¿Por qué los hornos de microondas se calientan de manera desigual?

Esta es una pregunta muy difícil de responder en poco tiempo: ¡se necesita un libro de texto! Hay dos razones básicas para el calentamiento no uniforme en un horno de microondas: 1. las características del horno en sí; 2. el producto alimenticio.

Roger discute correctamente la primera parte de esto, pero es algo más complicado ya que las dimensiones del horno de microondas son relativamente pequeñas en comparación con la longitud de onda de microondas y esto resulta en la formación de muy pocos “modos”, es decir, patrones de calentamiento dentro del horno y se hacen varias cosas para intentar ayudar a crear un calentamiento más uniforme moviendo estos patrones o moviendo la comida. La explicación de Daniel de los medios alternativos es bastante completa.

Sin embargo, una razón más importante es la comida en particular si está congelada y debido a la gran discrepancia de las propiedades dieléctricas entre el hielo (un absorbente de microondas muy pobre) y el agua (un absorbente de microondas muy bueno), es decir, el agua y todas las secciones fundidas , tenderá el calor mucho mejor que los que están congelados. Es incluso más complicado que esto, ya que las áreas que se derriten ahora causan diferencias en la deposición de energía de microondas simplemente absorbiendo las más cercanas a la superficie y menos energía a medida que se aleja de ella. Los alimentos no congelados también se calientan de manera desigual. Considere la naturaleza tridimensional del producto que, por ejemplo, podría ser una bandeja rectangular, en cuyo caso las esquinas obtienen la mayor parte de la energía de microondas, mientras que el centro recibe la menor cantidad debido principalmente a consideraciones geométricas, pero también hay algo de autogestión. Sombra pasando. Además, los componentes de los alimentos pueden tener propiedades dieléctricas muy diferentes y capacidades de calor específicas, todo lo cual complica la cuestión.

Este es el gran desafío con el que todos los ingenieros de microondas luchan. ¿Cómo distribuimos la energía de manera uniforme?

Por desgracia, la energía de microondas no irradia de la misma manera que un elemento radiante. Un elemento radiante emite energía como una bombilla. Bastante tarde en todas las direcciones. La energía de microondas, por otro lado, está mucho más cerca de la analogía de una escopeta. Rebota, pero si se dispara un láser en una caja de superficies reflectantes, con un poco de humo para resaltar el rayo, se verían muchos rayos, pero no todas las pulgadas de la caja se cubrirían con luz láser. . Del mismo modo, lo mismo sucede en un microondas.

Los ingenieros han desarrollado algunos métodos diferentes para combatir este desafío.

  1. El que probablemente haya encontrado en su microondas personal es la placa giratoria. La energía se emite desde un punto de antena fijo, y luego la comida gira para tratar de distribuir la energía.
  2. Un segundo método implica hacer una antena giratoria. Mi compañía usa este método en el mundo comercial.
  3. Un tercer método que he visto es usar múltiples antenas. La idea aquí es que puedes tener un par de antenas giratorias que con suerte te darán una mejor cobertura, o puedes ir por la ruta de un banco de antenas fijas que emitirán el equivalente de una grilla.

Como sea que lo mires, hay una cosa que debes saber sobre tu microondas promedio todos los días. Los ingenieros que lo diseñaron probablemente concentraron la mayor cantidad de energía en el centro de la cámara. Por lo tanto, ponga su comida en el medio y probablemente obtendrá un mejor efecto de calentamiento. También puede cubrir sus alimentos con una cubierta segura para microondas. Esto atrapa la humedad permitiéndole ayudar con el proceso de calentamiento ya que el vapor de agua absorberá rápidamente la energía de microondas.

Supongo que esto no explica completamente por qué tu sopa congelada no se cocina, pero te diré esto, la energía del microondas no es absorbida por el agua congelada. De hecho, la energía de microondas pasa limpia a través del hielo. Una vez dicho esto, es mejor que descongele la sopa antes de cocinarla en el microondas.

La razón principal es que los hornos de microondas usan microondas de 2450 MHz y tienen una longitud de onda de poco menos de 5 “(12 cm). Esto significa que los reflejos de la onda entrante se reflejan desde las paredes e interfieren consigo mismos, tanto constructiva como destructivamente. complicada por los elementos que se calientan, normalmente girando sobre un plato giratorio, y cualquier otro método (como agitadores) destinado a igualar los puntos calientes / fríos. Además, a medida que las transiciones de los alimentos se congelan a descongelarse y continúan calentándose, la absorción de microondas cambia drásticamente (es decir, un bloque de hielo no absorberá casi ninguna energía, pero tan pronto como se derrita un punto, el agua absorbe casi toda la energía).

Otro punto a considerar es la absorción de la taza que se está utilizando, algunos materiales absorben microondas, ciertas cerámicas, vidrio, etc. Además, si se calientan localmente, pueden exhibir fugas térmicas y derretirse.