Il consumo energetico di un microonde dipende dalla quantità di cibo contenuto?
Ho misurato il calore assorbito dall'acqua in un microonde, ed era circa l'80% del massimo. potenza delle sue specifiche.
Ma quando la quantità di acqua diminuisce troppo (100 go meno) l'efficienza diminuisce drasticamente.
Mi chiedo dove va l'energia EM in quel caso (o quando non c'è carico termico all'interno). È vero che le pareti interne del dispositivo sono riscaldate, ma non troppo.
Credo che la corrente sia la stessa (con lo stesso set di potenza), non importa quanto cibo ci sia dentro. Forse il fattore di potenza cambia in base al carico termico e non ci viene addebitato di più per riscaldare più volte mezza tazza di caffè, invece di un litro una volta?
Risposte
Secondo un paio di risposte a https://electronics.stackexchange.com/questions/206206/is-a-microwaves-output-power-proportional-to-the-mass-of-its-contents/361645, dove hanno condotto esperimenti, l'assorbimento di potenza (praticamente) non dipende dalla quantità di cibo nel forno a microonde. Per quanto riguarda l'efficienza, una parte dell'energia viene assorbita nelle pareti e in altre parti del forno.
Se il forno a microonde viene azionato senza un carico dissipativo nella cavità, l'energia a microonde nella cavità aumenta fino a raggiungere un livello che inizia a influenzare il funzionamento del magnetron stesso, con il potenziale di distruggere il magnetron nel processo. Questo è il motivo per cui i produttori di microonde affermano che non si deve far funzionare il forno senza un carico.
È possibile che il microonde rilevi la condizione di assenza di carico e riduca la potenza in uscita del tubo in modo che non venga danneggiato. Gli esperimenti risponderanno a questa domanda.
Il magnetron emette la stessa quantità di energia RF indipendentemente dalla quantità di cibo presente nella sua cavità (a meno che non abbia una funzione di rilevamento a vuoto). Ciò significa che se raddoppi la quantità di cibo al suo interno, raddoppi il tempo necessario per riscaldare il tutto, e se tagli a metà il carico di cibo, tagli anche il tempo di cottura della metà.
Il magnetron nei forni a microonde domestici più comuni ha solo una potenza nominale. Diverse impostazioni di potenza vengono ottenute accendendo e spegnendo il magnetron a intervalli diversi. Vedere:https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven#Control_panel
Le microonde sono, non sorprende, onde e agiscono di conseguenza.
Quando si creano onde, si allontanano dalla sorgente fino a quando non vengono assorbite o riflesse. Questo è noto come potenza in avanti. Un riflettore a cavità chiusa come un forno di metallo assorbe molto poco, ma li riflette fino a quando non ritornano alla sorgente. Questo è noto come potenza riflessa.
Ad un certo punto la potenza dell'onda nella scatola chiusa deve essere assorbita, provocando il riscaldamento locale. Se il forno è vuoto, la maggior parte della potenza verrà riassorbita dal circuito di emissione, provocandone il surriscaldamento. A seconda della tecnologia, il forno si spegnerà brevemente, si spegnerà o si guasterà.
Il cibo è l'ovvio assorbitore, o carico. Il teorema della potenza massima afferma che la quantità massima di potenza sarà assorbita quando la sorgente e le impedenze di carico sono uguali o abbinate. Il forno avrà un limite di progettazione sulla quantità di cibo che può cucinare e sarà (o dovrebbe) essere progettato per adattarsi alle impedenze a questo punto.
Qualsiasi quantità diversa di cibo farà riflettere una certa potenza e la sorgente deve essere in grado di assorbire quella potenza riflessa. Questo è vero sia per quantità eccessive di cibo che per piccole quantità. In pratica il cibo non è strettamente caratterizzato elettromagneticamente e ci sarà quasi sempre il 20% o più di potenza riflessa da affrontare.
Oltre alla potenza assorbita dal cibo, la potenza totale emessa include qualsiasi componente riflessa.
La potenza effettivamente consumata dipende anche da inefficienze come la resistenza interna del circuito. La "potenza" addebitata dal fornitore dipenderà anche dal fattore di potenza del circuito in funzione, in quanto i fornitori addebitano effettivamente la corrente non la potenza; questo è vero per tutti gli apparecchi elettrici.