生活中的物理之微波爐

寧夏固原一中 李艷玲

物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)最一般規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。它的理論結(jié)構(gòu)充分地運(yùn)用數(shù)學(xué)作為自己的工作語言，以實(shí)驗(yàn)作為檢驗(yàn)理論正確性的標(biāo)準(zhǔn)，是當(dāng)今最精密的一門自然科學(xué)學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科，物理學(xué)研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律，因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。由于物理問題需要一定的數(shù)學(xué)功底，物理理論含有較高的概括性和抽象性，有些人認(rèn)為物理學(xué)是深不可測(cè)的，離我們非常遙遠(yuǎn)，物理學(xué)家都是智力超群的天才。但其實(shí)，我們的身邊就處處蘊(yùn)含著物理知識(shí)，我們每天都會(huì)看見各種各樣的物理現(xiàn)象，物理學(xué)已在我們的生活中發(fā)揮著重要的作用。

一、電磁波

微波爐里沒有火，是靠微波，即高頻電磁波來作為微波爐的熱源。微波是頻率為300兆赫到30萬兆赫的電磁波。微波爐實(shí)際上就是一臺(tái)微波發(fā)生器,它產(chǎn)生的微波頻率是2450兆赫。這種微波有一個(gè)非常有趣的習(xí)性，遇到像肉類、禽蛋、蔬菜這些飽含水分的食物，微波會(huì)“留駐”下來，并且“拖住”食物中的水分子和它一起以相同的頻率振蕩，引起分子與分子之間互相摩擦，摩擦能夠產(chǎn)生熱量。振蕩頻率越高，振幅越大，分子間摩擦越劇烈，產(chǎn)生的熱量自然越多。食物分子在高頻磁場中發(fā)生震動(dòng)，分子間相互碰撞、磨擦而產(chǎn)生熱能，結(jié)果導(dǎo)致食物被加熱，這就是微波爐的原理。

二、渦流

如今，電磁爐在我們的生活中已經(jīng)必不可少，它無需明火或傳導(dǎo)式加熱而讓熱直接在鍋底產(chǎn)生，因此使得熱效率得到了極大的提高。它是一種高效節(jié)能廚具，完全區(qū)別于傳統(tǒng)所有的有火或無火傳導(dǎo)加熱廚具。電磁爐是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理對(duì)食品進(jìn)行加熱的。電流電壓經(jīng)過整流器轉(zhuǎn)換為直流電，又經(jīng)高頻電力轉(zhuǎn)換裝置，使直流電變?yōu)槌^音頻的高頻交流電，將高頻交流電加在扁平空心螺旋狀的感應(yīng)加熱線圈上，由此產(chǎn)生高頻交變磁場。其磁力線穿透灶臺(tái)的陶瓷臺(tái)板而作用于金屬鍋。在烹飪鍋體內(nèi)因電磁感應(yīng)就有強(qiáng)大的渦流產(chǎn)生。渦流克服鍋體的內(nèi)阻流動(dòng)時(shí)完成電能向熱能的轉(zhuǎn)換，所產(chǎn)生的焦耳熱就是烹調(diào)的熱源，令鍋底迅速發(fā)熱。