Корпа је празна

Куповина

Комад: 0

Укупно: 0,00

0

Магнетрон

Магнетрон

Једна од најважнијих компоненти микроталасне пећнице је магнетрон који производи микроталасе.

Физика

Ознаке

магнетрон, electromagnetic spectrum, микроталасни, електромагнетна индукција, Лоренцова сила, spektrum, Рендген зрачење, гама зрачење, Рендген, УВ, инфрацрвени, таласна дужина, фреквенција, видљива светлост, радио таласи, анода, катода, електрична струја, електромагнет, електрична енергија, физика, талас

Повезани додаци

Сцене

Електромагнетни таласи

  • Електромагнетни спектар
  • Таласна дужина
  • Фреквенција
  • Лампица упозорења - Одређени електромагнетни таласи су опасни за жива бића.

Микроталаси су врста електромагнетног зрачења чија се фреквенција креће у распону од 0,3 GHz и 300 GHz, а одговарајућа таласна дужина између 1 m и 1 mm. Најчешће се користе у микровалним пећницама, радарима, мобилним телефонима, бежичним локалним рачунарским (енгл. wifi) и блутут мрежама, земаљској телевизији.

Електромагнетно зрачење нас непрекидно окружује и поред звука, помоћу њега добијамо информације о спољашњем свету. Различите врсте електромагнетних таласа се разликују само по таласној дужини, а самим тим и по фреквенцији, док им је начин настанка и ширења једнак.

Електромагнетни таласи настају наглим променама електричног поља. Услед промене електричног поља настаје магнетно поље, а промена магнетног поља изазива индукцију електричног поља. Овај се процес понавља у недоглед, а на овај начин се шире електромагнетни таласи.

Електромагнетни таласи различитих фреквенција настају у различитим условима и различито утичу на околину, стога их и сматрамо различитим таласима.

Електромагнетни спектар укључује следеће врсте таласа, наведене у опадајућем низу судећи по њиховој таласној дужини: радио-таласи, микроталаси, инфрацрвено зрачење, видљива светлост, ултраљубичасти таласи, рендгентски зраци, гама-зраци.

Ове категорије можемо даље делити на разне подгрупе. На пример, радио-таласи могу бити дугачки, средњи, кратки и ултра-кратки. У оквиру видљиве светлости разликујемо познате боје: црвену, наранџасту, жуту, плаву, љубичасту; а у случају ултраљубичастог зрачења можемо говорити о УВ-А и УВ-Б зрачењу.

Генерално посматрано, уколико је таласна дужина електромагнетног таласа мања, утолико је његова фреквенција већа, а тиме је већа и његова енергија, што значи да му је веће и рушилачко дејство.

Микроталасна пећница

  • врата са заштитном фолијом - Спречава излазак микроталаса из пећнице.
  • место за печење
  • кућиште
  • контролна табла
  • ротирајући тањир

Микроталаси су електромагнетни таласи, попут светлости, али је њихова таласна дужина већа, креће се у распону од 1 mm до 1 m. У микроталасним пећницама се користе микроталаси са таласном дужином од 12 cm.

Ефекат загревања микроталасном пећницом се заснива на електронском диполском својству молекула воде, што значи да је део молекуле на страни водоника благо позитиван, а на страни кисеоника благо негативан. Такви молекули теже да се прилагоде електричном пољу микроталаса које се периодично мења, што изазива њихову осцилацију. Током осцилације повећава се енергија кретања молекула, а то резултира повећањем температуре хране богате водом, смештене у микровалној пећници.

Користећи електричну струју магнетрон ствара микроталасе које таласни вод уводи у пећницу. Овде их лопатице вентилатора расипају по унутрашњости, а таласи, одбијени од зидова пећнице доспевају у храну и загревају је.

Врата микровалне пећнице су обложене перфорираним заштитним слојем који спречава излазак микроталаса из рерне. Без овог заштитног слоја наша ткива у близини пећнице би се такође загрејала што би могло изазвати и опекотине.

Конструкција пећнице

  • магнетрон - Користећи електричну енергију ствара микоталасе.
  • трансформатор - Претвара напон мреже у струју напона чија вредност одговара магнетрону.

Конструкција магнетрона

  • Облога
  • Магнет
  • Решетка хладњака
  • Утичница

У микроталасним изворима велике снаге, као што су микроталасна пећница или радар, извор зрачења је углавном магнетрон. Магнетрон је посебна електронска цев у којој електрони великом брзином теку са негативно наелектрисане катоде до позитивне аноде, а током кретања следе компликованији пут него у традиционалној електронској цеви. Као резултат њиховог цик-цак кретања емитују микроталасне електромагнетне зраке.

Катода и анода

  • Катода - Из ужарене катоде излазе електрони.
  • Анода - Анода у колу је позитивно наелектрисана и зато привлачи електроне.
  • Путања електрона - Без магнетног поља електрони би од катоде до аноде струјали праволинијском путањом.

У средини магнетрона се налази ужарена катода окружена позитивно наелектрисаном анодом прстенастог облика. Катода услед топлоте емитује електроне и они почињу да се крећу према аноди. Како су на врху и на дну магнетрона смештени снажни магнети, електрони се под утицајем магнетне Лоренцове силе не крећу праволинијски, него им путања постаје закривљена, а пре него што доспеју до аноде, неколико пута се враћају према катоди.

У магнетронима који се користе у пракси, на облик орбите електрона утичу и шупљине које се налазе у унутрашњем зиду аноде. Оне функционишу као електронски осцилатори, односно, присиљавају електроне да осцилирају на одређеној фреквенцији.

Овако настаје сложена орбита са местима на којима се скупљају електрони формирајући посебну структуру попут спирале која ротира у одређеном ритму. Ово ротирајуће електрично поље ствара микроталасе.

Лоренцова магнетна сила

  • Линије магнетне индукције
  • Магнет
  • Путања електрона - Без шупљина, али у присуству магнета, путања електрона ће имати облик спиралне криве линије.

Јачину Лоренцове силе можемо израчунати помоћу следеће формуле:
F = q * B * v * sinα,

у којој је q a наелектрисање честице, B је величина магнетне индукције, v је брзина честице, а α (алфа) је угао између вектора брзине и линије магнетне индукције (вектора v и B). Значи, ако су v и B паралелне линије, сила се не јавља, а максимална је уколико су нормалне једна на другу.

Улога шупљина - резонтантно коло

  • Шупљина - Шупљине у унутрашњости магнетрона функционишу као електронски осцилатор.
  • Електрично поље - У шупљинама је периодично променљиво.
  • Ребро - Облик и димензије овог дела утичу на фреквенцију микроталаса.
  • Антена - Овај део изводи микроталасе настале у унутрашњости магнетрона.
  • Резонатно коло - Периодично мења електромагнетно поље на одређену фреквенцију.

Шупљине у унутрашњости аноде функционишу као електронска осцилаторска кола. Осцилаторско или резонантно коло је систем у коме се набоји крећу напред-назад почевши од одређене фреквенције. Ово кретање подсећа на њихање љуљашке. Кад једном покренемо љуљашку, она ће се кретати напред-назад без додатних спољашњих утицаја.

Осцилаторно коло се састоји од кондензатора и завојнице, а у случају магнетрона кондензатор није ништа друго него шупљина, а завојница је материјал који чини зид око шупљине кроз који тече електрична струја.

Осцилација настаје на следећи начин: Потакнути спољашњим утицајима набоји теку кроз прстенасте зидове око шупљина, а под утицајем струје ствара се магнетно поље. У међувремену се наелектрисање скупља на почетку шупљине, што изазива слабљење струје, а услед тога опада и јачина магнетног поља. Промена јачине магнетног поља узрокује самоиндукцију, а на тај начин настало електрично поље само на тренутак помера електроне у истом смеру, што изазива накупљање још више наелектрисања на шупљини.

Када се процес заустави нагомилани набој почиње да тече према супротном наелекрисању, односно, смер струје постаје супротан и цео процес почиње поново.

Дакле, на одређеној фреквенцији ће се електрична струја периодично мењати све до нестанка енергије у систему. Фреквенција мангнетрона је одређена геометријским особинама шупљине, што значи да се њиховом променом може подешавати фреквенција магнетрона. Осцилација струје која тече у шупљинама утиче на проток електрона око катода, тако да проток струје није равномеран, него пулсирајући. На тај начин настају микроталаси.

Повезани додаци

Кондензатор

Кондензатор је уређај у коме се електрична енергија може акумулирати и чувати у облику...

Како ради микроталасна пећ?

Анимација нам приказује конструкцију и рад микроталасне пећи.

Types of waves

Waves play an extremely important role in many areas of our lives.

Electric motors

Electric motors are present in many areas of our everyday lives. Let's learn about the...

Електрично звоно

Уређај који ради уз помоћ електромагнета.

Трансформатор

Транформатор је апарат који служи за промену електричног напона.

Генератор и електромотор

Генератор претвара механичку енергију у електричну енергију, док електромотор електричну...

Лабораторија Николе Тесле (Шорхам, САД)

Изузетан инжењер и проналазач, углавном се бавио електротехником, несумњиво један од...

Експеримент месечевог радара (Золтан Бај,1946)

Мађарски научник је био први, коме је 1946. године успело детектирати снопове радарског...

Added to your cart.