Выходная мощность микроволновой печи пропорциональна массе ее содержимого?

22

У меня и моего друга жаркие дебаты.

С одной стороны, он считает, что микроволновая печь пуста, почти не потребляет энергии (не считая лампочек, ЖК-дисплеев и т. Д.). Он говорит, что после того, как вы положите в духовку какой-либо предмет, например стакан воды, духовка начнет потреблять больше энергии, поскольку магнетрон должен вырабатывать больше энергии для нагрева содержимого. В основном он говорит, что энергопотребление магнетрона в микроволновой печи прямо пропорционально массе поглощающих тепло молекул внутри печи.

С другой стороны, есть я. Я думаю, что магнетрон всегда выводит то, на что он рассчитан (в идеальном мире). Я считаю, что пустая микроволновая печь просто рассеивает свою энергию в виде тепла через корпус. Я сделал аналогию с радиомачтой, которая при передаче всегда делает это с одинаковой мощностью независимо от количества слушателей.

Мы оба выдвинули несколько интересных аргументов, но ни один из нас не является инженером и не обладает достаточными знаниями для доказательства своих теорий.

Итак, мы обращаемся к вам!

Благодарность!

heat energy microwave

— Мэтью Гуларт
источник

1

У нас нет такой, которая может взаимодействовать между стеной и микроволновой печью.

— Мэтью Гуларт

3

Если вы используете пустую микроволновую печь, вы, скорее всего, будете покупать новую микроволновую печь. Не имея чего-либо, чтобы поглотить энергию, которую оно находит где-то разрушительно ... именно поэтому я не буду использовать свой Kill-A-Watt и микроволновую печь, чтобы "проверить" теорию вашего друга. Возьмите его в комиссионном магазине, если он не дает вам спать по ночам, но я советую сначала провести тест «с чем-то в нем».

— Ecnerwal

1

Вы и ваш друг уже пытались запустить водяной насос всухую? Я имею в виду, почему всегда злоупотребляют микроволновой печью?

— Дмитрий Григорьев

1

@nocomprende Вы, кажется, так уверены в своем ответе, в то время как другие предложили чрезвычайно разумные и правдоподобные объяснения обратного. Интересно, есть ли у вас какие-либо подтверждающие доказательства, относящиеся к микроволновой печи? Я не вижу, что двигатель автомобиля, использующий бензин, имеет отношение к сложной электромагнитной внутренней работе микроволновой печи.

— Мэтью Гуларт

2

Измерения бьют мнения. Сделай это научным путем и измерить

— PlasmaHH

16

Простая мысль или практический эксперимент:

Если он прав, то время нагрева для доведения воды до температуры кипения не зависит от количества воды. Одна чашка займет столько же времени, сколько две.

Если вы правы, две чашки воды закипят вдвое дольше.

— транзистор
источник

3

В комнату отдыха!

— Мэтью Гуларт

2

Здравствуйте, это «друг» говорит сейчас: я думаю, что это хороший момент, я думаю, что одна чашка займет меньше времени, чем две ... но я думаю, что если у вас есть одна чашка или две, микроволновая печь будет потреблять, это оценено сила. Однако, когда микроволновка пуста, я думаю, что она не потребляет никакой энергии (или ее очень мало)

— Мэтью Гуларт

Микроволновая печь мощностью 1200 Вт не будет выдавать мощность более 1200 Вт независимо от массы содержимого в ней. Это не означает, однако, что микроволновая печь мощностью 1200 Вт, которая была пустой, за исключением 1 мм 3 кусочка льда (1 мг), который мог бы передавать 1200 Вт в этот лед (который растопил бы его в 350 мкс). Увеличение массы данного материала увеличит поглощение энергии до некоторого асимптотического предела.

— суперкат

1

Нам не столько интересно, сколько энергии передается в содержимое, а сколько потребляется печью, пустой или нет.

— Мэтью Гуларт

1

Две чашки закипят вдвое дольше, чем одна, использующая электрический нагревательный элемент, но это никак не влияет на потребление энергии.

13

Выходная мощность микроволновой печи пропорциональна массе ее содержимого? Нет. Магнетрон развивает определенную напряженность электромагнитного поля (вольт на миллиметр или как она измеряется), как и любой радиопередатчик. Я попробовал эксперимент, измерив потребляемую мощность для 2 чашек воды, 4 и 8, это было идентично: 1380 Вт для блока мощностью 700 Вт. Это примерно то, что мы ожидаем, принимая во внимание потери (большинство радиопередатчиков работают примерно на 50%).

При работе передатчика существует спецификация, называемая коэффициентом стоячей волны, которая определяет, насколько хорошо источник соответствует нагрузке. Если нагрузка идеально согласована, она поглощает всю выходную мощность, независимо от того, сколько мощности это может быть. Если он плохо согласован, часть мощности «отражается назад» и создает синфазное напряжение на выходной клемме устройства.

Если эта отраженная мощность приводит к превышению максимального безопасного напряжения выходного устройства, оно будет дуговым. Несоответствующая нагрузка также может потреблять слишком большой ток, поэтому устройство саморазрушается при перегреве.

В сущности, у вас есть X выходных ватт, которые либо будут должным образом поглощаться нагрузкой, либо будут напрягать устройство (в данном случае магнетрон) и, возможно, повредить или разрушить его. Выходная мощность не изменяется, а входное потребление не изменяется. Это похоже на подключение электродвигателя к нагрузке: заглушите двигатель, и он может перегореть, разгрузиться, он может разогнаться и повредить сам себя.

Это верно для всех форм радиоволнового излучения.

Дополнение: Все устройства также имеют потери, так что даже если «крутить колеса», они все равно будут тянуть и тратить энергию. В случае аудиоусилителя класса A это составляет 50% от входной мощности. В одних системах больше, в других меньше. Так как магнетрон не идеален, он просто собирает энергию, несмотря ни на что.

Должен ли я понять, что в этом случае нагрузкой является содержимое микроволновой печи? По сути, вы говорите, что содержимое микроволновой печи должно соответствовать, насколько это возможно, магнетрону, чтобы максимальная мощность передавалась. Таким образом, запуск не только пустой микроволновой печи потенциально может повредить ее, но и, скажем, использование чашки муки, также повредит ее, поскольку в муке мало воды (или другого вещества, настроенного на микроволновую печь).

— Мэтью Гуларт

1

Да, плохо поглощающий груз может повредить его. Вода и масла или жиры поглощают лучше всего. Сухих порошков очень мало, хотя местное нагревание может вызвать ожоги. Соприкосновение двух небольших объектов (например, двух фрикадельок) может привести к возгоранию в точке контакта, поскольку каждый из них действует как небольшая антенна, собирающая энергию на разных фазах, поэтому существует разность напряжений. Много эффектов от микроволновой энергии, трудно предсказать.

Таким образом, реальная опасность пустой микроволновой печи будет заключаться в добавлении исходной волны и отраженной синфазной волны, вызывающей напряжение выше максимального номинального напряжения магнетрона. Очень интересно! Я предположил, что отраженная волна будет не в фазе с исходной волной.

— Мэтью Гуларт

См .: Коэффициент стоячей волны по ARRL. Я работаю радиолюбителем с 1989 года.

Вы, несомненно, правы в отношении волноводов / резонансных полостей, но поскольку микроволновая печь имеет режим перемешивания, отраженные волны будут иметь случайную фазу и не изменят КСВН. Насколько я понимаю, магнетрон все еще нагревается этой отраженной мощностью и поэтому выходит из строя через некоторое время независимо (например, оболочка плавится). Тем не менее, я признаю, что я не уверен, какой метод неудач является более важным на практике, и немногие, кажется, провели эксперимент. Большинство современных магнетронов кажутся достаточно устойчивыми как к высокому VSWR, так и к перегреву.

— Александр Р.

2

Итак, я наконец дошел до тестирования этого.

С помощью этого ваттметра я проверил 0, 1, 2 и 4 стакана воды в пластиковой миске.

В целом, между любыми количествами воды, включая пустую, была разница примерно в 1 ватт.

— Мэтью Гуларт
источник

Хорошо. Теперь, надеюсь, вы поспите после всего этого времени.

— тусклый

1

Магнетрон, который нагревает пищу, производит частоту около 2,5 ГГц. Антенна формируется внутри печи, и согласно теориям антенны, за пределами примерно одной длины волны генерируется истинная электромагнитная волна и вырабатывается реальная мощность. Одна длина волны составляет около 120 мм. Эта сила действует и исчезает навсегда, поэтому, если рядом с антенной нет какого-либо отражения, я считаю, что мощность, потребляемая магнетроном, будет довольно стабильной, есть ли внутри еда или нет. Не пробуй это дома.

Мешалка распространяет микроволны на большую площадь внутри духовки путем отражения. После того, как они вышли из этой точки, нет никакого возвращения к энергетическому примирению.

— Энди ака
источник

1

Я хотел бы пометить это как правильный ответ, но расплата не совсем поможет. Можете ли вы указать на страницу статьи в Википедии, которая поддерживает или подтверждает ваше требование? Или, может быть, на странице со схемами, где объясняется принцип, которого нам не хватает? Спасибо.

— Мэтью Гуларт

Спасибо за информативное редактирование. Чтобы успокоить моего друга, не могли бы вы объяснить, куда вырабатывается энергия в случае пустой микроволновой печи? Я утверждаю, что он поглощается шасси и излучается вентиляторами.

— Мэтью Гуларт

1

Не спешите отмечать это как правильный ответ - пусть другие высказывают свое мнение и комментируют. Важно, что на этот вопрос ответили правильно. Там может быть что-то в Интернете вы можете найти.

— Энди ака

1

Да. Стены поглощают немного, сама стеклянная пластина поглощает много. Некоторые отражаются обратно в магнетрон, но они рассчитаны на ужасную нагрузку.

— Tomnexus

1

Когда печь включена, магнетрон излучает поперечную электромагнитную волну в полость. Как только электромагнитная волна заполняет полость, она начинает ударяться о стены и отражается назад, и теперь формируется стоячая волна. В стоячей волне E-поле и H-поле не совпадают по фазе на 90 градусов, это означает, что никакая реальная мощность не передает их, просто отскакивает от стены к стене и магнетрону, где E-поле находится точно в фазе и величине, как поле, создаваемое магнетроном, означает, что разности потенциалов нет, и излучение заблокировано.
Когда в полости есть предмет, он изгибает стоячую волну, так что магнетрон «видит» нагрузку, а дополнительная волна ТЕА накладывается на существующую стоячую волну.
Практически стоячая волна действует как проводящий канал и «подводит» нагрузку, подключенную к источнику, без проводов.

— Марко Буршич
источник

Пожалуйста, помогите мне убедиться, что я понимаю. Когда вы говорите «никакая реальная мощность не передается», означает ли это, что ваттметр между настенной розеткой и микроволновой печью будет показывать 0?

— Мэтью Гуларт

@ MatthewGoulart Да, именно так. Конечно, стены не являются сверхпроводящими, поэтому есть потери, но магнетрон действительно может видеть нагрузку, если вы наденете металлическое кольцо, это вызовет короткое замыкание предохранителя, и если ничего не будет внутри, то он выйдет из строя.

— Марко Буршич

1

@dbanet Прошу прощения, но я не понимаю, что вы спрашиваете: «Итак, как это повреждает вещь и какую именно ее часть?» Теперь, какой урон и на что вы ссылаетесь?

— Марко Буршич

1

Извините, что не достаточно конкретен. Позвольте мне перефразировать: «Как именно работа микроволновой печи без чего-либо в ней повреждает микроволновую печь? Какая именно ее часть выходит из строя и каким образом?»

— Дбанет

1

Мой вопрос был мотивирован исключительно тем фактом, что этот режим работы крайне не рекомендуется большинством производителей (сейчас он ссылается на руководства пользователя, и под «крайне не рекомендуется» я имею в виду, что они прямо заявляют, что это может повредить устройство) и вашим утверждают, что фактическое излучение при передаче мощности не происходит.

— Дбанет

1

Простой способ получить ответ - поместить текущий считыватель между штекером и микроволновой печью (пример: https://en.wikipedia.org/wiki/Kill_A_Watt#/media/File:P3-Kill-a-watt.jpg. )

Затем запустите его пустым, затем с чем-то в нем.

— Рики
источник

Все бытовые микроволновые печи используют неэффективные магнетроны. Это дешевый способ получения высокой мощности, а другие дорогие способы получения 2,4 ГГц в любом случае не очень эффективны. Это означает, что вы не увидите больших изменений в своем измерителе мощности. Потому что это Восточный тест, я думаю, тебе все равно следует это делать. + 1

— Аутизм

Мы пытаемся найти подобное устройство и обновим вопрос, когда у нас будет окончательный ответ.

— Мэтью Гуларт

Теперь я сделал это, используя самодельный шунт, чтобы читать ватты, используя мой мультиметр. Он плоский: тот же самый розыгрыш на 2 стакана воды, на 4 или 8. Я НЕ пустил.

@nocomprende Сможете ли вы провести эксперимент в микроволновке?

— Мэтью Гуларт

0

Выход магнетрона должен быть постоянным, чтобы он работал. Тем не менее, две чашки воды требуют в 2 (2) раза больше времени для закона кипения. Это связано с площадью поверхности.

— KrazyKyngeKorny
источник

1

Пожалуйста, не используйте заглавные буквы. У StackExchange есть много других способов сделать акцент.

— Ник Алексеев

Почему вы говорите, выход должен быть постоянным? Как вы согласитесь с тем, что говорят другие о том, что магнетрон эффективно не выводит ничего из-за развитой стоячей волны?

— Мэтью Гуларт

-1

Я знаю, что этот вопрос уже стал историей, но я хотел бы подтвердить, что печь потребляет ту же мощность, что и в ней.

Кроме того, что моя печь на 600 Вт потребляет около 1300 Вт при работе

— Pex
источник

Спасибо, что ответили после всего этого времени. Мы не спали с тех пор, как задали вопрос. Могу ли я спросить, какой метод вы использовали для проверки этого?

— Мэтью Гуларт

Этот «ответ» нуждается в большей глубине и / или цитировании.

— Борт

-2

Противоположное было подтверждено. Пустая микроволновая печь потребляет меньше энергии, чем полная.

С точки зрения дилетантов. Когда микроволновая печь пуста, микроволны отражаются обратно, и магнетрон блокирует его генерацию.

1-й закон термодинамики приходит на ум.

— Гамбино
источник

Если это было «подтверждено», пожалуйста, укажите как. Пустая микроволновая печь имеет хорошие шансы на поломку, поскольку она выдает полную мощность, но этой энергии некуда деться.

— Selvek