¿Depende el consumo de energía de un microondas de la cantidad de comida que contiene?

Según un par de respuestas en https://electronics.stackexchange.com/questions/206206/is-a-microwaves-output-power-proportional-to-the-mass-of-its-contents/361645 , donde realizaron experimentos, el consumo de energía (prácticamente) no depende de la cantidad de alimentos en el horno de microondas. En cuanto a la eficiencia, parte de la energía se absorbe en las paredes y otras partes del horno.

Si el horno de microondas funciona sin una carga disipativa en la cavidad, la energía de microondas en la cavidad aumenta hasta que alcanza un nivel que comienza a afectar el funcionamiento del propio magnetrón, con el potencial de destruir el magnetrón en el proceso. Esta es la razón por la cual los fabricantes de microondas afirman que no debe operar el horno sin carga.

Es posible que su microondas detecte la condición sin carga y reduzca la potencia de salida del tubo para que no se dañe. Los experimentos responderán a esta pregunta.

El magnetrón emite la misma cantidad de energía de RF independientemente de la cantidad de comida que haya en su cavidad (a menos que tenga una función de detección sin carga). Esto significa que si duplica la cantidad de alimentos que contiene, duplica el tiempo que tarda en calentarse todo, y si reduce la carga de alimentos a la mitad, también reduce el tiempo de cocción a la mitad.

El magnetrón en la mayoría de los hornos de microondas domésticos comunes solo tiene una clasificación de potencia. Se logran diferentes configuraciones de potencia encendiendo y apagando el magnetrón en diferentes intervalos. Consulte: https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven#Control_panel

Las microondas son, como era de esperar, ondas y actúan en consecuencia.

Cuando se crean ondas, se alejan de la fuente hasta que son absorbidas o reflejadas. Esto se conoce como potencia directa. Un reflector de cavidad cerrada, como un horno de metal, absorbe muy poco, pero los refleja hasta que regresan a la fuente. Esto se conoce como potencia reflejada.

En algún momento, la energía de las olas en la caja cerrada debe ser absorbida, provocando un calentamiento local. Si el horno está vacío, la mayor parte de la energía será reabsorbida por el circuito emisor, lo que hará que se sobrecaliente. Dependiendo de la tecnología, el horno se apagará solo brevemente, se apagará solo o se averiará.

La comida es el absorbente o carga obvio. El teorema de la potencia máxima establece que la cantidad máxima de potencia se absorberá cuando las impedancias de la fuente y la carga sean iguales o coincidan. El horno tendrá un límite de diseño en la cantidad de alimentos que puede cocinar y estará (o debería) estar diseñado para igualar las impedancias en este punto.

Cualquier cantidad diferente de alimento hará que se refleje algo de energía y la fuente debe ser capaz de absorber esa energía reflejada. Esto es tan cierto para cantidades excesivas de alimentos como para cantidades pequeñas. En la práctica, los alimentos no están estrechamente caracterizados electromagnéticamente y casi siempre habrá un 20 % o más de energía reflejada para tratar.

Además de la energía absorbida por los alimentos, la energía total emitida incluye cualquier componente reflejado.

La potencia realmente consumida también depende de ineficiencias como la resistencia interna del circuito. La "potencia" cobrada por el proveedor también dependerá del factor de potencia del circuito en funcionamiento, ya que los proveedores realmente cobran por corriente, no por energía; esto es cierto para todos los aparatos eléctricos.