Техника

Принцип работы магнетрона. Выходит сами электроны радио волны испускают?

Нить накала испускает электроны - так же, как в старинных радио-лампах, только в тысячи раз интенсивнее. Основную мощность печки потребляет именно нить накала. Поэтому электронов из нее вылетает просто УЙМА. Они летят, в-основном, по радиусам, во все стороны от этой нити, и чтобы им ничто не мешало, из камеры откачан воздух. Вдобавок, все это окружено магнитным полем. Нет, магниты вовсе не из неодима - самые обычные ферритовые магниты в виде колец, как в динамике. Из-за присутствия поля траектории разлетающихся электронов загибаются "влево", и они вместо "радиусов" летят сначала по спиралям, а потом и вовсе почти по окружности вокруг нити накала. Очень плотным потоком.
Между нитью и окружающим ее корпусом магнетрона поддерживается высокая разность потенциалов, порядка 2 тысяч вольт. Эта разница срабатывает для летящих электронов в роли "ускорителя", так что скорость их полета получается в сотни раз выше, чем, скажем, в кинескопе.
Летящие по кругу электроны находятся в непосредственной близости к цилиндрическому корпусу магнетрона, "стелятся" вдоль его стенок, и периодически этими стенками притягиваются (ведь те 2 тысячи вольт по-прежнему действуют на них). Но эти стенки имеют в себе провалы, "ниши", следующие друг за другом по кругу. Иногда эти ниши делаются в виде круглых незамкнутых отверстий, а иногда - прямоуглольной "расчески". Летящие мимо них электроны то оказываются очень близко к стенке, то над проемом. Поэтому притягиваются к стенке то сильнее, то слабее. Поэтому все время, пока электрон еще находится в потоке и не притянулся к стенке, он летит вдоль нее по волнообразной траектории, и своим электрическим полем то наводит в стенке импульсные токи, то не наводит. Скорость полета электрона такова, а "частота" расположения проемов так подобрана, что наводимые в стенках токи складываются в общий переменный потенциал частотой в единицы гигагерц.
Дальше, из любой произвольной точки этого хитроумного корпуса выходит толстенький провод, и выводится из вакуумной камеры наружу. Поскольку известно, что при любой электризации предметов самое плотное скопление зарядов образуется на выступающих частях (углах, выступах, кончиках, остриях) - то на торчащем конце этого выводного проводка собирается тот самый высокочастотный потенциал с приличной амплитудой.
А дальше - как полагается. Меняющееся напряжение порождает вокруг меняющееся электрическое поле. И эти "изменения" разлетаются от антенны со световой скоростью в виде "волн". Натыкаясь в полете на продукты, эти волны наводят там такие же переменные токи в виде многочисленных крошечных завихрений. А ток имеет свойство нагревать вещество, по которому протекает. И продукты нагреваются.

Стенки самой печки тоже металлические. Но от них эти волны отражаются, т.к. корпус печки тоже участвует в электросхеме и подключен к нужному потенциалу питания.
Елло Керилов
Елло Керилов
66 729
Лучший ответ
Сергей Садовский Запутался. Смотрите. Микроволны - это свет (эми) и этот свет нагревает еду. Каким образом электроны "превращаются" в свет? Принцип и устройство изучил немного, только с этим превращением не пойму.
радио волны испускает, анод - резонатор, открой тему в поиске и прочитай все о магнетроне, смотри как все просто, пишешь в строке поиска - Принцип работы магнетрона. открывается и читай, там все подробно......
Сергей Садовский Т.е. микроволны (свет) и электроны это одно и тоже? Или электроны превращаются в микроволны? Или электроны испускают микроволны?
Сергей Садовский Или выбиваются микроволны из резонатора? Он сплав особый имеет?
В обычной антенне тоже. И? Любой заряд, движущийся с ускорением, на это способен
Ольга Писарева
Ольга Писарева
62 264
Сергей Садовский Т.е. микроволны (свет) и электроны это одно и тоже? Или электроны превращаются в микроволны? Или электроны испускают микроволны?
если мы возьмем круглый магнит из неодима внутрь вставим электрод высокого напряжения а другой электрод на сам магнит то между электродом и магнитом начнет вращаться дуга высокого напряжения, направление вращения которой будет зависеть от того на какой полярности происходит контакт дуги. Внутри магнетрона находится резонатор с которым постоянно соприкасается вращающаяся дуга, дуга вращаясь постоянно изменяет свою длину то дальше то ближе и это происходит с огромной частотой вращения дуги. Внутри магнетрона вакуум, на электрод подается 2500 вольт от трансформатора импульсного высокого напряжения. Дуга вращается вокруг электрода на который подается ток накала, в результате вдоль оси электрода образуется СВЧ которое выводится через излучатель. Вращение дуги внутри магнетрона выглядит примерно так как на видео только с намного большей частотой вращения https://www.youtube.com/shorts/jl3eGeyCVFE?feature=share
Василий Желнин
Василий Желнин
54 489
Сергей Садовский Все понял, кроме откуда свч взялось?
Роман Ольмезов Вакуума в магнетроне нет
Накальная обмотка как в радиолампе даёт поток электронов. Все это дело окружено магнитами. Их постоянное поле силой Лоренца искривляет траекторию полёта электронов, направляя их в резонатор. Последний конструктивно представляет из себя "батарею" катушек из одного витка и конденсаторов сверх малой ёмкости. Возникает СВЧ излучение, которое по волноводу в виде проволоки (антенны) выводится на пищу через колпачок (для исключения переотражения волны обратно).
С обратной стороны стоит фильтр, чтобы туда тоже излучение не ушло.
Ну и для повышения эффективности применён высоководьтный трансформатор (2kV) с удвоителем напряжения до 4кВ. Это чтобы электроны лучше летели.
Виталий Корнев
Виталий Корнев
60 946
Сергей Садовский Т.е. микроволны (свет) и электроны это одно и тоже? Или электроны превращаются в микроволны? Или электроны испускают микроволны?