horno de microondas
Dr. Andrés Ozols
FIUBA
2006
Ozols
1
CRONICA DE UN VIAJE FOTÓNICO:
1-Conceptos
a-Onda Electromagnética
E Campo Eléctrico
[E]=V/m
B Campo de Inducción[B]= Wb /m2=T
Onda transversal
Onda estacionaria
E⊥B
E=cB
b- Flujo de energía ≡ Vector de Poynting
1 → →
S=
ExB
µ0
→
[S]=w/m2
Ozols
2
c- Densidad de Energía
[U]=J/m3
2
1
1
B
U = ε0E2 +
2
2 µ0
si
E=cB
2
2
1
1
B
B
U = ε0E2 +
= ε0E2 =
2
2 µ0
µ0
Ozols
3
d- Cavidad Resonante
En las paredes condiciones de contorno
Et =0 V/m
Bn=0 Wb/m2
mπx
nπy
pπz
Bz = B0 cos(
)cos( )cos( )
a
b
c
m=0,1, 2, 3....
n= 1, 2, 3....
p=1, 2, 3....
mπx
nπy
pπz
EZ = E0 sen(
)sen( )sen( )
a
b
c
Frecuencia resonante
2
21 1 m n p
+ +
f=
2 εµ a b c
2
Ozols
4
Constantes:
Permitividad del vacío
ε 0= 8.851012Coul/(Nm2)
Permeabilidad del vacío
PermeabilidadVelocidad de la luz
µ0 =1.26 10-6 (Wb s)/(Coul m)
µ
c = 3 108 m/s
c=(ε0 µ0)-1/2
2-Problema
Calcular:
Densidad de energía
•
E0 y B0 en la cavidad
•
Modos de vibración
•
Densidad deEstados
•
Distribución de energía en la cavidad
Ozols
5
Datos técnicos:
P = 700 w de consumo
F = 2450 Mhz de frecuencia de operación.
V = 20 l de capacidad
z
15
x
Ozols
6Resolución
Densidad de energía
1º Hipótesis Horno≡Cavidad Resonante
Sup= [2x(0.304x0.244)+2x(0.244x0.244)]m2=0.2674 m2
superficie excluyendo puerta y piso potencia irradiada por
las paredes:700 w
P
2
=
=
2617
8
.
/
PS =
w
m
Sup 0.2674m 2
2º Hipótesis
PS ≈ S = cU
PS 2617.8 w / m 2
−6
3
3
=
=
=
8
.
72610
/
8
.
726
µ
/
U≈
J
m
J
m
c0
3.10 8 m / sOzols
7
E0 y B0 en la cavidad
U = ε 0 E0 2
B02
=
µ0
8.726 10 −6 J / m 3
U
E=
≅
-12
2 = 993V / m
ε0
8.85 10 Coul / (N m )
E 993V / m
−6
B= ≅
3
.
3110
=
T
c 310 8 m...
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