Изобретение микроволновой печи. Перси Спенсер. Кто и когда изобрел микроволновую печь

Бытовой электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или быстрого подогрева пищи, а также для размораживания продуктов. В отличие от других устройств (например, духовки или русской печи) разогрев продуктов в микроволновой печи происходит не на поверхности, а по всему объёму. Это существенно сокращает время приготовления.
Принцип работы
Нагревание продуктов в микроволновой печи происходит из-за значительного поглощения микроволнового излучения водой и другими диэлектриками, содержащимися в продуктах. Большое поглощение сверхвысокочастотного излучения водой связано с наличием у молекул воды большого дипольного момента. Это можно себе представить следующим образом: молекула воды, когда к ней приложено электрическое поле, всегда стремится сориентировать себя вдоль поля, подобно тому, как стрелка компаса стремится установиться вдоль магнитного поля Земли. Однако, в поле сверхвысокочастотной электромагнитной волны направление электрического поля меняется с очень высокой частотой (более миллиарда раз в секунду), и молекуле приходится постоянно вращаться. При столкновениях быстро вращающихся молекул часть энергии вращения переходит в энергию поступательного движения, что в конечном итоге приводит к повышению температуры воды.
Меры предосторожности
Если печь работает без нагрузки, излучение не поглощается в камере, ему приходится поглощаться внутри источника, что приводит к его перегреванию и порче печи. Если у печи слишком малая загрузка, рекомендуется дополнительно поставить в камеру стакан воды, для поглощения избыточного излучения.

Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому нельзя готовить еду в металлической посуде. Если металлическая посуда закрытая, то излучение вообще не поглощается и печь может выйти из строя. В открытой металлической посуде приготовление в принципе возможно, но эффективность его на порядок меньше (т. к. излучение не проникает со всех сторон). К тому же, вблизи острых краёв металлических предметов возможно появление искр.

Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») - тонкий слой металла обладает большим сопротивлением и сильно нагревается вихревыми токами, это может разрушить посуду в области металлического напыления. В то же время, металлические предметы без острых краёв, изготовленные из толстого металла, сравнительно безопасны в микроволновой печи.

Нельзя приготавливать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых емкостях и целые птичьи яйца - из-за сильного испарения воды внутри них они взрываются.

Опасно нагревать в микроволновке дистиллированую воду, т. к. она способна к перегреванию, т. е. к нагреванию выше температуры кипения. Перегретая жидкость способна потом вскипеть очень резко и в неожиданный момент. То же может относиться и к кипячёной воде, в особенности в сосудах с узким горлышком.
Популярные заблуждения
 Железная тарелка может спровоцировать взрыв большой мощности.
Опасно подходить к микроволновой печи, поскольку собственные клетки и ткани чувствуют излучение от этого прибора.

Особенности
Приготовление пищи в микроволновой печи имеет некоторые особенности. Так, поскольку нагревание происходит по всему объёму, никогда не образуется румяной корочки. При нагреве сверхвысокочастотным излучением продукты сильно высушиваются, причём практически по всему объёму. Некоторые продукты, например мясо, картофель, некоторые виды теста, для приготовления требуют не просто нагревания, а длительного воздействия высокой температуры. Эти продукты мало подходят для приготовления в микроволновой печи.
Устройство
Основные компоненты микроволновой печи источник микроволн магнетрон
источник высоковольтного питания магнетрона
цепь управления

Волновод для передачи микроволн от магнетрона к камере
металлическая камера с металлизированой дверцей, в которой концентрируется микроволновое излучение и куда помещается пища
вспомогательные элементы вращающийся столик в камере
схемы обеспечивающие безопасность (блокировки)
вентилятор, охлаждающий магнетрон и продувающий камеру для удаления газов, образующихся при приготовлении пищи.

История
Американский инженер Перси Спенсер впервые заметил способность сверхвысокочастотного излучения к нагреванию продуктов и запатентовал микроволновую печь. Спенсер работал в момент изобретения в компании Райтеон (Raytheon), занимающейся изготовлением оборудования для радаров. По легенде, когда он проводил эксперименты с очередным магнетроном, Спенсер заметил, что кусок шоколада в его кармане расплавился. По другой версии, он заметил, что нагрелся бутерброд, положенный на включённый магнетрон.

Патент на микроволновую печь был выдан в 1946 году. Первая микроволновая печь была построена фирмой Райтеон и была предназначена для быстрого промышленного приготовления пищи. Её высота была примерно равна человеческому росту, масса 340 кг, мощность 3 кВт, что примерно в три раза больше мощности современной бытовой СВЧ печи. Стоила эта печь около 3000 $. Она использовалась, в основном, в солдатских столовых и столовых военных госпиталей.

Первая серийная бытовая микроволновая печь была выпущена японской фирмой «Шарп» в 1962 году. Первоначально спрос на новое изделие был невысок.

В настоящее время микроволновая печь - один из самых популярных бытовых электроприборов.

Во второй половине ХХ века в наш обиход вошли печи, нагрев пищи в которых производится невидимыми лучами - микроволнами.

Дело было в США в далеком 1945 году. Инженер компании Raytheon, специализировавшейся на производстве военной техники, Перси Спенсер (Percy Lebaron Spencer, 1894–1970) испытывал сконструированный им излучатель сверхвысокочастотных волн, предназначавшийся для радара ПВО.

День клонился к вечеру, и Спенсер решил подкрепиться. Опустив руку в карман, он с изумлением обнаружил вместо шоколадного батончика некую пастообразную массу. Выходило, что волны разогрели батончик. Кукурузные зерна, расположенные исследователем перед излучающей антенной, мгновенно превратились в попкорн. А яйцо, подвергнутое облучению мощностью 10 кВт, так и вовсе взорвалось. Правда, его содержимое не забрызгало Спенсера, поскольку он ловко спрятался за спины коллег, которых он пригласил на демонстрацию чудесных свойств микроволн..

И 8 октября 1945 года Перси Спенсер зарегистрировал патент № 2 495 429 на аппарат для приготовления еды при помощи электромагнитных волн. А через два года, когда конструкция была доведена до ума, компания Raytheon начала выпускать первые в мире СВЧ-печи. В действительности дело обстояло по-иному, а история с озарением была предъявлена газетчикам из рекламных соображений. Действительно, испорченные брюки и обляпанные яичным желтком инженеры - разве это не заинтересует потенциального потребителя новой продукции?
Так или иначе эффект был обнаружен. В 1945 году Спенсер получил патент на использование микроволн для приготовления пищи, а в 1947-м на кухнях госпиталей и военных столовых, где требования к качеству пищи были не столь высоки, появились первые приборы для приготовления пищи с помощью микроволн. Эти изделия фирмы «Райтеон» высотой в человеческий рост весили 340 кг и стоили 3000 долларов за штуку.

Эволюция микроволновой печи

Понадобилось полтора десятилетия, чтобы «довести до ума» печь, в которой пища готовится с помощью невидимых волн. В 1962 году японская фирма «Sharp» выпустила в продажу первую серийную микроволновую печь, которая, впрочем, поначалу не вызвала потребительского ажиотажа. Этой же фирмой в 1966 году был разработан вращающийся стол, в 1979-м впервые применена микропроцессорная система управления печью, а в 1999-м разработана первая микроволновая печь с выходом в Интернет.

Сегодня десятки фирм выпускают бытовые микроволновки. Только в США в 2000 году продали 12,6 млн микроволновых печей, не считая комбинированных духовок со встроенным источником микроволн.

Опыт применения миллионов микроволновых печей во многих странах в течение последних десятилетий доказал неоспоримые удобства этого способа приготовления пищи - быстроту, экономичность, простоту пользования. Сам механизм приготовления пищи с помощью микроволн, с которым мы познакомим вас ниже, предопределяет сохранение молекулярной структуры, а значит, и вкусовых качеств продуктов.

На основе электромагнитных волн работает не только микроволновка. Те же принципы физики используются и в телефонии, и в радиосвязи. Процесс работы устроен так, что волны разгоняют молекулы воды, тем самым давая продуктам нагреваться (подробнее — в статье ). Так кто же изобрел такое незаменимое сегодня устройство, как микроволновая печь?

Существует две версии того, как микроволновки появились в нашей жизни. Интересно и то, что они совсем не взаимоисключающие, а значит, обе имеют право на существование:

  1. В первом варианте изобретение СВЧ приписывают нацистам. Во время проведения военных действий трата времени на приготовление еды могла стоить жизни. Для решения этой проблемы они и придумали такое устройство. Позднее, документы с исследованиями и варианты первых печей получили исследователи крупных стран, в том числе и Россия.
  2. По второй версии изобретение микроволновой печи приписывают американскому инженеру Перси Спенсеру, доказавшему воздействие на продукты. Проводя свои исследования, он выяснил, что волны определенной частоты выделяют большое количество тепла.

Перси Спенсер — изобретатель микроволновой печи

Патент на свое изобретение Спенсер оформил 8 октября 1945 года. А первая печь была выпущена в 1947 г. Правда, использовали ее только военные и только для размораживания продуктов.

Споры ученых и критика микроволновых печей

Долгие годы широкое использование микроволновых печей оставалось под вопросом. Ученые утверждали, что под воздействием волн изменяется молекулярный состав продуктов, что может привести к онкологическим заболеваниям.

Особый упор в своих доказательствах они делали на то, что для работы СВЧ необходимо полностью герметичное пространство, а не плотно закрытая дверь, что может пагубно влиять на здоровье.

Было проведено множество исследований, результаты которых были весьма сомнительными. Однако, негативный пиар — тоже пиар, а официального подтверждения так и не поступило. Публикации же сообщали следующие сведения:

  1. Микроволновые печи наносят вред детским блюдам, так как молочные продукты под воздействием волн становятся токсичными и способствуют нарушению нервной системы.
  2. Воздействуя на молекулы воды, части волн остаются в них и попадают в человеческий организм. У подопытных, на которых ставился эксперимент, падал гемоглобин и повышался холестерин.
  3. Другие исследования показали, что микроволны не просто остаются в продуктах, но воздействуют на состав и изменяют его. Некоторые эксперименты показали, что такие изменения могут повлиять на дегенерацию личности, о чем свидетельствует повышение числа белых телец в крови и нарушение пропорций в показателях холестерина.
  4. В любой еде, которая приготавливается в СВЧ устройствах, образуется холестерин.

Эксперименты подтверждают, что блюда, подвергнутые обработке в СВЧ, не только видоизменяются, но и теряют полезные свойства . По данным российских ученых, уровень питательности продуктов падает до 90%.

Защитим своих граждан!

Известно, что некоторое время СВЧ были не просто подвергнуты критике. Интересно, почему в СССР были запрещены микроволновые печи? Ответ на этот вопрос кроется в исследованиях и экспериментах советских ученых, сделавших вывод, что:

  1. Микроволны ускоряют процесс распада веществ.
  2. Микроволны способствуют образованию раковых соединений в продуктах. Это происходит путем взаимодействия водных молекул и видоизмененных белков.
  3. Нарушается метаболизм, так как продукты, которые мы поглощаем, имеют непривычную структуру.
  4. Изменения в продуктах приводят к нарушению защитных функций организма.
  5. Могут появиться проблемы с желудком, вплоть до образования раковых опухолей.
  6. В крови появляются раковые клетки.
  7. Организм перестает усваивать многие витамины, необходимые пищеварительной системе.
  8. Микроволновка образует поле, которое пагубно сказывается на здоровье.

Захват рынка

Несмотря на все страхи и публикации, микроволновые печи активно выпускались и продавались. Американский изобретатель не сомневался в эффективности своего продукта, несмотря на возмущение и критику ученых.

Вот несколько этапов, которые прошли печи от своего возникновения и до сегодняшнего дня:

  1. Первые печи были невероятно громоздкими и достигали в высоту около 1,8 метров. Весили же устройства примерно 1,5 тонны, что не позволяло передвигать прибор без посторонней помощи. Стоимость их составляла примерно 1000 долларов, что говорило о том, что позволить себе СВЧ могли только весьма обеспеченные граждане.
  2. В продажу печи поступили в 1962 году.
  3. В 1966 году печи стали оборудоваться привычной вращающейся подставкой.
  4. К 1979 году печью уже управляет микропроцессор.
  5. А в 1999 году управление стало производиться микрокомпьютером. Появились такие знакомые функции, как и , а сама печь стала использоваться не только для разогрева, но и для готовки.

Интересно то, что, несмотря на все запугивания прессы и ученых, к 1975 году уровень продаж по СВЧ превысил продажу газовых плит. А в 1976 году популярность микроволновок затмила посудомоечные машины.

Заключение

Остается только поблагодарить Перси Спенсера за создание такого чуда электроники. Ведь современная кухня немыслима без микроволновки. Слухи же про ее пагубное воздействие сильно преувеличены: все новое и неизведанное в любом случае сталкивается с негативной критикой. Важно, что сегодняшние печи безопасны (при соблюдении ) и попросту незаменимы на любой кухне.

Каждый добросовестный историк, кто интересовался развитием технического прогресса, прекрасно знает, что теория использования микроволн для нагрева продуктов питания появилась еще в середине 1920-х годов. Тем не менее, патент на микроволновую печь для размораживания и разогрева пищи первым получил американец из штата Массачусетс Перси Спенсер 8 октября 1945 года. Именно эта дата считается днем рождения микроволновой печи. По распространенной легенде, идея данного полезного изобретения пришла ученому в голову в тот момент, когда у него в кармане неожиданно расплавилась плитка шоколада. Удивленный Спенсер, принялся искать причину неприятного ЧП и вскоре догадался, что поводом для столь некорректного поведения шоколадного батончика оказался магнетрон, около которого он стоял. Как известно именно это устройство генерирует микроволновое электромагнитное излучение. Достойная легенда, для полезного в домашнем хозяйстве изобретения, которое достаточно быстро освоили столовые для военных и крупные рестораны. При этом необходимо отметить, что первые микроволновые печи были крупногабаритными и тяжелыми. При высоте около двух метров их вес достигал порядка 340 кг. Те СВЧ-печи, к которым мы привыкли стали появляться на Западе лишь в 1960-х годах, а в СССР со второй половины 1970-х. Тем не менее, современная историография появления первых микроволновых печей не достоверна. На самом деле их изобрели в СССР накануне начала Великой Отечественной войны.

Микроволно́вая печь (также СВЧ -печь; устар. микрово́лновая ; разг. микроволно́вка) - электроприбор ,позволяющий совершать разогрев водосодержащих веществ благодаря электромагнитным излучением дециметрового диапазона (обычно с частотой 2,450 ГГц) и предназначенный для быстрого приготовления , подогрева или размораживания пищи .

Устройство

Основные компоненты магнетронной микроволновой печи:

  • металлическая , с металлизированной дверцей, камера (в которой концентрируется высокочастотное излучение, например 2450 МГц), куда помещаются разогреваемые продукты;
  • трансформатор - источник высоковольтного питания магнетрона;
  • цепи управления и коммутации;
  • непосредственно СВЧ-излучатель - магнетрон ;
  • волновод для передачи излучения от магнетрона к камере;
  • вспомогательные элементы:
    • вращающийся столик - необходим для равномерного разогрева продукта со всех сторон;
    • схемы и цепи, обеспечивающие управление (таймер) и безопасность (блокировки режимов) устройства;
    • вентилятор , охлаждающий магнетрон и проветривающий камеру.

Разновидности

По типу конструкции микроволновые печи подразделяются на:

  • соло - только СВЧ излучение; без гриля и конвекции.
  • с грилем - содержит встроенный кварцевый или тэновый гриль.
  • с конвекцией - специальный вентилятор нагнетает в камеру горячий воздух, тем самым обеспечивая более равномерное пропекание, аналогично духовке .

По типу управления микроволновые печи делятся на:

  • механические - используются механические регуляторы времени и мощности.
  • кнопочные - пульт управления состоит из набора кнопок.
  • сенсорные - используются кнопки сенсорного типа.

Механика является наиболее привычной и сама по себе проста. Сенсорная панель представляет собой надежный монитор с кнопками (выпуклыми или гладкими). На экране такой СВЧ-печи можно увидеть множество различных программ. Отметим, что микроволновые печи с электронным типом управления имеют гораздо больше функциональных возможностей, что позволяет пользователям выбирать наиболее подходящие режимы для готовки самых разных блюд.

История

Советская микроволновая печь «Днепрянка-1»

Меры предосторожности при эксплуатации

Микроволновое излучение не может проникать внутрь металлических предметов, поэтому невозможно приготовить еду в металлической посуде.

Нежелательно помещать в микроволновую печь посуду с металлическим напылением («золотой каёмочкой») - даже этот тонкий слой металла сильно нагревается вихревыми токами , что может разрушить посуду в области металлического напыления.

Нельзя нагревать в микроволновой печи жидкость в герметично закрытых ёмкостях и целые птичьи яйца - из-за сильного испарения воды внутри создаётся высокое давление, поэтому они могут взорваться. Из этих же соображений нежелательно сильно разогревать сосисочные изделия, обтянутые полиэтиленовой плёнкой (либо перед разогревом надо проткнуть каждую сосиску вилкой).

Запрещено включать пустую микроволновку. Необходимо как минимум поставить в неё стакан воды .

Разогревая в микроволновке воду, также следует соблюдать осторожность - вода способна к перегреванию , то есть к нагреванию выше температуры кипения . Перегретая жидкость способна почти мгновенно вскипеть от неосторожного движения. Это относится не только к дистиллированной воде , но и к любой воде, в которой содержится мало взвешенных частиц. Чем более гладкой и однородной является внутренняя поверхность сосуда с водой, тем выше риск. Если у сосуда узкое горлышко, то велика вероятность, что в момент начала кипения перегретая вода выльется и обожжёт руки.

Вопросы безопасности

Электромагнитная безопасность

Есть многочисленные данные в пользу опасности от микроволновых печей для электронных приборов. Микроволновое излучение при работе печи(в случае неисправности или негерметичности камеры), выходя наружу, может создавать помехи в работе полупроводниковых микросхем (приводя к их неправильной работе) и даже выводить их из строя.

  • Мифы об МВП в передаче «Чудо техники» (НТВ , 2013)