мощность и размеры микроволновой печи

Микроволновка является одним из немногочисленных приборов, которые значительно облегчают нашу жизнь и экономят время. Поэтому выбор бытового прибора – важный и ответственный шаг, к которому нужно подходить со всей серьезностью и компетенцией. У потребителей возникает вопрос: какая микроволновка лучше? Микроволновая печь является необходимым и важным атрибутом, а также стильным элементом интерьера. Характерным свойством микроволновки на кухне является то, что приготовленная еда безопасна для человека.

Что нужно учитывать?

Первая модель микроволновой печи, которая выпускалась на продажу, были опасна и вредна, так как излучала электромагнитные волны. Современные СВЧ-печи имеют специальную защиту, которая поглощает вредные лучи, корпус и металлическая сетка экранируют камеру. А при открытой дверце микроволновка перестает работать, так как она оснащена блокатором.

При выборе подходящей модели печи следует принять во внимание следующие ее характеристики:

• объем или вместимость;
• мощность;
• наличие дополнительных функций: конвекция, гриль и другие;
• способ управления.

Вместимость СВЧ-печи

Микроволновые печи, в первую очередь, отличаются друг от друга объемом внутренней камеры. Размеры приборов могут быть как маленькими, так и огромными. Для малогабаритной кухни идеально подойдет печь объемом 8,5-15 литров. В ней легко можно разогреть одну порцию блюда или бутерброд. Микроволновки на кухне, которые обладают средней вместимостью, имеют внутреннюю камеру объемом 16-20 литров. Данная модель предназначена для семьи из 2-3 человек. В нее можно поместить курицу средних размеров или небольшую кастрюлю.

Семье, которая состоит из 4-х и более членов, стоит приобрести СВЧ-печь объемом 25-40 литров. Она идеально подходит для приготовления пищи, если имеют место регулярные приемы гостей. В ней можно приготовить целую индейку или вкусный пирог для всей семьи. В объемную печь можно класть любые продукты и блюда, не задумываясь об их размерах. Чем объемнее печь, тем больше в ней мощности.

Почему не стоит покупать микроволновые печи с максимальным объемом? Некоторые люди покупают большую печь, чтобы был запас. Но делать этого не нужно, если в ней не будет готовиться много еды. Это обусловлено двумя причинами.

Во-первых, использовать печь с практически пустой камерой вредно, так как такая эксплуатация значительно сокращает срок службы. А также это лишний расход электроэнергии. Во-вторых, такую объемную технику трудно разместить.

Если кухня большая, то это не проблема. А куда поставить печь в маленькой кухне, почему установка становится проблемой? Лучше приобретать технику стандартных размеров, так как ей проще найти место. Микроволновка оснащена коротким шнуром. Провод должен быть с достаточной мощностью, поэтому производители экономят на его длине. В этом случае можно использовать удлинитель, но это не рекомендуется делать, исходя из техники пожарной безопасности. Более того, торчащие шнуры – это не самый эстетичный вид.

Мощность СВЧ-печи

Не стоит выбирать печь с максимальной мощностью. Для качественно разогретой и приготовленной еды наиболее оптимальна малая мощность печи. Времени при этом затрачивается больше, но не намного. Лучше выбирать микроволновку мощностью примерно в 600 Вт, так как она идеально подходит для бытового использования.

Если готовить пищу в печи с минимальной или средней мощностью, то это в значительной степени снижает нагрузку на электрическую сеть. А данный факт является немаловажным преимуществом. Микроволновка с высокой мощностью не подходит для старых домов. Для приготовления и разогрева пищи можно регулировать настройки и подбирать оптимальную температуру и время. Чтобы разогреть блюдо, потребуется 60-100 Вт, а для мясных или овощных блюд мощность 400-600 Вт. Использовать микроволновую печь на максимальной мощности длительное время нельзя, так как это может привести к пересушиванию еды.

Чтобы печь прослужила дольше, нельзя класть в нее продукты и посуду, которые не подходят для нее. Например, фольгу, столовые приборы, блюда с золотым, серебряным краем.

Дополнительные функции

В микроволновой печи на кухне продукты могут нагреваться до 100° C. Но благодаря некоторым встроенным функциям готовить в ней можно и под более высокими температурами. Например, гриль, который может быть кварцевым, тэновым или инфракрасным. Поэтому напрашивается вопрос: какая печь лучше? Гриль кварцевого типа представляет собой свитую нихромовую проволоку, которая располагается в трубке из кварца.

Тэновый гриль оснащен спиралью классического типа, которая помещена в металлическую трубку. Такие модели стоят дешевле. Преимуществом микроволновки с тэновым грилем является возможность съема дополнительного устройства, что значительно увеличивает полезный объем печи. Почему печь с кварцевым грилем стоит дороже? Повышенная стоимость определяется ее свойствами:

• еда разогревается в несколько раз быстрее;
• имеет компактные размеры;
• не требует особого ухода и чистки.

Некоторые СВЧ-печи могут быть оснащены режимом конвекции. Данная функция позволяет распределять горячий воздух внутри камеры специальным встроенным вентилятором. Режим обычно используется для выпекания мучных изделий.

Панель управления

На рынке бытовой техники представлен широкий ассортимент микроволновых печей. Современные модели оснащены сенсорной панелью управления, которая значительно облегчает пользование ею. А также есть модели с ручным или механическим управлением. Лучше выбирать технику с сенсорным управлением, так как можно запрограммировать любой режим приготовления еды.
Единственным недостатком сенсорных панелей является подверженность к резким перепадам сети. Экраны быстро сгорают. Самостоятельно разбирать экран нельзя. Механическое управление является более простым и надежным. С ним справятся дети и пенсионеры. Достаточно повернуть ручку и еда готовится.

как узнать, сколько ватт расходует СВЧ

В современные квартиры приобретают полный самой разнообразной бытовой техникой. Плита, холодильник, стиральная и посудомоечная машина, микроволновка – это далеко не полный перечень домашних помощников, которые делают наш быт удобнее и проще. Все эти приборы потребляют электроэнергию, которую нужно ежемесячно оплачивать.

Чтобы сократить расходы, люди приобретают «экономную» технику или настраивают ее на минимальный режим энергопотребления. В этой статье расскажем, как уменьшить счета за электроэнергию, регулируя мощность СВЧ-печи.

Принцип работы микроволновки

Прежде чем говорить о мощности прибора, нужно в общих чертах представлять, как работает печь на сверхвысоких частотах (СВЧ).

Микроволновая печь состоит из стандартного набора элементов:

• камеры для приготовления пищи с плотно закрывающейся дверцей;
• вращающегося диска со стеклянной подставкой;
• магнетрона, генерирующего СВЧ-излучение;
• диссектора (есть не во всех моделях) для создания определенного типа СВЧ-волн;
• вентилятора для охлаждения магнетрона во время работы;
• специальных отверстий для вывода нагретого воздуха и водяного пара из камеры.

Во многих моделях микроволновок магнетрон отделен от камеры специальной пластиной, прозрачной  для СВЧ-лучей, но предохраняющей «техническую» часть от пара, брызг и других посторонних веществ.

В общих чертах принцип работы прибора состоит в следующем. Магнетрон (специальная вакуумная лампа) создает СВЧ-излучение. При облучении электромагнитными волнами частотой 2,45 ГГц молекулы воды, которые содержатся в любом продукте, начинают «раскачиваться». От этих колебаний возникает трение, в результате чего выделяется тепло. Оно и разогревает пищу изнутри.

Справка. Считается, что излучение, исходящее от СВЧ-печи, вредно для здоровья человека. Это не совсем так. Тем не менее в полуметре от прибора воздействие микроволн ослабевает в 100 раз, поэтому находясь от него на расстоянии вытянутой руки, вы будете в полной безопасности.

Какая мощность у микроволновой печи

Мощность – одна из основных характеристик любого электроприбора.

Применительно к микроволновке, чем она мощнее, тем большее количество блюд можно разогреть, разморозить или приготовить и меньше потратить времени. Однако при этом возрастают счета за потребленную электроэнергию.

Расход электричества напрямую зависит от размера камеры и от оснащения СВЧ-печи: чем они больше, тем прибор энергозатратнее. Простейшая микроволновка для разогрева пищи и разморозки продуктов потребляет меньше электричества, чем модели, предназначенные еще и для гриля и выпечки.

Значения максимальной мощности отдельных элементов:

•  СВЧ-нагреватель: 0,5-1,5 кВт;
•  СВЧ-нагреватель и гриль: 1,5-2,8 кВт;
•  СВЧ-нагреватель, гриль и конвектор: 2-3 кВт.

Каждая печь может работать при разных режимах нагрева. При самом низком уровне устройство потребляет менее 10% от максимальной мощности, при среднем – примерно 50%, а при самом высоком уровне включается на полную.

Может пригодиться! Магнетрон запускается сразу при включении устройства в сеть. Во избежание лишних затрат на электричество эксперты рекомендуют отключать технику от сети после использования.

Как узнать мощность микроволновки? Для каждого устройства заявленные производителем технические характеристики указаны на задней стенке прибора, а также в прилагаемом руководстве пользователя или инструкции по эксплуатации.

Чтобы самостоятельно определить, сколько ватт в микроволновке, можно поставить в камеру стакан холодной воды и довести до кипения. Если на эту нехитрую процедуру было затрачено 1,5 мин., значит мощность устройства 1,2 кВт (1200 Вт), 2 мин. – 1 кВт (1000 Вт), 2,5 мин. – 0,8 кВт (800 Вт) 3 мин. – 0,7 кВт (700 Вт), 4 мин. – 0,6 кВт (600 Вт).

Выявив такую зависимость, можно корректировать время приготовления блюд применительно к конкретной модели печи.

Интересное на сайте:

Микроволновка с функцией пароварки

Как пользоваться СВЧ с грилем и конвекцией

Как настраивать микроволновку

Прибор настраивают с помощью панели управления.

Простейшая механическая система управления (с поворотным регулятором) временем и мощностью удобна и понятна для пожилых людей.

Кнопочный блок управления обеспечен таймером и окошком для диалоговых подсказок. Его могут использовать хозяйки для приготовления пищи в СВЧ-печи.

Сенсорная модификация позволяет точно программировать режимы с учетом мощности.

Как регулируется мощность микроволновки в соответствии с рецептом? Допустим, рецептура описана для прибора максимальной мощностью 850 Вт. Если ваша печь мощнее, например, 1000 Вт, значит нужно выставить 85% максимума. Если ваш прибор менее мощный, то придется увеличить время приготовления.

Предлагаем вашему вниманию таблицу пересчета времени в зависимости от мощности.

На какой мощности готовить и разогревать пищу в микроволновке

В микроволновке легко настраивается нужный режим в зависимости от планов на обед:

• 100 Вт: режим автоматического подогрева, размораживания продуктов;
• 200-400 Вт: оттаивание, разогрев полуфабрикатов и сырых продуктов, приготовление блюд при низкой температуре;
• 500 Вт: приготовление супов, блюд из рыбы, мяса, быстрый разогрев готовой пищи;
• 700 Вт: приготовление фруктов, овощей, соусов, напитков;
• 800-1000 Вт: интенсивный режим готовки, редко используемый.

Для примера приведем перечень блюд и время их приготовления в СВЧ-печи мощностью 850 В

т.

При 100% мощности (850 Вт) готовят:

• горячие бутерброды с сыром: 0,5-1 мин.;
• молочные супы: 3-5 мин.;
• мясные, рыбные супы: 15-20;
• овощные блюда (из баклажанов, помидоров, спаржи, зеленого горошка): 4-5 мин.;
• блюда из моркови, картофеля: 6-8 мин.;
• картофель «в мундире»: 12-15 мин.;
• молодой картофель: 3-5 мин.;
• овсяная, манная каша: 3-6 мин.;
• гречневая, пшенная каша: 5-8 мин.;
• отварной рис: 12-15 мин.;
• отварные макароны: 5-7 мин.;
• отварная рыба: 3-5 мин.;
• запеченная рыба: 10-15 мин.;
• отварное мясо: 15-16 мин.;
• мясо с овощами: 15-20 мин.;
• сосиски: 1-2 мин.;
• курица кусочками: 15-18 мин.;
• вареное яйцо: 0,5 мин.;
• яичница из четырех яиц: 2-2,5 мин.;
• десерты: 2-4 мин.;
• выпечка из теста: 3-8 мин.

Мощности 600 Вт достаточно для приготовления блюд из грибов (8-15 минут) и рыбных блюд (10-20 минут).

При 450 Вт за 5-8 минут размораживают продукты, а также готовят:

• блюда из морепродуктов: 7-15 мин.;
• мясо тушенное небольшими кусочками: 15-20 мин.;
• блюда из яиц: 3-7 мин.;
• изделия из теста с творогом: 6-8 мин.

Готовую еду разогревают при 170 Вт

за 1-3 минуты.

Читайте также:

Почему микроволновая печь не крутит тарелку

Почему микроволновая печь начала трещать

Почему микроволновая печь плохо греет продукты

Заключение

Итак, если дома или в офисе СВЧ-печь будет использоваться только для разогрева и для размораживания небольшого количества продуктов, дешевле и экономичнее выбрать вариант «соло» с ограниченным набором необходимых функций.

Для кулинарных экспериментов приобретают многофункциональную печь. При этом не стоит забывать, сколько  потребляет микроволновка: чем больше «наворотов» у прибора, тем он мощнее и тем выше будет потребление электроэнергии, за которую вам придется платить.

Как включить разморозку в микроволновке

Разморозка продуктов в микроволновке — быстрый способ подготовки продуктов к их приготовлению. Специалисты компании Miele рассказывают, как пользоваться этой функцией в микроволновой печи и что следует при этом учитывать.

Что из себя представляет функция разморозки в микроволновке

В зависимости от модели микроволновой печи Miele, разделяют два типа режимов разморозки:

• ручной — требует выставления необходимой мощности в зависимости от продукта;
• автоматический — при нажатии кнопки на панели управления прибор сам подбирает мощность.

При использовании микроволновки с сенсорным управлением и наличием автоматических программ нажимаем кнопку «‎Auto» и выбираем категорию «‎Разморозка». В зависимости от модели СВЧ-печи, режим актуален для следующих продуктов: хлеб, пироги, куриные окорочка, блюда на тарелке, рыбное филе, фрукты, кусочки мяса, фарш, птица, суп, мясо ломтиками, овощи, рыба.

При использовании микроволновой печи с боковой панелью и кнопочным управлением для активации режима автоматической разморозки выбирают значок снежинки / звездочки с каплей внизу. Среднее время процесса составляет до 10 минут. Оно может быть увеличено в связи с объемом и весом продуктов.

Как работает функция разморозки в микроволновой печи

Размораживание продуктов происходит при малой мощности микроволн. Автоматические режимы работы настраивают мощность самостоятельно в соответствии с выбранной в меню категорией. В случае использования ручного режима необходимо выставить мощность, учитывая категорию продукта:

• 80 Ватт. Для нежных блюд и ингредиентов: таких, как сливки, масло, торты с кремом, сыр;
• 150 Ватт. Стандартная мощность для размораживания.

Разморозка в микроволновке имеет преимущества:

• скорость оттаивания;
• бережность. Продукты не теряют полезных свойств.

Размораживать мясо, рыбу и птицу необходимо до частичного оттаивания — до умягчения поверхности. Этого достаточно чтобы они могли впитать в себя специи и легко разрезались ножом.

Как размораживать продукты в микроволновке

Для разморозки продуктов в микроволновой печи:

1. Подготавливаем продукт. Предварительно вынимаем из упаковки, мясо / птицу снимаем с подложки.
2. Укладываем продукт в посуду. Для этого подойдут: термостойкие контейнеры для СВЧ, посуда из керамики и жаропрочного стекла/стеклокерамики. Ставим посуду на вращающийся элемент рабочей камеры микроволновки.
3. Выставляем программу автоматической разморозки либо настраиваем мощность вручную.
4. При размораживании мяса, птицы и рыбы: после цикла оттаивания переворачиваем их и запускаем повторный цикл. Это обеспечит равномерность процесса.
5. Достаем продукт из рабочей камеры.

Для ускорения разморозки и равномерного оттаивания перед процессом:

1. Накрываем продукты пищевой пленкой / бумагой для запекания. Это позволит сохранить влагу.
2. Прогреваем рабочую камеру СВЧ-печи. При размораживании больших порций разогреваем микроволновку на большой мощности в течении минуты, после чего выставляем средний режим. Размораживание производим на малой мощности. Актуально для приборов без автоматических режимов.
3. Не применяем алюминиевую посуду.
4. Разделяем мясо, нарезанное ломтями.
5. Курицу укладываем грудкой вверх. Ее крылья и ножки следует обернуть фольгой.
6. Хлебобулочные изделия заворачиваем в бумажное полотенце — оно впитает выделяемую влагу.

Специалисты Miele рекомендуют использовать микроволновые печи для размораживания продуктов. Следует учесть, что этот процесс снижает срок годности — разморозку следует производить непосредственно перед приготовлением блюд и не допускать повторной заморозки.

Выбрать микроволновку Miele

Получайте подборку новых статей на электронную почту

какая максимальная и рабочая для разогрева

Одним из популярных устройств на современной кухне, является микроволновая печь. Различные производители предлагают широкий выбор моделей, отличающихся функциональностью и дизайном. Но, на каком бы варианте покупатель не остановил выбор, важно знать характеристики температурного режима, при котором функционирует печь. Существует максимальная и рабочая температура, используемая при разных режимах.

Микроволновка

Температура или мощность

Принцип работы любой микроволновой печи основывается на мощности агрегата. Как правило, хозяйки приобретают устройства, мощностью 800-100 Вт. Это значит, что при выборе режима работы на максимальной мощности, пища будет нагреваться до температуры кипения 100⁰С за одну минуту. Соответственно за 30 секунд работы, продукт нагреется до 50⁰С. Но на самом деле не все так однозначно.

Максимальная температура микроволновки, а точнее продуктов, помещенных о внутрь печи не может быть выше 100-110⁰С. Это общепринятый показатель кипения. Ведь функционирование СВЧ основано на электромагнитном излучении. Волны дециметрового диапазона проникают вглубь любого продукта, помещенного в печь. Благодаря воздействию волн на молекулы воды, которые имеются в любом продукте, происходит нагревание пищи.

Приготовление блюд в микроволновке

Принцип работы магнетрона

Создание электромагнитных волн в микроволновой печи происходит благодаря работе магнетрона. Это специальный диод с медными стенками. В процессе работы магнетрон выделяет значительное количество тепла, но оно не используется для нагрева пищи. Тепло от магнетрона выводится наружу с помощью специального радиатора, который обдувает диодный механизм.

Магнетрон не функционирует постоянно. Чтобы достичь максимальной температуры в печи, и мощности устройства, датчику достаточно 20-25 секунд в зависимости от технических характеристик агрегата. Через определённый промежуток времени магнетрон отключается и спустя 5-10 секунд запускается вновь.

Рабочая и максимальная температура

Зная, какая рабочая температура магнетрона в микроволновке, можно без труда высчитать, как скоро нагреется пища в печи. Как правило, для нагрева стакана воды до температуры кипения требуется 30 секунд на максимальной мощности. Однако не всегда наибольшая мощность устройства достигается за столь короткий промежуток времени. Для обеспечения нормального функционирования микроволновки требуется стабильное напряжение в электросети 220 В.

Распределение температуры внутри

Если же в сети напряжение ниже данной отметки, то для нагрева стакана воды в микроволновке мощностью 750 Вт, потребуется гораздо больше времени. Чтобы температура воды в микроволновке достигла 100⁰С, потребуется от 2 до 5 минут, в зависимости от напряжения в сети.

Рабочие режимы

Чтобы использовать микроволновку с максимальной пользой, необходимо знать, что производители оснащают устройство разными режимами работы. Это значит, что:

• для кипячения воды, приготовления соков, напитков используется максимальный режим при рабочей температуре 100⁰С,
• для приготовления блюд из курицы и разогрева готовых блюд применяется режим средней мощности равный 70⁰С,
• для запекания мясных, рыбных блюд, приготовления супов производители рассчитали мощность и необходимую температуру равную 50% от максимальных показателей,
• чтобы разморозить продукты достаточно выбрать температурный режим 25-30⁰С,
• какая температура в микроволновке должна быть для поддержания блюда в теплом виде?

Производители считают, что 15-20⁰С вполне достаточно, чтобы ужин не остыл.

Выбор температурного режима

Критерии выбора температурного режима

Многие хозяйки не знают, сколько температуры в микроволновке 750Вт, должно быть, чтобы нормально функционировал режим гриль? Производители отмечают, что мощность и температура приготовления блюд, зависит от количества воды, содержащейся в том или ином продукте. Так для приготовления большого куска мяса в режиме гриль потребуется гораздо больше времени, чем для приготовления гриль-рыбы или курицы. Это объясняется тем, что в птице и рыбе содержится больше воды, а значит процесс нагревания тушек изнутри будет ускоренный.

В процессе приготовления сладких блюд, необходимо следить, чтобы сахар не выступал на поверхности. Это продукт нагревается очень быстро, а значит может подгореть, даже при использовании минимальной температуры.

Быстро готовятся в микроволновке овощи и фрукты. Благодаря высокому содержанию воды в этих продуктах, нагрев изнутри происходит в кратчайшие сроки. Для приготовления пирогов, запеканок, тортов, следует выбирать среднюю мощность и температуру, чтобы продукт не сгорел сверху, и не остался сырым внутри.

Блюда из микроволновки

В завершении

Выбирая модель микроволновки особое внимание необходимо уделять мощности устройства. Именно от этого показателя зависит максимальная и рабочая температура. Все современные микроволновые печи оснащены специальными датчиками, позволяющими выставить подходящий температурный режим для приготовления конкретного блюда. Благодаря многофункциональности и практичности, разогреть либо приготовить пищу в СВЧ-печи не составит труда.

Это интересно:

Автомобильная микроволновка для кемпера — Мобильные Электросистемы

Путешествовать на автомобиле с микроволновой печкой удобно. Можно за несколько минут разогреть пищу в дороге, приготовить полноценный обед или подготовиться к пикнику в кемпинге.

Для тех, кто предпочитает останавливаться на организованных стоянках, использование микроволновки не вызовет дополнительных проблем. В подключенном к стационарной электрической сети автодоме, печь работает точно также как в квартире. Но если планируется отдых в «диких» местах или сеть переменного тока будет доступна лишь от случая к случаю, то без автономной электрической системы на основе аккумуляторов не обойтись.

Автомобильная 12 вольтовая микроволновая печь. Вес 7,5 кг. Рабочее напряжение 12 VDC, 230-240 VAC. Потребляемый ток при работе от аккумуляторов – 55 А, при работе от сети 2,75-3 А. Выходная мощность 425 Ватт.

К аккумуляторам можно подключить как 12-вольтовую микроволновку так печь, работающую от напряжения 220 Вольт. 12-вольтовые автомобильные микроволновки выпускаются в двух вариантах. Часть из них работает только при напряжении 12 вольт. Другие способны использовать два источника электрической энергии – аккумуляторную батарею и сеть переменного тока.  Недостаток 12-вольтовых микроволновок — маленькая мощность, которой не хватает на то, чтобы быстро разогреть и приготовить пищу. Кружку чая такая печь кипятит за 7-10 минут

Несмотря на невысокую мощность 12 вольтовые модели потребляют ток 55-60 Ампер, и чтобы подключить такую печь к аккумуляторам по кемперу придется прокладывать кабель сечением 25-50 мм2, а это не всегда удобно.

Микроволновая печь для кемпера объемом 15 л и с выходной мощностью 500 Вт. Потребляемая мощность 900 Вт. Работает от сети переменного тока напряжением 220 Вольт

Гораздо практичнее установить в автодом микроволновку, работающую от напряжения 220 вольт и подключить ее к аккумуляторам через инвертор. Инвертор преобразует постоянное напряжение в переменное, повышает его до 230 вольт и позволяет использовать во время путешествия не только микроволновку, но и другое бытовое электрооборудование. Если к дополнительным аккумуляторам подключен инвертор, то для подогрева в микроволновой печи пищи в течении трех минут ни переносной генератор, ни двигатель автомобиля запускать не потребуется. Инвертор обеспечит микроволновку энергией лучше. Если не использовать печь одновременно с другим оборудованием, то для автомобильной микроволновки мощностью 1200 Вт достаточно инвертора, рассчитанного на 1,5 кВт.

Даже небольшая микроволновая печь в кемпере окажется одним из самых мощных устройств, поэтому перед покупкой необходимо правильно оценить ее энергопотребление.  Производители рекламируют популярные автомобильные микроволновки как устройства мощностью 600 — 800 Вт. Однако это мощность микроволн, потребляет печь почти в два раза больше —  1000 —  1200 Вт. Если печь работает через инвертор, реальный расход электричества возрастает из-за потерь при преобразовании постоянного напряжения в переменное. В старых моделях теряется до 25% энергии и такие устройства лучше не использовать. Эффективность современных инверторов —  85% -90%. С учетом инвертора энергопотребление микроволновой печи увеличивается до 1330 до 1600 Вт.

Необходимо помнить, что максимальный ток в цепи зависит от мощности подключенного оборудования. Для большинства устройств этот ток примерно постоянен. Однако ток, потребляемый инвертором во время работы микроволновой печи колеблется от 15 до 100 и более ампер, поэтому кабель от инвертора к аккумуляторам рассчитывают на максимальную нагрузку в цепи, а не на ее типичное или среднее значение

Независимо от типа инвертора, владельцу кемпера с микроволновкой необходимо четко контролировать состояние аккумуляторов. При работе от стационарной электрической сети микроволновая печь мощностью 1200 ватт и напряжением 220 вольт, потребляет во время работы 5 — 6 А. Но если подключить туже самую микроволновую печь к аккумуляторной батарее через инвертор, то ток возрастет до 100 А, а с учетом потерь до 110 – 115 ампер. Это чрезвычайно много для любого аккумулятора.

Эффективность микроволновой печи в зависимости от напряжения при работе от инвертора с модифицированной синусоидой по сравнению с работой от сети переменного тока

В старых инверторах максимальное выходное напряжение переменного тока зависит от напряжения аккумуляторной батареи и снижается, если напряжение аккумулятора под нагрузкой падает. Микроволновые печи чувствительны к пиковому напряжению и их КПД резко уменьшается, когда входное напряжение опускается ниже нормы. На эффективность микроволновки влияет не только значение напряжения, но и его форма. Если печь работает от инвертора, то чем больше его выходное напряжения отклоняется от синусоидального, тем сильнее уменьшается КПД печи.

Стабильность напряжения особенно важна для инверторов с модифицированной синусоидой.  Если микроволновая печь работает медленно, то возможно, что выходное напряжение ближе к прямоугольному чем к синусоидальному. Чем больше нагрузка и чем ниже напряжение аккумулятора, тем более квадратным становится форма напряжение.  В этом случае включайте печь только при максимальном заряде аккумуляторов, отключите других потребителей и поддерживайте напряжение аккумуляторов генератором.

Если микроволновка установлена в режим размораживания или в выбрана небольшая мощность, это не значит, что она будет потреблять ток меньше максимального. Печь может работать циклически — включаться и отключаться через 1-2 секунды. Такой режим делает работу небольшого генератора неустойчивой, и его частота начнет «плавать».

Аккумуляторы для микроволновки

Ток, потребляемый микроволновкой, необходимо учитывать при определении емкости аккумуляторной батареи кемпера. Если в результате расчёта размер и стоимость аккумуляторов оказываются через чур большими, емкость придется уменьшить, а микроволновую печь включать только когда автодом подключен к сети переменного тока. Или каждый раз перед началом ее работы запускать генератор

Количество потребляемой микроволновкой электрической энергии, зависит от выбранного режима и продолжительности непрерывной работы. Если печь подключена к 12 вольтовой аккумуляторной батарее через инвертор, то в течение 15 минут работы на максимальной мощности (800 Вт), она разрядит аккумулятор на 25 — 33 Ач.

Как правильно заряжать аккумуляторы в кемпере смотрите в видео:

Для аккумуляторной батареи емкостью 150 ампер-часов это кажется несущественным, однако аккумулятор не выдержит такую нагрузку слишком долго. Дело в том, что емкость свинцово-кислотных батарей определяют на основе 20 часового разряда небольшим током, а если ток возрастает, то емкость резко уменьшается.

Инвертер мощностью 1500 Ватт при полной нагрузке потребляет 137,5 ампер, что близко к пусковому току небольшого двигателя. Представьте, что произойдет с аккумуляторами, если запускать двигатель непрерывно на протяжении получаса.

Каждый раз, когда микроволновая печь включается, напряжение на клеммах аккумулятора падает. Чем старше аккумуляторы, тем сильнее просаживается напряжение. И хотя через некоторое время напряжение восстанавливается, долго высокий ток аккумулятор не выдержит. Использовать оставшийся заряд придется при меньшей мощности. Хуже всего держат большой ток аккумуляторы с жидким электролитом. Их толстые пластины и плотный активный материал замедляют диффузию и уменьшают скорость получения заряда с аккумуляторных пластин.

Гелевые аккумуляторы освобождают накопленную энергию быстрее, чем жидко-кислотные, а AGM – быстрее чем гелевые. Эти два типа аккумуляторов лучше всего подходят для автомобильной микроволновой печи. Литиевые аккумуляторы поддерживают постоянное напряжение до момента полного отключения и превосходят другие типы АКБ, однако стоят существенно дороже.

Все аккумуляторы будут работать лучше, если их дополнительно поддерживать генератором. В любом случае разрядный ток не должен превышать 25% для аккумуляторов с жидким электролитом и 40% для AGM аккумуляторов. Для гелевых батарей ток разряда лежит посредине между этими значениями. Литиевые аккумуляторы выдерживают ток до 100% емкости. Исходя из этого емкостью свинцово-кислотного АКБ должна быть около 250 Ач, а литий-ионного 100 ампер-часов.

Установка микроволновой печи в кемперах

Микроволновые печи размещают на горизонтальной теплостойкой поверхности. Если печка установлена слишком высоко, будет неудобно доставать из нее горячие блюда. Для циркуляции воздуха и охлаждения со всех сторон должно остаться минимум по 8-10 см свободного пространства.
Не закрывайте вентиляционные отверстия. Если они заблокированы, во время работы печь будет перегреваться и в конечном итоге выйдет из строя. Печь может создавать помехи для радио и телевизионных приемников, поэтому устанавливайте ее как можно дальше от этих устройств, а также от антенн и от антенного кабеля. Пусковой ток микроволновки выше номинального. А если одновременно с печкой включено другое электрооборудование, то при работе от сети потребляемый ток может возрасти до 10 ампер. В среднем сетевое подключение в кемпингах рассчитано на 6-10 А, поэтому в некоторых местах подведенной мощности может оказаться недостаточно для устойчивой работы микроволновой печи.

 

исследований в области технологии беспроводной передачи энергии в микроволновом диапазоне | JAXA

Исследования в области технологии беспроводной передачи энергии в микроволновом диапазоне

Микроволны — это форма электромагнитных волн в диапазоне длин волн, который часто используется для связи, от 0,1 мм до 10 см (частоты от 0,1 до 100 ГГц). Антенные решетки, состоящие из множества антенных элементов, могут использоваться для передачи электроэнергии из космоса на землю в микроволновой форме. Управляя и синхронизируя фазы и амплитуды микроволн, посылаемых каждым антенным элементом решетки, можно получить желаемую форму луча, и точно сфокусированный луч может быть направлен (передан) в любом направлении.Используя эти уникальные свойства, SSPS (M-SSPS) на основе микроволнового излучения представляет собой космическую систему, которая преобразует энергию солнечного света в лучшую микроволновую энергию, передает микроволновую энергию на место приема энергии на Земле и преобразует их обратно в электричество постоянного тока.

Преимущества передачи энергии микроволн

• Микроволны (работающие на частотах менее 10 ГГц) могут проникать сквозь облачный покров и дождь.
• Микроволны имеют более низкую плотность энергии, чем лазеры, что делает их более безопасными.

НИОКР в области высокоточной СВЧ-технологии управления наведением луча

Исследовательская группа SSPS интенсивно исследует технологию, позволяющую направлять пучок микроволн в направлении любой цели с очень высокой точностью. Для крупномасштабной SSPS, способной обеспечить выходную мощность 1 ГВт (1 миллион кВт) на наземную площадку с геостационарной орбиты (GEO) на высоте 36 000 километров над поверхностью Земли, потребуется наведение микроволнового луча с чрезвычайно высокой точностью.Если может быть получена точность наведения в 0,001 градуса (т. Е. Отклонение наведения в несколько сотен метров), можно будет безопасно и эффективно передавать микроволновую энергию на расстояние 36000 км от орбитальной гигантской фазированной антенной решетки размером с километр до место установки наземной антенны для приема энергии с предполагаемым диаметром 2 км.

На поверхность огромной панели орбитальной фазированной антенной решетки можно было бы установить несколько миллиардов антенных элементов, каждый из которых выровнен по положению опорной точки антенны.Отдельные антенные панели нельзя было удерживать в жесткой конструкции относительно друг друга, потому что общая масса такого огромного количества антенных панелей неизбежно деформировала бы плоскую поверхность. Смещение должно быть компенсировано электронным способом, чтобы точно управлять механизмом наведения микроволнового луча.

Программное обеспечение системы обратной направленности используется для приложений будущих космических программ, требующих высокоточной технологии управления наведением луча.В системе, которую мы представляем, антенна, передающая пилот-сигнал, установленная на антенной панели для приема наземной энергии, передает пилот-сигнал на антенны, принимающие пилот-сигнал, установленные на панелях орбитальных антенн, передающих энергию, чтобы позволить антенне, передающей энергию, массив знает направление, в котором нужно отправить микроволновку. Угол между направлением, в котором приходит сигнал, и нормалью к решетке может быть точно определен методом амплитудного моноимпульса, а фаза микроволн регулируется так, чтобы направлять микроволновый луч в правильном направлении.Чтобы гарантировать, что максимальная мощность может достигать наземной приемной антенны, фаза микроволн на каждой передающей антенной панели дополнительно регулируется методом вектора электрического поля вращающихся элементов (REV) на основе полученных данных об интенсивности луча. Мы занимаемся исследованием и разработкой уникального метода управления микроволновым лучом и алгоритма управления, которые включают комбинированные эффекты амплитудного моноимпульса и методов REV.

Управление наведением СВЧ-луча
(с методами амплитудного моноимпульса и REV)

Наземные демонстрации беспроводной микроволновой передачи энергии

Исследовательская группа SSPS работала с Japan Space Systems (J-spaceystems) над продвижением исследований и разработок в области высокоточной технологии управления микроволновой беспроводной передачей энергии.В 2014 финансовом году мы провели наземную демонстрацию технологии беспроводной передачи энергии сверхвысоких частот в диапазоне 5,8 ГГц. Наземная тестовая модель беспроводной передачи энергии, подобная изображенной ниже, была изготовлена ​​для оценки точности (цель: среднеквадратичное значение 0,5 градуса), с которой наведение микроволнового луча может быть направлено внутрь безэховой камеры. JAXA отвечало за разработку подсистемы управления наведением микроволнового луча для наземной тестовой модели. JAXA разработала высокоточный контроллер наведения микроволнового луча с точностью 0.15 градусов RMS и продемонстрировал эффективность техники управления наведением луча. Демонстрация была проведена с использованием сверхмощной микроволновой передачи мощности в диапазоне 5,8 ГГц класса кВт. Демонстрация также была разработана для моделирования деформации огромной антенной панели из-за тепловых искажений и крутящего момента градиента силы тяжести в космосе.

Другой тест беспроводной передачи энергии был проведен на открытом воздухе, чтобы продемонстрировать беспроводную микроволновую передачу энергии на расстояние около 50 метров, и фактически принимаемая мощность была передана пользователю.

Наземная демонстрация беспроводной передачи энергии в микроволновом диапазоне

Схема наземной испытательной модели

Технологические вызовы

В нашей работе по разработке технологии беспроводной передачи энергии в микроволновом диапазоне перед нами стоит ряд технологических задач.

• Повышение точности управления наведением микроволнового луча.
• Повышение эффективности преобразования энергии постоянного тока в микроволны (в космосе)
• Повышена эффективность преобразования СВЧ в питание постоянного тока (на земле)
• Уменьшить размер и вес электронных модулей

Ракета с питанием от микроволн? Проект дронов предполагает, что это возможно

Японские исследователи используют микроволны для питания беспилотных летательных аппаратов. Этот проект, возможно, проложит путь для нового типа ракеты .

В настоящее время большинство ракет генерируют тягу с помощью контролируемых взрывов твердого или жидкого топлива, которые могут составлять 90% их общего веса. Однако новое исследование, опубликованное в журнале Journal of Spacecraft and Rockets , демонстрирует потенциал использования альтернативного источника топлива: микроволн.

Связано: Будущие астронавты могут делать метановое ракетное топливо на Марсе

Микроволны — это разновидность электромагнитного излучения.Таким образом, они забиты энергией, которая может быть преобразована в электричество, так же как солнечный свет может быть преобразован в энергию с помощью солнечных батарей. В новом исследовании исследователи генерировали электричество для подпитки свободно летающих дронов, излучая микроволны прямо на них.

«В экспериментах с дронами микроволновая энергия передается от антенны на земле к антенне на дроне. Выпрямитель используется для преобразования RF [радиочастоты] в DC [постоянный ток], а мощность постоянного тока используется для привода двигатели дрона.Мы называем это «ректенна» (выпрямитель + антенна) », — сказал Space.com в электронном письме один из авторов нового исследования, Кохей Шимамура из Университета Цукубы. и беспилотный летательный аппарат. (Изображение предоставлено Кохей Шимамура)

В предыдущих исследованиях, посвященных микроволновым двигателям, использовались низкочастотные волны, но было обнаружено, что при повышении частоты эффективность передачи энергии также увеличивается. Принимая во внимание этот факт, исследование команда использовала высокие частоты (28 гигагерц), чтобы поднять 0.9-фунтовый (0,4 кг) дрон отрывается от земли.

Находясь непосредственно над источником микроволнового луча, передаваемая мощность позволяла дрону достигать высоты около 2,6 футов (0,8 метра) за 30 секунд. «Мы использовали сложную систему отслеживания луча, чтобы гарантировать, что дрон получит как можно больше микроволновой мощности», — сказал Шимамура в заявлении .

В эксперименте 30% излучаемых микроволн было захвачено дроном, и 40% этих микроволн были преобразованы в электричество для движения.

Связано: Почему эксперимент с микроволновым лучом будет запущен на борту секретного космического самолета ВВС X-37B

«Эти результаты показывают, что необходимы дополнительные работы для повышения эффективности передачи и тщательной оценки осуществимости этого двигателя. подход для самолетов, космических кораблей и ракет, — сказал Шимамура. — Будущие исследования также должны быть нацелены на усовершенствование системы отслеживания луча и увеличение дальности передачи сверх того, что было продемонстрировано в нашем эксперименте.

Несмотря на то, что новое исследование демонстрирует потенциал силовой установки с СВЧ-двигателями, эта технология в основном остается в зачаточном состоянии, особенно с учетом ее потенциального использования для полета на ракетах.

«Большой проблемой является отслеживание микроволнового излучения до ракеты, пока оно не достигает высоты 100 км [примерно 62 мили]. Для этого необходимо с высокой точностью контролировать фазу двигателя малой тяги и микроволн. Кроме того, согласование фазы нескольких микроволновых источников с высокой мощностью — задача будущего », — сказал Шимамура Space.com по электронной почте. «Стоимость является серьезной проблемой, а также технической проблемой. Создание источника высокой мощности в несколько МВт [мегаватт] эквивалентно строительству термоядерной электростанции, а стоимость запуска ракеты в настоящее время очень высока».

Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook.

Какой инвертор мне нужен для работы в микроволновой печи?

Для жилых автофургонов и домиков, микроволновые печи и другие автономные устройства обеспечивают многие домашние удобства.Правильный выбор инвертора обеспечит оптимальную работу микроволновой печи, защитит батареи от повреждений и продлит срок службы других устройств.

Перед тем, как выбрать инвертор, важно изучить некоторые основы работы с электричеством. В этой статье мы рассмотрим такие вопросы, как понимание того, как включаются и переключаются бытовые приборы, и как солнечная энергия работает в электрической системе вашего дома на колесах, чтобы вы знали, сколько энергии потребляет ваша микроволновая печь, и достаточно ли у вас заряда батареи, чтобы справиться с ней.

Поначалу это может сбивать с толку, но когда вы усвоите основы, вы сразу же разогреете ужин в своей микроволновой печи на колесах!

Что такое инвертор?

Начиная с самого начала: что именно делает инвертор? Инверторы рассчитаны на питание постоянного тока (DC) (например,g., мощность от батареи или солнечных панелей) и преобразовать ее в мощность переменного тока (AC), используемую бытовой техникой. Электропитание переменного тока — это то, что идет от настенных розеток в вашем доме, а питание постоянного тока используется для игрушек и устройств с батарейным питанием. Чтобы использовать розетки в вашем доме на колесах или туристическом трейлере, вам понадобится инвертор. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о размерах.

Рейтинги устройств не дают вам всей истории

Может показаться простым прочитать этикетку прибора и подумать: «Вот сколько энергии мне нужно», — но это заблуждение.Почти все приборы потребляют больше энергии, чем рассчитано. Фактически, эта дополнительная стартовая мощность — вот что заставляет их двигаться.

Чем больше устройство, тем большую мощность оно потребляет при запуске. Кондиционеры, холодильники и даже микроволновые печи могут использовать при запуске в 3 раза больше номинальной мощности.

Краткий урок математики

Это требование к запуску означает, что ваша 900-ваттная микроволновая печь может потреблять 2700 ватт мощности при запуске. Всплеск будет только на миллисекунду, а затем ваше устройство быстро перейдет в режим «беговые ватты» — номинальную мощность, указанную на этикетке.

При выборе инвертора вам нужен тот, который может выдержать пусковую тягу.

При выборе инвертора вам нужен тот, который может выдержать пусковую мощность. Инвертор на 2000 Вт (ватт) может иметь пиковую (или импульсную) выходную мощность 3000 Вт. Этот инвертор может легко справиться как с потребностями вашей микроволновой печи в 900 погонных ватт, так и с 2700-ваттными импульсами (пусковым током).

Итак, вы выбрали правильный размер инвертора. Но нужно учитывать еще один фактор.

Инверторы с чистым синусом

— почему они лучше всего подходят для бытовой техники?

Есть два типа инверторов — чисто синусоидальный и модифицированный синусоидальный. Инверторы с синусоидальным синусом
обеспечивают высокое качество питания, максимально близкое к тому, которое используется в вашем доме. Модифицированные синусоидальные инверторы являются более доступным вариантом и используют базовую технологию, которая подает питание более неравномерно, с большим количеством пиков и отливов в потоке.

Многие современные приборы (включая микроволновые печи) чувствительны к колебаниям мощности и работают неоптимально при питании от модифицированного синусоидального инвертора.Выбор синусоидального инвертора гарантирует, что вы всегда получите максимальную производительность и ожидаемый срок службы ваших приборов.

Как определить размер аккумуляторной батареи?

Ваш инвертор — лишь одна из частей головоломки. У вас может быть высокопроизводительный синусоидальный инвертор, но без батареи подходящего размера ваш инвертор не будет работать правильно — или даже может отключиться.

Батареи хранят энергию в форме постоянного тока. Инвертор получает энергию от батарей и преобразует ее в полезную энергию переменного тока.Когда инвертор начинает получать питание от батареи, напряжение батареи заметно падает, а затем начинает восстанавливаться. Это восстановление происходит, когда жидкий электролит внутри батареи начинает смешиваться и контактирует с пластинами внутри элементов батареи.

Многие переменные батареи могут привести к отказу, отключению или даже полному отключению инвертора. К ним относятся слишком маленькая батарея, плохое состояние батареи, низкие температуры или резкий скачок нагрузки при запуске устройства, который приводит к значительному падению нагрузки.

Проще говоря, прибор не запускается, потому что начальная потребляемая мощность при запуске больше, чем может выдержать аккумулятор.

Использование солнечной энергии, чтобы помочь вашим батареям работать в микроволновой печи (немного математики…)

Давайте поговорим о том, чтобы определить, есть ли у вашей системы питание, а у ваших батарей — сила тока, достаточная для работы вашей микроволновой печи (и как долго). Теперь мы знаем, что иметь достаточно энергии для ее запуска — это одно, но достаточно ли у вас в батареях ампер, чтобы микроволновая печь могла работать в течение полных пяти минут? Вот как определить потребность в батареях…

Предполагая идеальную эффективность инвертора (что часто бывает не так), инвертор мощностью 1200 ватт, работающий в течение пяти минут, будет использовать 100 ватт-часов энергии из аккумуляторной батареи.Однако пусковая нагрузка микроволновой печи на батарею будет составлять приблизительно 56 ампер при КПД инвертора 90%.

Ампер x Вольт = Ватт

Вы также можете определить амперы, разделив ватты на вольты для значения ампер.
Если вашей микроволновой печи требуется 56 ампер при запуске, даже с инвертором подходящего размера, вам потребуется несколько батарей, чтобы не повредить батареи или не вызвать сбой и отключение инвертора.

Используя наш комплект Overlander в качестве примера, мы видим примерно 9 ампер энергии, собираемой на одну солнечную панель в час, если солнце светит не менее 6 часов в день.Другими словами, эта панель будет возвращать примерно 54 ампер энергии обратно в ваш аккумулятор в день (или за 6 часов солнечного света).

Используя эту математику, вашей панели потребуется час полуденного солнца, чтобы зажечь микроволновую печь в первые несколько секунд. Вот почему мы рекомендуем использовать несколько батарей.

Ваша микроволновая печь имеет значение

Наконец, имеет значение тип микроволновой печи, которую вы хотите использовать в своем доме на колесах. Ваша микроволновая печь была предустановлена ​​производителем вашего дома на колесах? Или это вы привезли из дома? Установленные OEM микроволновые печи обычно меньше по размеру и потребляют меньше энергии, чем их домашние аналоги.Наши специалисты рекомендуют инвертор с чистой сингловой мощностью 1500 ватт, если вы планируете использовать тот, который был в вашем доме на колесах, и инвертор с чистой мощностью на 2000 ватт для работы с обычной микроволновой печью, установленной на столешнице.

Проконсультируйтесь со специалистами

Как видите, при определении правильного количества батарей необходимо учитывать несколько вещей. Вам потребуется включить микроволновую печь, а также любые другие системы, которые могут одновременно работать от ваших батарей.

Хотя выбор правильного инвертора для управления вашей микроволновой печью и другими приборами важен, это всего лишь один шаг к созданию безопасной и эффективной системы питания для вашего дома на колесах.

Нам нравится делать из этого предположения. Используя Go Power! Калькулятор поможет вам узнать, сколько солнечной энергии и какой инвертор вам подходит.

Щелкните здесь, чтобы начать.

Сколько упражнений нужно, чтобы включить микроволновую печь?

Микроволновые печи делают приготовление пищи настолько быстрым и легким, что это почти кажется волшебством. Эту технологию легко принять как должное, равно как и электрический ток, который делает возможным приготовление в микроволновой печи.

Если бы вам пришлось попотеть, чтобы произвести все электричество, необходимое вашей микроволновой печи, вы могли бы по-новому оценить энергию, необходимую для того, чтобы это волшебство произошло. Давайте посмотрим, сколько человеческих сил потребуется, чтобы положить еду на стол.

Сравнение энергопотребления микроволновой печи и духовки

Мы уже проверили, сколько упражнений потребуется, чтобы включить вашу духовку — среднестатистическому человеку потребуется 1235 часов бега на скорости 6 миль в час, чтобы испечь торт в течение 30 минут, — но в духовках основных приборов.Обычная духовка потребляет около 2500 Вт при работе на сильном огне.

Даже самые сверхмощные микроволновые печи потребляют примерно вдвое меньше электроэнергии, при этом большинство моделей имеют тактовую мощность от 600 до 1200 Вт. Учитывая, что вы также используете микроволновую печь в течение части времени, которое вы использовали бы в духовке, микроволновые печи намного более энергоэффективны.

В нашем примере мы будем использовать самую продаваемую микроволновую печь на Amazon, которая находится прямо в середине диапазона средней мощности — 900 Вт.

Сколько калорий нужно сжечь, чтобы приготовить замороженный буррито в микроволновке?

К сожалению, вы не можете просто прикрепить пару электродов к бицепсу и начать вырабатывать электричество, пока вы качаете утюг. Но можно понять выработку энергии человеком как функцию потребления калорий, и это покажет нам, сколько усилий потребуется, чтобы нагреть тарелку начо после тренировки.

Наши расчеты основаны на МЕТ или метаболических эквивалентах. Человек в состоянии покоя производит один MET, тогда как человек, который катается на горном велосипеде, производит 8.5 МЕТ, согласно Компендиуму физической активности.

Эта метаболическая энергия поглощает калории, и мы можем сравнить скорость сжигания калорий с единицей измерения, называемой ватт-секундой. Один ватт в секунду равен количеству энергии, необходимому для поддержания одного ватта электричества в течение одной секунды.

Одна калория равна 4,1868 ватт-секунды, поэтому для питания нашей 900-ваттной микроволновой печи необходимо

900 Вт ÷ 4,1868 Вт / сек = 214,96 калорий

Вам придется сжигать чуть менее 215 калорий за каждую секунду приготовления в микроволновой печи.Так что побалуйте себя — попробуйте замороженный буррито.

Сколько потребуется тяжелой атлетики, чтобы приготовить замороженный буррито в микроволновке?

Чтобы рассчитать количество сжигаемых калорий на основе МЕТ, вам необходимо знать вес человека, выполняющего эту деятельность. Мы будем использовать средние значения Центров по контролю и профилактике заболеваний: 88,76 кг для мужчин и 76,43 кг для женщин.

Замороженный буррито готовится по полторы минуты с каждой стороны, а это значит, что вам нужно будет держать микроволновую печь на 180 секунд.При 214,96 калорий в секунду это цель — 38 692,8 калорий. Поднимайся!

Тренировка с отягощениями с большими усилиями генерирует 6 МЕТ. Чтобы узнать, сколько калорий человек может сжечь за час с помощью этого упражнения, просто умножьте МЕТ на вес штангиста:

• 6 МЕТ x 88,76 кг = 532,56 калорий в час для мужчин
• 6 МЕТ x 76,43 кг = 458,58 калорий в час для женщин

При таких темпах среднему человеку нужно будет поднимать тяжести в течение 72 часов и 39 минут, чтобы сжечь все 38 692.8 калорий, и среднестатистической женщине нужно будет придерживаться этого в течение 84 часов 22 минуты. По сравнению с парнем, которому пришлось бегать 51 день, чтобы испечь торт, это довольно легкая тренировка!

Ознакомьтесь с другими нашими исследованиями, посвященными тому, сколько вам нужно упражняться, чтобы привести в действие свои приборы.

О Джоше Крэнке

Джош Крэнк — писатель-фрилансер и маркетолог, имеющий опыт работы в юридической журналистике, написании путевых заметок и маркетинге во многих коммерческих отраслях. В Direct Energy он идеально подходит для написания статей об обслуживании и ремонте дома, энергоэффективности и технологиях умного дома.Джош живет со своей женой, маленьким сыном и бесконечно воющей смесью гончих и бассет-хаундов в Новом Орлеане.

Что такое уровень мощности в микроволновой печи? — Давайте узнаем

Если у вас есть микроволновая печь, вы можете реализовать своеобразную маленькую кнопку под названием «Уровень мощности». Итак, какой уровень мощности в микроволновой печи и почему это имеет значение.

Обычно уровень мощности — это количество или процент от общей мощности, подаваемой на пищу.Думайте об этом как об уровне нагрева в обычной духовке. Однако, в отличие от обычных духовок, где вы устанавливаете температуру, здесь вы выбираете долю от общей мощности.

Большинство людей, использующих микроволновые печи, не обращают внимания на уровни мощности. Однако они имеют решающее значение для определенных задач.

В этой статье мы подробно поговорим о том, что такое уровни мощности, как вы их выбираете и почему они важны.

Что такое уровень мощности в микроволновой печи?

Как упоминалось ранее, установка уровня мощности в микроволновой печи позволяет вам установить процент или величину общей выходной мощности в ваттах, при которой должна работать микроволновая печь.

Большинство цифровых микроволновых печей имеют 10 уровней мощности, каждый соответствует 10% приращению . Следовательно, в микроволновой печи с 10 настройками уровня мощности выбор «1» будет работать с микроволновой печью на 10% от общей выходной мощности, «2» — на 20%, «3» — на 30% и так далее.

Хотя в большинстве случаев это максимальный уровень мощности, то есть 10, и никогда больше не нужно его менять, уровень мощности выполняет очень важную функцию при приготовлении пищи.

A Примечание по входной и выходной мощности

Вы заметите, что микроволновые печи, как и большинство приборов, имеют входную и выходную мощность.

По сути, входная мощность — это мощность, потребляемая от настенной розетки, тогда как выходная мощность — это мощность, преобразованная в микроволны для нагрева пищи.

Когда мы говорим о выборе уровня мощности, мы имеем в виду выбор выходной мощности, а НЕ выбор входной мощности.

Возьмем, к примеру, микроволновую печь с входной мощностью 1500 Вт и выходной мощностью 1000 Вт. Если вы выберете здесь уровень мощности «1», мощность, передаваемая вашему продукту , будет составлять 100 Вт (10% от 1000 Вт), а НЕ 150 Вт (10% от 1500).

Также читайте: Входная или выходная мощность микроволн — что имеет значение?

Какой уровень мощности важен?

В большинстве печей уровень мощности выбирается с панели управления с помощью ЖК-экрана

Большинство людей не обращают особого внимания на выбор уровня мощности. Однако домашние повара, которые щепетильно относятся к своей кулинарии, довольно хорошо разбираются в ее преимуществах.

Ниже мы обсудим, как выбор уровня мощности отличается от микроволн к микроволнам.Тем не менее, вот некоторые общие варианты использования при различных настройках выходной мощности.

1. Теплый (уровень мощности 1 или 10%) — примерно 100 Вт

Это самый низкий уровень мощности для микроволновой печи, который соответствует 10% от общей выходной мощности.

Отлично подходит для сохранения тепла, смягчения шоколада или сыра.

Это также отличный выбор для медленного и равномерного размораживания.

2. Низкий (уровень мощности 2-4 или 20% -40%) — примерно 200-400 Вт

Это отличный выбор для довольно быстрого размораживания продуктов. а также равномерно.Это также часто используется для варки риса, приготовления соусов и т. Д.

3. Средняя (уровень мощности 5 или 50%) — около 500 Вт

Все, что требует медленного приготовления и запекания для продуктов, которым нужно время для оседания, это отличный вариант.

При медленном приготовлении пища готовится тщательно и бережно, при этом следя за тем, чтобы она не обезвоживалась или не пережаривалась в любом месте.

4. Средний-высокий (уровень мощности 6-8 или 60% -80%) — примерно 600-800 Вт

Этот уровень мощности отлично подходит для повторного нагрева.Это довольно быстро и бережно обрабатывает уже приготовленных продуктов.

Также отлично подходит для жарки мяса или выпечки. Обычно рекомендуется использовать средний-высокий уровень мощности для более короткого промежутка времени для хрустящей корочки и средний уровень мощности для медленного приготовления в течение более длительного периода времени для мяса и других основных блюд.

5. Высокий (уровень мощности 9-10 или 90% -100%) — примерно 900-1000 Вт

Все, что связано с жидкостью, это уровень мощности, на который следует ориентироваться.Для кипячения воды, разогрева супов или молока это пригодится.

Это также отличные настройки для приготовления продуктов быстрого приготовления, таких как рыба, фарш и т. Д.

Предустановки

Уровни мощности имеют важную функцию в предустановках приготовления.

Если ваша микроволновая печь имеет стандартные настройки приготовления, такие как разморозка, напитки, попкорн и т. Д., То в основном здесь действуют уровни мощности.

Когда вы выбираете определенную предварительную настройку, микроволновая печь устанавливает правильный уровень мощности, а также цикл приготовления для вас.

Например, когда вы выбираете «размораживание», микроволновая печь устанавливает уровень мощности где-то в более низком диапазоне.

Многоступенчатые предварительные настройки

Некоторые микроволны премиум-класса являются буквально многоступенчатыми плитами. Panasonic NN-SD945S

Некоторые микроволновые печи являются мультиварками. У них есть возможность автоматически приготовить для вас рис, овсяные блюда, яйца, пиццу, пасту и всевозможные кулинарные изделия.

Это высокотехнологичные микроволновые печи с сенсорной технологией, а также с функцией многоступенчатого приготовления.

Многоступенчатое приготовление позволяет микроволновой печи изменять уровень мощности во время приготовления.

Например, при приготовлении мяса духовка может включиться на среднем уровне мощности для медленного приготовления внутри, а затем автоматически переключиться на высокую на короткое время, чтобы приготовить мясо снаружи.

Как выбирается и отображается уровень мощности?

Некоторые редкие модели микроволновых печей имеют ручные переключатели для выбора уровня мощности. Эта микроволновая печь Costway Retro имеет 6 уровней мощности на выбор.

Существует единый стандарт для выбора уровня мощности микроволновых печей.

Для большинства цифровых микроволновых печей выбор уровня мощности осуществляется нажатием соответствующей кнопки e «Уровень мощности» и переходом к желаемому выбору через ЖК-экраны, для других это другое.

Некоторые печи могут иметь ручку ручного переключателя для уровня мощности.

Другие могут иметь предустановленных кнопок , таких как Низкий, Средний, Средне Высокий, Высокий и т. Д.

Приращения уровня мощности

В то время как большинство микроволн имеют в общей сложности 10 установок уровня мощности или 10 приращений по 10% каждая, другие могут меньше или больше.

Например, некоторые могут иметь 11 или даже 12 секций уровней мощности, другие могут иметь 7 или 8.

В таких случаях предпочтительно обратиться к руководству, чтобы узнать, какое количество выходной мощности, в ваттах или процентах. , каждое приращение соответствует.

Как микроволновая печь регулирует определенный уровень мощности?

Источник: Panasonic

Для тех, кто хочет вникнуть в суровую науку и подробности того, как уровни мощности, мы кратко поговорим об этом здесь.

Способ регулирования определенного уровня мощности зависит от типа электрического устройства, установленного для регулирования и понижения входного напряжения.

С трансформатором

В большинстве микроволновых печей для регулирования уровня мощности используется трансформатор.

Трансформаторы работают по принципу включения и выключения узла магнетрона (компонента, который фактически производит микроволны) для поддержания определенного уровня мощности.

Например, если выбран уровень мощности 100%, то магнетрон может быть включен на 100% времени цикла приготовления.Однако, если уровень мощности составляет 50%, он может быть включен в течение половины времени и выключен в течение второй половины.

С инвертором

Некоторые редкие микроволновые печи, особенно от Panasonic, отказываются от более тяжелых трансформаторов и прибегают к использованию инверторных схем.

Эти схемы имеют внутренний механизм, позволяющий непрерывно подавать на магнетрон ровно столько энергии, сколько требуется для выбранного уровня мощности.

В других случаях схема инвертора не включает и выключает магнетрон, а вместо этого обеспечивает постоянный поток энергии.

Инверторные микроволновые печи новее и, как правило, дороже.

Также читайте: Что такое инверторная технология микроволновой печи?

Заключительные слова

В этой статье мы подробно говорили о том, что такое уровень мощности в микроволновой печи. Здесь важно помнить, что правильное использование уровней мощности может улучшить ваши кулинарные впечатления.

В то время как большинство домашних пользователей просто устанавливают определенный уровень мощности и никогда больше не беспокоятся о нем, домашний повар будет намного мудрее в этом отношении.

Некоторые продукты требуют сильного нагрева, другие — более низкого. Таким образом, уровни мощности дают вам гораздо больше контроля над приготовлением пищи.

Границы | Импульсное микроволновое преобразование энергии при травме головного мозга, связанной с акустическими фононами,

Введение

Swanson et al. (1) обследовали 24 сотрудника кубинского посольства США, подвергшихся воздействию неизвестного источника энергии. Они обнаружили, что у 21 из обследованных были клинические данные, похожие на легкую черепно-мозговую травму (mTBI). Все 24 человека сообщили о слышимых и иногда болезненных звуках во время возможных воздействий.Hoffer et al. (2) исследовали частично перекрывающуюся группу из 35 лиц, связанных с посольством, среди которых 25 сообщили о слуховых явлениях и симптомах после инцидента, а также 10 человек, которые жили с пострадавшими, но не сообщали о слуховых звуках. Эти рабочие обнаружили, что у всех 25 человек, слышащих звуки, были вестибулярные нарушения; более половины из них имели когнитивные расстройства. У десяти человек, не сообщавших о том, что они слышали звуки, не было вестибулярных или когнитивных нарушений.Verma et al. (3) расширил отчет Swanson за 2018 год, включив в него 40 государственных служащих, описывающих акустический опыт. У этих людей были неврологические симптомы, указывающие на mTBI. Значительные структурные аномалии головного мозга были задокументированы с помощью расширенной специализированной МРТ этой когорты (3).

Способ доставки разрушительной энергии к этому персоналу остается спорным. Первоначально предполагалось, что источник звука, потому что испытуемые слышали высокие звуки во время инцидентов (4–8).Лин (6, 7) предложил режим атаки как возможный направленный источник энергии импульсных микроволн, основываясь на наблюдениях, что импульсные микроволны слышны облучаемым. Микроволны также могут быть сфокусированы в пучки с узким полем обзора для нацеливания на людей.

Экспериментальные данные показывают, что импульсные микроволны могут вызывать разрушение тканей мозга, вызывая в результате поведенческую и когнитивную дисфункцию. Thomas et al. (9) ранее сообщили, что импульсные микроволны нарушали способность к сбору данных у крыс.Позднее Ван и Лай (10) продемонстрировали, что острое воздействие импульсных микроволн ухудшает справочную память у крыс. Кроме того, импульсные микроволны, как сообщается, могут изменять проницаемость гематоэнцефалического барьера, нарушать долгосрочное потенцирование и приводить к разрывам цепи ДНК (11). Пахомов и Мерфи (12) сделали обзор большого количества микроволновых экспериментов, выполненных в России и бывшем Союзе Советских Социалистических Республик. В этих работах было обнаружено, что мозг животных значительно более чувствителен к импульсным микроволнам, чем к непрерывным микроволнам; они пришли к выводу, что микроволновое нагревание, по крайней мере в первую очередь, не вызвало этого травматического эффекта.Термодатчики, помещенные в мозг кролика, показали повышение температуры не более чем на 0,2 ° C у животных с когнитивными нарушениями.

Механизмы, с помощью которых импульсная микроволновая энергия повреждает мозг, остаются неясными. Основываясь на наших предыдущих физических соображениях относительно эффектов первичного взрыва низкой интенсивности и кристаллического разрушения (13, 14), мы здесь описываем физические механизмы, с помощью которых микроволновая энергия может вызывать повреждения мозга, аналогичные тем, которые вызываются воздействием первичного взрыва. Используя задокументированные экспериментальные физические данные, мы рассматриваем гипотезу о том, что первичные ударные волны, вызванные взрывами, и импульсные микроволны могут возбуждать фононы с частотой ГГц в водном содержимом мозга, вызывая наноразмерные субклеточные повреждения мозга.

Фононная модель повреждения мозга: ультраструктурные эффекты

Основываясь на наблюдении эффектов волны разрушения в хрупких твердых телах (13), Кучеров и др. (14) разработали гипотезу первичного повреждения головного мозга в результате взрыва, основанную на том, что вода ведет себя как хрупкое твердое тело при нагрузке ударной волной. Расчет размеров клеточного повреждения головного мозга основывался на том, что содержание воды в мозговой ткани составляет 70–80%, а в спинномозговой жидкости — 100%. Они предположили, что ударные волны от взрывного взрыва возбуждали высокочастотные ТГц фононы в мозговой воде (14, 15).Энергия, хранящаяся в оптических фононах, распадается за наносекунды на акустические фононы более низкой частоты, вызывая повреждение при превышении прочности тканей мозга. Фононное узкое место возникает, когда фонон с частотой 7,5 ГГц (низкочастотный акустический фонон в воде) распадается до основного состояния (16, 17). Энергия, запасенная более высокочастотными фононами, нагнетает амплитуду фонона с частотой 7,5 ГГц до тех пор, пока молекулы воды не разорвутся и не повредят ткань мозга. Когда фононно генерируемые волны имеют достаточно высокую амплитуду, ткань поперек пиков фононной длины волны будет расслаиваться.Полученную длину волны можно использовать для оценки размеров повреждения тканей и клеток. Основываясь на скорости звука в воде (1500 м / с) и частоте фононов 7,5 ГГц, было предсказано, что повреждение мозга, связанное с фононами, произойдет с интервалами ~ 200 нм (200 нм = 1500 м / с ÷ 7,5 × 10 ⁹ циклов / с) на пиках волновых форм, превышающих прочность ткани (14). Размеры повреждения могут составлять ~ 3–6 нм, что приближается к размерам клеточных мембран и других внутриклеточных структур.

Чтобы проверить эту гипотезу, Song et al.(18, 19) подвергали мышей взрывам в открытом поле с использованием 350 г ВВ С4. Мышей размещали на расстоянии 2,1, 3, 5 и 7 метров от источника взрыва (18). Когнитивное и поведенческое тестирование показало, что тяжесть дефицита коррелирует с близостью к взрыву, избыточным давлением и импульсным воздействием. Последующая ПЭМ этих мозгов показала наноразмерное внутриклеточное повреждение нейронов, соответствующее размерам повреждения, предсказанным фононным повреждением, исходя из 100% содержания воды в мозге (19). Ударное повреждение происходит в течение микросекунд, когда ударная волна проходит через мозг со скоростью звука в воде, в отличие от миллисекунд, необходимых для инерционных или ударных повреждений.Повреждение клеток происходит при хорошо задокументированном отсутствии движения головы при воздействии взрывной волны около 47–87 кПа (18, 19). Эти наблюдения подтверждают гипотезу о том, что акустические фононы на частоте 7,5 ГГц в содержании воды в головном мозге, вероятно, объясняют наноразмерные повреждения мозга при безударных воздействиях взрыва малой интенсивности. Поскольку в этих условиях отсутствуют грубые и световые микроскопические изменения, обнаружение субклеточного повреждения в результате воздействия микроволн предполагает использование ПЭМ. Макросъемка и обычная световая микроскопия должны быть дополнены ПЭМ.Это еще предстоит сделать для повреждения мозга, вызванного воздействием микроволн. Точно так же, как и при воздействии взрыва низкой интенсивности, вероятно, потребуется диффузионно-тензорная визуализация (DTI), метод визуализации на водной основе для обнаружения клинических микроволновых эффектов, невидимых для традиционной визуализации.

Воздействие микроволн на слуховую систему и ткани мозга

Мы рассматриваем микроволновые диапазоны частот и длины волн от 300 МГц (1 м) до 10 ГГц (3 см) в воздухе, где наличие микроволновых источников когерентно на коротких временных масштабах (т.е., 50 мкс) существуют. Диэлектрическая проницаемость и проводимость белого и серого вещества головного мозга показаны на рисунке 1 (20). На рисунке 2 показана глубина ткани мозга, на которой энергия микроволн составляет ~ 1 / 2,7 падающей энергии. Обратите внимание, что длины волн микроволн в воздухе и тканях мозга зависят от частоты микроволн. Длины микроволновых волн в тканях головного мозга варьируются от 0,5 до 18 см с глубиной ослабления 1 / 2,7 0,2–4 см. Доминирующее взаимодействие микроволновых частот 1–10 ГГц в воде связано с поглощением на «дебаевском» пике на этих более низких микроволновых частотах, связанных с дефектами миграции через водную сетку водородных связей (21).

Рисунок 1 . Экспериментально определенные зависимости проводимости и диэлектрической проницаемости белого и серого вещества от ВЧ частоты (19). Электропроводность используется для расчета глубины проникновения в ткань мозга (называемой глубиной кожи в электромагнитной номенклатуре). Диэлектрическая проницаемость используется для расчета длины волны микроволн в ткани мозга.

Рисунок 2 . Микроволны в воздухе и в мозгу против частоты микроволн. Показана расчетная глубина проникновения микроволн в мозг.Энергия уменьшается в 1 / 2,7 раза на поверхностном уровне, называемом «глубина кожи» с использованием электромагнитной номенклатуры.

Взаимодействие микроволн с головой человека было ранее описано Frey et al. (22) (впервые сообщили о микроволновом воздействии на слуховую систему). Его подробные описания были обозначены как Frey Effec t (22). Впоследствии Lin et al. (23) разъяснили тот факт, что квадратные микроволновые импульсы слышны. Экспериментальное моделирование показало, что микроволновый импульс быстро нагревает ткань на глубине «кожи» мозга (глубина 1/2.7 падающей энергии). На рис. 2 показано, что микроволновое излучение с частотой 0,3–10 ГГц проникает в ткань мозга от нескольких сантиметров до нескольких миллиметров. Возникающее в результате тепловое расширение может запустить акустическую волну за счет термоупругого эффекта, распространяющегося по костной проводимости во внутреннее ухо, где оно активирует рецепторы улитки (23). Таким образом, одиночный микроволновый импульс может восприниматься как акустический щелчок, в то время как последовательность микроволновых импульсов воспринимается как слышимый тон с шагом, соответствующим частоте повторения импульсов.

Watanabe et al.(24) использовали конечно-дифференциальный анализ для моделирования эффекта 1 мВт / см ² , 915 МГц одиночных прямоугольных импульсов шириной 20 мкс (время нарастания 400 нс), падающих на спину реалистичных моделей головы человека. Эти исследователи обнаружили, что термоупругая связь микроволновой энергии с мозгом происходит вблизи поверхности мозга, вызывая акустическую волну, распространяющуюся на противоположную сторону головы со скоростью звука в воде и отражающуюся до нескольких раз. Было обнаружено, что частоты реверберации находятся в диапазоне от 7 до 9 кГц, что определяется временем прохождения через 14-сантиметровую полость черепа.Использование импульса длительностью 50 мкс с частотой повторения 7–9 кГц максимизировало передачу энергии тканям мозга (24). Более длинные импульсы или более высокая частота повторения создавали деструктивные помехи, которые частично подавляли падающую микроволновую энергию. За исключением зависимости от глубины скин-слоя, этот механизм может быть аналогичным для любой микроволновой частоты в диапазоне 0,3–10 ГГц, в зависимости от частоты, с которой доставляются микроволновые импульсы.

Теперь мы представляем три других возможных взаимодействия головы и микроволн, которые ранее не рассматривались.

1) Wieland et al. (25) использовали циклотронный источник рентгеновского излучения и дифракцию рентгеновских лучей для измерения фактических смещений в образцах бычьей кости. Они обнаружили деформации величиной 8 × 10 ⁻⁶ из-за результирующего обратного пьезоэлектрического эффекта, который вызывает деформацию из-за приложенного электрического поля (25). Деформации величиной 9 × 10 ^–4 были обнаружены при воздействии электрического поля ~ 6000 В / м или ~ 6 В / мм. Амплитуда микроволнового воздействия 1 вольт / мм привела к значительной деформации 1.5 × 10 ⁴ . Измерения диэлектрических свойств кости показывают, что молекулы в кости также реагируют на низкие значения излучения ГГц (20). Достаточно большая мощность микроволн может посылать энергию в ухо напрямую через кость, которую больные люди воспринимают как болезненную и вредную для слуха. Импульсная микроволновая энергия может также запускать акустические волны в ткани мозга, прилегающие к черепу, с той же частотой. На рис. 3А схематически показан этот возможный механизм пьезоэлектрических эффектов костей, передающих микроволновую энергию фононам в ткани мозга через пьезоэлектрический отклик кости черепа.

2) Ударная волна, создаваемая внезапной деформацией, вызванной в кости черепа, является еще одним возможным механизмом трансдукции, вызывающим запуск акустических фононов в мозговой воде. Здесь время нарастания импульса микроволн может быть важным параметром. Если, например, время нарастания микроволнового импульса составляет всего (7,5 ГГц) ^-1 или 0,13 нс, этот уровень акустического удара может возбуждать самый низкий акустический фонон в воде с частотой 7,5 ГГц (13-15 ). При достаточной мощности такая энергия могла бы запустить механизм повреждения, как это происходит при взрывном шоке с волнистостью костей черепа, этот эффект схематично показан на рисунке 3B.

3) Хотя известно, что электромагнитное излучение преобразуется в оптические фононы, ранее считалось, что электромагнитное излучение не способно к акустической фононной связи. Однако Нельсон и др. (26), используя методологию «Laser Induced Phonons» (LIPS), продемонстрировали, что электромагнитное излучение способно взаимодействовать с акустическими фононами в поглощающих жидкостях. Эти исследователи использовали два лазера с длиной волны ~ 532 нм с немного разными длинами волн для создания разностной интерференционной длины волны, настраиваемой в диапазоне 1–30 ГГц путем настройки одного из лазеров.Поглощенный свет нагревает жидкость на пиках различной длины волны лазера, вызывая тепловое расширение, тем самым создавая акустические волны на этой конкретной длине волны. Вторичный лазерный зонд, дифрагированный на мгновенной дифракционной решетке, генерируемой пиками акустических волн, затем обнаруживает возникающие акустические фононы в жидкости. На рис. 3С схематически изображены явления неравномерного нагрева, способные преобразовывать микроволновую энергию в акустические фононные волны в ткани мозга.

Рис. 3. (A) Механизм пьезоэлектрических эффектов костей при запуске фононов в воде ткани мозга. (B) Схематическое изображение преобразования импульсных микроволн с быстрым временем нарастания в акустические фононы в ткани мозга посредством ударной реакции обратного пьезоэлектрического эффекта в кости черепа. (C) Схематическое изображение преобразования импульсных микроволн в акустические волны в головном мозге посредством термоэлектрического эффекта в воде тканей мозга.

Экспериментальные эффекты лазерной дифракционной решетки не исчезают сразу после окончания импульсов возбуждения длительностью 100 пс (пс). Эффект сохраняется в течение многих микросекунд, предполагая, что короткие (~ ps) времена релаксации вращательных состояний заставляют воду поддерживать большие пространственные градиенты температуры в течение относительно длительных интервалов времени (21). Этот эффект означает, что неравномерный нагрев воды также может запускать высокочастотные акустические волны. Таким образом, третьим возможным механизмом, связывающим микроволновую энергию с акустическими фононами, может быть быстрое нагревание воды в ткани мозга на пиках микроволновых волн.В этом случае микроволны нагревают воду напрямую, а не за счет интерференционных эффектов двух лазеров с оптической длиной волны. Чистые конечные результаты генерации фононов кажутся похожими.

Быстрый нагрев может вызвать тепловое расширение (термоупругий эффект), возбуждая акустические волны в воде с частотой падающих микроволн. Ткань мозга может быть особенно восприимчивой к возбуждению собственного акустического фонона на частоте 7,5 ГГц из-за ее увеличенного срока службы по сравнению с другими частотами.На рисунке 4 показаны длины волн фононов в воде в зависимости от частоты фононов. Обратите внимание, что фононные эффекты также активны на этих более низких длинах волн.

Рисунок 4 . Длины фононов в воде в зависимости от частоты фононов (длина волны = скорость звука / частота).

Таким образом, микроволновые импульсы или импульсы с коротким временем нарастания могут возбуждать фононы по нескольким причинам. Мы предполагаем, что (i) обратный пьезоэлектрический эффект в черепе, (ii) шок с быстрым нарастанием, (iii) и поглощение микроволн в воде в мозгу — все они способны испускать акустические волны, которые производят звуки, которые слышат целевые объекты. через эффект Фрея (22).При достаточном поступлении энергии повреждение мозга, вероятно, происходит за счет фононных энергетических механизмов, превышающих прочность ткани мозга (13, 14). Эффективность этих механизмов при повреждении головного мозга также зависит от частоты микроволн, как показано на рисунке 4, а также от времени нарастания микроволнового импульса.

Обсуждение

Продолжительность инцидента, описанная травмированным персоналом, следующая: « Звук, казалось, проявлялся в виде импульсов различной длины — семь секунд, 12 секунд, две секунды — с некоторыми продолжительными периодами в несколько минут и более.Затем наступала тишина на секунду, или 13 секунд, или четыре секунды, прежде чем звук внезапно возобновлялся » (5). Частота повторения из новостного сообщения AP (5) утверждается, что это центральная частота 7266 Гц с несколькими частотами, разнесенными по 200 Гц по обе стороны от 7266 Гц. Частота микроволн в импульсах и ширина импульсов микроволн, вызывающих звуковой эффект, остаются неизвестными.

Igarashi et al. (27) показали 50% -ную смертность с обширным грубым повреждением головного мозга у крыс, непосредственно подвергшихся воздействию одиночного мощного импульса мощностью 3 кВт на близком расстоянии 2.Микроволны 45 ГГц в течение 0,1 с. Основываясь на размерах крыс и использованного микроволнового рожка, мы оцениваем плотность падающей мощности ~ 1 кВт / см ² , что доставляет к цели среднюю мощность 1000 Вт / см ² (27). Напротив, 30-минутное применение импульсов 2,8 ГГц с использованием мощности всего 15 мВт · см ⁻² , как было замечено, повредило мозг крысы (10). В отсутствие известной экспериментальной пороговой мощности, вызывающей повреждение мозга, мы предлагаем сначала начать с минимальной средней мощности, передаваемой в сфокусированном микроволновом луче, до ~ 1 Вт · см ² .Для частоты повторения 7 кГц с использованием импульсов 50 мкс мощность отдельного импульса на цели будет ~ 1 Вт · см ⁻² / скважность = ~ 3 Вт · см ⁻² . Эти оценочные значения являются полезными установочными точками для эмпирических экспериментальных наблюдений.

Lin et al. (6, 7) предположили, что импульсные микроволны были вероятным средством ранения сотрудников кубинского посольства США. Однако точные механизмы, с помощью которых микроволны вызывают повреждение головного мозга, требуют описания. Повторюсь, мы предполагаем, что микроволны могут преобразовывать акустические волны в мозговую воду с помощью трех возможных механизмов: (i) обратные пьезоэлектрические эффекты костей, (ii) шок с быстрым нарастанием импульса, влияющий на кость, и (iii) термоупругое поглощение на частотах ГГц.Мы представляем гипотезы о том, как импульсные микроволновые преобразованные акустические волны из направленного энергетического луча с определенными характеристиками вызывают внутриклеточные повреждения мозга нанометрового масштаба. Такое повреждение, как и при взрыве низкой интенсивности, лучше всего обнаруживается с помощью ПЭМ (18, 19). Клиническое обнаружение аномалий визуализации требует использования DTI, метода визуализации воды. Гипотеза о том, что размеры повреждения, вызванного микроволновым излучением ткани мозга, могут быть аналогичны таковому при взаимодействии энергии первичной ударной волны низкой интенсивности, вызывающей взрывную волну (mTBI), требует экспериментальной проверки.Общность размеров фононного возбуждения может объяснить это подобие размеров. Более поздние симптомы, проявляемые персоналом посольства, также, по-видимому, имитируют характеристики травмы mTBI, вызванной первичным низкоуровневым взрывом (1–3). В дополнение к представлению последовательной физической модели повреждения мозга в наномасштабе, настоящая рабочая гипотеза может также объяснить, почему импульсные микроволны более разрушительны, чем непрерывные микроволны. Пороговые характеристики разрушения импульсных волн СВЧ-диапазона еще предстоит определить.

Воздействие микроволн изменяет проницаемость гематоэнцефалического барьера, вызывая повреждение ДНК (11, 12). Известно, что крово-мозговое повреждение возникает при взрывной травме, но оно гораздо лучше описано (28–30). Критический обзор Zhi et al. (31) пришли к выводу, что исследования на животных остаются противоречивыми и неубедительными. Величина рассматриваемой микроволновой энергии по сравнению с высокоуровневыми взрывными воздействиями, вызывающими повреждение полых органов и легких, на порядки меньше. Энергия, вовлеченная в это повреждение, сравнивается с энергией, обнаруженной при низком уровне взрывных воздействий в диапазоне от ~ 47 кПа до уровней <100 кПа, что приводит к наноразмерным повреждениям при отсутствии грубого или микроскопического повреждения органов (18).Долгосрочные исследования единичных или импульсных микроволновых повреждений, приводящих к хроническим глиальным или астроцитарным эффектам, не проводились, в то время как ограниченные данные о эффектах гематоэнцефалического барьера предполагают вакуолизацию эндотелия в обонятельной области (11, 12). Давно известно, что фугасные взрывы генерируют микроволны с широкой длиной волны, вероятно, с другими эффектами, чем рассматриваемые здесь коротковолновые высокочастотные микроволны (32).

Требуются дальнейшие исследования явно противоречивых данных (31).Постулируемое микроволновое повреждение мозга еще предстоит полностью охарактеризовать экспериментально. Настоящий анализ механизмов травмы основан на хорошо обоснованных физических принципах и наблюдениях. Исследование времени воздействия, мощности и конкретных длин волн микроволнового излучения, рассматриваемых здесь, может служить для определения размеров повреждения мозга, вызванного микроволновым излучением, оптимальных методов диагностики и возможных защитных мер. Ограничения настоящей теории включают необходимость постулировать три гипотезы, которые могут вызвать генерацию фононов в воде.Эти альтернативные возможности предлагают несколько подходов к экспериментальному исследованию.

Здесь мы представили физическую теорию, гипотезы травм и биологические открытия, связанные с микроволновым повреждением мозга. Эти травмы можно исследовать, подвергая животных моделей различным временам, мощности, частотам и импульсам микроволнового воздействия, включая величину и частоту, по сравнению с контрольными животными. Для выявления ультраструктурных повреждений потребуется последующее нейроповеденческое тестирование с последующим всесторонним исследованием тканей мозга, включая ПЭМ.Параметры пороговых значений мощности микроволн, частоты, длительности и импульсных характеристик, вызывающих определенные типы черепно-мозговых травм, требуют различных типов экспериментального воздействия. Предлагается начальная начальная точка с частотой повторения 7 кГц с использованием импульсов 50 мкс, мощность отдельного импульса на мышиной мишени составляет ~ 1 Вт · см ^-2 / рабочий цикл = ~ 3 Вт · см ^-2 . Микроволновые взаимодействия черепа требуют исследования с использованием импульсного микроволнового воздействия диплоической кости черепа или пьезоэлектрических суррогатов костей in vitro , смежных с 0.9% изотонический раствор. Высокочастотные преобразователи, прикрепленные к кости и в прилегающей воде, могут использоваться для обнаружения высокочастотных преобразованных акустических волн. Механизм генерации термоупругих фононов только в физиологическом растворе можно было бы изучить с помощью прямого микроволнового воздействия для изучения основных аспектов in vitro генерации фононов в воде. Полученные таким образом данные in vitro можно использовать для определения начальных конкретных параметров мощности, длины волны и частоты импульсов, которые могут вызвать in vivo микроволновое повреждение мозга.

Заявление о доступности данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этой статьи, будут предоставлены авторами без излишних оговорок.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Финансирование

RD, TA и SH — государственные служащие, занятые полный рабочий день. GH — консультант по физике в Медицинской школе Университета Миссури в Колумбии, штат Миссури.Эта работа финансировалась в рамках их служебных обязанностей.

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Мы благодарим Джеймса Хирвонена за критическое прочтение рукописи. Выраженные мнения принадлежат авторам, а не Университету Миссури, Министерству по делам ветеранов США, Военно-морской исследовательской лаборатории, Министерству обороны или правительству США.

Сноска

Список литературы

1. Суонсон Р.Л., Хэмптон С., Грин-Маккензи Дж., Диас-Аррастиа Р., Грейди М.С., Верма Р. и др. Неврологические проявления среди государственных служащих США, сообщающих о направленных звуковых и сенсорных явлениях, в Гаване, Куба. JAMA. (2018) 319: 1125–33. DOI: 10.1001 / jama.2018.1742

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. Верма Р., Суонсон Р.Л., Смит Д.Х. Результаты нейровизуализации у сотрудников правительства США с возможным воздействием направленных явлений в Гаване, Куба. JAMA. (2019) 322: 336–47. DOI: 10.1001 / jama.2019.9269

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Lin JC. Тайна звуковой атаки на дипломатов из Гаваны. URSI Radio Sci Bull. (2017) 362: 102–3.

7. Lin JC. Странные сообщения о боеприпасах на Кубе [Health Matters]. IEEE Microw Mag. (2018) 19: 18–9. DOI: 10.1109 / MMM.2017.2765778

CrossRef Полный текст | Google Scholar

9.Томас Дж. Р., Шрот Дж., Баньян Р. А.. Сравнительное влияние импульсных и непрерывных микроволн частотой 2,8 ГГц на поведение, определяемое во времени. Биоэлектромагнетизм. (1982) 3: 227–35. DOI: 10.1002 / bem.2250030207

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Ван Б., Лай Х. Острое воздействие импульсных микроволн 2450 МГц влияет на способность крыс справляться с водными лабиринтами. Биоэлектромагнетизм. (2000) 21: 52–6. DOI: 10.1002 / (SICI) 1521-186X (200001) 21: 1 <52 :: AID-BEM8> 3.0.CO; 2-6

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Пахомов А.Г., Мерфи МР. Комплексный обзор исследований биологических эффектов импульсного радиочастотного излучения в России и бывшем Советском Союзе. В: Lin JC, редактор. Успехи в области электромагнитных полей в живых системах. (2000). п. 265–90. DOI: 10.1007 / 978-1-4615-4203-2_7

CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Кучеров Ю., Хублер Г., Михопулос Дж., Джонсон Б.Акустические волны, возбуждаемые распадом фонона, определяют разрушение хрупких материалов. J. Appl. Phys. (2012) 111: 023514. DOI: 10.1063 / 1.3675274

CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Кучеров Ю., Хублер Г.К., ДеПальма Р.Г. Легкая черепно-мозговая травма / сотрясение мозга, вызванная взрывом: физический J-анализ. Заявл. Phys. (2012) 112: 104701. DOI: 10.1063 / 1.4765727

CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. DePalma RG. Глава 2: Борьба с ЧМТ: история, эпидемиология и виды травм.В: Kobeissy FH, Boca Raton FL, редакторы. Нейротравма: молекулярные, нейропсихологические и реабилитационные аспекты . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press / Тейлор и Фрэнсис (2015). DOI: 10.1201 / b18126-3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Пратеси Г., Барокки Ф. Совместная система монохроматор высокого разрешения-Фабри-Перо для измерений спектроскопии Бриллюэна и комбинационного рассеяния света. Sci Technol. (1995) 6: 41–5. DOI: 10.1088 / 0957-0233 / 6/1/008

CrossRef Полный текст | Google Scholar

17.Fangfei L, Qiliang C, Tian C, Zhi H, Qiang Z, Guangtian Z. In situ Исследование рассеяния Бриллюэна воды в условиях высокого давления и высокой температуры. Phys Condens Matter. (2007) 19: 425205–14. DOI: 10.1088 / 0953-8984 / 19/42/425205

CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Song H, Cui J, Simonyi S, Johnson CE, Hubler GK, DePalma RG, et al. Связь физики взрыва с биологическими исходами при легкой черепно-мозговой травме: повествовательный обзор и предварительный отчет о модели взрыва в открытом поле. Behav Brain Res. (2018) 340: 147–58. DOI: 10.1016 / j.bbr.2016.08.037

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Сонг Х., Конан Л., Цуй Дж., Джонсон С., Лангендерфер М., Грант Д. и др. Ультраструктурные аномалии мозга и связанные с ними поведенческие изменения у мышей после воздействия низкоинтенсивного взрыва. Behav Brain Res . (2018) 347: 148–57. DOI: 10.1016 / j.bbr.2018.03.007

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20.Габриэль С., Габриэль С., Кортау Э. Диэлектрические свойства биологических тканей, Обзор литературы. Phys Med Biol. (1996) 41: 2231–49. DOI: 10.1088 / 0031-9155 / 41/11/001

CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Хансен Дж. С., Кислюк А., Соколов А. П., Гайнару Дж. Идентификация структурной релаксации в диэлектрическом отклике воды. Phys Rev Lett. (2016) 116: 237601. DOI: 10.1103 / PhysRevLett.116.237601

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24.Ватанабе Ю., Танака Т., Таки М., Ватанабе С. Анализ FDTD микроволнового слухового эффекта. IEEE Trans Microw Theory Tech. (2000) 11: 2126–32. DOI: 10.1109 / 22.884204

CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Wieland DCF, Krywka C, Mick E, Willumeit-Römer R, Bader R, Kluess D. Акустическое исследование обратного пьезоэлектрического эффекта трабекулярной кости в микрометровом масштабе с использованием синхротронного излучения. Биоматериал Acta . (2015) 25: 339–46. DOI: 10.1016 / j.actbio.2015.07.021

CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Нельсон К.А., Миллер Р.Д., Лутц Д.Р., Файер, доктор медицины. Оптическая генерация перестраиваемых ультразвуковых волн. J Appl Phys. (1982) 53 1144–9. DOI: 10.1063 / 1.329864

CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Игараси Ю., Мацуда Ю., Фьюз А., Ишивата Т., Наито З., Йокота Х. Патофизиология черепно-мозговой травмы, вызванной микроволновым излучением. Biomed Rep. (2015) 3: 468–72. DOI: 10.3892 / br.2015.454

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Ван И, Арун П., Вей Й, Огунтайо С., Гарави Р., Валияветтил М. и др. Повторяющиеся воздействия взрывной волны вызывают фрагментацию ДНК мозга у мышей. J Нейротравма. (2014) 31: 498–504 DOI: 10.1089 / neu.2013.3074

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Кабу С., Джаффер Х., Петро М., Дудзински Д., Стюарт Д., Кортни А. и др. Связанные со взрывом ударные волны приводят к увеличению утечки сосудов головного мозга и повышенным уровням АФК в модели черепно-мозговой травмы на крысах. PLoS ONE. (2015) 10: e0127971. DOI: 10.1371 / journal.pone.0127971

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Смит М., Пилер Т., Бенджамин Р., Фаризатто К.Л., Пайт М.К., Алмейда М.Ф. и др. Взрывные волны от взорвавшейся военной взрывчатки снижают уровни GluR1 и синаптофизина в культурах срезов гиппокампа. Exp Neurol. (2016) 286: 107–15. DOI: 10.1016 / j.expneurol.2016.10.002

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32.Черепенин В.А., Шумилин В.Ф. О механизмах широкополосного микроволнового излучения при взрыве конденсированных взрывчатых веществ. В: Сабат Ф, Моколе Е.Л., редакторы. Сверхширокополосный короткоимпульсный электромагнетизм 10 . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Kluwer Academic / Plenum Publishers (1999). п. 33–9. DOI: 10.1007 / 0-306-47093-4_5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Источники СВЧ

Описание | Системы микроволновых генераторов разработаны для обеспечения стабильной и контролируемой микроволновой мощности, необходимой для многих процессов нагрева и промышленных приложений.Готовые системы микроволновых генераторов доступны в виде интегрированного блока или с выносной магнетронной головкой. Встроенный СВЧ-генератор …

Подробнее

Описание |

Системы микроволновых генераторов предназначены для обеспечения стабильной и контролируемой мощности микроволнового излучения, необходимой для многих процессов нагрева и промышленных приложений. Готовые системы микроволновых генераторов доступны в виде интегрированного блока или с выносной магнетронной головкой. Интегрированный микроволновый генератор вмещает все подкомпоненты генератора в одном шкафу, а удаленная головка разделяет источник питания и головку магнетрона кабельной сборкой.Все полные системы микроволновых генераторов поставляются с источником питания, головкой магнетрона, кабельной сборкой и изолятором. Richardson Electronics предлагает услуги по проектированию и производству для создания под ключ готовых микроволновых генераторов под ключ как для маломощных, так и для мощных приложений на стандартных частотах ISM 915 МГц, 2450 МГц и 5,8 ГГц. Наш инженерный персонал может помочь вам в настройке новой системы или обновлении существующей системы в соответствии с вашими требованиями.

Прочтите об этом меньше

Просмотр продуктов

Описание | Источники питания обеспечивают напряжение и ток, необходимые для питания магнетрона или целого микроволнового генератора.Источник питания обычно включает защиту от сбоев и пользовательский интерфейс для мониторинга и управления. Richardson Electronics предлагает широкий выбор источников питания для микроволновых …

Подробнее об этом

Описание |

Источники питания обеспечивают напряжение и ток, необходимые для питания магнетрона или целого микроволнового генератора. Источник питания обычно включает защиту от сбоев и пользовательский интерфейс для контроля и управления. Richardson Electronics предлагает широкий выбор источников питания для микроволновых приложений, включая импульсные, индуктивные (L-C) и импульсные.Источники питания предлагаются в виде моделей с одним или несколькими шасси в зависимости от требований к питанию.

Читайте меньше об этом

Просмотр продуктов

Описание | Головки магнетрона состоят из магнетрона, волновода, трансформатора накала и электронной схемы для взаимодействия с источником питания (через кабельную сборку). Головки магнетрона доступны в моделях с водяным или воздушным охлаждением и могут быть изготовлены из алюминия или нержавеющей стали.Ричардсон …

Подробнее об этом

Описание |

Головки магнетрона состоят из магнетрона, волновода, трансформатора накаливания и электронной схемы для взаимодействия с источником питания (через кабельную сборку). Головки магнетрона доступны в моделях с водяным или воздушным охлаждением и могут быть изготовлены из алюминия или нержавеющей стали. Richardson Electronics предлагает широкий выбор стандартных магнетронных головок для использования с различными источниками питания. Наши инженеры также могут спроектировать магнетронные головки по индивидуальному заказу или интегрировать полные системы микроволновых генераторов в соответствии с вашими потребностями и спецификациями.

No related posts.