A potência de saída de um microondas é proporcional à massa do seu conteúdo?


22

Meu amigo e eu estamos tendo um debate acalorado.

Por um lado, ele acha que um forno de micro-ondas vazio não consome quase nenhuma energia (sem considerar as luzes, o LCD, etc.). Ele diz que quando você coloca um item no forno, como um copo de água, o forno começa a consumir mais energia, pois o magnetron precisa produzir mais energia para aquecer o conteúdo. Basicamente, ele diz que o consumo de energia do magnetron em um forno de microondas é diretamente proporcional à massa de moléculas que absorvem calor no interior do forno.

Por outro lado, sou eu. Eu acho que o magnetron está sempre produzindo o que é classificado (em um mundo ideal). Acredito que um microondas vazio simplesmente dissipa sua energia como calor através do chassi. Fiz a analogia de uma torre de rádio que, ao transmitir, está sempre na mesma potência, independentemente da quantidade de ouvintes.

Nós dois apresentamos alguns argumentos interessantes, mas nenhum de nós é engenheiro e não tem conhecimento para provar nossas teorias.

Então nos voltamos para você!

Obrigado!


1
Não temos um que possa interagir entre a parede e o microondas.
Matthew Goulart

3
Se você usar um microondas vazio, em breve estará comprando um novo, na minha experiência. Na falta de algo para absorver a energia que encontra em algum lugar destrutivo ... é por isso que não usarei meu Kill-A-Watt e meu microondas para "testar" a teoria de seu amigo. Pegue um em um brechó se isso o mantiver acordado à noite, mas sugiro fazer o teste "com alguma coisa nele" primeiro.
Ecnerwal

1
Você e seu amigo já tentaram secar uma bomba de água? Quero dizer, por que é sempre o microondas que é abusado?
Dmitry Grigoryev

1
@nocomprende Você parece ter certeza da sua resposta, mas outros ofereceram explicações extremamente sólidas e plausíveis ao contrário. Gostaria de saber, você tem alguma evidência de apoio que se aplique a um microondas? Não vejo o que um motor de carro, usando gasolina, tem a ver com o intrincado funcionamento interno eletromagnético de um microondas.
Matthew Goulart

2
medições superam opiniões. Faça-o da maneira e medida científica
#

Respostas:


16

Pensamento simples ou experimento prático:

Se ele estiver certo, o tempo de aquecimento para levar a água ao ponto de ebulição é independente da quantidade de água. Um copo demora até dois.

Se você estiver certo, dois copos de água levarão o dobro do tempo para ferver.


3
Para a sala de descanso!
Matthew Goulart

2
Olá, este é o "amigo" falando agora: acho que é um bom argumento, acho que um copo levará menos tempo que dois ... mas acho que se você tiver um ou dois copos, o microondas estará consumindo sua classificação poder. No entanto, quando o micro-ondas está vazio, acho que não está consumindo energia (ou muito pouca)
Matthew Goulart

Um micro-ondas de 1200W não produz mais de 1200W, independentemente da massa do conteúdo. Isso não significa, no entanto, que um micro-ondas de 1200 W estava vazio, exceto um pedaço de gelo de 1 mm ^ 3 (1 mg) que seria capaz de transmitir 1200 W nesse gelo (que o derreteria em 350 us). Aumentar a massa de um determinado material aumentará a absorção de energia em direção a algum limite assintótico.
Supercat

1
Não estamos tão curiosos sobre quanta energia é transmitida ao conteúdo, mas quanto é consumido pelo forno, vazio ou não.
Matthew Goulart

1
Duas xícaras levariam duas vezes mais tempo para ferver do que uma usando um elemento de aquecimento elétrico, mas isso não altera o consumo de energia.

13

A potência de saída de um forno de microondas é proporcional à massa do seu conteúdo? Não. O magnetron desenvolve uma certa força do campo eletromagnético (volts por milímetro ou no entanto é medido) como qualquer transmissor de rádio. Eu tentei o experimento, medindo o consumo de energia para 2 xícaras de água, 4 e 8, era idêntico: 1380 Watts para uma unidade de 700 Watts. É sobre o que esperaríamos considerar as perdas (a maioria dos transmissores de rádio é cerca de 50% eficiente).

Ao operar um transmissor, existe uma especificação chamada taxa de onda estacionária, que determina o grau de correspondência da fonte com a carga. Se a carga for perfeitamente compatível, ela absorve toda a saída, independentemente de quanta energia possa ser. Se não houver correspondência, parte da energia é "refletida de volta" e gera uma tensão em fase no terminal de saída do dispositivo.

Se essa energia refletida fizer com que a tensão máxima segura do dispositivo de saída seja excedida, ela sofrerá um arco. Também é possível que uma carga incompatível consuma muita corrente, para que o dispositivo se autodestrua por superaquecimento.

Em essência, você tem uma quantidade X de watts saindo, que será absorvida adequadamente por uma carga ou sobrecarregará o dispositivo (neste caso, magnetron) e provavelmente o danificará ou destruirá. A potência de saída é inalterada e o consumo de entrada é inalterado. É como conectar um motor elétrico a uma carga: prenda o motor e ele poderá queimar-se, descarregá-lo e poderá ultrapassar a velocidade e danificar-se.

Isso é verdade para todas as formas de emissão de ondas de rádio.

Além disso: todos os dispositivos também têm perdas, portanto, mesmo que "girando as rodas", ele ainda consuma e gaste um pouco de energia. No caso de um amplificador de áudio classe A, isso representa 50% da potência de entrada. Em alguns sistemas, é mais, em outros, menos. Como um magnetron não é o ideal, ele simplesmente consumirá algum poder, não importa o quê.


Devo entender que, neste caso, a carga é o conteúdo do microondas? Essencialmente, você está dizendo que o conteúdo de um microondas precisa corresponder, tanto quanto possível, ao magnetron para que a potência máxima seja transmitida. Portanto, não apenas o funcionamento de um microondas vazio pode danificá-lo, mas também o consumo de, por exemplo, uma xícara de farinha, como também a farinha tem pouca água (ou outra substância sintonizada no microondas).
Matthew Goulart

1
Uma carga com pouca absorção pode danificá-la, sim. Água e óleos ou gorduras absorvem melhor. Pós secos muito pouco, embora o aquecimento local possa causar queimaduras. Dois objetos pequenos que se tocam (como duas almôndegas) podem causar queimaduras no ponto de contato, porque cada um age como uma pequena antena coletando energia em diferentes fases; portanto, há uma diferença de tensão. Muitos efeitos da energia de microondas, difíceis de prever.

Portanto, o perigo real de um microondas vazio seria a adição da onda original e uma onda refletida em fase, causando uma tensão acima da tensão nominal máxima do magnetron. Muito interessante! Eu assumi que a onda refletida estaria fora de fase com a onda original.
Matthew Goulart

Veja: Taxa de onda estacionária pelo ARRL. Sou operador de rádio amador desde 1989.

Você é inquestionavelmente certo para guias de ondas / cavidades ressonantes, mas como o forno de microondas é agitado por modo, as ondas refletidas terão fase aleatória e não mudarão o VSWR. Meu entendimento é que o magnetron ainda é aquecido por essa potência refletida e, portanto, falha após um tempo, independentemente (por exemplo, o envelope derrete). No entanto, admito que não tenho certeza de qual é o modo de falha mais importante na prática e poucos parecem ter feito o experimento. A maioria dos magnétrons modernos parece ser bastante robusta a altos VSWR e superaquecimento.
Oleksandr R.

2

Então, finalmente cheguei a testar isso.

Usando este medidor de watt , testei 0, 1, 2 e 4 xícaras de água em uma tigela de plástico.

No geral, houve uma diferença de aproximadamente 1 watt entre qualquer quantidade de água, inclusive a vazia.


Boa. Agora, esperamos que você durma um pouco depois de todo esse tempo.
Dim

1

Um magnetron que aquece os alimentos produz uma frequência de cerca de 2,5 GHz. Uma antena é formada dentro do forno e, de acordo com as teorias da antena, além de cerca de um comprimento de onda, uma verdadeira onda eletromagnética é gerada e a energia real é produzida. Um comprimento de onda é de cerca de 120 mm. Essa energia está acabada e desaparece para sempre; a menos que exista algum tipo de reflexão próximo à placa da antena, eu acho que a energia absorvida pelo magnetron será bastante estável, se houver comida dentro ou não. Não tente em casa.

insira a descrição da imagem aqui

O agitador distribui as microondas para uma área maior dentro do forno por reflexão. Depois que eles saem desse ponto, não há volta para qualquer reconciliação de energia.


1
Eu gostaria de marcar isso como a resposta certa, mas calcular não é suficiente. Você pode apontar para um artigo da página da Wikipedia que apóia ou comprova sua reivindicação? Ou talvez uma página sobre todos os circuitos que explique um princípio que está faltando? Obrigado.
Matthew Goulart

Obrigado pela edição informativa. Para acalmar a mente do meu amigo, você poderia explicar para onde vai a energia produzida no caso de um microondas vazio? Eu acredito que é absorvido pelo chassi e irradiado com ventiladores.
Matthew Goulart

1
Não seja tão apressado em marcá-la como a resposta correta - deixe que os outros tenham sua opinião e comentário. É importante que esta pergunta seja respondida corretamente. Talvez haja algo online que você possa encontrar.
Andy aka

1
Sim. As paredes absorvem um pouco, a placa de vidro absorve bastante. Alguns refletem de volta para o magnetron, mas são projetados para trabalhar com uma carga terrível.
tomnexus

1

Quando o forno é ligado, o magnetrão emite uma onda elecromagnética transversal na cavidade. Assim que a onda EM preenche a cavidade, começa a bater nas paredes e reflete de volta, agora a onda estacionária é formada. Em ondas estacionárias, o campo E e o campo H estão fora de fase em 90 graus, o que significa que nenhuma potência real está transferindo apenas salta de parede a parede e para o magnétron, onde o campo E está exatamente em fase e magnitude, como o campo produzido pelo magnetron, isso implica que não há diferença de potencial e a emissão está bloqueada.
Quando existe um item na cavidade, ele dobra a onda estacionária, de modo que o magnetron "veja" a carga e a onda TEM adicional é sobreposta à onda estacionária existente.
Na prática, a onda estacionária age como um canal condutor e "traz" a carga conectada à fonte sem fios.


Por favor, ajude-me a entender. Quando você diz "nenhuma potência real está sendo transferida", isso significa que um wattímetro entre a tomada da parede e o microondas indica 0?
Matthew Goulart

@MatthewGoulart Sim, exatamente. É claro que as paredes não são supercondutoras, portanto há uma perda, mas o magnetron pode ver a carga; se você colocar um anel de metal, ele queimará o fusível - curto-circuito e, se não houver nada lá dentro, ele corre livremente.
Marko Buršič

1
@banban Peço desculpas, mas não entendo o que você está perguntando: "Então, como isso prejudica a coisa e qual parte dela exatamente?" Agora, que dano e a que coisa você está se referindo?
Marko Buršič

1
Desculpe por não ser específico o suficiente. Deixe-me reformular: "como exatamente operar um forno de microondas sem nada nele danifica o forno de microondas? Qual parte exata falha de que maneira?"
dbanet

1
Minha pergunta foi motivada exclusivamente pelo fato de esse modo operacional não ser altamente recomendado pela maioria dos fabricantes (agora se referindo aos manuais do usuário e por `` altamente não recomendado ''). Quero dizer que eles dizem que isso provavelmente danificará o dispositivo) e seu alegam que não há emissão real de transmissão de energia.
dbanet

1

Uma maneira simples de obter a resposta é colocar um leitor atual entre o plugue e o microondas (exemplo: https://en.wikipedia.org/wiki/Kill_A_Watt#/media/File:P3-Kill-a-watt.jpg )

Em seguida, execute-o vazio e, em seguida, com algo nele.


Todas as microondas domésticas usam magnetrons que não são eficientes. É a maneira mais barata de obter alta potência e outras maneiras caras de fabricar 2,4 GHZ não são muito eficientes de qualquer maneira. Isso implica que você não verá grandes mudanças em seu medidor de energia. teste leste acho que você ainda deve fazê-lo. + 1
Autistic

Estamos tentando encontrar um dispositivo semelhante e atualizaremos a pergunta quando tivermos uma resposta definitiva.
Matthew Goulart

Eu já fiz isso, usando uma derivação caseira para ler watts usando meu multímetro. É plano: mesmo empate para 2 xícaras de água, 4 ou 8. NÃO o esvaziei.

@nocomprende Você seria capaz de fazer o experimento sem nada no microondas?
Matthew Goulart

0

A saída do magnetron deve ser constante para que ele funcione. No entanto, dois copos de água demoram 2 sqrt (duas) vezes mais para ferver a lei. Isto é devido à área da superfície.


1
Por favor, não use letras maiúsculas. O StackExchange tem muitas outras maneiras de enfatizar.
Nick Alexeev

Por que você diz que a saída deve ser constante? Como você concilia isso com o que os outros estão dizendo sobre o magnetron que nada produz efetivamente devido a uma onda estacionária que é desenvolvida?
Matthew Goulart

-1

Sei que essa pergunta é história agora, mas gostaria de confirmar que o forno consome a mesma energia que estiver nele.

Além disso, meu forno de '600 Watt' consome cerca de 1300 Watts ao operar


Obrigado por responder depois de todo esse tempo. Não dormimos desde que fizemos a pergunta. Posso perguntar qual método você usou para testar isso?
Matthew Goulart

Essa "resposta" precisa de mais profundidade e / ou citações.
Bort

-2

O oposto foi confirmado. Um micro-ondas vazio consumirá menos energia que um total.

Em termos leigos. Quando o microondas está vazio, as microondas são refletidas de volta ao magnetrão, impedindo-o de gerar mais.

A 1ª lei da termodinâmica vem à mente.


Se isso foi "confirmado", cite como. Um microondas vazio tem uma boa chance de quebrar, porque está produzindo toda a quantidade de energia, mas essa energia não tem para onde ir.
Selvek
Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.