Apakah daya keluaran microwave sebanding dengan massa isinya?

Teman saya dan saya mengalami perdebatan sengit.

Di satu sisi, ia berpikir bahwa oven microwave yang kosong, hampir tidak mengkonsumsi daya (tidak mempertimbangkan lampu, lcd, dll). Dia mengatakan bahwa sekali Anda memasukkan barang ke dalam oven, seperti segelas air, oven akan mulai mengkonsumsi lebih banyak daya karena magnetron harus mengeluarkan lebih banyak energi untuk memanaskan isinya. Pada dasarnya, ia mengatakan bahwa konsumsi daya magnetron dalam oven microwave berbanding lurus dengan massa molekul penyerap panas di dalam oven.

Di sisi lain, ada saya. Saya pikir magnetron selalu menghasilkan apa yang diperingkat (di dunia yang ideal). Saya percaya bahwa microwave kosong hanya membuang energinya sebagai panas melalui sasis. Saya membuat analogi menara radio yang ketika mentransmisikan, selalu melakukannya dengan kekuatan yang sama terlepas dari jumlah pendengarnya.

Kami berdua telah mengajukan beberapa argumen yang menarik, tetapi tidak satu pun dari kami adalah insinyur dan tidak memiliki pengetahuan untuk membuktikan teori kami.

Jadi kami berpaling kepada Anda!

Terima kasih!

Pemikiran sederhana atau eksperimen praktis:

Jika dia benar maka waktu pemanasan untuk membawa air ke titik didih tidak tergantung pada jumlah air. Satu cangkir akan memakan waktu selama dua.

Jika Anda benar, dua gelas air akan membutuhkan waktu dua kali lebih lama untuk mendidih.

Apakah daya output microwave oven sebanding dengan massa isinya? Tidak. Magnetron mengembangkan kekuatan medan elektromagnetik tertentu (volt per milimeter atau bagaimanapun diukur) sama seperti pemancar radio mana pun. Saya mencoba percobaan, mengukur daya menarik untuk 2 gelas air, 4 dan 8, itu identik: 1380 Watts untuk unit dinilai 700 Watt. Ini adalah tentang apa yang kami harapkan memperhitungkan kerugian akun (sebagian besar pemancar radio sekitar 50% efisien).

Saat mengoperasikan pemancar, ada spesifikasi yang disebut rasio gelombang berdiri, yang menentukan seberapa cocok sumber dengan beban. Jika beban benar-benar cocok, ia menyerap seluruh output, terlepas dari berapa banyak daya yang mungkin. Jika tidak cocok, sebagian daya "dipantulkan kembali" dan menghasilkan tegangan dalam fase pada terminal output perangkat.

Jika daya yang dipantulkan ini menyebabkan voltase aman maksimum dari perangkat output terlampaui, itu akan melengkung. Dimungkinkan juga untuk beban yang tidak cocok untuk menarik arus terlalu banyak, sehingga perangkat akan hancur sendiri karena terlalu panas.

Intinya, Anda memiliki jumlah watt X yang keluar, yang akan diserap dengan baik oleh beban, atau akan menekankan perangkat (magnetron dalam kasus ini) dan mungkin merusak atau menghancurkannya. Daya output tidak berubah, dan input input tidak berubah. Ini seperti menghubungkan motor listrik ke beban: Hentikan motor dan mungkin terbakar, turunkan muatannya dan mungkin melebihi kecepatan dan merusak dirinya sendiri.

Ini berlaku untuk semua bentuk emisi gelombang radio.

Tambahan: Semua perangkat memiliki kerugian juga, jadi bahkan jika "memutar roda" itu masih akan menarik dan membuang energi. Dalam hal penguat audio Kelas A, ini adalah 50% dari daya input. Dalam beberapa sistem itu lebih, di yang lain kurang. Karena magnetron tidak ideal, magnetron hanya akan menarik kekuatan apa pun.

Jadi saya akhirnya sempat menguji ini.

Menggunakan watt meter ini saya menguji 0, 1, 2 dan 4 gelas air dalam mangkuk plastik.

Secara keseluruhan, ada perbedaan sekitar 1 watt antara jumlah air, termasuk yang kosong.

Sebuah magnetron yang memanaskan makanan menghasilkan frekuensi sekitar 2,5 GHz. Antena dibentuk di dalam oven dan sesuai teori antena, di luar sekitar satu panjang gelombang, gelombang elektromagnetik yang sebenarnya dihasilkan dan kekuatan nyata dihasilkan. Satu panjang gelombang sekitar 120mm. Kekuatan ini dilakukan dan hilang selamanya jadi kecuali ada semacam refleksi dekat dengan antena antena. Saya rasa daya yang diambil oleh magnetron akan cukup mantap apakah ada makanan di dalamnya atau tidak. Jangan mencobanya di rumah.

Pengaduk mendistribusikan gelombang mikro ke area yang lebih besar di dalam oven dengan refleksi. Begitu mereka keluar dari titik ini, tidak ada jalan untuk rekonsiliasi energi.

Ketika oven dihidupkan, magnetron memancarkan gelombang elecromagnetic transversal ke dalam rongga. Segera setelah gelombang EM mengisi rongga itu mulai mengenai dinding dan memantulkan kembali, sekarang gelombang berdiri terbentuk. Dalam gelombang berdiri medan-E dan medan-H keluar dari fase sebesar 90 derajat, itu berarti tidak ada kekuatan nyata yang mentransfernya hanya memantul dari dinding ke dinding dan ke magnetron, di mana medan-E persis dalam fase dan besarnya seperti bidang yang diproduksi oleh magnetron, ini menyiratkan bahwa tidak ada perbedaan potensial dan emisi diblokir.
Ketika ada item di rongga, maka ia menekuk gelombang berdiri, sehingga magnetron "melihat" beban dan gelombang TEM tambahan ditumpangkan ke gelombang berdiri yang ada.
Praktisnya gelombang berdiri bertindak seperti saluran penghantar dan "membawa" beban yang terhubung ke sumber tanpa kabel.

Cara sederhana untuk mendapatkan jawabannya adalah menempatkan pembaca saat ini di antara steker dan microwave Anda (contoh: https://en.wikipedia.org/wiki/Kill_A_Watt#/media/File:P3-Kill-a-watt.jpg )

Kemudian jalankan kosong, lalu dengan sesuatu di dalamnya.

Output magnetron harus konstan agar dapat bekerja. Namun, dua gelas air membutuhkan waktu (2) kali lipat lebih lama daripada mendidih. Ini karena area permukaan.

Saya tahu pertanyaan ini adalah sejarah sekarang tetapi saya ingin mengkonfirmasi bahwa oven mengkonsumsi kekuatan yang sama apa pun yang ada di dalamnya.

Juga bahwa oven '600 Watt' saya mengkonsumsi sekitar 1300 Watt saat dijalankan

Yang sebaliknya telah dikonfirmasi. Sebuah microwave kosong akan mengkonsumsi daya lebih sedikit daripada yang penuh.

Dalam istilah awam. Ketika Microwave kosong, gelombang mikro dipantulkan kembali ke magnetron sehingga tidak dapat menghasilkan lebih.

Hukum pertama termodinamika muncul di benak.