图解微波炉工作原理

2023年4月25日发(作者：全球家具品牌排行榜前十名)

技术解剖：图解微波炉工作原理(组图)

2008年12月31日09:27来源：环球科学

撰文：马克·菲谢蒂（Mark Fishetti） 翻译：詹浩

偶尔关注一下身边那些不起眼的小玩意儿，也会很有趣。普通的微波炉甚至比鞋子还便宜，但它却能将电源插座输出的220V

电压提升到3,000V以上，在一两分钟内安全地烹饪好食物。而且，我们还能通过透明的炉门观看食物烹饪过程。

微波炉的关键部件是磁控管（magnetron）。这个名字听起来像是某部科幻电影中的军事装备——这种先进真空管所产生

的微波确实威力巨大，足够用于军用雷达（这也是研制磁控管的最初目的）。

微波炉不是用火焰或线圈产生的热量从外部加热食物，而是让微波穿透食物，在其内部产生热量。

自上世纪50年代以来，微波炉走入了人们的生活，然而有些人似乎仍旧对这一技术感到担忧，他们担心微波会通过炉门

飞射出来，危害我们的身体——特别是我们的眼睛。其实这种情况不会出现，因为微波会被嵌埋在炉门玻璃夹层中的金属丝

网反射回去。美国弗吉尼亚大学物理学教授路易斯·A·布卢姆菲尔德（Louis A. Bloomfield）说：“金属丝网的孔洞比微波波

长小很多，因此它可以起到实体金属反射镜一样的作用。”

若干年前，一些营养学家担心微波会破坏食物中的营养成分。但是，一些研究却得出与此相反的结论：所有的烹饪方法都

会破坏维生素，破坏程度视温度高低和烹饪时间长短而定。大多数研究表明，微波炉不会产生极端高温，与燃气灶或烤箱相

比，它所需要的烹饪时间实际上更少。用煮的方法加热食物，对维生素和营养成分的破坏反而特别严重。

微波炉是否会影响Wi-Fi网络？这是最近出现的一种担忧。严格密封的微波炉不会出现这种情况，因为电磁波辐射无法从

微波炉中泄漏出来。但是极少量微波的泄漏仍可能带来一 些干扰。布卢姆菲尔德说：“无线传输对电磁辐射极为敏感，十亿

分之一数量级的泄漏量对我们的身体来说决不会有丝毫感觉，但是会使Wi-Fi信号受到影响。”

水分子存在于大多数食物中。水分子的“两端”分别带有正电荷和负电荷。电场会使水分子的正电荷端指向同一个方向。微波

电场的正、负极方向每秒钟转换49亿次，水分子也不停地随之转换方向。随着水分子不断转向，彼此发生碰撞，相互摩擦

进而产生热量。陶瓷和玻璃容器中不含水分，因而不会发热，但变热的食物会通过热传导使它们变热。

变压器、二极管和电容器将民用电从220V提升到3,000V以上，通过导线将高压电送往磁控管。磁控管产生微波，微波

由天线送出，经由波导管（waveguide）进入炉腔，炉腔的金属腔壁不断反射微波。旋转的玻璃托盘会让食物均匀受热。一

些型号的微波炉中没有玻璃托盘，但波导管端部有一个旋转小叶片，它能将微波完全散布开。

高压电被传送到阴极灯丝。灯丝变热后便会发射出电子，这些电子被外围带正电的阳极板吸引。一些大磁铁块施加的磁场

使向外流动的电子云旋转。在旋转的过程中，电子云形成轮辐状，从阳极板之间的每一个空腔中穿过。移动着的电子云“轮

辐”将负电荷传递给空腔，此后负电荷又会在下一个“轮辐”到达之前流出空腔。负电荷的反复增减在空腔内产生出2.45千兆

赫兹的振荡电磁场。磁控管上的天线以这一频率发生谐振，从其顶部尖端发射出微波——这和无线电传输天线的原理几乎一

模一样。

你知道吗？

◆呼呼声：微波炉发出的呼呼声与磁控管无关，磁控管的谐振频率很高，远高于人耳所能听见的声音频率。这种噪声来自

用于给磁控管降温的风扇。

◆嗡嗡声：微波炉还会产生一种嗡嗡声。这种噪声来自于变压器、二极管和电容器。它们在将电源插座50赫兹电流的电

压逐渐升高时会产生振动，发出嗡嗡声。

◆火花：大家都认为金属物件会导致微波炉内部产生火花，但是情况并非完全如此。实际上微波炉的腔壁就是金属制造的。

火花由带电粒子积聚而引起，当很短距离上电压发生大幅度改变时，这些带电粒子就会突然发出弧光。一块扁平的圆形金属

盘，会让电荷分散到周围空间中，防止电荷堆积；那些可用微波炉加热的比萨饼托盘，或者是三明治套袋，上面就有一种金

属涂层，它们会变得很热，把食物烤熟，却不会产生火花。但是一些带有尖端的金属物件，例如叉子的叉尖或铝箔的许多薄

边，便会集聚电荷，还会导致局部电压下降，这样便会产生电晕放电（corona discharge），也就是我们看见的火花。

◆解冻：以前的微波炉在“解冻”或低功率模式下工作时，并不是采用调节磁控管功率大小的方法，而是靠不断打开和关闭

磁控管来实现。因此，在烹饪的过程中，磁控管是断断续续地满负荷工作的，我们用耳朵就可以清楚地听到它的不断开启和

关闭。一些新型微波炉采用了一种脉宽调制器（pulsewidth modulator），这块巨大的电路板能调节变压器的功率，从而减

小微波炉的功率。

微波炉和光波炉的区别

微波炉就是用微波来煮饭烧菜的。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量不仅比通常的无线电波大得多，而且还很有"个性"：

微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材料，但不会消耗能

量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，其能量反而会被吸收。

微波炉正是利用微波的这些特性制作的。微波炉的外壳用不锈钢等金属材料制成，可以阻挡微波从炉内逃出，以免影响人们

的身体健康。装食物的容器则用绝缘材料制成。微波炉的心脏是磁控管。这个叫磁控管的电子管是个微波发生器，它能产生

每秒钟振动频率为24.5亿次的微波。这种肉眼看不见的微波，能穿透食物达5cm深，并使食物中的水分子也随之运动，剧

烈的运动产生了大量的热能，于是食物"煮"熟了。这就是微波炉加热的原理。用普通炉灶煮食物时，热量总是从食物外部逐

渐进入食物内部的。而用微波炉烹饪，热量则是直接深入食物内部，所以烹饪速度比其它炉灶快4至10倍，热效率高达80%

以上。目前，其他各种炉灶的热效率无法与它相比。

而微波炉由于烹饪的时间很短，能很好地保持食物中的维生素和天然风味。比如，用微波炉煮青豌豆，几乎可以使维生素C

一点都不损失。另外，微波还可以消毒杀菌。

使用微波炉时，应注意不要空"烧"，因为空"烧"时，微波的能量无法被吸收，这样很容易损坏磁控管。另外，人体组织是含

有大量水分的，一定要在磁控管停止工作后，再打开炉门，提取食物。

有关专家指出，用光波微波炉（光波炉）烹调能保证食物的营养不流失。光波炉工作原理是光波、微波的组合加热。微波由

内而外加热，光波由外往内加热，确保了受热高效、均匀。该技术的应用，能让炉腔内的温度在瞬间达到高温，杀灭各种有

害病菌，食物营养几乎不流失，能保持食物的原汁原味！由于微波烹调不需翻炒，人们还可以像酒店大厨一样做各色精致的

拼盘，做到色、香、味俱全。

微波、光波组合的超高温免除了病毒细菌的感染，让食物各种营养得以完整保留；封闭式烹调还杜绝了有害物质的生成，

光波炉煮出来的菜当然无“污染”，更自然！

光波炉又叫光波微波炉，它和普通微波炉的最大区别，就在于其加热方式。普通的微波炉，内部的烧烤管普遍使用铜管

或者石英管。铜管在加热以后很难冷却，容易导致烫伤；而石英管的热效不太高。

目前市面上有很多微波炉宣称自己是光波炉，其实，光波指的是“卤素管(即光波管)加热”，是微波炉的一种辅助功能，只

对烧烤起作用。市场上的光波炉都是光波、微波组合炉。光波炉在进行微波加热的时候和传统微波炉没有任何不同。二者的

不同之处在于它们的“烧烤”功能。

光波炉的烧烤管由石英管或者铜管换成了卤素管（即光波管），能够迅速产生高温高热，冷却速度也快，加热效率更高，而

且不会烤焦，从而保证食物色泽。从成本上来讲，光波管成本只比铜管或者石英管增加几元钱，所以，现在光波管在微波炉

技术上的使用非常普遍。

实质：光波是微波炉的辅助功能，只对烧烤起作用。没有微波，光波炉只相当于普通烤箱。市场上的光波炉都是光波、微

波组合炉，在使用中既可以微波操作，又可用光波单独操作，还可以光波微波组合操作。也就是说，光波炉兼容了微波炉的

功能。

一、光波炉以其方便快捷，健康环保，迅速进入寻常百姓家，成为家庭的“贤内助”。但“贤内助”也有自己的脾性，烹饪时要

注意以下一些问题：

1、在光波炉内可使用多种耐高温容器，但如果选择了微波烹调火力，最好不要使用金属或带金属的容器。因为金属对微波

有反射作用，不仅使食物较难熟，被反射的微波还会损坏微波炉的部件，影响使用寿命。

2、若烹饪冷冻食品，要先解冻。解冻时应注意：

①使用微波低功率档，使之均匀解冻；

②对一些厚薄不一的食品，在解冻到一半时，为防止某部分煮熟，可先停止解冻，用铝箔纸将薄处包好，再继续解冻；

③一次解冻的食品不宜太多，也不宜太厚，肉类食品的厚度最好不超过3厘米，其它食品的厚度不超过5至7厘米。

3、忌用光波炉加热密封的罐装、袋装食品，这容易造成密封品爆炸破裂，但特殊标明的微波食品除外。如果为防止水分蒸

发，在装食物的容器上加上保鲜膜，应刺上一些小孔。

4、忌用光波炉油炸食品。油炸食品一般要求缓缓加热进行，而光波和微波加热速度都很快，容易发生危险

光波炉的烹饪原理及特点：

1.热旋风对流，是食物最彻底的均匀受热方式,他可以让食物全方位受热, 解决了普通烤炉加热不均匀的缺点,并提高了热效

率.

2.对流热分子的高度穿透力，在快速将食物热熟的同时，百分之百杀菌 且不破坏食物营养组分,保持烹饪后食物中的充足水

份,原汁原味，营养极易被人体吸收。

3.充分运用玻璃容器的空间，创意各种煮食方式，烹饪出各种美味、 美容、保健食物，玻璃容器可取出清洗。

4.功能多，烧、烤、煎、蒸、焗、烘、爆、消毒、再加热样样皆能。

5.无油烟煮食，无辐射污染降脂肪创意，再加热应用…，

他能使食物保持原汁原味、营养保健，新一代光波炉产品给家庭带来健康，为煮食添加乐趣, 使现代健康家庭的必须品.

热波炉：

全透明的玻璃容器,让您全程观察烹饪过程,享受烹饪的乐趣;

分体式设计,方便清洗,有效防止电器内细菌的滋生,干净卫生;

旋风式设计,形成均匀、持续的热旋风, 使所烹饪食物均匀受热,充分利用了热能; 科学、人性化的定时和温控设定,使您烹饪时

一步到位,简单、方便;

烹饪功能齐全,具备煎、炸、烤、烘、焗、蒸、西式拌炒、加热、解冻、消毒等10多种功能, 实现了微波炉和电烤箱所不能

实现的功能, 足以取代目前常用的10多种家用电器;

微波炉原理

微波炉就是用微波来煮饭烧菜的工具他和其他的炉子不同。微波是一种电磁波。这种电磁波的能量很大，

微波一碰到金属就发生反射，金属根本没有办法吸收或传导它；微波可以穿过玻璃、陶瓷、塑料等绝缘材

料，但不会消耗能量；而含有水分的食物，微波不但不能透过，微波上所携带的能量就会被水分子所吸收

产生很高的热量，这样食物熟了，下面我们来具体的探讨一下微波炉原理。

微波炉的频率是2450MHz ，电场方向每秒钟变化24.5 亿次，其生成的热量之大是可想而知的。微波

炉原理是由一种电子真空管——磁控管，产生2450MHz 的超短波电磁波，通过微波传导元件——波导管，

发射到炉内各处，通过发射、传导、被食物吸收，引起食物内的极性分子（如水、脂肪、蛋白质、糖等）

以每秒 24.5 亿次的极高速振动．并由振动所引起的摩擦使食物内部产生高热，将食物烹熟，下面是详细

的微波炉的原理图，希望对你有所帮助。

微波炉的磁控管将电能转化为微波能，当磁控管以 2450MHZ 的频率发射出微波能时， 置于微波炉炉

腔内的水分子以每秒钟 24.5 亿千次的变化频率进行振荡运行，产生高频电磁场的核心元件是 磁控管。食

物分子在高频磁场中发生震动， 分子间相互碰撞、 磨擦而产生热能，结果导致食物被加热。这就是微波

炉原理 。

被加热的介质一般可分为无极性分子电介质和有极性分子电介质 。要进一部了解微波炉原理必须要

掌握下面的知识,本页都全面的介绍了地址:/dianzi/ .有极性分子在没有外加

电场时不显示极性。如果将这种介质放在外加电场中，每个极性分子会沿着电场力的方向形成有序排列，

并在电介质表面会感应出相反的电荷，这一过程称为极化。外加电场越强，极化作用也越强。当外加电场

改变方向时，极性分子也随之以相反的方向形成有序排列。若外加的是交变电场和磁场，极性分子将被反

复交变磁化，交变电场的频率越高，极性分子反复转向的极化也就越快。此时，分子热运动的动能增大，

也就是热量增加，食物的温度也随之升高，微波炉便完成了电磁能向热能的转换。

简单的说，微波炉原理就是在微波炉里面安装有一个微波发生器，该器件能产生频率非常高的电

磁波，而电磁波是变化的磁场和变化的电场交替变换产生的，在高频率交替变化的电磁场作用下，食物分

子中的正负带电微细粒子也随电磁场的变化而不断来回运动，教科书上称这叫极化，在反复极化的作用下，

食物内释放大量的热能，故在微波炉内，食物都是从内部熟开来的，而金属外壳能有效屏蔽电磁波，所以

在使用微波炉的时候严禁将炉门打开，否则将造成室内所有水分快速气化，引起爆炸或者对人引起炭化。