1234729512521617293434334345125216729

فرن المايكروويف


فيزياء ( كتب فيزياء ـ مراجع فيزياء ـ بحوث فيزياء ـ دروس فيزياء ـ محاضرات فيزياء ـ برامج فيزياء ـ فلاشات فيزياء ـ علوم وتكنولوجيا ـ مناهج فيزياء  )
فرن المايكروويف
الفرن الكهرومغناطيسي  أو فرن الموجات الصُغْرِيّة أو كما يسمى بالعامية مايكروويف (بالإنكليزية: Microwave oven) هو جهاز كهرومنزلي يعملبالموجات الصغرية، وهو يُستعمل للطهي السريع للطعام قصد الاستهلاك  لبشري أو الحيواني. وهو يُستعمل لإعادة تسخين الطعام الصلب أو السائل، حيث تتمّ التدفئة بهزّ جزيئاتالماء المحتواة في الطعام. ويقدر حجم الموجات بـ 2500 ميغاهيرتز، وهي تشبه الموجات التي تصدر عن المذياع والرادارات والجوال.





محتويات 

 1 خواص موجات الميكروويف
2 تاريخ المايكروويف
3 التصميم الفني لفرن المايكروويف
4 خواص أشعة المايكروويف وفكرة عمل فرن الميكروويف
5 كيف يقوم جهاز المايكروويف بتحويل الكهرباء إلى حرارة ؟
6 اقرأ أيضا

خواص موجات الميكروويف
موجات المايكروويف هي موجات كهرومغناطيسية ذات أطوال موجة قصيرة نسبيا. وتختار الأشعة منها المستخدمة في أفران 
المايكروويف بغرض إثارة اهتزازات الجزيئات. وتظهر هذه الإثارة بصفة خاصة في إثارة جزيئ الماء الذي يوجد بكثرة في الأطعمة من خضروات ولحوم. ولا يسري التسخين عن طريق الامتصاص الرنيني لأحد الترددات الرنينية لجزيئ الماء وإنما يحاول جزيئ الماء كقطب ثنائي أن يتابع اهتزازات المجال الكهرومغناطيسي المسلط عليه من الخارج ونتنشأ الحرارة.

وبالمقارنة فإن أقل تردد رنيني لجزيئ الماء يبلغ 23و22 جيجاهرتز ,هذا التردد أعلى كثيرا من التردد المستخدم في فرن الميكروويف الذي يبلغ 45و2 جيجاهرتز فقط. بذلك نتوصل إلى التوفيق بين عملية الامتصاص ونفاذية الأشعة في قطعة الطعام، فيكون لتسخين ليس على السطح فقط كما يحدث في الأفران العادية وتبدأ الحرارة من السطح إلى داخل الطعام، ولكن بالأشعة الصغرية تنفذ في نفس الوقت داخل الطعام وتسخنه كله في آن واحد، ولذلك فلا يستغرق ذلك طويلا.

تاريخ المايكروويف
عندما كان المهندس الأمريكي، الذاتي التعليم، بيرس سبنسر منهمكاً في عمله بصناعة أحد أجهزة الرادار عام 1946م مد يده إلى جيبه باحثا عن شيء يأكله ففوجئ بأن قطعة الشوكولاته التي يحتفظ بها قد ذابت ولوثت ملابسه رغم أن الغرفة التي يعمل بها كانت باردة. وكانت مصانع سبنسر تعمل مع شركة رايثون على تصنيع أجهزة رادار للجيش البريطاني، وعندما وجد سبنسر قطعة الشوكولاتة قد أنصهرت وهو واقف بجوار صمام إلكتروني يشغل جهاز الرادار، ففكر أثناء عمله في سبب ذلك وأرسل في طلب كيس من بذور الذرة (الفوشار) وأمسك بها بجوار الصمام الإلكتروني وخلال دقائق معدودة راحت حبات الذرة تنفجر وتتناثر في أرضية الغرفة.

وفي صباح اليوم التالي أحضر سبنسر غلاية شاي وبعض البيض معه إلى المعمل ثم قام بفتح ثغرة في جانب غلاية الشاي ووضع البيضة النية داخل الوعاء ثم صوب الفتحة بإتجاه الصمام ولم تقض سوى بضع ثوان حتى انفجرت البيضة وتناثر قشرها وما بداخلها إلى خارج الغلاية ملطخا وجه مهندسا أخر يقف بجوار.

تأكد سبنسر أن موجات الراديو القصيرة أو ما يسمى بالمايكروويف هي السبب وراء ذلك، وإذا كانت قد طهت البيض بهذه السرعة فلم لا تفعل نفس الشيء مع الأطعمة الأخرى؟ عرض سبنسر تجربته على المسؤولين في شركة رايثون الذين استقر رأيهم على إنتاج أجهزة طهي تعمل بالمايكروويف. و في مطلع عام 1953 م ظهر أول فرن بالمايكروويف في الأسواق وقد كان وزنه 350 كيلو جراما وحجمه ما يقارب حجم الثلاجة أما اسمه فكان (رإدارينج) كما كان ثمنه 3000 دولار واقتصر استعماله على الفنادق والمطاعم وقطارات السكك الحديدية.

ثم طرأت تحسينات على مدى العقدين التاليين فصغر حجمه حتى أصبح من السهل وضعه في مطبخ المنزل وسعره معقولا ما يقارب ال 100 دولار في بعض أنواعه!
التصميم الفني لفرن المايكروويف

يعتمد التصميم الفني للفرن على تركيبات متداخلة من الدوائر الكهربائية والأجهزة الميكانيكية لإنتاج وتنظيم الطاقة اللازمة لتسخين وطهي الطعام، وبصفة عامة فإن فرن المايكروويف يتكون من نظامين رئيسيين للتشغيل وهما وحدة التحكم ووحدة إنتاج الفولت العالي. ‏ ومن هنا نستنتج من توضيح فكرة عمل المايكروويف أن لا أخطار من استخدامه حيث أن الأشعة المستخدمة هي أشعة الراديو التي تحيطنا والأشعة المنبعثة من الفرن لا تخرج خارجه كما أن نظام الحماية يوقف هذه الأشعة بمجرد فتح باب الفرن.

خواص أشعة المايكروويف وفكرة عمل فرن الميكروويف
يستخدم فرن المايكروويف اشعة المايكروويف لستخين الطعام الموضوع داخل الفرن، وللعلم فأن أشعة المايكروويف هي أمواج راديو ذات ترددات 2500 ميجا هرتز وأمواج الراديو عند هذا التردد تمتلك خاصية هامة هي:

الخاصية الأولى :
أن أشعة المايكروويف تمتص بواسطة الماء والمواد الدهنية والمواد السكرية، وهذا يعني أن جزيئات تلك المواد التي تحتوي ع الماء والدهون والسكريات تمتصهذه الأشعة من خلال ذرات وجزيئات تلك المواد وامتصاص هذه الأشعة تكسبها طاقة تجعلها تتذبذب بدرجة كبيرة مما تتصادم مع بعضها البعض وتنتج حرارة التسخين اللازمة لطهيها.

الخاصية الثانية :
أن المواد البلاستيكية بجميع أنواعها والمواد الزجاجية والسراميك والفخار لا تمتص أشعة المايكروويف ولا تتأثر بها وهذا يعني أنها لن ترتفع درجة حرارتها، أما المواد المعدنية اللامعة مثل الألومنيوم فيعكس تلك الأشعة والتي يحظر استخدامها في المايكروويف.

كيف يقوم جهاز المايكروويف بتحويل الكهرباء إلى حرارة ؟
1- في داخل صندوق المايكروويف غلاف معدني قوي جدا، وهناك مولد المايكروويف يسمى " الماغناطرون "، وعندما يبدأ الطهي، يبدأ هذا المولّد بأخذ الكهرباء وتحويلها إلى قوة عالية وموجات عالية التردد.

2- الماغنترون يقوم بتفجير هذه الموجات في المكان الذي يوجد به الطعام من خلال مسار مخصص لهذه الموجه.

3- بينما يبقى الطعام في مكانه، تدور أشعة المايكروويف ببطئ لتطهيه بشكل متساوٍ.

4- ترتد هذه الموجات داخل الغلاف المعدني مجيئاً وذهاباً كالضوء تماماً، مستبعداً الزجاجة الخارجية التي تظهر الطعام من خارج الجهاز فهي لا ترتد اليه ببساطه، وكما تخترق موجات الراديو الجدران، تستطيع أشعة المايكروويف ان تخترق الطعام، فتتحرك الجزيئات داخل الطعام، وزيادة حركة الجزيئات يعني ارتفاع درجة الحرارة " طردياً "

5- كما سبق في الخطوة السابقة، زيادة حركة الجزيئات تعني زيادة درجة الحرارة " طردياً " وبالتالي فالطعام سيصبح ساخناً.
  1. التدوينة التالية
  2. التدوينة السابقة
    blogger
    facebook
جارى التحميل ...

تابعنا على فيسبوك

تابعنا على تويتر

النشرة البريدية