Visão frontal de um forno de micro-ondas moderno.
A energia elétrica, na forma de uma corrente alternada (alta e baixa tensão) é transformada em corrente contínua por intermédio de um circuito formado por um transformador, diodos e capacitores.
A corrente que chega do transformador através do triplicador serve para alimentar o magnetron.
O magnetron
O magnetron é constituído por um ânodo cilíndrico, composto de cavidades, estas encontram-se no eixo de um cátodo de aquecimento.
Um Magnetron (com a caixa removida).
É necessário saber que quanto mais cavidades mais elevado é o seu rendimento. O ânodo e o cátodo são separados por um espaço ao qual se dá o nome de espaço de interação, estando em vácuo.
Estas cavidades, ditas “cavidades ressonantes”, podem ter formas diferentes de acordo com o magnetron considerado. Encontram-se também dois ímans que são fixados perpendicularmente em relação ao eixo do tubo.
Funcionamento
Um campo elétrico contínuo é aplicado entre o ânodo e o cátodo. Este campo tem uma tensão de ordem de vários kV (cerca de 4.000 V), para um espaço de ação de alguns milímetros. Os elétrons liberados pelo cátodo são acelerados pelo campo magnético contínuo.
Na ausência de ímans, os elétrons iriam diretamente ao ânodo. Graças ao campo magnético criado pelos dois ímans perpendiculares ao eixo ânodo/cátodo, obtém-se um movimento circular em torno do cátodo, com trajetórias semelhantes a ciclóides.
Considera-se que cada elétron é animado de uma velocidade v. O campo magnético cria, com a nuvem eletrônica, uma força de Laplace que serve para acelerar as ondas.
Estas cargas que fluem entre o ânodo e o cátodo vão entrar em interação com as cavidades ressonantes do bloco anódico que se torna o apoio das oscilações eletromagnéticas.
Como podemos ver, tendo em conta o exposto acima, a radiação eletromagnética deve-se à vibração dos elétrons nas cavidades ressonantes. Maxwell, em 1865, fez um estudo sobre os fenômenos elétricos e magnéticos chegando às “equações de Maxwell”, chegando graças a estas a mostrar que um campo elétrico variável produz um campo magnético variável inverso.
As dimensões destas cavidades são calculadas para que as ondas tenham uma freqüência de 2450 MHz. Uma parte destas ondas é encaminhada para o guia de ondas ou antena, graças a diversos meios de acoplamento. O guia de onda transmite estas pela cavidade do forno, onde vão permitir cozer os alimentos.
O cozimento do alimento em relação ao magnetron
Quando há radiação, as moléculas de água movem-se e ocorre uma liberação de calor, mas esta liberação de calor é sentida apenas no final da radiação. Ou seja, durante a radiação, o calor é gerado graças às fricções, mas esta liberação nunca é dispersada no alimento.
Em contrapartida se a radiação for interrompida alguns momentos e retomada, constata-se uma liberação de calor durante a interrupção, que dura ainda alguns momentos após a retomada. É por isso que num forno micro-ondas o magnetron funciona apenas por ciclos.
Resumidamente, produz-se bastante micro-ondas para agitar as moléculas durante certo tempo, durante o qual o alimento é aquecido, e em seguida continua até ao final do tempo programado. Em geral numa duração de um minuto o magnetron trabalha durante quatro ciclos de 7,5 segundos.
Fonte: http://pt.wikipedia.org
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