Большая энциклопедия техники
Шрифт:
Из-за больших размеров и дороговизны первые микроволновые печи применялись практически исключительно только в столовых военных госпиталей и солдатских отделений. В 1962 г. японская компания «Шарп» выпустила целую серию микроволновых печей, но в то время мало кто мог оценить все достоинства этой чудо-печки. В наше время микроволновая печь является одним из самых незаменимых популярных бытовых электроприборов.
В состав микроволновой печи входят: магнетрон, источник микроволн, источник высоковольтного питания магнетрона, волновод, передающий микроволны от магнетрона к камере, цель управления. Кроме этого, микроволновую печь составляют вспомогательные элементы, вращающийся столик в камере, сама металлическая камера с дверцей, в нее помещаются продукты и концентрируется сверхвысокочастотное
Принцип работы микроволновой печи заключается в том, что диэлектрики, содержащиеся в продуктах (вода и т. д.), поглощают сверхвысокочастотное излучение печи. Вода поглощает микроволновое излучение из-за того, что ее молекулы обладают большим дипольным моментом. Молекула воды, оказываясь в электрическом поле, всегда ориентирует себя на расположение вдоль этого поля. В микроволновой печи сверхвысокочастотные электромагнитные волны образуют поле, направление которого меняется около миллиарда раз в секунду. Молекула воды, вынужденная располагаться вдоль поля, постоянно ищет свое место и тем самым быстро вращается. Молекул воды в пище много, поэтому при вращении они не могут не сталкиваться, в результате чего энергия вращения молекул преобразуется в энергию поступательного движения. Температура воды за счет энергии поступательного движения повышается, что приводит к нагреванию продуктов.
Микроволновая печь всегда должна работать с нагрузкой, нельзя ее включать без продуктов внутри камеры. В противном случае сверхвысокочастотное излучение не поглотится пищей в камере, а поглотится внутри своего источника. В результате этого источник перегревается, микроволновая печь выходит из строя.
При малой нагрузке микроволновой печи специалисты рекомендуют ставить в камеру для поглощения излишков излучения стакан воды.
Микроволновое излучение не проникает в металлическую посуду, особенно если она закрыта, это может привести к поломке печи. Посуда с металлической каемкой нагревается вихревыми токами в микроволновой печи, и посуда постепенно разрушается в области напыления из металла.
Кроме этого, существует ряд продуктов, которые по разным причинам нельзя ставить в камеру микроволновой печи в закрытом или открытом виде: птичьи яйца, жидкость в герметично закрытой посуде, дистиллированную воду и т. д.
Не все продукты подходят для подогревания в микроволновой печи, обычно это четко прописано в инструкции по ее применению.
В последнее время появляется все больше разновидностей микроволновой печи: стандартная печь, называемая «solo»; микроволновая печь с грилем; дорогие конвекционные печи с грилем; микроволновые печи с двойным излучением; а также печи, оснащенные специальными датчиками – «сенсор пара».
Микромодуль
Микромодуль – это миниатюрный модуль, имеющий плотную упаковку радиодеталей.
Подобный микромодуль применяется в радиоэлектронике. Он необходим также в авиационной, космической и ракетной электронной аппаратуре с малыми габаритами. Микромодули ставят в различные приборы и оборудование, но не более одной штуки в один прибор.
Микромодули бывают плоскими, таблеточными, цилиндрическими и этажерочными. Плоские микромодули составляют из микроэлементов, которые установлены на печатной плате. Плату герметизируют и заключают в металлический кожух.
Микроэлементы таблеточного микромодуля устанавливаются в отверстия печатной платы. В цилиндрическом микромодуле все микроэлементы подбираются одинакового размера. В состав этажерочных микромодулей входят такие микроэлементы, как резисторы, полупроводниковые диоды, транзисторы, конденсаторы и т. д. Эти микромодули изготавливают в форме тонких пластин и заливают герметизирующим полимерным компаундом.
В отличие от обычного модуля микромодуль обладает высоким коэффициентом упаковки и высокой надежностью.
Микромодуль сетевой защиты устраняет перенапряжения несколькими параметрами: быстротой действий, малыми габаритами, герметичным исполнением, индикацией состояния сети.
В последнее время многокристальные модули стали очень популярными.
Микромодуль с плавным изменением мощности носит название диммированного. Он управляется местным выключателем или дистанционными командами. В таком микромодуле настройки могут перепрограммироваться. Этот прибор устанавливают под розетками, в монтажных коробках, за выключателями, за подвесными потолками и т. д.
Микрофон
Микрофон – это прибор, преобразующий звук в акустические и электрические сигналы.
В 1861 г. немец Ф. Рейс создал прадедушку современного микрофона. Это был аппарат, демонстрирующий принцип работы человеческого уха. Механическое ухо было создано из простейших материалов: проволоки, вязальной спицы, кусочка кожи и половины корпуса скрипки. Мембраной «уха» служила кожаная диафрагма, которую Рейс натянул на прямоугольную коробку с раструбом. Его аппарат был далек от идеала, но именно его идея легла в основу будущего микрофона. Рейс был просто учителем, не проводил серьезных научных изысканий. Зато американский профессор электротехники и музыки Д. Юз в 1855 г. (другие источники утверждают, что это произошло в 1878 г.) путем целого ряда опытов создал более совершенный аппарат. Чтобы аппарат преобразовывал звуки в электрический сигнал, Юз делал чувствительный элемент из металлических опилок, проволочных гвоздей, графита и угля. Таким образом, благодаря экспериментам профессора Юза получился прототип угольного микрофона.
Угольный микрофон, модернизированный со временем, содержал в себе герметично закрытую капсулу. Угольный порошок помещался в этой капсуле между металлическими пластинами, одна из которых соединена с мембраной. Давление на угольный порошок варьируется, и при каждом изменении расстояние контактирующих зерен угля оказывается разным, что приводит к смене сопротивления металлических пластин. Напряжение пластин зависит от давления на мембрану при постоянном токе в металлических пластинах. В 1877 г. изобретатель Э. Берлинер создал первый угольный микрофон. Конструкция угольного микрофона, наиболее распространенная на сегодняшний день, принадлежит изобретателю Э. Уайту, создавшему его в 1890 г. Практически всегда в угольном микрофоне не требуется усиления, сигнал подается сразу на громкоговоритель или в наушники. За счет такого свойства угольные микрофоны часто использовались в телефонных аппаратах, пока их не заменили более дорогостоящими полупроводниковыми деталями. На сегодняшний день угольные микрофоны мало используются, в основном из-за своих недостатков. Они обладают низкой чувствительностью и амплитудно-частотный диапазон их довольно мал.
По типу преобразования микрофон делится на конденсаторный, динамический и электретный, а по своему предназначению различается микрофон инструментальный и голосовой.
В конденсаторном микрофоне находится мембрана, представляющая собой одну из нескольких обкладок конденсатора. При изменении состояния мембраны меняется и электрическое поле, вырабатывающее аналоговый сигнал. В конденсаторном микрофоне выходное сопротивление очень высокое, поэтому вблизи от него помещается предусилитель с высоким входным сопротивлением. Конденсаторные микрофоны благодаря своему качественному звучанию широко используются на радио, телевидении, в студиях звукозаписи. Несмотря на свои многочисленные положительные качества, конденсаторный микрофон обладает и недостатками. Стоимость подобных микрофонов довольно высокая, кроме этого, микрофон очень чувствителен к внешнему воздействию: температурным перепадам, изменению влажности воздуха и механическим ударам. Одна из разновидностей конденсаторного микрофона – электретный микрофон, не имеющий большинства недостатков своего собрата. Механизм работы такого микрофона основывается на электретах, т. е. диэлектрических материалах, которые способны в течение некоторого времени сохранять неоднородность распределения заряда.