Mikrodalga fırın nasıl çalışır?

Mikrodalgalarla pişirme fikri ilk kez Percy Spencer tarafından, radar olarak kullanılması planlanan "magnetron"un keşfedilmesiyle 1945'li yıllarda başlamıştır. Percy Spencer, radar dalgaları ile deney yaparken cebindeki çikolatanın erimesi ile mikrodalga enerjisinin yiyecekleri ısıtabildiğini keşfetti. 1947'de bu buluşunun patentini almış ve ilk mikrodalga fırını 1,8 metre boyunda ve 340 kg ağırlığında olarak tasarlamıştır. Mikrodalga fırın, 1947'de mutfak eşyaları üreticisi olan Raytheon şirketince "Radarange" adıyla kamuoyuna duyurulmuş olsa da, gerek fiyatının çok yüksek oluşu gerekse büyükçe bir buzdolabı boyutlarında olması nedeniyle ticari olarak pek ilgi görmedi.

Evlerde kullanılan ilk mikrodalga fırınlar, 25 Ekim 1955'te Tappan şirketi tarafından satışa çıkarılmış olup günümüzde ABD'de yaklaşık olarak 80 milyon mikrodalga fırının olduğu tahmin edilmektedir. Bu sayının yarısı son yıllardaki satışlara aittir.

Mikrodalga fırınlar yiyecekleri mikrodalga adı verdiğimiz elektromanyetik dalgalarla ısıtıyor

Peki ama mikrodalga fırın nasıl çalışır?

Mikrodalga fırının temel parçalarını sıralayalım.
Metalden yapılmış pişirme bölümü, (neden metalden yapıldığını ve mikrodalga fırınlarına neden metal bir cisim koyulmasının tehlikeli olduğunu açıklayacağız) kontrol paneli, dalga klavuzu, döner tabla, dönüştürücü, kondansatör ve mikrodalga fırının kalbi magnetron.

Kontrol paneli elektrik akımının dönüştürücüye iletilmesini sağlar. Dönüştürücü ve kondansatör elektriği şarj ederek magnetrona gönderir. Magnetron, kondansatör ve dönüştürücü tarafından üretilen 4000 volt elektiriği alır ve elektromanyetik pişirme enerjisine dönüştürür yani mikrodalgalara.

Magnetronu daha yakından inceleyelim. Magnetron her iki ucunda da mıknatıs olan boş bir tüp. Elektrik akımı magnetrona gelir. Mıknatıslar manyetik bir alan oluşturur. Akım bakır tellerden geçerek elektron ışınlarına dönüşür. Işınlar manyetik alanda dairesel bir yol alır ve tüpün bölme duvarlarına çarparak geri dönerler. Bu döngü çok hızlı olur. Saniyede 5 milyar kez titreşecek kadar hızlı. Elektrik akımı bu kadar hızlı bir şekilde çarpıp geri döndüğünde mikro dalga üretir.
Magnetronun içine yerleştirilmiş bir anten mikro dalgaları dalga kılavuzuna gönderir. Dalga kılavuzunun görevi mikrodalgaları pişirme bölümüne dağıtmaktır.
Dalga kılavuzu metalden yapılmıştır. Metal mikrodalgaları bir ayna gibi yansıtır. Dönen tabla sayesinde mikrodalgalar pişirmek istediğimiz yiyeceklerin her yanına ulaşır. Yüksek hızla titreşen dalgalar su moleküllerinin birbirine sürtünmesine sebep olur. Böylece ısı enerjisi açığa çıkar ve ısıyla da yiyecek ısınmış olur. İçinde daha fazla su molekülü olan yiyecekler daha hızlı ısınır.

Mikrodalga Metaller tarafından yansıtılırlar. Mikrodalga fırınlarına metal malzemeler koyulmamasının nedeni de bundan kaynaklanmaktadır.

Mikrodalga fırınlarda 2,45 GHz’lik bir frekans kullanılır. Bu frekansın kullanılmasının önemli bir sebebi vardır. 2.54 Ghz, su moleküllerinin rezonans frekansıdır. Bunun sonucu olarak 2.54 Ghz'lik mikrodalga ışıma en çok su tarafından emilecektir. Çoğu yiyecek de su içerdiğinden ısınacak, mikrodalga fırına uygun tabaklar ise su içermediğinden ısınmayacaktır.

Mikrodalga fırınlar normal fırınlara oranla çok daha az enerji harcamaktadırlar. Örneğin elektrikli bir fırın 1000-2000 Watt’lık elektrik gücü tüketirken, mikrodalga fırınlar yalnızca 300-500 Watt’lık bir güçle çalışırlar. Mikrodalga fırnın az enerji harcamasının sebebi, kullanılan neredeyse tüm enerjinin ısıtılacak nesnede absorbe edilmesidir. Elektrikli fırında ise fırının içi ve yiyeceğin konduğu kap da gerekmediği halde ısıtıldığından gereksiz enerji harcanır.