Indukcyjne gotowanie.pdf
(
1667 KB
)
Pobierz
15900572 UNPDF
dukcyjne” – na których mo¿na gotowaæ szybko,
ekonomicznie i bardzo bezpiecznie. Ich sekret to
wykorzystanie zmiennego pola magnetycznego do roz-
grzewania naczyñ, w których przygotowuje siê potra-
wy. W 2003 roku tylko we Francji sprzedano ponad
160 000 takich domowych urz¹dzeñ. Niezwyk³y sukces
mo¿na wyjaœniæ tym, ¿e konstruktorzy kuchenek induk-
cyjnych sprytnie wykorzystali w nich wzajemnie po-
wi¹zane ze sob¹ procesy fizyczne, aby zapewniæ naj-
wy¿sz¹ skutecznoœæ grzania.
Zasada dzia³ania kuche-
nek indukcyjnych polega na wytworzeniu silnego
zmiennego pola magnetycznego pod ich witrocera-
micznym blatem
. Pole magnetyczne wytwarzane jest
przez pr¹d zmienny o czêstotliwoœci 20 000 herców
(czyli drgañ na sekundê) i bardzo du¿ym natê¿eniu.
Jakie s¹ zalety takiej indukcyjnej kuchenki? Naj-
wa¿niejsz¹ jest to, ¿e ciep³o jest wytwarzane bezpoœ-
rednio w naczyniu bêd¹cym g³ównym odbiornikiem te-
go ciep³a, a to ogranicza straty energii. Œwiadcz¹ o tym
nastêpuj¹ce dane: do podgrzania 2 litrów wody o tem-
peraturze 20 stopni do temperatury 95 stopni blat in-
dukcyjny zu¿ywa 225 wato-godzin (Wh), grza³ka elek-
tryczna 320 Wh, a palnik gazowy a¿ 390 Wh. Kuchenka
indukcyjna o mocy 2800 watów potrzebuje na to 5 mi-
nut, podczas gdy przy tej samej mocy p³ytka elektrycz-
na potrzebuje 7 minut, a palnik gazowy a¿ 10 minut.
Prawa fizyki, wykorzystywane przy tej metodzie,
s¹ znane od ponad 100 lat. Najmocniejszym atutem me-
tody jest bezpieczeñstwo, poniewa¿ w odró¿nieniu od
innych sposobów gotowania,
ciep³o powstaje dopiero
wtedy, kiedy na wierzchu blatu stawia siê naczynie
czu³e na magnetyczne pole
. Tym samym ryzyko popa-
rzenia rêki jest znacznie mniejsze – blat bez naczyñ jest
ch³odny.
To bardzo dziwne, ¿e metoda indukcyjna nie tra-
fi³a do naszych kuchni znacznie wczeœniej. Choæ jej za-
sada zosta³a odkryta jeszcze w 1831 roku przez angiel-
skiego fizyka Michaela Faradaya, to minê³o 50 lat, zanim
INDUKCYJNE GOTOWANIE
W³aœnie to pole magnetyczne indu-
kuje w postawionej na blacie meta-
lowej patelni liczne zawirowania pr¹du elektrycznego,
zwane pr¹dami Foucaulta (od odkrywcy tego zjawiska
pojawi³y siê pierwsze jej praktyczne
zastosowania. Najpierw nast¹pi³o
to w przemyœle metalurgicznym, gdzie indukcyjne nag-
rzewanie wykorzystano do wytwarzania stopów metali
(zw³aszcza wysoko-
gatunkowych stali),
a nastêpnym by³ sek-
tor rolno-spo¿ywczy,
wykorzystuj¹cy in-
dukcjê do podgrze-
wania metalowych
kadzi. Zastosowania
domowe by³y bar-
dziej opóŸnione: do-
piero w roku 1979 fir-
ma Scholtes wpro-
wadzi³a na rynek
pierwszy blat z in-
dukcyjnym podgrze-
waniem, jednak¿e
ceny takich kuchen-
nych udogodnieñ by-
³y bardzo wysokie.
Sytuacjê pogarsza³
fakt, ¿e gospodynie
domowe, chc¹ce
mieæ w swojej kuch-
ni takie urz¹dzenie, musia³y wymieniæ wszystkie stare
naczynia kuchenne (których denka z regu³y nie by³y
ferromagnetyczne) na nowe. Dopiero w latach 90.
w kuchniach znów pojawi³y siê – dziêki postêpowi
technicznemu – indukcyjne blaty grzewcze, wygodniej-
sze w eksploatacji i mniej kosztowne.
26
- Jeana Bernarda Leona Foucault), które j¹ rozgrzewaj¹
do temperatury umo¿liwiaj¹cej usma¿enie jajek.
Pod-
stawowym warunkiem, aby taka sekwencja proce-
sów elektromagnetycznych mog³a mieæ miejsce, jest
to, aby dno patelni by³o wykonane z materia³u ferro-
magnetycznego.
W
ostatnim czasie œwiat podbijaj¹ „kuchenki in-
W roku 2005 firma ElcoBrandt wprowadzi³a na
rynek supernowoczesny blat indukcyjny, na którym
mo¿na w dowolny sposób postawiæ jeden lub kilka ron-
dli, a uk³ady kontrolno-steruj¹ce dobior¹ optymalne
warunki pracy.
Pierwsz¹ kluczow¹ spraw¹ by³o udoskonalenie
obwodów elektrycznych, które s¹ u³o¿one pod p³yt¹
w taki sposób, aby zmniejszyæ straty pola magnetycz-
nego i zapewniæ lepszy jego rozk³ad na ca³ej powierz-
chni grzewczej.
Wiele ma³ych cewek rozmieszczo-
nych pod ca³¹ witroceramiczn¹ p³yt¹ s³u¿y do roz-
poznawania kszta³tu naczyñ
.
Drugim zasadniczym elementem, decyduj¹cym
o powodzeniu tej nowoczesnej formy gotowania, by³o
zapewnienie bezpieczeñstwa. W tym celu
urz¹dzenie
czuwa, aby nie nast¹pi³ nadmierny wzrost tempera-
tury
, co ma zapobiegaæ przypadkowemu wykipieniu
potrawy p³yta wy³¹cza siê automatycznie, gdy kuchar-
ka przez zapomnienie zostawi na blacie patelniê albo
kiedy znajd¹ siê na niej ma³e obiekty metalowe, w ro-
dzaju ³y¿ki czy widelca, które mog³yby spowodowaæ
w³¹czenie pr¹dów indukcyjnych.
Kuchenki indukcyjne s¹ obecnie najszybszymi,
najbezpieczniejszymi i bardzo ekonomicznymi urz¹dze-
niami do przygotowywania posi³ków. Ale mimo wielu
zalet nie mo¿na na nich robiæ wszystkiego, nie uda siê
np. sma¿enie jajecznicy wprost na blacie.
Trzeba zatem pamiêtaæ, ¿e:
– Blat kuchenki indukcyjnej w czasie nagrzewania po-
trawy w garnku w zasadzie pozostaje zimny, ale
w rzeczywistoœci nagrzewaj¹ce siê naczynie przeka-
zuje czêœæ swojego ciep³a otoczeniu poprzez prze-
wodnictwo cieplne. Dlatego
blat jest wykonany
z witroceramiki maj¹cej du¿¹ bezw³adnoœæ ter-
miczn¹. Pojawiaj¹ca siê na blacie czerwona po-
œwiata jest dowodem obecnoœci ciep³a szcz¹tkowe-
go, które nawo³uje do czujnoœci
.
– Przy korzystaniu z indukcyjnego blatu odbiorniki
ciep³a (rondle, patelnie, garnki) powinny byæ ferro-
magnetyczne, czyli wra¿liwe na pole magnetyczne,
a takimi s¹ np. emaliowane garnki stalowe, ¿eliwne
rondle, patelnie nierdzewne, a zw³aszcza aluminio-
we patelnie ze stalowym dnem.
A ZATEM, JAK ONA DZIA£A?
!"#$%#&'()
*** %!+
*"",
1
W³¹czamy kuchenkê. Potrawy w naczyniach
umieszczonych na indukcyjnym blacie gotuj¹ siê
dziêki obecnoœci pola magnetycznego. W tym celu
uk³ady elektryczne du¿ej mocy przetwarzaj¹ pr¹d
zmienny z sieci energetycznej o czêstotliwoœci 50 Hz
(to znaczy zmieniaj¹cy swój kierunek 50 razy w ci¹-
gu sekundy) na pr¹d oscyluj¹cy z czêstotliwoœci¹
20000 razy na sekundê. Przy takiej czêstotliwoœci
uzyskuje siê najlepsze efekty nagrzewania.
Oscyluj¹ce pole magnetyczne powstaje w cewce in-
dukcyjnej, wykonanej z przewodu dok³adnie u³o¿o-
nego od spodu blatu. Doprowadzony do niej pr¹d
zmienny o czêstotliwoœci
20000 Hz wytwarza oscyluj¹ce
pole magnetyczne w kierunku
prostopad³ym do witrocera-
micznego blatu.
Pod wp³ywem zmiennego po-
la magnetycznego w bardzo
cienkiej warstwie ferromagne-
tycznego dna patelni powstaj¹
wiry pr¹du elektrycznego (pr¹-
dy Foucaulta), które natych-
miast oddaj¹ swoj¹ energiê
w postaci ciep³a (zgodnie
z prawem Joule’a-Lenza).
Ciep³o powstaj¹ce w dnie pa-
telni jest przekazywane pop-
rzez materia³ o du¿ej przewod-
noœci cieplnej, w rodzaju alu-
minium, wprost do potrawy,
umo¿liwiaj¹c jej gotowanie.
Teflonowe pokrycie wewnêt-
rznej powierzchni patelni po-
woduje, ¿e potrawa do niej nie
przywiera, a naczynie mo¿na
po gotowaniu ³atwo umyæ.
2
Jeszcze jedna sprawa. Ostatnie badania zdaj¹
siê wskazywaæ na
niewielkie zagro¿enie dla u¿yt-
kowników maj¹cych wszczepione stymulatory pracy
serca
, a znajduj¹cych siê w pobli¿u blatów wykorzys-
tuj¹cych indukcyjne nagrzewanie. Œrodowisko medycz-
ne nadal zaleca jednak zachowanie ostro¿noœci w ta-
kich sytuacjach, poniewa¿ istniej¹ obawy, ¿e niektóre
typy stymulatorów mog¹ siê rozregulowaæ pod wp³y-
wem zewnêtrznego silnego pola magnetycznego.
3
4
27
!"
#$
%
&&'
(")
'
&
MIKROFALÓWKA
Trzeba by³o jednak jeszcze wielu lat, zanim ku-
chenki mikrofalowe zosta³y udoskonalone w stopniu
umo¿liwiaj¹cym powszechne ich zastosowanie w na-
szych kuchniach. Szacuje siê, ¿e we Francji oko³o 60%
domowych potraw jest przygotowywanych w „mikrofa-
lówkach”.
JAK TO DZIA£A
„Sercem” kuchenki mikrofalowej jest „mag-
netron” – elektronowa lampa pró¿niowa
wytwarzaj¹-
ca fale elektromagnetyczne o czêstotliwoœci 2450 MHz.
Dziêki odpowied-
niej konstrukcji tej lampy
tory elektronów, emitowa-
nych przez rozgrzan¹ ka-
todê i biegn¹cych w kie-
runku anody, s¹ zakrzy-
wiane w polu magnetycz-
nym. Elektrony te trafiaj¹ do wnêk rezonansowych ano-
dy, a powstaj¹ce przy tym mikrofalowe promieniowanie
elektromagnetyczne wyprowadzane jest nastêpnie fa-
lowodem do przestrzeni wewn¹trz zamkniêtej metalo-
wej komory, w której umieszcza siê podgrzewane pro-
dukty.
II wojny œwiatowej, kiedy amerykañski uczony Per-
cy Le Baron Spencer, wizytuj¹cy swoje laboratorium
w firmie Raytheon Company, zatrzyma³ siê na chwilê
przed zestawem radarowym z dzia³aj¹cym magnetro-
nem. Spencer zauwa¿y³ w pewnym momencie, ¿e cze-
koladowy batonik w jego kieszeni zacz¹³ miêkn¹æ. Jako
doœwiadczony wynalazca (mia³ na swoim koncie 120
patentów) zacz¹³ natychmiast robiæ ró¿ne eksperymen-
ty. Wkrótce potem opatentowa³ metodê mikrofalowej
obróbki artyku³ów ¿ywnoœciowych i zbudowa³ pier-
wszy piec mikrofalowy. Przekazywana jest anegdotycz-
na historia, ¿e Charles Adams (prezes firmy Raytheon)
kaza³ swojemu kucharzowi przygotowywaæ potrawy na
tym urz¹dzeniu, ale zdegustowany kucharz na znak
protestu zrezygnowa³ z tej pracy.
Po czterech latach intensywnych prac rozwojo-
wych pojawi³a siê
w roku 1953 pierwsza kuchnia
mikrofalowa o nazwie „Radarange”, wa¿¹ca ponad
340 kg i maj¹ca prawie 2 m wysokoœci
. Pocz¹tkowo
takie urz¹dzenia by³y wykorzystywane w restaurac-
jach, wagonach restauracyjnych lub na statkach pasa-
¿erskich, gdzie trzeba by³o szybko podgrzewaæ du¿e
iloœci potraw (w tym celu czasem wyposa¿ano je do-
datkowo w transportery taœmowe). Wreszcie w 1967
roku zadebiutowa³a domowa kuchenka mikrofalowa
Amana-Raytheon.
Sam „piekarnik” jest zamkniêtym, metalowym
pud³em, do wnêtrza którego wprowadzane jest falowo-
dem promieniowanie elektromagnetyczne z magnetro-
nu. Na dnie tego pud³a z regu³y znajduje siê obrotowa
podstawa, na której umieszcza siê pojemnik z potraw¹
poddawan¹ obróbce termicznej. Pud³o „piekarnika”
musi byæ szczelnie zamkniête, tak aby promieniowanie
elektromagnetyczne nie mog³o wydostawaæ siê na
zewn¹trz. Dlatego drzwiczki mikrofalówki maj¹ metalo-
w¹ siatkê za szyb¹, przez któr¹ mo¿na obserwowaæ
przebieg gotowania. Jest tak¿e system blokad, powo-
duj¹cych wy³¹czenie kuchenki np. przy próbie otworze-
nia drzwiczek.
Mikrofale wnikaj¹ w potrawê na g³êbokoœæ pa-
ru centymetrów, a oddzia³uj¹c na zawarte w niej
cz¹steczki wody, pobudzaj¹ je do drgañ. Tarcie mole-
ku³ o siebie wytwarza ciep³o, które stopniowo roz-
chodzi siê w ca³ej objêtoœci potrawy.
Mikrofale o d³ugoœci oko³o 12 cm, które falowo-
dem s¹ wprowadzane do wnêtrza komory, ulegaj¹ od-
biciom od jej metalowych œcianek. Powstaj¹ przy tym
fale stoj¹ce, przez co w ró¿nych miejscach wewn¹trz
komory nastêpuje wiêksze lub mniejsze skupienie
energii elektromagnetycznej. Wewnêtrzne œcianki ko-
mory czêsto maj¹ wypuk³oœci dodatkowo rozpraszaj¹ce
fale elektromagnetyczne. W celu lepszego i równomier-
niejszego rozprowadzania energii wewn¹trz potrawy
naczynie, w którym siê ona znajduje, umieszcza siê na
wspomnianym ju¿ obracaj¹cym siê talerzu. Wiêkszoœæ
wspó³czesnych mikrofalówek ma dodatkowo element
grzej¹cy (¿arnik) do uzyskiwania efektu tradycyjnego
grillowania, a niektóre modele maj¹ oprócz tego wymu-
szony obieg gor¹cego powietrza.
Magnetron pracuje zawsze z tak¹ sam¹ moc¹,
ale impulsami. Zmieniaj¹c czêstoœæ tych impulsów,
mo¿na uzyskiwaæ zmianê efektywnej mocy mikrofa-
lówki.
I tak np. przy funkcji rozmra¿ania, czêstoœæ im-
pulsów (a zatem i efektywna moc) jest niewielka. Dziê-
28
! "#$%&'$()*+
P
omys³ zrodzi³ siê podobno nied³ugo po zakoñczeniu
!
magnetron
ki temu stopniowo rozmra¿ane s¹ ró¿ne obszary pro-
duktu, a w przerwach miêdzy impulsami zachodzi wy-
miana ciep³a pomiêdzy ju¿ rozmro¿onymi miejscami
i miejscami jeszcze zimnymi.
aby napêd talerza jej nie obraca³, a na niej k³adzie siê
zwil¿ony wod¹ papier faksowy. Potem mikrofalówkê
wystarczy w³¹czyæ na krótki okres, a¿ na papierze zacz-
n¹ pojawiaæ siê ciemne plamy. To s¹ w³aœnie miejsca,
w których wystêpuje najwiêksze skupienie energii mik-
rofal i w nich woda w papierze nagrzewa siê najbar-
dziej. £atwo te¿ zrozumieæ, dlaczego niezbêdny jest ob-
rotowy talerz. Eksperyment mo¿na powtórzyæ, k³ad¹c
na wilgotnym papierze faksowym du¿¹ stalow¹ kulkê,
która bêdzie na swój sposób deformowa³a rozproszone
pole fal elektromagnetycznych.
EKSPERYMENTY
W bardzo prosty sposób mo¿na zobaczyæ, jak
w przybli¿eniu wygl¹da rozmieszczenie gor¹cych
i ch³odnych obszarów wewn¹trz mikrofalówki. Potrzeb-
ny jest do tego stosowany w telefaksach papier ter-
miczny i p³aska p³ytka np. z porowatego styropianu.
Styropianow¹ p³ytkê umieszcza siê na dnie komory, tak
-*."%#,
,$-#$./*+)'#+)$*+ *'
)$'0$,$+*1-'#$%$1+
++++ $2)+)2+*&$-3
*1 4*%)$*1%)'#1)$*3
1*-&+ 5,$'%)$16.$
-+#$1+,#$&6.$-#$*
*1-#&47*).* )$1#$%3
-+-&* ',$*#)',3
1-$*-* $1)$.*#$1+,1
#$&%),+$1*%#*#1*',#)
',1,6*$+*$%++#$2*+'%$&
)$*+ 8'%$%%* $$1
$,)$',1*)&-)*247
9 :$,&1$,;*)&-)*2*1#$*3
-&-&#()*''$1,$*%3
'$()* )+',$.*-#$-
-$%6'*1'$1 %/'
*1)&',$%'/%<'$1;-,
)$=)$))> 9%))6.$1'*-&
'*#1*%-*,#)',1,$%
)$.** 1)$1 * ?$ --$%3
*#$*-1',$ $#$1#'<6/* )-
#$* #$*)*1%*1@#$(3
-$*A%-B$-*- "-*51/
29
1
W Internecie mo¿na
znaleŸæ ca³y szereg opisów
eksperymentów przepro-
wadzanych w mikrofalów-
ce. Jednym z najprostszych
jest umieszczenie wew-
n¹trz niepotrzebnego ju¿
kr¹¿ka CD. Po uruchomie-
niu urz¹dzenia mo¿na ob-
serwowaæ efektowne b³ys-
ki pojawiaj¹ce siê na ca³ej
jego powierzchni. Oczy-
wiœcie po takim ekspery-
mencie kr¹¿ek CD nie na-
daje siê ju¿ do u¿ytku.
Uwaga!
Do mikrofalówki
nie nale¿y wstawiaæ porce-
lanowych naczyñ ze z³oce-
niami, bo mog¹ one ulec
zniszczeniu!
Inne doœwiadczenie polega na
umieszczeniu w kuchence ¿arówki,
której cokó³ jest zanurzony w wodzie
czêœciowo wype³niaj¹cej szklankê. Po
w³¹czeniu mikrofalówki mo¿na obser-
wowaæ, jak po paru sekundach ¿a-
rówka zaczyna œwieciæ. Je¿eli mikro-
falówka jest nastawiona na ma³¹ moc,
wtedy mo¿na zaobserwowaæ zapala-
nie siê i gaœniêcie ¿arówki, w tempie
impulsów pracy magnetronu.
%%/
"
!
#
$
%
&
$
'()*# &+
Jednak najciekawszy ekspery-
ment polega na wstawieniu do mikro-
falówki talerzyka, na którym zosta³o
umieszczone nadciête na pó³ i roz³o-
¿one jak otwarta ksi¹¿ka du¿e winog-
rono (mo¿liwie bez pestek). Obie po-
³ówki winogrona powinna ³¹czyæ
cienka skórka. Po oko³o 10 sekundach
grzania nastêpuje b³ysk rozrywaj¹cy
obie po³ówki. Czasami obserwuje siê
powstawanie ob³oczka œwiec¹cej
plazmy, przypominaj¹cego piorun ku-
listy. Zjawisko to mo¿na wyjaœniæ,
zak³adaj¹c, ¿e po³¹czone ze sob¹ po³ówki winogrona
tworz¹ coœ w rodzaju anteny dipolowej o wymiarach
wspó³miernych z d³ugoœci¹ fali magnetronu. Oczywiœ-
cie najlepsze efekty da siê zaobserwowaæ, umieszcza-
j¹c winogrono w miejscach najgorêtszych, bez obraca-
j¹cego siê talerza. Niestety, po takich eksperymentach
mo¿e zachodziæ potrzeba starannego oczyszczenia
wnêtrza kuchenki, bo spalony cukier z winogronka zos-
tawia brudne œlady.
4
&
,
-.
&
-/.0.&
&
.1
&
.234&
.(34&
"
5
#
678)
9
:67
Uwaga!
Mikrofalówk¹ trzeba siê pos³ugiwaæ umiejêt-
nie, œciœle przestrzegaj¹c zasad podawanych w in-
strukcjach obs³ugi. Szczególn¹ uwagê nale¿y zwróciæ
na mo¿liwoœæ przegrzania wody. W mikrofalówce mo¿-
na podgrzaæ wodê do temperatury wy¿szej od 100 stop-
ni C,choæ szklanka jeszcze bêdzie siê wydawa³a nie
tak gor¹ca!
Taka przegrzana woda po wyjêciu naczy-
nia z kuchenki mo¿e gwa³townie zawrzeæ
, a ponie-
wa¿ towarzyszy temu gwa³towne powstawanie pary
wodnej – mo¿e w ca³ej swej masie wyprysn¹æ z naczy-
nia, a to grozi okropnym poparzeniem! Eksplozjê mo¿e
spowodowaæ np. próba w³o¿enia do szklanki z przeg-
rzan¹ wod¹ torebki z herbat¹ albo wystarczy stukniê-
cie o blat sto³u. W ¿adnym przypadku nie wolno wsta-
wiaæ naczynia z gor¹c¹ wod¹ powtórnie do kuchenki,
aby siê podgrza³a. Ryzyko, ¿e w efekcie uzyskamy wo-
dê bardzo przegrzan¹, jest wysokie.
Jednostki u¿yte w tabeli:
1 THz (teraherc) = 10
12
Hz
1 GHz (gigaherc) = 10
9
Hz
1 MHz (megaherc) = 10
6
Hz
1 kHz (kiloherc) = 10
3
Hz
1 Hz (herc) = 1 Hz
30
2
3
Plik z chomika:
Uriziel2500
Inne pliki z tego folderu:
Rosyjskie baśnie ludowe.doc
(44 KB)
Caine_Rachel_-_Wampiry_z_Morganville_5_-_Pan_złych_rządów.doc
(877 KB)
Wampir_z_mgieł‚_-_Christie_Golden(1).jar
(339 KB)
Wampir_z_mgieł‚_-_Christie_Golden.jar
(339 KB)
Melissa_De_La_Cruz_-_Błękitnokrwiści.pdf
(1342 KB)
Inne foldery tego chomika:
! Poradniki
! Wyd. Armoryka
! Zakłady bukmacherskie
!! SZYBKA NAUKA
+18
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin