Конспект научно-исследовательской деятельности школьников в старших классах

по теме «Использование электромагнитных волн в СВЧ-печи»

Автор: Калягина Мария Алексеевна, учитель физики МБОУ «Школа №124»,

г. Нижний Новгород

Описание работы: предлагаю вам конспект научно-исследовательской деятельности

школьников

в

возрасте

15-17

лет

(9-11

класс)

по

теме

«Использование

электромагнитных волн в СВЧ-печи». Данная работа будет полезной

учителям

основной и средней школы.

Вашему вниманию предлагается конспект работы научного общества учащихся

старших классов. Научно-исследовательской деятельности школьников направлена

на

формирование

системы

научного

взгляда

на

окружающий

мир,

развитие

у

школьников интереса к глубокому изучению науки.

Конспект по теме «Использование электромагнитных волн в СВЧ-печи»

Электромагнитные волны в настоящее время прочно вошли в нашу жизнь и

был, например, при работе микроволновой печи. Рассмотрим ее работу. Помещая

кусок мяса в переменное электромагнитное поле, в нем как и в металле, можно

индуцировать токи Фуко, протекание которых приведет к преобразованию энергии

электромагнитного поля в джоулево тепло и, следовательно, к и тепловой обработке

мяса.

Но не всякой электромагнитной волной удается зажарить отбивную. Поэтому

выполняются некоторые условия: поле должно быть достаточно интенсивным; в ее

объеме должно укладываться целое число длин полуволн. Возбуждая в таком объеме

электромагнитные

колебания

нужной

частоты,

получаем

резонатор

со

стоячей

электромагнитной волной, узлы которой расположены на его стенках. Именно таким

резонатором,

совмещенным

с

миниатюрными

излучателями

–

является

микроволновая,

или,

СВЧ-печь

(сверхвысокочастотное

излучение

-

СВЧ).

Стандартная частота ν=2150 МГц, что соответствует длине волны λ=14 см. В СВЧ-

печи наблюдается – скин-эффект. Так называют свойство высокочастотных токов

протекать в поверхностном поле в проводника. Оценивая эффективную глубину

проникновения поля в проводник, получим δ≈1 см, следовательно, прожарится мясо

толщиной не более 1см.

В СВЧ-печи нельзя сварить всмятку сырое яйцо. Поместим яйцо в печь. После

включения

регулятора

мощности

внутри

яйца,

по

жидкому

его

содержимому,

начинают течь токи Фуко. Содержимое очень быстро нагревается, и начинается

видением газов. Им не дает возможности истечь твердая скорлупа. Давление растет,

и происходит взрыв.

Примечание:

«Не

сушите

в

микроволновке

кошек

и

маленьких

собачек»

-

из

американской инструкции к использованию микроволновой печи.