Videnskab
 Science >> Videnskab & Opdagelser >  >> Fysik

Hvorfor gnister aluminiumsfolie i en mikrobølgeovn, men ikke i en konventionel ovn?

Hrach Hovhannisyan/Shutterstock

Du har sikkert hørt det advarende råd om, at metalgenstande - såsom aluminiumsfolie eller sølvtøj - aldrig må ind i en mikrobølgeovn. Alligevel har du måske set en folieindpakket burrito antænde en kort, blændende gnist inde i hulrummet. Disse gnister er mere end blot et skue; de kan antænde papirhåndklæder, vokspapir eller andre brændbare materialer, hvilket udgør en reel brandfare. Så hvorfor er det helt sikkert at bruge aluminiumsfolie eller bakker i en konventionel ovn?

For at svare på det skal vi forstå, hvordan en mikrobølgeovn faktisk opvarmer mad. I modsætning til en konventionel ovn, der er afhængig af termisk ledning fra varm luft, bruger en mikrobølgeovn en enhed kaldet en magnetron til at generere elektromagnetiske bølger - mikrobølger - der trænger ind i maden. Molekyler som vand, fedt og sukker absorberer disse bølger og omdanner energien til varme, og opvarmer retten indefra og ud.

Metaller opfører sig meget forskelligt under mikrobølgestråling. Bølgerne inducerer cirkulerende elektroner i metallet, hvilket skaber en elektrisk ladning, der opbygges på dets overflade. I en glat, tyk metalplade fordeler ladningen sig jævnt, men når metallet er krøllet eller har skarpe kanter - som en krøllet folie, en gaffel eller en kniv - samler elektronerne sig ved punkterne. Når ladningen overstiger en kritisk tærskel, frigives elektroner fra metaloverfladen, hvilket producerer de karakteristiske gnister, der kan starte en brand. Det er derfor, at metal i mikrobølgeovn generelt er usikkert.

Hvorfor er mikrobølger lavet af metal

Javier Ruiz/Shutterstock

På trods af advarslerne om folie er en mikrobølgeovn i det væsentlige en stor metalkasse. De indvendige vægge, metalstativet og endda nettet på døren er alle ledende. Så hvorfor ser vi ikke en kontinuerlig byge af gnister, hver gang vi bruger apparatet? Nøglen ligger i designet og tykkelsen af ​​metallet. Glatte, tykke overflader reflekterer mikrobølger tilbage mod maden i stedet for at lade bølgerne undslippe eller koncentrere sig på et enkelt punkt. En metalforet Hot Pocket-pose er for eksempel konstrueret til at beskytte maden mod direkte mikrobølgeeksponering, mens den stadig tillader varme at opbygge sig inde i posen.

Faren med tynd, krøllet folie eller skarpkantede redskaber er, at deres uregelmæssigheder skaber lokale elektriske felter, hvor elektroner ikke kan bevæge sig frit. Disse "blindgyde"-zoner får ladningen til at koncentrere sig, hvilket fører til gnister. I modsætning hertil spreder de store, flade overflader af en mikrobølgeovns indre og dens metalstativer ladningen uskadeligt og forhindrer gnister.