חימום דיאלקטרי

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

חימום דיאלקטרי הוא תהליך שבו קרינה אלקטרומגנטית בתחום גלי רדיו או מיקרוגל מחממת חומר דיאלקטרי - חומר מבודד שדרכו עוברת הקרינה. המנגנון שמחמם את החומר הוא רוטציה של מולקולה בעלת דיפול חשמלי.

התהליך הפיזיקלי[עריכת קוד מקור | עריכה]

כאשר דיפול חשמלי נמצא בשדה חשמלי, הכוח שמפעיל השדה החשמלי על הדיפול הוא בכיוון שמקטין את הזווית בין וקטור הדיפול לבין כיוון השדה, כך שמולקולות קוטביות בשדה חשמלי קבוע מתיישרות למצב שיווי משקל בכיוון השדה. קרינה אלקטרומגנטית היא שדה שמשתנה באופן מחזורי, וכתוצאה מכך המולקולות מסתובבות יחד עם שינוי השדה החשמלי. המולקולות המסתובבות מושכות, דוחפות ומתנגשות עם מולקולות אחרות וכך מעבירות אנרגיה קינטית למולקולות שכנות. הטמפרטורה של חומר יחסית לאנרגיה הקינטית הממוצעת של החלקיקים המרכיבים אותו, ולכן עירור מולקולות מעלה את הטמפרטורה של החומר. כך הופכת אנרגיה חשמלית מהקרינה האלקטרומגנטית לאנרגיית חום.

חימום דיאלקטרי דרך רוטציה של מולקולות הוא דרך חימום המזון בתנור מיקרוגל, והוא יעיל במיוחד עבור מים נוזליים, העשויים ממולקולות קוטביות מאוד הנעות ומוסרות אנרגיה ביעילות לשכנותיהן.

הספק החימום[עריכת קוד מקור | עריכה]

ההספק המועבר לחומר בעת חימום דיאלקטרי מחושב על ידי:

P = 2 \pi f \cdot \varepsilon_r'' \cdot \varepsilon_0 \cdot E^2

כאשר f היא התדירות של הקרינה האלקטרומגנטית, \ \varepsilon_r'' הוא החלק המדומה של המקדם הדיאלקטרי המרוכב של החומר, ε0 הוא המקדם הדיאלקטרי של הריק ו-E היא משרעת רכיב השדה החשמלי של הקרינה.

ראו גם[עריכת קוד מקור | עריכה]