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Mikrowellen: Aufbau, Funktion und Gefahren

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17.2.2021

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Mikrowellen: Aufbau, Funktion und Gefahren

Mikrowellenherde nutzen elektromagnetische Wellen im Gigahertz-Bereich, um Lebensmittel effizient zu erhitzen. Die Technologie basiert auf den Entdeckungen von Heinrich Hertz und wurde von Percy Spencer zum ersten Mikrowellenherd weiterentwickelt. Mikrowellen haben spezielle Eigenschaften wie Reflexion und Brechung, die im Gerät genutzt werden. Der Aufbau eines Mikrowellenherds umfasst Komponenten wie das Magnetron zur Erzeugung der Strahlung sowie einen abgeschirmten Garraum. Die Funktionsweise beruht auf der Wechselwirkung der elektromagnetischen Wellen mit Wassermolekülen in den Lebensmitteln.

• Mikrowellen wurden 1886 von Heinrich Hertz entdeckt und haben eine Wellenlänge von etwa 0,12 m bei 2,45 GHz
• Sie breiten sich geradlinig mit Lichtgeschwindigkeit aus und können reflektiert und gebrochen werden
• Der erste Mikrowellenherd von 1947 war sehr groß und teuer, moderne Geräte sind kompakter und effizienter
• Zentrale Komponenten sind das Magnetron zur Erzeugung der Strahlung und der abgeschirmte Garraum
• Die Erwärmung erfolgt durch Wechselwirkung der Mikrowellen mit Wassermolekülen in den Lebensmitteln

...

17.2.2021

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1. Entdecker der Mikrowellen Heinrich Hertz (dt. Physiker) gilt als Entdecker elektromagnetischer Wellen 1886: Erzeugung erster Mikrowellen,

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Der erste Mikrowellenherd und moderne Geräte

Der erste Mikrowellenherd wurde 1947 von Percy Spencer, einem US-amerikanischen Ingenieur und Erfinder 1894−19701894-1970, entwickelt. Dieses frühe Modell war beeindruckend in seinen Dimensionen:

  • Es war etwa 1,70 m hoch
  • Es wog über 300 kg
  • Es kostete rund 5000 US-Dollar

Highlight: Der Kontrast zwischen dem ersten Mikrowellenherd und modernen Geräten zeigt den enormen technologischen Fortschritt in diesem Bereich.

Moderne Mikrowellenherde sind wesentlich kompakter und effizienter. Sie bestehen aus folgenden Hauptkomponenten:

  1. Gehäuse aus Metall zur Reflexion und Verstärkung der Mikrowellen
  2. Türverriegelung und Sicherheitsschalter
  3. Garraum mit Sichtfenster und Lochblech
  4. Magnetron als Erzeuger der elektromagnetischen Wellen
  5. Hohlleiter zur Weiterleitung der Wellen
  6. Reflektor zur gleichmäßigen Verteilung der Wellen im Garraum

Die Funktionsweise eines Mikrowellenherdes basiert auf folgenden Prinzipien:

  • Das Magnetron erzeugt elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich
  • Die Wellen werden über den Koppelstift und Hohlleiter in den Garraum geleitet
  • Metallische Wände und der Reflektor sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Wellen
  • Die Wechselwirkung zwischen den elektromagnetischen Wellen und den Wassermolekülen in den Lebensmitteln erzeugt Reibungsenergie in Form von Wärme

Vocabulary: Das Magnetron ist eine spezielle Elektronenröhre zur Erzeugung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen.

Example: Je kleiner die zu erhitzende Speise, desto effizienter arbeitet der Mikrowellenherd.

Diese Technologie ermöglicht eine schnelle und energieeffiziente Erwärmung von Lebensmitteln, wobei der Wirkungsgrad bis zu 80% betragen kann.

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17. Feb. 2021

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Mikrowellen: Aufbau, Funktion und Gefahren

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@lu26

Mikrowellenherde nutzen elektromagnetische Wellen im Gigahertz-Bereich, um Lebensmittel effizient zu erhitzen. Die Technologie basiert auf den Entdeckungen von Heinrich Hertz und wurde von Percy Spencer zum ersten Mikrowellenherd weiterentwickelt. Mikrowellenhaben spezielle Eigenschaften wie Reflexion und Brechung, die im Gerät... Mehr anzeigen

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Der erste Mikrowellenherd und moderne Geräte

Der erste Mikrowellenherd wurde 1947 von Percy Spencer, einem US-amerikanischen Ingenieur und Erfinder 1894−19701894-1970, entwickelt. Dieses frühe Modell war beeindruckend in seinen Dimensionen:

  • Es war etwa 1,70 m hoch
  • Es wog über 300 kg
  • Es kostete rund 5000 US-Dollar

Highlight: Der Kontrast zwischen dem ersten Mikrowellenherd und modernen Geräten zeigt den enormen technologischen Fortschritt in diesem Bereich.

Moderne Mikrowellenherde sind wesentlich kompakter und effizienter. Sie bestehen aus folgenden Hauptkomponenten:

  1. Gehäuse aus Metall zur Reflexion und Verstärkung der Mikrowellen
  2. Türverriegelung und Sicherheitsschalter
  3. Garraum mit Sichtfenster und Lochblech
  4. Magnetron als Erzeuger der elektromagnetischen Wellen
  5. Hohlleiter zur Weiterleitung der Wellen
  6. Reflektor zur gleichmäßigen Verteilung der Wellen im Garraum

Die Funktionsweise eines Mikrowellenherdes basiert auf folgenden Prinzipien:

  • Das Magnetron erzeugt elektromagnetische Wellen im Hochfrequenzbereich
  • Die Wellen werden über den Koppelstift und Hohlleiter in den Garraum geleitet
  • Metallische Wände und der Reflektor sorgen für eine gleichmäßige Verteilung der Wellen
  • Die Wechselwirkung zwischen den elektromagnetischen Wellen und den Wassermolekülen in den Lebensmitteln erzeugt Reibungsenergie in Form von Wärme

Vocabulary: Das Magnetron ist eine spezielle Elektronenröhre zur Erzeugung hochfrequenter elektromagnetischer Wellen.

Example: Je kleiner die zu erhitzende Speise, desto effizienter arbeitet der Mikrowellenherd.

Diese Technologie ermöglicht eine schnelle und energieeffiziente Erwärmung von Lebensmitteln, wobei der Wirkungsgrad bis zu 80% betragen kann.

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Entdeckung und Eigenschaften von Mikrowellen

Heinrich Hertz gilt als Entdecker der elektromagnetischen Wellen, zu denen auch Mikrowellen gehören. Er erzeugte 1886 die ersten Mikrowellen, sechs Jahre nach der Entdeckung der Radiowellen. Beide entstehen durch Schwingungen von Elektronen in Metallen.

Mikrowellen haben folgende wichtige Eigenschaften:

  • Sie sind Hertz'sche bzw. elektromagnetische Wellen
  • Ihre Wellenlänge liegt im Zentimeterbereich
  • Sie breiten sich geradlinig in Stoffen und im Vakuum aus
  • Ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit entspricht der Lichtgeschwindigkeit c=299.792km/sc = 299.792 km/s
  • Sie können reflektiert und gebrochen werden
  • Sie zeigen Beugung und Interferenz

Vocabulary: Elektromagnetische Wellen sind sich ausbreitende elektrische und magnetische Felder, die sich gegenseitig beeinflussen.

Definition: Die Wellenlänge λ und Frequenz f von Mikrowellen stehen in folgendem Zusammenhang: c = λ * f, wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist.

Mikrowellen finden heute vielfältige Anwendung, unter anderem in Mikrowellenherden, der Mikrowellentherapie, bei der Härtung von Kunststoffen und der Sprengung wasserhaltiger Gesteine.

Example: Ein typischer Mikrowellenherd arbeitet mit einer Frequenz von 2,45 GHz, was einer Wellenlänge von etwa 0,12 m entspricht.

Highlight: Die besonderen Eigenschaften von Mikrowellen, wie Reflexion und Brechung, werden gezielt in technischen Anwendungen genutzt.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Anna

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Jana V

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Timo S

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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Julia S

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Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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