Comment fonctionne un four à micro-ondes? sous-titres en français

Le fonctionnement d\‘un micro-ondes. EngineerGuy Series #4 Le four micro-onde est un exploit remarquable de l\‘ingénierie. La rapidité de chauffage qui rends les micro-ondes populaire est rendu possible par la puissance délivrée à partir de ce tube à vide. Pour avoir une vision d\‘ensemble du tube à vide, prenons l\‘exemple de cette radio. De plus en plus, les petits transistors et les puces électroniques remplacent les tubes à vide, mais il est encore trop tôt pour les exposer dans un musée. Les puces électroniques peuvent difficilement remplacer les tubes à vides.

00:37 - Par exemple, dans le chauffage des aliments. Un four à micro-ondes contient trois principaux composants Le tube à vide, appelé un magnétron il génère l\‘énergie qui réchauffent les aliments. Un guide d\‘onde caché dans la paroi de l\‘appareil permettant de diriger l’énergie vers la nourriture ainsi qu\‘une chambre contenant l\‘élément à réchauffer et nous protégeant ainsi des radiations émissent. En principe, un four à micro-ondes chauffe de la même façon que n\‘importe quel autre type de transfert de chaleur. Au niveau moléculaire, il y a transfert d\‘énergie qui entraîne le mouvement accru des molécules dans une substance.

01:18 - A l\‘oeil nu, on observe cette augmentation des mouvements comme une élévation de la température. Dans le cas d\‘un four traditionnel, ou d\‘un poêle, on chauffe l\‘aliment en plaçant une casserole sur le brûleur ou directement dans le four où les parois chauffent la nourriture, qui ainsi cuit l\‘extérieur de l\‘aliment. L\‘intérieur de la nourriture, quant à elle, cuit par transfert de chaleur entre la surface de l\‘aliment et son intérieur. A contrario, l’énergie du magnétron pénètre dans l\‘aliment, de ce fait, la masse entière de l\‘aliment peut être cuisiné en même temps. Comment y parvient-il ? Notre aliment est composé d\‘eau, cette molécule étant chargée positivement à une extrémité, et négativement à l\‘autre.

01:48 - Pour donner plus d\‘énergie à ces molécules, on les exposent aux ondes électromagnétiques qui émanent du tube à vide. Par définition, les ondes ont des champs électriques et magnétiques qui changent rapidement de direction. Dans le cas de ce four, la direction des champs changent 2 milliards 450 millions de fois en une seconde. L\‘eau essayera alors de s\‘aligner avec les radiations du champs électrique. Le changement de champs ébranle les molécules d\‘eau s\‘agitant de plus en plus et le frottement moléculaire qui en résulte produira de la chaleur brisant ainsi les liaisons hydrogènes entre les différentes molécules d\‘eau.

02:17 - Maintenant, vous pouvez avoir une idée de la longueur d\‘onde de l’énergie émisse par le magnétron en utilisant du fromage. Ici, vous pouvez voir les parties où le fromage a été complétement chauffé, et les autres parties ou celui ci a été que partiellement chauffé. Les parois métalliques du four ne réfléchissent que les ondes d\‘une longueur qui s\‘adaptent à l\‘intérieur du four. Cette onde stationnaire provoque des endroits chauds et \“froids\” à l\‘intérieur du four. Le modèle 3D de ces ondes et l\‘emplacement qu\‘aurait les endroits chauds et froids, à l\‘intérieur du four est difficile à prévoir, cependant le principe peut être vu en réalisant l\‘expérience sur un plan linéaire.

03:00 - Les pics de l\‘onde représentent la plus grande énergie de celle ci, tandis que les noeuds rouges correspondent aux endroits \“froids\” de la chambre. Si je mesure la distance entre les deux différentes tâches de fromage fondu je trouve aux alentours des 6,4cm. Ce serait la moitié de la longueur d\‘onde la distance entre les noeuds et c\‘est à peu près la longueur d\‘onde réelle des rayonnement micro-ondes utilisées. En utilisant ces micro-ondes, je peux estimer la fréquence de rayonnement des micro-ondes. La fréquence est liée à la longueur d\‘onde par la vitesse de la lumière.

03:27 - En pratique j\‘obtiens un résultat ayant seulement 4 ou 5 pour cent d\‘erreur avec la théorie. Pas mal pour une mesure primitive ! Maintenant, la véritable ingénierie dans le four à micro-ondes consiste à créer le magnétron qui génère des ondes radio haute puissance. C\‘est vraiment un dispositif étonnant et révolutionnaire. Le tube à vide est à l\‘intérieur, ici. Là, des ailettes de refroidissement de minces morceaux de métal qui dissipent la chaleur que le magnétron délivre. Les éléments clés sont ces deux aimants et le tube à vide.

04:01 - J\‘en ai un autre où vous pouvez voir l\‘intérieur. Vous appliquez une tension importante entre le filament intérieur et l\‘extérieur circulaire en cuivre. Cette tension éjectent les électrons hors du centre du filament et ils volent vers la section circulaire en cuivre. Le filament est fait de tungstène et de thorium. Tungstène, car il peut supporter des températures élevées et le thorium, parce que c\‘est une bonne source d\‘électrons.

04:22 - Les aimants courbent la trajectoire des électrons qui, de ce fait reviennent vers le centre du filament. Nous ajustons la force magnétique, de sorte que les électrons en orbite effleurent l\‘ouverture de ces cavités. Comme soufflant sur une bouteille de boisson gazeuse à moitié rempli pour la faire siffler, cela crée une onde oscillante = le rayonnement micro-onde qui chauffe les aliments. Il est simplement stupéfiant que ces cavités peuvent être faites avec une grande précision, pour un faible coût, avec une fiabilité incroyablement élevé. Je suis Bill Hammack, \“l\‘EngineerGuy\“. Cette vidéo a été réalisé d\‘après un chapitre du livre \“Eight Amazing Engineering Stories\“.

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