微波爐的工作原理及安全運用

劉澤翰

摘 要：微波爐是一種利用微波進行食物加熱的現代化烹調灶具，它的工作原理是通過發射大量高速運動的電磁波使食物中的水分子高速運動產生熱量，從而完成對食品的加熱。但由于使用微波爐時不可避免地會接觸輻射，所以如何安全使用微波爐也是我們應該研究和注意的問題。

關鍵詞：微波 電磁波 原理 安全

中圖分類號：TM5 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2019）02-0-01

生活和科技向來是息息相關的，遠古時代人類發現摩擦會產生熱量，繼而有了鉆木取火，使人類的生活質量飛升了一個大臺階；十八世紀人類通過對開水頂壺蓋這一現象的研究，發明了引起工業革命的往復式動力機械——蒸汽機。人類在歷史上多次因為研究細微的現象而獲得科學的依據進而改變了人類的生活，微波爐的發明也是如此。1945年美國的雷達工程師斯彭賽在做雷達實驗時發現口袋中的糖果被融化，在確定不是因為自己的體溫融化后，斯彭賽后來又通過多次實驗才發現了微波的熱效應。后來又通過科研人員多年的努力，才將可以用于食品加熱的家用微波爐研制了出來。

一、微波爐的工作原理

1.微波是什么

微波是電磁波中的一種，它的波長在10mm～1m之間，頻率在300MHz～300GHz之間。微波也有著電磁波的特點，即電場與磁場垂直、在真空中傳播速度為真空中的光速、微波也是橫波。

2.為什么微波可以加熱食物

在變化的電場中會產生磁場，在變化的磁場中也會產生電場，電場與磁場相互作用不可分離，就是電磁場。由于各種物質對微波的吸收能力不同，例如金、銀、銅等良導體與微波相互作用，絕大多數微波會被反射而不會被吸收，但水分子由于分子排列位置的不對稱性，在電磁場中極易隨著電磁場的變化而快速運動。通俗來講，微波爐中發射的微波可以透過相應的烹飪器皿直接對含有水分的食物進行作用，水分子的劇烈運動產生大量的熱量，就可以在短時間內完成對食物的加熱。

3.微波爐如何產生微波

微波爐是由電源、磁控管和烹調控制三大部分組成，電源是一個變壓器，為磁控管提供激勵高壓，產生連續微波[1]。微波爐的爐腔是一個微波諧振腔，是能把微波變為熱能對食品進行加熱的空間，爐腔底部是一個由微型電機帶動的玻璃轉盤，微波爐啟動時，食物在轉盤上隨轉盤旋轉，與爐內的高頻電磁場相對運動，從而達到食物均勻加熱的目的[2]。

二、微波爐的安全運用

1.微波爐有輻射嗎

微波和太陽光一樣，是一種電磁波。在烈日下暴曬會被陽光傷害皮膚，但日常的陽光并不會對人體產生巨大的危害，微波也是如此，極少量的微波并不會對人體健康造成威脅。目前美國對微波爐“泄露”微波的安全標準要求為在距離微波爐大約5公分的范圍內，每平方厘米的功率不超過5毫瓦，我國的安全標準要求更為苛刻，同等條件下僅為1毫瓦。同樣的，微波會隨距離的增加而減弱能量，距離微波爐半米時就可以基本忽略輻射了，完全可以放心使用。

2.微波爐對食物有什么影響

家用微波爐目前的主要用途主要為脫水、烹飪、解凍、加熱、滅菌等，其本質都是對食物中的水分進行加熱。微波爐中的電磁波每秒要旋轉20多億圈，水分子作為極性分子會因為電磁場的變化飛速運動，所以往往加熱食物時溫度會很快上升。例如可以通過微波爐對食物進行脫水干燥處理，將食物中的水分極大部分地蒸發掉，這樣可以延長食物的保質期。不僅如此，還可以利用微波爐進行烹飪食物的預處理，比如略為加熱使食物的外部酥脆而內部柔軟，取出后再進行常規的烹飪處理。食物經過冷凍后在自然解凍時，由外到內融化，很容易滋生細菌而且解凍時間很長，但微波爐就完美地解決了這一問題，用微波爐對食物進行解凍，不僅可以快速達到解凍的效果，還大大降低了細菌繁殖的風險，保證了食物的風味和安全，同樣的微波爐也可以對食物進行滅菌處理。

3.如何避免微波爐的安全事故

首先要保證正確使用微波爐。由于微波爐與傳統烹飪工具并不相同，它的使用方法也略微有些不同，比如確定關上爐門后再進行加熱，確定加熱完畢后再打開爐門，避免用微波爐空“燒”，這樣可以保護磁控管[3]。

其次在對液體進行加熱時應十分小心。傳統加熱方法會使液體流動，從而液體達到沸點時會產生滾動給人以視覺上的提醒，但微波爐加熱液體時液體并沒有太大的流動，以至于有時候液體達到沸點后還是“平靜如初”，給人一種視覺上液體并沒有加熱的錯覺。事實上這個時候液體但凡受到一點點碰撞或加入雜質，都會立刻劇烈地沸騰起來，液體越是純凈，微波爐加熱后就越是“平靜”。同樣的有些人會用微波爐對雞蛋進行加熱，這是十分危險的。當雞蛋內部沒有凝固時，可以吸收大量的熱量，儲存了壓力，一旦受到外界干擾很容易發生爆炸。

總結

用微波爐進行烹飪，時間短耗能小，對食物加熱均勻并且可以保持食物的營養價值，沒有油煙等污染，清潔方便。正確地使用微波爐并不會對人體有任何傷害，并且可以大大節省烹飪時間，為人類的生活帶來了便利，是一件偉大的發明。在日常生活中我們高中生也應善于發現問題，鉆研問題，將生活與科學進行結合，勤于思考多用腦，生活才會更加多姿多彩。

參考文獻

[1]孫煜明.微波爐原理與應用[J].北京電子，2001（8）：26-28.

[2]汪美完.淺析微波爐工作原理及常見故障的檢修技術[J].科技創新與應用，2011（24）： 19.

[3]鄢妍，熊京京. 微波爐的原理及檢修方法[J].南方農機，2017（20）：47.