Czy moc wyjściowa kuchenki mikrofalowej jest proporcjonalna do masy jej zawartości?

22

Moja przyjaciółka i ja prowadzimy gorącą debatę.

Z jednej strony uważa, że kuchenka mikrofalowa, która jest pusta, prawie nie zużywa energii (nie biorąc pod uwagę świateł, lcd itp.). Mówi, że po włożeniu do piekarnika jakiegoś przedmiotu, takiego jak szklanka wody, piekarnik zacznie zużywać więcej energii, ponieważ magnetron musi wytwarzać więcej energii do podgrzania zawartości. Zasadniczo mówi, że pobór mocy magnetronu w kuchence mikrofalowej jest wprost proporcjonalny do masy cząsteczek pochłaniających ciepło w piekarniku.

Z drugiej strony jestem ja. Myślę, że magnetron zawsze wytwarza to, do czego jest przeznaczony (w idealnym świecie). Uważam, że pusta kuchenka mikrofalowa po prostu rozprasza swoją energię w postaci ciepła przez obudowę. Zrobiłem analogię do wieży radiowej, która podczas nadawania zawsze robi to z tą samą mocą, niezależnie od ilości słuchaczy.

Obaj przedstawiliśmy kilka interesujących argumentów, ale żaden z nas nie jest inżynierem i brakuje mu wiedzy, aby udowodnić nasze teorie.

Zwracamy się więc do Ciebie!

Dzięki!

heat energy microwave

— Matthew Goulart
źródło

1

Nie mamy takiego, który mógłby łączyć ścianę z kuchenką mikrofalową.

— Matthew Goulart,

3

Jeśli uruchomisz pustą kuchenkę mikrofalową, z mojego doświadczenia wkrótce będziesz kupować nową kuchenkę mikrofalową. Brakuje czegokolwiek, by pochłonąć energię, którą znajdzie gdzieś, by destrukcyjnie pójść ... dlatego nie użyję mojego Kill-A-Watt i mojej kuchenki mikrofalowej do „przetestowania” teorii twojego przyjaciela. Weź jeden w sklepie z artykułami używanymi, jeśli nie pozwala ci to zasnąć w nocy, ale sugeruję najpierw wykonać test „z czymś w nim”.

— Ecnerwal,

1

Czy ty i twój przyjaciel próbowaliście już uruchomić pompę wodną na sucho? To znaczy, dlaczego zawsze nadużywana jest kuchenka mikrofalowa?

— Dmitrij Grigoryev,

1

@nocomprende Wydajesz się tak pewny swojej odpowiedzi, ale inni zaproponowali bardzo rozsądne i wiarygodne wyjaśnienia przeciwne. Zastanawiam się, czy masz jakieś dowody potwierdzające, które dotyczą mikrofalówki? Nie rozumiem, co silnik samochodowy z benzyną ma wspólnego ze skomplikowanymi elektromagnetycznymi wewnętrznymi działaniami mikrofalówki.

— Matthew Goulart,

2

pomiary atutowe opinie. Zrób to naukowo i zmierz

— PlasmaHH

16

Prosta myśl lub praktyczny eksperyment:

Jeśli ma rację, czas podgrzewania wody do temperatury wrzenia jest niezależny od ilości wody. Jedna filiżanka potrwa tak długo jak dwie.

Jeśli masz rację, dwie szklanki wody zagotują dwa razy dłużej.

— Tranzystor
źródło

3

Do pokoju socjalnego!

— Matthew Goulart,

2

Cześć, mówi teraz „przyjaciel”: myślę, że to dobra uwaga, myślę, że jedna filiżanka zajmie mniej czasu niż dwie ... ale myślę, że jeśli masz jedną lub dwie filiżanki, mikrofalówka zużyje swoją ocenę moc. Jednak gdy mikrofalówka jest pusta, myślę, że nie zużywa ona żadnej mocy (lub jej bardzo mało)

— Matthew Goulart

Kuchenka mikrofalowa o mocy 1200 W nie będzie wytwarzać więcej niż 1200 W niezależnie od masy zawartej w niej zawartości. Nie oznacza to jednak, że kuchenka mikrofalowa o mocy 1200 W, która była pusta, z wyjątkiem kawałka lodu o grubości 1 mm ^ 3 (1 mg), który byłby w stanie przekazać 1200 W do tego lodu (który stopiłby go w 350usec). Zwiększenie masy danego materiału zwiększy pochłanianie mocy w kierunku pewnego asymptotycznego limitu.

— supercat

1

Nie jesteśmy tak bardzo ciekawi, ile energii przekazuje się do zawartości, ale raczej ile zużywa piekarnik, czy jest pusty, czy nie.

— Matthew Goulart,

1

Dwa kubki ugotowałyby się dwa razy dłużej niż jeden przy użyciu elektrycznego elementu grzejnego, ale nie zmienia to w żaden sposób poboru mocy.

13

Czy moc wyjściowa kuchenki mikrofalowej jest proporcjonalna do masy jej zawartości? Nie. Magnetron wytwarza pewną siłę pola elektromagnetycznego (wolty na milimetr lub jakkolwiek jest mierzony), tak jak każdy nadajnik radiowy. Próbowałem eksperymentu, mierząc pobór mocy dla 2 filiżanek wody, 4 i 8, był identyczny: 1380 Watów dla jednostki o mocy 700 W. Chodzi o to, czego oczekujemy, biorąc pod uwagę straty (większość nadajników radiowych ma około 50% wydajności).

Podczas pracy nadajnika istnieje specyfikacja zwana współczynnikiem fali stojącej, która określa stopień dopasowania źródła do obciążenia. Jeśli obciążenie jest idealnie dopasowane, pochłania całą moc wyjściową, niezależnie od tego, ile to może być mocy. Jeśli jest źle dopasowany, część mocy jest „odbijana z powrotem” i wytwarza napięcie fazowe na zacisku wyjściowym urządzenia.

Jeśli ta odbita moc spowoduje przekroczenie maksymalnego bezpiecznego napięcia urządzenia wyjściowego, nastąpi wyładowanie łukowe. Niedopasowane obciążenie może również pobierać zbyt dużo prądu, więc urządzenie ulegnie samozniszczeniu w wyniku przegrzania.

Zasadniczo, masz X watów wychodzących, które albo zostaną odpowiednio pochłonięte przez obciążenie, albo obciążą urządzenie (w tym przypadku magnetron) i prawdopodobnie go uszkodzą lub zniszczą. Moc wyjściowa pozostaje niezmieniona, a pobór wejściowy pozostaje niezmieniony. To jest jak podłączenie silnika elektrycznego do obciążenia: utknąć silnik i może się wypalić, rozładować, a także może przekroczyć prędkość i uszkodzić się.

Dotyczy to wszystkich form emisji fal radiowych.

Dodatek: wszystkie urządzenia również tracą, więc nawet jeśli „zakręcisz kołami”, nadal będzie pobierać i marnować trochę energii. W przypadku wzmacniacza audio klasy A jest to 50% mocy wejściowej. W niektórych systemach jest więcej, w innych mniej. Ponieważ magnetron nie jest idealny, po prostu pobierze pewną moc, bez względu na wszystko.

Czy mam zrozumieć, że w tym przypadku ładunek jest zawartością mikrofalówki? Zasadniczo mówisz, że zawartość kuchenki mikrofalowej musi być możliwie ściśle dopasowana do magnetronu, aby uzyskać maksymalną moc. Więc nie tylko uruchomienie pustej kuchenki mikrofalowej potencjalnie mogłoby ją uszkodzić, ale także uruchomienie jej powiedzmy filiżanką mąki, zniszczyłoby to również, ponieważ mąka ma mało wody (lub innej substancji dostrojonej do kuchenki mikrofalowej).

— Matthew Goulart,

1

Słabo absorbujący ładunek może go uszkodzić, tak. Woda i oleje lub tłuszcze najlepiej się wchłaniają. Suche proszki bardzo mało, chociaż lokalne ogrzewanie może spowodować przypalenie. Dotykające się dwa małe przedmioty (jak dwa klopsiki) mogą spowodować poparzenie w punkcie styku, ponieważ każdy z nich działa jak mała antena zbierająca energię w różnych fazach, dlatego występuje różnica napięcia. Wiele efektów energii mikrofalowej, trudne do przewidzenia.

Tak więc realne niebezpieczeństwo pustej kuchenki mikrofalowej wiązałoby się z dodaniem pierwotnej fali i odbijanej fali w fazie, powodującej napięcie powyżej maksymalnego napięcia znamionowego magnetronu. Bardzo interesujące! Zakładałem, że fala odbita będzie poza fazą z falą pierwotną.

— Matthew Goulart,

Patrz: współczynnik fali stojącej według ARRL. Jestem amatorskim operatorem radiowym od 1989 roku.

Bez wątpienia masz rację w przypadku falowodów / wnęk rezonansowych, ale ponieważ kuchenka mikrofalowa jest mieszana w trybie, fale odbite będą miały fazę losową i nie zmienią VSWR. Rozumiem, że magnetron jest nadal ogrzewany przez tę odbitą moc i dlatego po pewnym czasie ulega awarii (np. Powłoka topi się). Przyznaję jednak, że nie jestem pewien, który z trybów awaryjnych jest ważniejszy i wydaje się, że niewielu przeprowadziło eksperyment. Większość współczesnych magnetronów wydaje się dość odporna zarówno na wysoką VSWR, jak i na przegrzanie.

— Oleksandr R.

2

W końcu przystąpiłem do testowania tego.

Za pomocą tego watomierza przetestowałem 0, 1, 2 i 4 szklanki wody w plastikowej misce.

Ogólnie rzecz biorąc, między dowolną ilością wody, w tym pustej, była różnica około 1 wata.

— Matthew Goulart
źródło

Dobry. Teraz, mam nadzieję, będziesz się trochę przespać po tak długim czasie.

— przyciemniony

1

Magnetron, który podgrzewa żywność, wytwarza częstotliwość około 2,5 GHz. W piekarniku powstaje antena i zgodnie z teoriami anteny, poza około jedną długością fali, generowana jest prawdziwa fala elektromagnetyczna i wytwarzana jest prawdziwa moc. Jedna długość fali wynosi około 120 mm. Ta moc jest wykonywana i znika na zawsze, więc chyba, że w pobliżu anteny pojawi się jakieś odbicie, uważam, że moc pobierana przez magnetron będzie dość stała, niezależnie od tego, czy w środku jest jedzenie. Nie próbuj tego w domu.

Mieszadło rozprowadza mikrofale na większy obszar wewnątrz piekarnika poprzez odbicie. Po wyjściu z tego punktu nie ma już powrotu do pojednania energetycznego.

— Andy aka
źródło

1

Chciałbym zaznaczyć to jako prawidłową odpowiedź, ale liczenie się nie da rady. Czy możesz wskazać artykuł na stronie wikipedia, który popiera lub potwierdza twoje roszczenie? A może strona o układach allabout, która wyjaśnia zasadę, której nam brakuje? Dzięki.

— Matthew Goulart,

Dziękujemy za pouczającą edycję. Aby uspokoić umysł mojego przyjaciela, czy mógłbyś wyjaśnić, gdzie produkowana jest energia w przypadku pustej kuchenki mikrofalowej? Zakładam, że jest pochłaniany przez podwozie i promieniowany przez wentylatory.

— Matthew Goulart,

1

Nie spiesz się, aby oznaczyć to jako poprawną odpowiedź - pozwól innym wypowiedzieć się i skomentować. Ważne jest, aby na to pytanie odpowiedzieć poprawnie. Być może znajdziesz coś online.

— Andy aka

1

Tak. Ściany pochłaniają trochę, a sama szklana płytka bardzo dużo pochłania. Niektóre odbijają się z powrotem w magnetron, ale są zaprojektowane tak, aby działały na straszny ładunek.

— tomnexus

1

Gdy piekarnik jest włączony, magnetron emituje poprzeczną falę elektromagnetyczną do wnęki. Gdy tylko fala EM wypełni przestrzeń, zacznie uderzać w ściany i odbija się wstecz, teraz powstaje fala stojąca. W fali stojącej pole E i pole H są poza fazą o 90 stopni, co oznacza, że żadna rzeczywista moc nie przenosi go tylko odbija się od ściany do ściany i do magnetronu, gdzie pole E jest dokładnie w fazie i wielkości, jak pole wytwarzane przez magnetron, oznacza to, że nie ma różnicy potencjałów, a emisja jest zablokowana.
Gdy we wnęce znajduje się przedmiot, wówczas wygina falę stojącą, tak że magnetron „widzi” obciążenie, a dodatkowa fala TEM nakłada się na istniejącą falę stojącą.
Praktycznie fala stojąca działa jak kanał przewodzący i „przenosi” obciążenie podłączone do źródła bez przewodów.

— Marko Buršič
źródło

Pomóż mi upewnić się, że rozumiem. Kiedy mówisz „nie przenosi żadnej rzeczywistej mocy”, czy to oznacza, że watomierz między gniazdkiem ściennym a kuchenką mikrofalową odczytałby 0?

— Matthew Goulart,

@MatthewGoulart Tak, dokładnie. Oczywiście ściany nie są nadprzewodzące, więc istnieje strata, ale magnetron faktycznie widzi ładunek, jeśli włożysz metalowy pierścień, spowoduje przepalenie bezpiecznika - zwarcie, a jeśli nic nie będzie w środku, będzie działać swobodnie.

— Marko Buršič,

1

@dbanet Proszę o wybaczenie, ale nie rozumiem, o co pytacie: „Więc w jaki sposób szkodzi to rzeczowi i która część tego dokładnie?” A teraz, do jakich szkód i o czym mówisz?

— Marko Buršič,

1

Przepraszam, że nie jestem wystarczająco szczegółowy. Pozwólcie, że sformułuję: „jak dokładnie działa kuchenka mikrofalowa bez niczego, co uszkadza kuchenkę mikrofalową? Która dokładnie część zawodzi w jaki sposób?”

— dbanet

1

Moje pytanie było uzasadnione wyłącznie tym, że ten tryb operacyjny nie jest zdecydowanie zalecany przez większość producentów (teraz odnosi się do instrukcji obsługi, a przez `` zdecydowanie nie polecany '', to znaczy, że wprost twierdzą, że to prawdopodobnie uszkodzi urządzenie) i twojego twierdzą, że nie występuje rzeczywista emisja przenosząca moc.

— dbanet

1

Prostym sposobem na uzyskanie odpowiedzi jest umieszczenie bieżącego czytnika między wtyczką a kuchenką mikrofalową (przykład: https://en.wikipedia.org/wiki/Kill_A_Watt#/media/File:P3-Kill-a-watt.jpg )

Następnie uruchom go pustym, a następnie z czymś.

— Ricky
źródło

Wszystkie domowe kuchenki mikrofalowe wykorzystują magnetrony, które nie są wydajne. Jest to tani sposób na uzyskanie dużej mocy, a inne drogie sposoby wytwarzania 2,4 GHZ i tak nie są bardzo wydajne. Oznacza to, że nie zobaczysz dużych zmian w mierniku mocy, ponieważ jest to test wschodni Myślę, że nadal powinieneś to robić. + 1

— Autystyczny

Próbujemy znaleźć podobne urządzenie i zaktualizujemy pytanie, gdy otrzymamy ostateczną odpowiedź.

— Matthew Goulart,

Zrobiłem to teraz, używając domowego bocznika do odczytu watów za pomocą multimetru. Jest płaski: taki sam los dla 2 filiżanek wody, 4 lub 8. NIE uruchomiłem go pustego.

@nocomprende Czy byłbyś w stanie przeprowadzić eksperyment z niczym w kuchence mikrofalowej?

— Matthew Goulart,

0

Moc magnetronu musi być stała , aby działał. Jednak dwie szklanki wody zabierają kwadrat (2) razy tyle, ile potrzeba do zagotowania. Wynika to z powierzchni.

— KrazyKyngeKorny
źródło

1

Proszę nie używać wielkich liter. StackExchange ma wiele innych sposobów na podkreślenie.

— Nick Alexeev

Dlaczego mówisz, że wynik musi być stały? Jak to pogodzić z tym, co mówią inni o magnetronie, który skutecznie nie wytwarza nic z powodu rozwiniętej fali stojącej?

— Matthew Goulart,

-1

Wiem, że to pytanie jest już historią, ale chciałbym potwierdzić, że piekarnik zużywa tę samą moc, cokolwiek w nim jest.

Poza tym mój piekarnik o mocy 600 W zużywa około 1300 W podczas pracy

— Pex
źródło

Dziękujemy za odpowiedź po tak długim czasie. Nie spaliśmy odkąd zadaliśmy pytanie. Czy mogę zapytać, jakiej metody użyłeś do przetestowania tego?

— Matthew Goulart

Ta „odpowiedź” wymaga większej głębi i / lub cytowania.

— Bort

-2

Przeciwnie zostało potwierdzone. Pusta kuchenka mikrofalowa zużywa mniej energii niż pełna.

W kategoriach laików. Gdy mikrofalówka jest pusta, mikrofale odbijają się z powrotem do magnetronu, który blokuje jej wytwarzanie.

Przychodzi na myśl pierwsza zasada termodynamiki.

— Gambino
źródło

Jeśli zostało to „potwierdzone”, proszę podać jak. Pusta kuchenka mikrofalowa ma duże szanse na pęknięcie, ponieważ wytwarza pełną moc, ale ta moc nie ma dokąd pójść.

— Selvek,