Зажарить мамонта в микроволновой печи??!! ЛЭШ

Да, было, было!.. Помнят московские старожилы знаменитого Грибоедова! Что отварные порционные судачки! А стерлядь, стерлядь в серебристой кастрюльке, стерлядь кусками, переложенными раковыми шейками и свежей икрой? А яйца-кокотт с шампиньоновым пюре в чашечках? А филейчики из дроздов вам не нравились? С трюфелями? Перепела по-генуэзски? М. Булгаков Мастер и Маргарита

За всю историю человечества придумано всего ДВА принципиально разных способа приготовления пищи: 1.Прогрев пищи путем непосредственной теплопередачи (возможно с привлечением конвекции). (варка на пару, варка в кастрюле) 2.Прогрев пищи путем инфракрасного облучения. (жарка шашлыка на углях) Способы приготовления пищи

Майкл Фарадей ( ) Время: 1831 год Место: Англия Открытие: закон электромагнитной индукции токами ФукоСуть: в проводнике, помещенном в переменное магнитное поле, возникают вихревые (замкнутые) индукционные токи, называемые токами Фуко. В результате их протекания выделяется тепло. При определенных частоте и амплитуде изменения магнитного поля тепла оказывается достаточно для плавления металлов Результат: появление электроплавильных печей Лирическое отступление

Время: 60е годы ХХ-го века Место: околоземная орбита Проблема: недостаточное питание космонавтов из тюбиков Но: земные способы готовки не подходят из-за –необходимости кислорода –невесомости (почему? :) ) Выход: появление кухонного аналога электроплавильной печи (все продукты во многом состоят из воды, вода – электролит, значит проводит ток!) А через 100 лет…

Переменное магнитное поле? – Электромагнитные волны!

При создании печи стояло 2 проблемы: 1.Не всякая э/м волна зажарит кусок мяса (светить на отбивную фонариком бесполезно, максимум - она позеленеет. :)) 2.Волну, способную зажарить мясо, надо куда-то запереть, чтобы она не натворила бед. Куда? – В резонатор (как звук в скрипке) Требования к резонатору: –на длине ящика должно укладываться целое число длин полуволн –ящик должен быть металлическим Что общего у СВЧ-печи и скрипки?

Резонатор + миниатюрные излучатели =СВЧ-печь! (СВЧ – сверхвысокочастотное излучение) Параметры: стандартная частота излучения: ν = 2450 МГц длина волны: λ = с/ν 12,2 см Венец творения

Положим в печь (в специальной посуде!) большой замороженный кусок мяса. Включим печь. Что будет? Мясо снаружи зажарилось, а внутри даже не разморозилось. Почему? Версии: неравномерное распределение э/м поля внутри печи Но: столик вращается, что приводит к усреднению действия свч-поля по объему скин-эффект… Не работает!

Скин-эффект Скин-эффект – свойство высокочастотных токов протекать лишь в поверхностном слое проводника. Причина: э/м поле, попав внутрь проводника, приводит в движение электроны, возникают токи, энергия волны расходуется на тепловые потери Результат: глубина проникновения поля в проводник зависит от частоты и удельной проводимости проводника следующим образом Скин-эффект - магнитная постоянная σ – удельная проводимость проводника ω – частота внешнего поля

Мамонта в студию! Удельная проводимость меди (хорошего проводника): σ = 6 x 10 7 Ом -1 х м -1 для меди Глубина проникновения для меди: Удельная проводимость мышечной ткани: σ = 2,5 Ом -1 х м -1 Для мамонта в СВЧ-печи Для мамонта в СВЧ-печи глубина проникновения : СВЧ-печь: ω = 2450 МГц Поджарится только кожа!!!

Задача: сварить в микроволновке яйцо Ход процесса: –поместим яйцо в печь –включим печь –по жидкому содержимому внутри яйца начинают течь токи Фуко –содержимое резко нагревается –давление повышается –скорлупа лопается –ВЗРЫВ!!! Что произошло? ;) Выход: варить яйцо, ПОЛНОСТЬЮ погрузив его в воду Сварить яйцо просто?

Как же оно работает? Мощность, выделяемая на источнике:

Как же оно работает? Тепловые потери на внутреннем сопротивлении и самом продукте: Тепловые потери на паразитном сопротивлении:

Включим пустую печку?.. Тепловые потери на внутреннем сопротивлении: Тепловые потери на паразитном сопротивлении: Включение пустой печи ведет к выходу из строя излучающих элементов!!!

Гусь, запеченный в фольге? Тепловые потери на внутреннем сопротивлении: Металлические предметы, помещенные в камеру микроволновой, печи приводят к короткому замыканию генератора!!!

Труба зовет! Оцените, глубоко ли проникают радиоволны в мозг говорящего по сотовому телефону GSM? ν ~ 1800 МГц

Спасибо за внимание!