¿La potencia de salida de un microondas es proporcional a la masa de su contenido?

Así que finalmente he llegado a probar esto.

Utilizando este vatímetro Probé 0, 1, 2 y 4 tazas de agua en un recipiente de plástico.

En general, hubo una diferencia de aproximadamente 1 vatio entre cualquier cantidad de agua, incluida la vacía.

Pensamiento simple o experimento práctico:

Si tiene razón, el tiempo de calentamiento para llevar el agua al punto de ebullición es independiente de la cantidad de agua. Una taza durará hasta dos.

Si tienes razón, dos tazas de agua tardarán el doble en hervir.

¿La potencia de salida de un horno de microondas es proporcional a la masa de su contenido? No. El magnetrón desarrolla una cierta intensidad de campo electromagnético (voltios por milímetro o como se mida) como cualquier transmisor de radio. Probé el experimento, midiendo el consumo de energía para 2 tazas de agua, 4 y 8, fue idéntico: 1380 vatios para una unidad con una potencia nominal de 700 vatios. Esto es sobre lo que esperaríamos teniendo en cuenta las pérdidas ( la mayoría de los transmisores de radio son aproximadamente 50% eficientes).

Cuando se opera un transmisor, hay una especificación llamada relación de onda estacionaria, que determina qué tan bien combinada está la fuente con la carga. Si la carga se adapta perfectamente, absorbe toda la salida, independientemente de cuánta potencia sea. Si está mal adaptado, parte de la energía se "refleja de nuevo" y genera un voltaje en fase en el terminal de salida del dispositivo.

Si esta potencia reflejada hace que se exceda la tensión de seguridad máxima del dispositivo de salida, se activará. También es posible que una carga no coincidente consuma demasiada corriente, por lo que el dispositivo se autodestruirá por sobrecalentamiento.

En esencia, tienes X cantidad de vatios que salen, los cuales serán bien absorbidos por una carga, o estresarán el dispositivo (magnetrón en este caso) y probablemente lo dañen o destruyan. La potencia de salida no se modifica y el consumo de entrada no se modifica. Es como conectar un motor eléctrico a una carga: detenga el motor y podría quemarse, descargarlo y podría sobrecargarse y dañarse a sí mismo.

Esto es cierto para todas las formas de emisión de ondas de radio.

Adición: Todos los dispositivos también tienen pérdidas, por lo que incluso si "hace girar las ruedas" seguirá consumiendo y gastando algo de energía. En el caso de un amplificador de audio de Clase A, esto es el 50% de la potencia de entrada. En algunos sistemas es más, en otros menos. Ya que un magnetrón no es ideal, simplemente va a atraer algo de energía sin importar qué.

Un magnetrón que calienta los alimentos produce una frecuencia de aproximadamente 2.5 GHz. Se forma una antena dentro del horno y según las teorías de la antena, más allá de una longitud de onda, se genera una onda electromagnética verdadera y se produce una potencia real. Una longitud de onda es de unos 120 mm. Este poder se hace y desaparece para siempre, así que, a menos que haya algún tipo de reflexión cerca de la placa de la antena, estimo que la potencia tomada por el magnetrón será bastante constante, ya sea que haya comida dentro o no. No lo intentes en casa.

El agitador distribuye las microondas a un área más grande dentro del horno por reflexión. Una vez que han salido de este punto, no hay vuelta atrás para ninguna reconciliación energética.

Cuando se enciende el horno, el magnetrón emite una onda transversal electromagnética en la cavidad. Tan pronto como la onda EM llena la cavidad, comienza a golpear las paredes y se refleja, ahora se forma la onda estacionaria. En onda estacionaria, el campo E y el campo H están desfasados 90 grados, lo que significa que no se transfiere potencia real, solo rebota de pared a pared y al magnetrón, donde el campo E está exactamente en fase y magnitud como el campo producido por el magnetrón, esto implica que no hay una diferencia potencial y que la emisión está bloqueada. Cuando hay un elemento en la cavidad, entonces dobla la onda estacionaria, de manera que el magnetrón "ve" la carga y la onda TEM adicional se superpone a la onda estacionaria existente. En la práctica, la onda estacionaria actúa como un canal conductor y "trae" la carga conectada a la fuente sin cables.

Una forma sencilla de obtener la respuesta es colocar un lector actual entre el enchufe y su microondas (ejemplo: enlace )

Luego ejecútalo vacío, luego con algo en él.

La salida del magnetrón debe ser constante para que funcione. Sin embargo, dos tazas de agua toman sqrt (2) veces más que la ley de ebullición. Esto se debe a la superficie.

Sé que esta pregunta ya es historia, pero me gustaría confirmar que el horno consume la misma energía, independientemente de lo que contenga.

También que mi horno de '600 vatios' consume aproximadamente 1300 vatios cuando se ejecuta

Se ha confirmado lo contrario. Un microondas vacío consumirá menos energía que uno completo.

En términos sencillos. Cuando el microondas está vacío, las microondas se reflejan hacia atrás y el magnetrón impide que se generen más.

La primera ley de la termodinámica viene a la mente.