Dnes máme šťastie, že máme takéto pohodlie na dosah ruky.

Meškáte do práce a nemáte čas na raňajky? Stačí hodiť mrazený koláčik do mikrovlnnej rúry a jedlo je hotové za pozoruhodne krátky čas. Mikrovlnné rúry sú pravdepodobne jedným z najvplyvnejších vynálezov 20. storočia. Ale čo je to za vedu, ktorá poháňa tieto šikovné zariadenia? Poďme sa do toho ponoriť.

Mikrovlnka – elektromagnetické vlnenie

Mikrovlny sú typom elektromagnetického vlnenia, ktoré sa v elektromagnetickom spektre nachádza medzi rádiovými a infračervenými vlnami. Ako už názov napovedá, mikrovlnné rúry využívajú tieto vlny na ohrev potravín. V porovnaní s rádiovými vlnami, ktoré môžu dosahovať dĺžku desiatok kilometrov, mikrovlny používané pri varení majú od vrcholu po vrchol len asi 12 centimetrov a frekvenciu 2,45 gigahertzu.

Vlny s touto frekvenciou sú absorbované molekulami potravín, najmä molekulami vody. Podobne ako tyčový magnet majú tieto molekuly vody kladný a záporný koniec. Keď mikrovlny menia svoju polaritu, polárne molekuly sa miliónkrát za sekundu otáčajú na rovnakej frekvencii, aby sa prispôsobili kolísajúcemu poľu. Toto molekulárne rozrušenie vytvára trenie, ktoré následne ohrieva potraviny. Keďže mikrovlny neinteragujú s plastmi, sklom ani keramikou, ohrievajú sa len potraviny.

...

Premena elektrickej energie na teplo

Ako teraz mikrovlnná rúra premieňa elektrickú energiu na teplo vo svojom robustnom kovovom plášti? Na vytváraní mikrovĺn sa podieľa zariadenie známe ako magnetrón. Transformátor zvyšuje štandardnú elektrickú energiu v domácnosti zo zásuvky na približne 4000 voltov. Toto zvýšené napätie zohrieva katódu alebo vlákno v strede zariadenia.

Vlákno obklopuje anóda v tvare prstenca. Ako sa vlákno zahrieva, emituje elektróny, ktoré sa vrhajú smerom k anóde alebo kladnému pólu. V anóde sú vyrezané rezonančné dutiny a dva prstencové magnety umiestnené nad a pod anódou vytvárajú magnetické pole rovnobežné s katódou.

Záporne nabité elektróny smerom ku kladne nabitej anóde

Za normálnych okolností, keď sa vlákno zahrieva, záporne nabité elektróny by sa rútili v priamke smerom ku kladne nabitej anóde. Magnetické pole však spôsobuje, že sa elektróny ohýbajú späť smerom k vláknu a sledujú zakrivenú trajektóriu. Keď opúšťajú vlákno, tieto elektróny sa špirálovito stáčajú a vytvárajú zaujímavý obrazec ozubeného kolesa.

Ako náboje na dutinách oscilujú, špička ozubeného kolesa sa otáča a generuje mikrovlny v rezonančných dutinách. Tieto mikrovlny sú potom vedené do varného priestoru prostredníctvom vlnovodu. Odrazia sa od reflexných stien a nakoniec preniknú do jedla a ohrejú ho.

Tak, a je to! Teraz ste pochopili fungovanie mikrovlnnej rúry. Keď budete nabudúce niečo rýchlo ohrievať v mikrovlnnej rúre, na chvíľu si uvedomte, aký vedecký zázrak to umožňuje.

Michal Hudcovič

Šéfredaktor stryko.sk - Informácie zo sveta a zábava, vzdelávanie, nové zaujímavosti a zlepšovanie života.