Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò vi sóng

Hiện nay, lò vi sóng đang được rất nhiều khách hàng quan tâm và săn đón bởi có thiết kế nhỏ gọn cùng với nhiều chức năng nấu nướng đa dạng giúp cho người dùng có thể tiết kiệm tối đa thời gian bếp núc. Vậy bạn có biết nguyên lý hoạt động và cấu tạo của lò vi sóng như thế nào không? Hãy cùng, Điện Máy Trần Đình tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé !

Mục lục

1 1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò vi sóng
2 2. Ưu và nhược điểm của lò vi sóng
3 3. Lưu ý khi sử dụng lò vi sóng

1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò vi sóng

1.1. Cấu tạo chính của lò vi sóng

Máy biến áp cao áp: Không giống như nhiều thiết bị gia dụng khác, lò vi sóng cần nhiều điện năng hơn điện áp bình thường mà hệ thống dây điện trong nhà mang theo. Để thực hiện điều này, một máy biến áp tăng áp với đầu ra điện áp cao được đặt bên trong lò. Nguồn điện 240V được tăng lên vài nghìn vôn, sau đó được cung cấp cho máy phát cao.

Magnetron khoang: là một ống chân không công suất cao biến đổi năng lượng điện thành bức xạ vi sóng tầm xa, và do đó nó là thành phần quan trọng nhất của lò vi sóng.

Bộ vi điều khiển: là thứ cho phép giao tiếp giữa người dùng và máy. Nó là một đơn vị điều khiển có chứa một hoặc nhiều lõi xử lý cùng với bộ nhớ và các thiết bị ngoại vi đầu vào/đầu ra có thể lập trình được. Nó xử lý các hướng dẫn mà người dùng đưa ra cho lò vi sóng và cũng hiển thị chúng trên màn hình bảy đoạn hoặc màn hình LED, tùy thuộc vào kiểu lò.

Ống dẫn sóng: Đúng như tên gọi, ống dẫn sóng là một ống kim loại rỗng dẫn các sóng được tạo ra ở đầu ra của máy phát điện từ về phía khoang (nơi chúng ta đặt thức ăn).

Quạt làm mát: Quạt làm mát làm giảm nhiệt độ hoạt động của máy phát điện từ và đảm bảo hiệu quả cũng như tuổi thọ của nó.

1.2. Nguyên lý hoạt động của lò vi sóng

Lò vi sóng hoạt động dựa trên nguyên lý biến đổi năng lượng điện từ thành năng lượng nhiệt. Năng lượng điện từ (EM) đề cập đến bức xạ (sóng) bao gồm điện trường và từ trường dao động vuông góc với nhau. Khi một phân tử phân cực, tức là phân tử chứa các điện tích trái dấu, rơi vào đường đi của các bức xạ EM này, nó sẽ dao động để thẳng hàng với chúng.

Điều này làm cho năng lượng bị mất khỏi lưỡng cực do ma sát và va chạm phân tử, dẫn đến sự nóng lên. Các phân tử nước có trong các sản phẩm thực phẩm của chúng ta cũng có hiện tượng tương tự khi chúng tiếp xúc với bức xạ vi sóng, làm nóng thực phẩm từ trong ra ngoài.

Vi sóng là bức xạ điện từ có tần số từ 300MHz (0,3 GHz) đến 300 GHz và các bước sóng tương ứng nằm trong khoảng từ 0,9m đến 0,0009m. Vi sóng của lò có tần số 2,24GHz (tức là bước sóng = 12,2cm). Các kích thước này cho phép vi sóng thâm nhập sâu vào bên trong thực phẩm và nấu chín từ bên trong, trong khi nhiệt độ của không khí xung quanh thực phẩm không đổi do không khí không phân cực.

Có một quan niệm sai lầm phổ biến rằng vi sóng trong máy có kích thích sự cộng hưởng tự nhiên trong nước. Tần số của lò vi sóng thấp hơn nhiều so với bất kỳ sự cộng hưởng tự nhiên nào trong một phân tử nước bị cô lập và trong nước ở thể lỏng, những sự cộng hưởng đó bị mờ đi đến mức chúng hầu như không đáng chú ý.

1.3. Cơ chế làm chín thức ăn của lò vi sóng

Quá trình hâm nóng thức ăn trong lò vi sóng khá đơn giản. Tuy nhiên, cơ chế liên quan đến quá trình đó hơi không điển hình. Vì sau khi tạo vi sóng ở máy phát cao tần, chúng được dẫn hướng bởi ống dẫn sóng về phía thực phẩm bên trong khoang. Vi sóng sẽ xuyên qua bề mặt của thực phẩm và tiếp cận các phân tử nước có bên trong nó.

Khi hướng của điện trường thay đổi theo thời gian, các phân tử cực của nước cố gắng di chuyển theo trường bằng cách thay đổi hướng của chúng bên trong vật liệu để sắp xếp dọc theo các đường sức trong một cấu hình thuận lợi về mặt năng lượng (cụ thể là, với cực dương hướng vào cùng hướng với các đường sức).

Khi đó, các phân tử này thay đổi hướng nhanh chóng (ít nhất là hàng triệu lần mỗi giây), chúng thu được nhiều năng lượng và làm tăng nhiệt độ của vật liệu. Quá trình này được gọi là đốt nóng điện môi. Năng lượng vi sóng giảm dần theo định luật bình phương nghịch đảo.

Do đó, khoang lò là nơi chúng ta đặt thức ăn bởi được thiết kế sao cho phát huy tối đa hiệu quả tác dụng làm nóng của vi sóng. Hơn nữa, hầu hết các lò vi sóng đều có công tắc cửa không cho phép quá trình bắt đầu cho đến khi cửa được đóng kín hoàn toàn.

2. Ưu và nhược điểm của lò vi sóng

Ưu điểm

Quá trình gia nhiệt thể tích của lò vi sóng là đặc điểm nổi bật nhất của chúng. Trong phương pháp nấu thông thường, nhiệt phải lan truyền vào bên trong từ bề mặt của thực phẩm, trong khi sự lan truyền nhiệt trong trường hợp lò vi sóng được thực hiện một cách có kiểm soát với sự trợ giúp của vi sóng.
Đây là phương pháp hâm nóng thức ăn và thức ăn thừa nhanh chóng và tiện lợi.
Vì vi sóng chỉ có thể tương tác với các chất phân cực như nước nên chúng không thể ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của những thành phần không phân cực. Tuy nhiên, các phương pháp nấu thông thường khác có thể phá hủy một số thành phần phân cực cũng như không phân cực trong quá trình này.
Giao diện người dùng và bộ điều khiển vi mô tạo điều kiện kiểm soát chính xác nhiệt độ nấu.
Quá trình nấu nướng dễ dàng trong lò vi sóng cũng dẫn đến việc vệ sinh thiết bị dễ dàng hơn sau khi sử dụng.

Nhược điểm

Điều quan trọng là phải quan tâm đến loại đồ dùng nào đang được sử dụng trong lò vi sóng. Đĩa không an toàn với máy sẽ tạo ra phản ứng hóa học giữa thức ăn và hộp đựng.
Chi phí thiết bị cao so với các phương pháp nấu ăn thông thường khác.
Rò rỉ vi sóng có thể dẫn đến nhiễu điện từ với các thiết bị điện khác hiện diện ở khu vực lân cận. Máy điều hòa nhịp tim được cài đặt ở một số bệnh nhân đặc biệt dễ bị rò rỉ bức xạ như vậy.
Bức xạ vi sóng có thể làm nóng mô cơ thể giống như cách làm nóng thức ăn. Tiếp xúc với mức độ cao của vi sóng có thể gây bỏng đau đớn. Đặc biệt, mắt và tinh hoàn dễ bị tổn thương khi làm nóng bằng lò vi sóng vì có tương đối ít máu lưu thông trong đó để mang nhiệt thừa đi.
Một nhược điểm khác của lò vi sóng là chúng có công suất hạn chế và vì điều này, chúng không phải là lựa chọn tốt nhất cho các gia đình đông người.

3. Lưu ý khi sử dụng lò vi sóng

Giống như nhiều thiết bị điện khác, điều quan trọng là phải làm theo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất để biết các quy trình vận hành được khuyến nghị và các biện pháp phòng ngừa an toàn cho kiểu lò nướng của bạn.
Sử dụng dụng cụ nấu ăn an toàn với lò vi sóng được sản xuất đặc biệt để sử dụng trong lò vi sóng.
Không nên vận hành lò vi sóng khi cửa đang mở, bị cong hoặc bị hỏng.
Để tránh bất kỳ rủi ro nào xảy ra, không nên đứng ngay trước lò vi sóng khi lò đang hoạt động.
Không nên làm nóng chất lỏng lâu hơn nhiệt độ khuyến nghị vì nó có thể khiến hơi nước tiếp cận các bộ phận điện và cản trở hoạt động của chúng.
Điều cần thiết là làm sạch khoang định kỳ bằng nước và chất tẩy rửa nhẹ. Không nên sử dụng miếng cọ rửa, len thép hoặc chất mài mòn khác cho quá trình làm sạch.

Nhìn chung, lò vi sóng hoạt động không quá phức tạp và khá an toàn. Người dùng chỉ cần hiểu và ghi nhớ những thông tin mà chúng tôi đưa ra phía trên đây sẽ giúp cho các bạn hiểu thêm về cách sử dụng máy hợp lý và bền lâu.