O princípio físico de funcionamento do forno de microondas

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Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

O Princípio Físico de Funcionamento do Forno de Microondas

Campo Grande, 7 de Outubro de 2011

Universidade Federal de Mato Grosso do Sul

O Princípio Físico de Funcionamento do Forno de Microondas

Matéria: Física III


Campo Grande, 7 de Outubro de 2011
SumárioIntrodução.....................................................................................................01
A Origem do Aparelho Microondas..................................................................02
Funcionamento Geral.....................................................................................02
Ação das Micro-ondas Sobre as Moléculas de Água.....................................,....03Conclusão.....................................................................................................04
Bibliografia...................................................................................................05
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Introdução

O princípio Físico do forno de microondas é a geração e absorção das microondas, ondas eletromagnéticas, ocorrendo o aquecimento pela excitação de moléculas. Será demonstrado neste Trabalho, como ocorreo funcionamento do aparelho, e os aspectos Físicos envolvidos no processo, assim como descrever partes essenciais do aparelho e seu comportamento Físico.

01
A Origem do Aparelho Microondas

A proposta de se usar microondas para aquecer ou cozinhar alimentos, se deve ao engenheiro norte-americano, Percy Lebaron Spencer. Esta descoberta se deu de forma acidental, durante seutrabalho na fábrica de magnetrons utilizados em radares, Raytheon. Durante seu trabalho com um aparelho de radar em funcionamento, Percy percebeu que uma pequena barra de chocolates avia derretido em seu bolso, mas sabia que a causa desse derretimento não foi o excesso de calor, mas sim ondas eletromagnéticas incidindo sobre a barra. Historicamente, os primeiros alimentos a serem cozidos utilizandomicroondas foram pipocas e ovos. Mais tarde, em 1946, a Raytheon patenteou a utilização de microondas no aquecimento ou preparo de alimentos e um ano depois, em 1947, lançou o primeiro forno microondas que produzia três vezes mais radiação se comparado aos fornos atuais.

Funcionamento Geral

A energia elétrica, na forma de uma corrente alternada (alta e baixa tensão) é transformada em correntecontínua por intermédio de um circuito formado por um transformador, diodos e capacitores. A corrente que chega do transformador através do triplicador serve para alimentar o magnetron. O magnetron é constituído por um ânodo cilíndrico, composto de cavidades, estas se encontram no eixo de um cátodo de aquecimento. É necessário saber que quanto maiscavidades, mais elevado é o seu rendimento. O ânodo e o cátodo são separados por um espaço ao qual se dá o nome de espaço de interação, estando em vácuo. Estas cavidades, ditas "cavidades ressonantes", podem ter formas diferentes de acordo com o magnetron considerado. Encontram-se também dois ímãs que são fixados perpendicularmente em relação ao eixo do tubo. Um campo elétrico contínuo é aplicadoentre o ânodo e o cátodo. Este campo tem uma tensão de ordem de vários kV (cerca de 4.000 V), para um espaço de ação de alguns milímetros. Os elétrons liberados pelo cátodo são acelerados pelo campo magnético contínuo. Na ausência de ímãs, os elétrons iriam diretamente ao ânodo. Graças ao campo magnético criado pelos dois ímãs perpendiculares ao eixo ânodo/cátodo, obtém-se um movimento circular emtorno do cátodo, com trajetórias semelhantes a ciclóides. Considera-se que cada elétron é animado de uma velocidade v. O campo magnético cria, com a nuvem eletrônica, uma força de Laplace que serve para acelerar as ondas. Estas cargas que fluem entre o ânodo e o cátodo vão entrar em interação com as cavidades ressonantes do bloco anódico que se torna o apoio das oscilações eletromagnéticas....
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