Physique : Les ondes du four à micro-onde

Dans tous les fours à micro ondes existe une pièce qui est le Magnétron. Cette pièce, permet de transformer l’énergie cinétique en énergie électromagnétique.

Le Magnétron

Le magnétron sert à produire les micros ondes. Il est alimenté par du courant venant du transformateur élévateur. L’énergie électrique de basse et haute tension à été transformée en énergie continue à l’aide de ce t
ransformateur élévateur, et de diodes et condensateurs.
Le magnétron  possède une anode, qui est constituée de cavités (plus il y en à, plus le rendement est élevé), se trouvant dans l’axe d’une cathode chauffante. Il y a aussi un espace sous vide entre l’anode et la cathode, appelé « espace d’interaction », et est également constitué d’aimants.
Dans cet espace d’interaction (donc entre la cathode et l’anode) régule un champ électrique continu à haute tension. Ce champ électrique permet d’accélérer les électrons sortis de la cathode, et les aimants aident les électrons à adopter un mouvement circulaire autour de la cathode (voir schéma B). Si les aimants n’étaient pas présents, alors les électrons iraient directement vers l’anode et auraient une trajectoire dite « radiale ». En créant un champ perpendiculaire grâce aux aimants, les charges interagissent avec les cavités, et le rayonnement électromagnétique vient justement de la vibration des électrons dans ces cavités.

La cuisson d’un aliment

La cuisson est liée à la molécule d’eau. Cette dernière est dipolaire, car le barycentre (de charge négative) et le barycentre (de charge positive) ne sont pas mélangés, car l’atome d’oxygène est plus électronégatif que l’atome d’hydrogène.
A l’état normal, les molécules d’eaux sont dans le désordre. Mais quand elles subissent une charge électrique, elles s’orientent vers ce dernier.
Dans un four, les micros ondes font changer d’orientations les molécules d’eaux, à la même vitesse que l’onde qui oscille  à cette fréquence : Les micros ondes font donc bouger à haute vitesse les molécules d’eaux contenue dans l’aliment. En se mouvant de la sorte, ça entraîne la bousculade des autres molécules aux alentours. Et ce qui fait la température, c’est l’agitation des molécules. Le four étant en métal, les ondes sont réfléchies, et il n’y a uniquement que l’aliment qui est chauffé.