Предположим, у меня есть много продуктов, которые я хочу разогреть (что обеспечит нагрузку) в микроволновой печи, и один продукт, который я не хочу нагревать. Какие свойства сделают материал хорошим щитом, чтобы уменьшить или предотвратить нагрев этого предмета? Я знаю, что металл может работать как барьер в виде клетки Фарадея, но есть и потенциальные проблемы с дуговым разрядом. Предположительно, хорошим кандидатом могла бы стать какая-нибудь плавно гибкая металлическая сетка — какие свойства должны быть у нее, чтобы быть эффективной? (Например, мы можем рассмотреть шаг сетки, диаметр проволоки и выбор металла.)
(Примечание: это основано на этом вопросе , который недавно был перенесен в Seasoned Advice (еда и кулинария), но я думаю, что он действительно мог бы использовать знания физики, так что это перефразированная версия, касающаяся жалоб, которые, как я видел, привели к этому миграция вопроса.)
Ответ таков: вам нужно будет покрыть предмет, который вы не хотите нагревать, проводящим материалом, создав так называемую клетку Фарадея, которая подключена к потенциалу земли, равному потенциалу металлического корпуса микроволновой печи. .
Этому есть три причины: материал покрытия должен быть проводником, потому что проводники обладают свойством свободно перемещаться без значительного сопротивления внутри проводников. Из-за этого электрическое поле внутри проводника равно нулю, иначе заряды двигались бы за счет электрического поля. Но они перемещаются в такое положение, что снова компенсируют поле. Теперь, поскольку электрическое поле внутри материала проводника равно нулю, оно должно быть равно нулю и в полостях проводника. Ведь если бы внутри проводника не было нуля, то можно было бы перемещать электроны по петле частично через полость, а частично через проводник. Интеграл пути через этот замкнутый контур тогда был бы отличен от нуля. Другими словами, можно производить энергию без затрат, явно противоречит закону сохранения энергии. Следовательно, обертывание предмета проводящим материалом создает так называемую клетку Фарадея, в которой электрическое поле через обернутый предмет равно нулю.
Это то, что нам нужно, потому что микроволновая печь нагревает предметы с помощью волн электрического поля. Таким образом, экранирование предмета от электрических полей также защищает его от нагревания.
Однако заряды внутри проводника начинают двигаться из-за волн электрического поля. Это может создать разность потенциалов с экранирующим материалом корпуса микроволновой печи. Именно из-за этой разницы может возникнуть искрение. Вот почему вам также потребуется подключить токопроводящую обмотку к потенциалу земли металлического корпуса.
фрейд
Каскабель
Дэвид З.