전자레인지의 원리

 전열기는 주울열을 이용한 것이지만, 조리기구 중에는 그보다도 고도의 열을 내는 것이 있습니다. 전파로 식품을 데우는 마이크로ㆍ웨이브ㆍ오븐, 흔히 전자레인지라고 부르는 것이 그것입니다. 전열기나 가스 등은 식품을 외부에서 가열하지만 전자레인지는 식품 전체가 전파의 에너지를 직접 받아 일률적으로 가열됩니다. 여기에서 사용되는 전파는 마이크로웨이브로 레이더나 전화의 중계 등에 사용되는 전파와 같은 것입니다. 전자레인지에서는 주파수가 2,450MHZ, 파장은 약 12Cm의 전파가 사용됩니다. 식품이 마이크로웨이브로 가열되는 이유는 무엇일까요? 식품은 전분이나 단백질 등의 생물체의 구성물질로 되어 있습니다. 이들의 물질은 전기적으로는 유전체 즉 절연체입니다. 따라서 두 장의 전극 사이에 유도체를 삽입하고 여기에 직류전류를 가해 전극 사이에 전계를 만들면 유전체의 분자는 양과 음의 전하를 가진 전기쌍극자가 됩니다. 여기에서 전압의 극성을 바꾸어 전계의 방향을 반대로 하면 전기쌍극자의 방향도 바뀌어집니다. 따라서 전극간에 매우 빠른 속도로 그 방향이 변화하는 전계(고주로 되어 있는 유도체의 파 전계)를 가하면 쌍극자분자도 같은 속도로 반전하게 됩니다. 이 때문에 분자와 분자 사이에 마찰열이 일어나서 가열되는 것이지요. 즉, 전파란 전계와 자계가 주기적으로 변화하는 것입니다. 마이크로웨이브가 식품에 쪼여지면 마이크로웨이브의 진동전계에 의해 식품 속의 분자가 1초간에 24억 5천만 회나 진동하여 마찰열이 발생하게 되는 것입니다.

☞ 보고 또 보고

▶주파수(周波數,frequency) : 진동 전류(振動 電流) 또는 전파, 음파 따위가 1초 동안에 방향을 바꾸는 회수. 매초 몇 진동수(cycle)로 나타냄

▶파장(波長,wave length) : 파동에 있어서 같은 위상(位相)을 가진 서로 이웃한 두 점(點) 사이의 거리. 횡파에서는 서로 이웃한 파구(波丘)와 파구, 또는 파곡(波谷)과 파곡의 거리, 종파에서는 서로 이웃한 밀(密)과 밀, 또는 소(疎)와 소의 거리를 말함.

▶유전체(誘電體) : 외부로부터 전장(電場)을 가했을 때 그 양쪽 끝에 정부(正負)의 전하(電荷)가 나타나는 것과 같은 물체. 유리, 운모, 파라핀, 사 따위가 있음. 보통은 절연체라고 불리는 것을 정전(靜電)현상의 매체로 하여 다룰 때의 명칭임

▶절연체 : 전기나 열이 잘 통하지 않는 물질

▶유도체(誘導體) : 화합물 분자의 일부가 변화하여된 화합물을 본디의 화합물에 대하여 이르는 말

▶전기쌍극자(電氣雙極子) : 정부(正負) 등량(等量)의 전하가 아주 가까운 거리에 있는 현상