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微波炉磁控管工作原理,微波炉原理

2022-06-08 02:54:12     来源:www.dxfbaby.com
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1、微波炉磁控管工作原理

磁控管是微波炉重要零部件,可以把直流电能直接转化为微波振荡输出。它不仅能用于雷达设备发射机的主要振荡器,同时也可用于微波加热。在家用

1、微波炉磁控管工作原理

磁控管是微波炉重要零部件,可以把直流电能直接转化为微波振荡输出。它不仅能用于雷达设备发射机的主要振荡器,同时也可用于微波加热。在家用的微波炉中,全部采用磁控管作为微波源。为了合适使用磁控管,使它处于稳定、可靠和高效率的工作状态,对磁控管的结构、工作原理和特性必须有所了解。

按其工作状态,磁控管可分为脉冲磁控管和连续波磁控管两类。工作时,前者在阳极与阴极之间施加的是脉冲电压,而后者则是直流电压。在各类微波炉中,连续波磁控管获得了广泛的应用。所以,大部分微波炉内置的都是连续波磁控管。

磁控管由管芯部分和磁铁部分组成。当在磁控管的轴向加恒定磁场时,该磁场与阳极、阴级间的电场相互垂直,常把两者称为正交场。阳级与阴级之间的空间常称为相互作用空间。在这种情况下,从阴级发射出来的电子,一方面受电场力的作用,向阳极作加速运动,速度不断增大;另一方面,运动的电子在磁场中将受到基洛伦兹力的作用,该力的方向与电子运动的方向和磁场方向相互垂直。三者的方向符合左手定则,所以,能输出微波。

2、微波炉原理

微波炉主要利用微波加热食物,而微波加热本质可认为是介质分子从微波场中取得位能,再转变成为热能的过程。微波其实是波长1cm到1m的电磁波,其相应频率为300000赫兹到300赫兹,属超高频。微波在传输过程中遇到不同物质时,由于这些物质的介电常数、介质损耗系数、比热、形状和含水量的不同,就会产生反射、吸收或穿透现象。

在穿透过程中,微波能量别消耗转化为热能,场强随穿透深度指数性衰减。除硕大或特厚的物质外,用微波加热,都能穿透食物内部,达到均匀加热的目的。相比常规的加热,无论是热源还是煤气,都不能达到这种效果。

而微波加热是利用微波场加热。食物置于微波场中,微波电场深入介质内部。在微波场的作用下,物体表面与体内的极性分子均发生每秒24.5亿次的取向振荡。在克服分子之间作用及分子热运动的阻力时,物体表面和体内毫无区别地同时发热。实际上,由于物体表面散热,物体内部的温度会比表面还要高。由此可见,微波介质加热,与热传导无关,被加热物体的表面和体内一起发热,主要是利用物体本身分子运动发热。

3、微波炉工作原理

在家中,经常用到的电器之一就是微波炉。每天早上起来,想要把馒头蒸热,需要用到微波炉。中午在公司,想要把带来的饭菜加热,需要用到微波炉。微波炉使用频率非常高,使用前最好先了解其工作原理。

微波炉主要利用微波来加热食物,而微波能穿透介质内部。在穿透过程中,微波炉能量被消耗转化为热能,场强也会随着穿透深度指数衰减。此外,如果要对食物进行均匀加热,要求微波炉电场分布十分均匀。如果由于电场的分布不均匀造成加热不均匀时,温度高的地方损耗大,吸收的微波能量大,会出现局部烤焦的现象。因此,加热食物时,要求微波炉场分布均匀,还要求适当降低微波加热功率,使过热部分通过热传导及水分蒸发等扩散热量,以达到热均衡。

并非所有的物质都能采用微波加热,比如铜、铁、铝等金属物质,不能利用微波加热,因为微波场作用于其表面,尤如光线从镜子上反射一样,能够几乎全部被反射回来。而且,金属物质不吸收微波能量,所以,不要用于盛装食物。而陶瓷、玻璃等耐高温的物质能用于微波炉加热,不会产生损害人体的物质,所以,可以放心使用。

4、工业微波炉的磁控管

磁控管是工业微波炉的重要部件,可以把直流电能直接转变为微波振荡输出,转换效率高达70%。按其工作状态,它又可分为脉冲磁控管和连续磁控管两类。工作时,前者在阳极与阴极之间施加的是脉冲电压,而后者则是直流电压。

磁控管由管芯部分和磁铁部分组成。管芯由阴极、灯丝、阳极、微波能量输出器组成。阴极的作用是当它被加热时,表面能迅速地发射足够量的电子,以维持磁控管正常工作所需的电流。阳极是用来接收发自阴极的电子的,通常采用导电性能和气密性能良好的无氧铜制成。而微波能量输出器是能把磁控管内产生的微波振荡能量耦合起来,输到负载去的装置。

另外,磁控管工作时需要加轴向恒定磁场。在工业微波炉所用的各种大功率连续磁控管,多采用永久磁铁制成的简装式结构。管外永久磁铁通过磁控管的阳极端盖作为极靴,在阳极与阴极之间的空间产生强磁场,使磁控管稳定工作。磁场的强弱对磁控管的工作影响很大,因此,在使用和保管磁控管时,要远离铁磁物质,以免磁场强度下降。

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