Зависит ли энергопотребление микроволновой печи от количества пищи внутри?
Я измерил тепло, поглощаемое водой в микроволновой печи, и оно составило около 80% от максимального значения. мощность его технических характеристик.
Но когда количество воды уменьшается слишком сильно (100 г и менее), эффективность резко снижается.
Интересно, куда девается ЭМ энергия в таком случае (или когда внутри нет тепловой нагрузки). Действительно, внутренние стенки устройства нагреваются, но не слишком сильно.
Я считаю, что сила тока одинакова (при одинаковой мощности), сколько бы еды ни было внутри. Может быть, коэффициент мощности меняется в зависимости от тепловой нагрузки, и нам не платят больше за несколько раз подогрев полчашки кофе, вместо одного литра за один раз?
Ответы
Согласно паре ответов на https://electronics.stackexchange.com/questions/206206/is-a-microwaves-output-power-proportional-to-the-mass-of-its-contents/361645, где проводились эксперименты, потребляемая мощность (практически) не зависит от количества продуктов в микроволновой печи. Что касается эффективности, часть энергии поглощается стенками и другими частями духовки.
Если микроволновая печь работает без диссипативной нагрузки в полости, энергия микроволн в полости увеличивается до тех пор, пока не достигнет уровня, который начинает влиять на работу самого магнетрона, что может привести к разрушению магнетрона в процессе. Вот почему производители микроволновых печей утверждают, что нельзя эксплуатировать духовку без груза.
Возможно, ваша микроволновая печь обнаружит состояние холостого хода и снизит выходную мощность лампы, чтобы она не повредилась. На этот вопрос ответят эксперименты.
Магнетрон излучает одинаковое количество радиочастотной энергии независимо от того, сколько пищи находится в его полости (если у него нет функции обнаружения холостого хода). Это означает, что если вы удвоите количество еды в ней, вы удвоите время, необходимое для ее разогрева, а если вы уменьшите количество продуктов вдвое, вы сократите время приготовления вдвое.
Магнетрон в большинстве обычных домашних микроволновых печей имеет только одну номинальную мощность. Различные настройки мощности достигаются путем включения и выключения магнетрона с разными интервалами. Видеть:https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven#Control_panel
Микроволны, что неудивительно, являются волнами и действуют соответственно.
Когда возникают волны, они удаляются от источника до тех пор, пока не будут поглощены или отражены. Это известно как прямая мощность. Отражатель с закрытой полостью, такой как металлическая печь, поглощает очень мало, но отражает их, пока они не вернутся к источнику. Это известно как отраженная мощность.
В какой-то момент мощность волны в закрытом ящике должна поглощаться, вызывая местный нагрев. Если духовка пуста, большая часть энергии будет повторно поглощена излучающей схемой, что приведет к ее перегреву. В зависимости от технологии духовка либо ненадолго отключится, либо выключится, либо сломается.
Еда - очевидный поглотитель или нагрузка. Теорема о максимальной мощности утверждает, что максимальное количество энергии будет поглощено, когда импедансы источника и нагрузки равны или согласованы. Духовка будет иметь проектное ограничение на количество пищи, которое она может приготовить, и будет (или должна) быть спроектирована так, чтобы соответствовать импедансу на этом этапе.
Любое другое количество пищи вызовет отражение некоторой мощности, и источник должен быть способен поглощать эту отраженную мощность. Это верно как для чрезмерного количества пищи, так и для небольшого количества. На практике пищевые продукты не имеют точных электромагнитных характеристик, и почти всегда приходится иметь дело с 20% или более отраженной мощностью.
Помимо мощности, потребляемой пищей, общая излучаемая мощность включает любой отраженный компонент.
Фактически потребляемая мощность также зависит от таких факторов неэффективности, как внутреннее сопротивление цепи. «Мощность», взимаемая поставщиком, также будет зависеть от коэффициента мощности схемы в работе, поскольку поставщики фактически взимают плату за ток, а не за мощность; это верно для всех электроприборов.