微波炉的工作原理及安全运用

刘泽翰

摘 要：微波炉是一种利用微波进行食物加热的现代化烹调灶具，它的工作原理是通过发射大量高速运动的电磁波使食物中的水分子高速运动产生热量，从而完成对食品的加热。但由于使用微波炉时不可避免地会接触辐射，所以如何安全使用微波炉也是我们应该研究和注意的问题。

关键词：微波 电磁波 原理 安全

中图分类号：TM5 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2019）02-0-01

生活和科技向来是息息相关的，远古时代人类发现摩擦会产生热量，继而有了钻木取火，使人类的生活质量飞升了一个大台阶；十八世纪人类通过对开水顶壶盖这一现象的研究，发明了引起工业革命的往复式动力机械——蒸汽机。人类在历史上多次因为研究细微的现象而获得科学的依据进而改变了人类的生活，微波炉的发明也是如此。1945年美国的雷达工程师斯彭赛在做雷达实验时发现口袋中的糖果被融化，在确定不是因为自己的体温融化后，斯彭赛后来又通过多次实验才发现了微波的热效应。后来又通过科研人员多年的努力，才将可以用于食品加热的家用微波炉研制了出来。

一、微波炉的工作原理

1.微波是什么

微波是电磁波中的一种，它的波长在10mm～1m之间，频率在300MHz～300GHz之间。微波也有着电磁波的特点，即电场与磁场垂直、在真空中传播速度为真空中的光速、微波也是横波。

2.为什么微波可以加热食物

在变化的电场中会产生磁场，在变化的磁场中也会产生电场，电场与磁场相互作用不可分离，就是电磁场。由于各种物质对微波的吸收能力不同，例如金、银、铜等良导体与微波相互作用，绝大多数微波会被反射而不会被吸收，但水分子由于分子排列位置的不对称性，在电磁场中极易随着电磁场的变化而快速运动。通俗来讲，微波炉中发射的微波可以透过相应的烹饪器皿直接对含有水分的食物进行作用，水分子的剧烈运动产生大量的热量，就可以在短时间内完成对食物的加热。

3.微波炉如何产生微波

微波炉是由电源、磁控管和烹调控制三大部分组成，电源是一个变压器，为磁控管提供激励高压，产生连续微波[1]。微波炉的炉腔是一个微波谐振腔，是能把微波变为热能对食品进行加热的空间，炉腔底部是一个由微型电机带动的玻璃转盘，微波炉启动时，食物在转盘上随转盘旋转，与炉内的高频电磁场相对运动，从而达到食物均匀加热的目的[2]。

二、微波炉的安全运用

1.微波炉有辐射吗

微波和太阳光一样，是一种电磁波。在烈日下暴晒会被阳光伤害皮肤，但日常的阳光并不会对人体产生巨大的危害，微波也是如此，极少量的微波并不会对人体健康造成威胁。目前美国对微波炉“泄露”微波的安全标准要求为在距离微波炉大约5公分的范围内，每平方厘米的功率不超过5毫瓦，我国的安全标准要求更为苛刻，同等条件下僅为1毫瓦。同样的，微波会随距离的增加而减弱能量，距离微波炉半米时就可以基本忽略辐射了，完全可以放心使用。

2.微波炉对食物有什么影响

家用微波炉目前的主要用途主要为脱水、烹饪、解冻、加热、灭菌等，其本质都是对食物中的水分进行加热。微波炉中的电磁波每秒要旋转20多亿圈，水分子作为极性分子会因为电磁场的变化飞速运动，所以往往加热食物时温度会很快上升。例如可以通过微波炉对食物进行脱水干燥处理，将食物中的水分极大部分地蒸发掉，这样可以延长食物的保质期。不仅如此，还可以利用微波炉进行烹饪食物的预处理，比如略为加热使食物的外部酥脆而内部柔软，取出后再进行常规的烹饪处理。食物经过冷冻后在自然解冻时，由外到内融化，很容易滋生细菌而且解冻时间很长，但微波炉就完美地解决了这一问题，用微波炉对食物进行解冻，不仅可以快速达到解冻的效果，还大大降低了细菌繁殖的风险，保证了食物的风味和安全，同样的微波炉也可以对食物进行灭菌处理。

3.如何避免微波炉的安全事故

首先要保证正确使用微波炉。由于微波炉与传统烹饪工具并不相同，它的使用方法也略微有些不同，比如确定关上炉门后再进行加热，确定加热完毕后再打开炉门，避免用微波炉空“烧”，这样可以保护磁控管[3]。

其次在对液体进行加热时应十分小心。传统加热方法会使液体流动，从而液体达到沸点时会产生滚动给人以视觉上的提醒，但微波炉加热液体时液体并没有太大的流动，以至于有时候液体达到沸点后还是“平静如初”，给人一种视觉上液体并没有加热的错觉。事实上这个时候液体但凡受到一点点碰撞或加入杂质，都会立刻剧烈地沸腾起来，液体越是纯净，微波炉加热后就越是“平静”。同样的有些人会用微波炉对鸡蛋进行加热，这是十分危险的。当鸡蛋内部没有凝固时，可以吸收大量的热量，储存了压力，一旦受到外界干扰很容易发生爆炸。

总结

用微波炉进行烹饪，时间短耗能小，对食物加热均匀并且可以保持食物的营养价值，没有油烟等污染，清洁方便。正确地使用微波炉并不会对人体有任何伤害，并且可以大大节省烹饪时间，为人类的生活带来了便利，是一件伟大的发明。在日常生活中我们高中生也应善于发现问题，钻研问题，将生活与科学进行结合，勤于思考多用脑，生活才会更加多姿多彩。

参考文献

[1]孙煜明.微波炉原理与应用[J].北京电子，2001（8）：26-28.

[2]汪美完.浅析微波炉工作原理及常见故障的检修技术[J].科技创新与应用，2011（24）： 19.

[3]鄢妍，熊京京. 微波炉的原理及检修方法[J].南方农机，2017（20）：47.