Efectos de calentamiento de las microondas.

Entiendo el efecto de calentamiento (calentamiento dieléctrico) de las microondas. Este calentamiento se produce por utilizar una frecuencia de 2,45 GHz y esta es la misma frecuencia en la que funciona el Bluetooth y las bandas L y S de comunicación.

La intensidad de las microondas utilizadas para la comunicación es muy inferior a la utilizada en el horno de microondas.

¿Cuál es el valor numérico del calentamiento por microondas en función de la intensidad (por ejemplo, en el caso de un teléfono móvil y un horno de microondas)? y como puedo calcularlo?

Nota: He revisado esta publicación ¿ Podría la radiación de los teléfonos celulares causar cáncer? y el artículo relacionado de wikipedea http://en.wikipedia.org/wiki/Mobile_phone_radiation_and_health . Sé que no hay efectos adversos de las microondas, pero quiero estar seguro de que es por eso que quiero saber las cifras numéricas.

@JohnRennie, el enlace que ha proporcionado no explica cómo calcular el efecto de calentamiento, es decir, cuánta energía transportada por la radiación incidente es absorbida por el material dieléctrico.
He editado la publicación de una manera que creo que es más clara. Siéntase libre de revertir la edición si lo desea.

Respuestas (2)

Un horno de microondas :

Un horno de microondas convierte solo una parte de su entrada eléctrica en energía de microondas. Un horno de microondas de consumo promedio consume 1100 vatios de electricidad para producir 700 W de potencia de microondas, una eficiencia del 64 %.

Así que dentro de la cavidad hay algo así como 700 Watts

Diente azul :

La especificación de Bluetooth apunta al consumo de energía del dispositivo desde un modo de "retención" que consume 30 micro amperios hasta el rango de transmisión activa de 8 a 30 miliamperios (o menos de 1/10 de vatio).

100millivatios arriba, desde el enlace.

estos numeros me dicen

a) que la energía necesaria para cocinar un kilo de carne en 10 minutos o hervir agua en una taza en 1 minuto es unas 7000 veces superior a la energía más alta consumida por Bluetooth.

b) El microondas es un resonador de cavidad que atrapa la energía. El diente azul es una antena, que irradia y sigue necesariamente la caída de 1/r^2 de la intensidad de la energía electromagnética radiada. A una distancia del oído (1 cm) de incluso 20 cm, la energía de energía incidente caerá 400 veces. Es por eso que las personas exigentes o demasiado asustadas, o que siempre están en su teléfono móvil, usan el "manos libres" que se proporciona con el instrumento.

¿Cuánta potencia es radiada por la gran antena de torre móvil? ¿Y qué % de la potencia incidente es absorbida por la piel humana?

La luz de cualquier longitud de onda puede causar calentamiento. Depende del material que lo absorba. Pocos materiales absorben la luz presente en el rango de microondas mientras que otros simplemente la reflejan. Considere un material que absorbe luz a frecuencias de microondas. Si la intensidad de la onda de luz en las frecuencias de microondas aumenta, también se observará el efecto de calentamiento. Este fenómeno se debe a que las ondas de luz excitan electrones en el medio que la absorbe.

La radiación de cuerpo negro es el fenómeno relacionado con la absorción y la re-irradiación de la luz absorbida. donde ε es A cualquier longitud de onda dada λ, la emisividad se define como la relación entre la radiación real emitida, Rλ, y la de un cuerpo negro ideal, Bλ

ελ = Rλ / Bλ .

La emisividad es una medida de la fuerza con la que un cuerpo irradia a una determinada longitud de onda; oscila entre cero y uno para todas las sustancias reales. Un cuerpo gris se define como una sustancia cuya emisividad es independiente de la longitud de onda. En la atmósfera, las nubes y los gases tienen emisividades que varían rápidamente con la longitud de onda. La superficie del océano tiene una emisividad casi unitaria en las regiones visibles.

Para un cuerpo en equilibrio termodinámico local la cantidad de energía térmica emitida debe ser igual a la energía absorbida; de lo contrario, el cuerpo se calentaría o enfriaría con el tiempo, contrariamente a la suposición de equilibrio. En un medio absorbente y emisor en el que Iλ (intensidad en términos sencillos) es la radiación espectral incidente, la radiación espectral emitida Rλ viene dada por

Rλ = ελBλ = aλIλ ,

donde aλ representa la absorbancia a una determinada longitud de onda. Si la fuente de radiación está en equilibrio térmico con el medio absorbente, entonces

Iλ = Bλ , de modo que ελ = aλ .

Esto a menudo se conoce como la Ley de Kirchhoff. En términos cualitativos, establece que los materiales que son fuertes absorbentes a una determinada longitud de onda también son fuertes emisores a esa longitud de onda; igualmente, los absorbentes débiles son emisores débiles.

En cuanto al calentamiento por microondas de los cuerpos humanos, hay que tener en cuenta que los radicales libres causan cáncer. El calentamiento por microondas aumenta el número de iones. Su proyecto debe encontrar un vínculo entre el calentamiento por microondas y la concentración de radicales libres. Aunque las frecuencias de microondas no tienen suficiente energía por cuanto para ionizar moléculas, vale la pena intentarlo.

Editar 1- @Floris Sí, tienes razón. lo he cambiado Los iones libres causan cáncer, los antioxidantes los reducen. No importa, espero que esta explicación pueda ser útil. Pero las ondas de microondas solo calientan los fluidos corporales. El calor puede aumentar el número de iones libres pero no la radiación de microondas. Los rayos gamma y los rayos X son lo suficientemente potentes como para crear iones libres. Tal vez el calentamiento pueda causar algunos efectos, pero no hay evidencia de que las microondas causen cáncer.

"Los antioxidantes causan cáncer"?? No, son los radicales libres los que hacen eso. Los antioxidantes, como sugiere su nombre, ayudan a "limpiar" los radicales y otras especies reactivas que podrían dañar el material nuclear y desencadenar la proliferación de células cancerosas. No són la misma cosa.