微波炉的工作原理

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

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

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

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

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

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

炉腔是微波炉的主要部件，也是微波加热物体的场所。通常，微波炉的炉腔是一个多模微波谐振腔。当磁控管产生微波能量，会经波导馈给炉腔，在炉腔内形成微波场。然后电磁波在腔内壁间多次反射，叠加形成驻波场。

而家用的微波炉炉腔一般是方形结构。腔体是实现微波场和被加热食物相互作用的空间。腔内能量应尽量分布均匀，这样才能达到均匀加热食物的目的。炉腔也有分大炉腔和小炉腔。相比小炉腔，大炉腔谐振模式多，均匀性好，适合处理体积较大的物品，空载时，输入端的电压驻波也比较小。但制造大炉腔所需的材料多，造价高，体积笨重，所以，炉腔也不需要太大。

如果炉腔内可能存在的谐振模式数多，能量分布均匀，物体被加热的均匀也就越好。如果炉腔的模式谐振模式少，分布均匀性很差，则有可能出现磁控管的振荡频率正好落在模式稀疏区，工作不稳定，加热质量差的情况。但如果炉腔的模式谐振频率分布较均匀，就不会出现这种情况，证明产品质量一般比较好。

炉门也是家用微波炉重要部件之一。炉门设计是否合理，加工和装配质量的优劣等，都会对整机的性能和使用寿命产生极大影响。因此，要对微波炉的炉门有所了解，这样才有助于选对产品。

在结构上，要保证炉门具有足够的强度。一般要保证炉门能经受十万次以上的开关使用，仍不出现变形和断裂的情况，并且不会因其电器密封性而变坏。在电气方面，对炉门的基本要求是保证微波能量不会通过门缝泄露，即使泄露也要低于国家规定的安全标准，这样才能保证使用者的安全性。

需记住的是，炉门必须有严格的电气密封性。在整个使用期间，不会产生过量的微波能量泄露。即使在遭受轻微损伤时，或被灰尘玷污、氧化等情况下，微波炉炉门也应保持零号的电气能量。

微波炉经常要用到，在其运行过程中，有很多事项需要注意，因为如果不留心，可能会留下隐患，或引发故障。那微波炉工作时要注意什么呢？以下几点速mark：

1、插座电源电压与微波炉要求的一致，正常通电的情况下，不要随意把插头拔下来。

2、旋转旋钮，开关炉门，力度不要太大，以免造成损坏，重新更换，给自身带来麻烦。

3、微波炉内不要放置带壳的食物，或者封闭的容器，因为很容易突然膨胀，空气难以排出，引起保障。

4、微波炉运行过程中，不要打开炉门取物，应等定时器转动到“0”，停止加热再取物。

5、最好不要把微波炉放置在小孩容易触碰的地方，因为小孩贪玩时不小心触碰到，很容易受伤。

6、放置在微波炉内的食物，加热时间不要太长，否则食物很容易被烤焦。

7、油炸食物也不要放置在微波炉中，一旦油光飞溅，会损伤炉腔，引发火灾等。