マイクロ波の出力は内容物の質量に比例していますか？

私の友人と私は白熱した議論をしています。

一方で、彼は、空の電子レンジはほとんど電力を消費しないと考えています（照明、液晶などを考慮しない）。彼は、コップ一杯の水などのアイテムをオーブンに入れると、マグネトロンが内容物を加熱するためにより多くのエネルギーを出力する必要があるため、オーブンはより多くの電力を消費し始めると言います。基本的に、彼は、電子レンジでのマグネトロンの消費電力はオーブン内の熱吸収分子の質量に正比例すると言います。

一方、私がいます。マグネトロンは、常に（理想的な世界で）評価されているものを出力していると思います。空のマイクロ波は、そのエネルギーをシャーシを通して熱として放散するだけだと思います。私は、送信時に、リスナーの数に関係なく常に同じパワーでそれを行う無線塔の例えを作りました。

二人とも興味深い議論を思いつきましたが、どちらもエンジニアではなく、理論を証明する知識もありません。

だから私たちはあなたに目を向けます！

ありがとう！

単純な思考または実践的な実験：

彼が正しい場合、水を沸点まで加熱する時間は水の量とは無関係です。1杯で2杯かかります。

あなたが正しいなら、2杯の水が沸騰するのに2倍の時間がかかります。

電子レンジの出力は、中身の質量に比例していますか？いいえ。マグネトロンは、無線送信機と同じように特定の電磁場強度（1ミリメートルあたりのボルト数または測定値）を発生させます。私は実験を試みて、2カップの水、4と8の消費電力を測定しました。それは同じでした：700ワット定格のユニットで1380ワット。これは、損失を考慮するために考慮することです（ほとんどの無線送信機の効率は約50％です）。

送信機を操作するとき、定在波比と呼ばれる仕様があります。これは、ソースが負荷にどれだけよく一致するかを決定します。負荷が完全に一致している場合、電力の量に関係なく、出力全体を吸収します。一致が不十分な場合、電力の一部が「反射」され、デバイスの出力端子に同相電圧が発生します。

この反射電力が原因で出力デバイスの最大安全電圧を超えると、アーク放電します。また、不一致の負荷が過剰な電流を引き込む可能性があるため、デバイスは過熱により自己破壊します。

本質的に、Xワットのワットが出ており、負荷によって適切に吸収されるか、デバイス（この場合はマグネトロン）にストレスを与え、おそらく損傷または破壊します。出力は変化せず、入力は変化しません。それは電気モーターを負荷に接続するようなものです。モーターを失速させると、モーターが燃え尽きてアンロードされ、速度が上がりすぎて損傷する可能性があります。

これは、すべての形式の電波放射に当てはまります。

追加：すべてのデバイスにも損失があります。そのため、「車輪を回転させた」場合でも、エネルギーを消費して無駄にします。クラスAオーディオアンプの場合、これは入力電力の50％です。一部のシステムではより多く、他のシステムではより少なくなります。マグネトロンは理想的ではないので、それは何であれ、単にいくらかの電力を引き出します。

だから私はついにこれをテストすることになりました。

このワットメーターを使用して、プラスチック製のボウルで0、1、2、4カップの水をテストしました。

全体として、空を含む水の量には、約1ワットの差がありました。

食品を加熱するマグネトロンは、約2.5 GHzの周波数を生成します。アンテナはオーブン内に形成され、アンテナ理論に従って、約1波長を超えると真の電磁波が生成され、実際の電力が生成されます。1波長は約120mmです。この電力は永久に消費されるため、アンテナプレートの近くで何らかの反射がない限り、マグネトロンが消費する電力は、中に食べ物があるかないかにかかわらず、かなり安定しています。家では試さないでください。

攪拌機は、反射によってオーブン内のより広い領域にマイクロ波を分配します。彼らがこの点を抜けると、エネルギー和解のために戻ってくることはありません。

オーブンの電源を入れると、マグネトロンは横方向の電磁波を空洞に放出します。EM波が空洞を埋めるとすぐに壁に当たり反射が戻り、定在波が形成されます。定在波では、電界とH電界は90度位相がずれています。つまり、実際の電力は壁から壁へ、そしてマグネトロンへとバウンスするだけで、電界は正確に位相と大きさが同じです。マグネトロンによって生成される場。これは、電位差がなく、放射がブロックされることを意味します。
キャビティにアイテムがあると、マグネトロンが負荷を「見る」ように定在波を曲げ、追加のTEM波が既存の定在波に重畳されます。
実際には、定在波は伝導チャネルのように機能し、ワイヤなしでソースに接続された負荷を「もたらします」。

答えを得る簡単な方法は、プラグと電子レンジの間に現在のリーダーを置くことです（例：https : //en.wikipedia.org/wiki/Kill_A_Watt#/media/File : P3-Kill- a- watt.jpg）

次に、空にしてから、何かを実行します。

マグネトロンの出力は、機能するために一定でなければなりません。ただし、2杯の水はsqrt（2）倍の長さの二乗則を取ります。これは表面積によるものです。

私は今、この質問が歴史であることを知っていますが、オーブンはその中にあるものと同じ電力を消費することを確認したいと思います。

また、「600ワット」のオーブンは、実行中に約1300ワットを消費します

その反対が確認されました。空の電子レンジは、完全な電子レンジよりも電力を消費しません。

素人用語で。マイクロ波が空になると、マイクロ波は反射して戻ってきて、マグネトロンはそれ以上の生成を防ぎます。

熱力学の第一法則が思い浮かびます。