batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Categories:

Что будет, если поместить вас в микроволновку

Изнутри вы не изжаритесь, но покроетесь аппетитной корочкой, а ваши водянистые глаза превратятся в месиво. Объяснить, как это произойдет, поможет скин-эффект.



Когда-нибудь разрезали провод и обнаруживали, что он внутри пустой, как труба? Задумывались, почему? Ответ дает скин-эффект. Пропустим постоянный ток – все электроны бегут от одного места к другому, равномерно распределяясь, так что ток будет проходить по всему сплошному проводу. Переменный ток, когда электроны дергаются вперед-назад очень быстро, ведет себя по-другому. Он проходит лишь по поверхности проводника и с трудом проникает в центр. Если электроприбор использует питание от переменного тока, нет смысла делать его провода сплошными, ведь вы собираетесь использовать только наружную часть.

Глубина, на которой мощность электромагнитных колебаний внутри проводника уменьшается в е=2,71828... раз (до 37% от поверхностной), называется толщиной скин-слоя. Она уменьшается с ростом частоты: низкочастотное излучение имеет большую проникающую способность, чем более высокочастотное. Чем выше магнитная проницаемость материала, тем меньше толщина скин-слоя. С увеличением проводимости материала толщина скин-слоя также уменьшается. Так что, если вы хотите оградить кого-то от излучения очень высокой частоты, закройте его тонкой стенкой из любого материала. Если же нужна защита от электромагнитных волн низких частот, вам придется делать толстые стенки и, вероятно, использовать в качестве материала хороший проводник.

Скин-эффект объясняет некоторые из загадочных противоречий, которые возникают в микроволновой кулинарии. Положите булочку с сыром внутри в микроволновку – и, когда таймер отключится, в центре вы обнаружите ядерную катастрофу. Но положите лазанью или кусок курицы – и в середине ваши зубы наткнутся на целый ледник. Как можно нагреть так сильно середину одного – и оставить другое холодным?

Отчасти это объясняется принципом работы микроволновки. В ней создается электромагнитная волна, которая заставляет молекулы жидкой воды вибрировать. Водянистые части пищи будут хорошо нагреваться, и тепло будет распространяться через воду очень хорошо. Чем более водянистая пища, тем равномернее будет распределяться тепло. Если же пища сухая (скажем, корочка) или замороженная – она не будет реагировать на электромагнитные волны и вообще практически не будет нагреваться. А вот если внутри имеется влажный материал (например, сыр), он будет нагреваться достаточно, чтобы лишь слегка подогреть наружную корку, а потом обжечь вам язык начинкой.

Возьмите не особо водянистую пищу, которая прилично проводит ток, – и скин-эффект удержит ток на поверхности. Большой кусок будет греться с поверхности, как в обычной печи. И так же как в обычной печи, это тепло будет медленно проникать внутрь. Так что, если ваша микроволновка маломощная, а кусок пищи – особенно большой или особенно холодный, он останется не разогретым внутри.

Итак, что же это говорит нам о человеке в микроволновой печи? Ну, в любом случае это будет весьма неприятно. Однако, вероятно, ваши внутренние органы не испекутся. Большинство повреждений будут поверхностными. Но хорошо бы плотно закрыть глаза, они более водянистые, чем остальные части тела.

В книге «Микроволновое воздействие на биологические ткани» находим: «Если человек помещен в микроволновое электромагнитное поле, внутренние органы более защищены при более высоких, чем при более низких частотах. Например, толщина скин-слоя в три раза меньше на частоте 900 МГц – частоте мобильного телефона, – чем при 100 МГц, частоте FM-радио. То есть поля в три раза больше сосредоточены вблизи поверхности тела на частоте 900 МГц, чем на частоте 100 МГц».

Рестораны используют микроволновые печи, работающие на частоте около 900 МГц, в то время как домашние микроволновки имеют даже более высокие частоты, 2,45 ГГц. Так что если вы – фарш внутри такой печи, она может сосредоточиться на вашей поверхности, оставляя внутренние органы невредимыми.

Источник: io9. Перевод: Марина Комарова.
Tags: физика
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments