Hängt der Energieverbrauch einer Mikrowelle von der Menge der darin enthaltenen Lebensmittel ab?

Laut einigen Antworten unter https://electronics.stackexchange.com/questions/206206/is-a-microwaves-output-power-proportional-to-the-mass-of-its-contents/361645 , wo sie durchgeführt haben Experimenten zufolge hängt die Leistungsaufnahme (praktisch) nicht von der Menge der Lebensmittel in der Mikrowelle ab. Was die Effizienz betrifft, so wird etwas Energie in den Wänden und anderen Teilen des Ofens absorbiert.

Wenn der Mikrowellenofen ohne dissipative Last in der Kavität betrieben wird, steigt die Mikrowellenenergie in der Kavität an, bis sie sich auf ein Niveau aufbaut, das beginnt, den Betrieb des Magnetrons selbst zu beeinträchtigen, mit der Möglichkeit, das Magnetron dabei zu zerstören. Aus diesem Grund fordern die Mikrowellenhersteller, dass Sie den Backofen nicht ohne Beladung betreiben dürfen.

Es ist möglich, dass Ihre Mikrowelle den Leerlaufzustand erkennt und die Ausgangsleistung der Röhre reduziert, damit sie nicht beschädigt wird. Experimente werden diese Frage beantworten.

Das Magnetron gibt die gleiche Menge an HF-Energie ab, unabhängig davon, wie viel Nahrung sich in seinem Hohlraum befindet (es sei denn, es verfügt über eine Leerlauferkennungsfunktion). Das heißt, wenn Sie die Lebensmittelmenge verdoppeln, verdoppeln Sie die Zeit, die zum Erhitzen benötigt wird, und wenn Sie die Lebensmittelmenge halbieren, halbieren Sie auch die Garzeit.

Das Magnetron in den meisten gängigen Haushaltsmikrowellen hat nur eine Nennleistung. Unterschiedliche Leistungseinstellungen werden erreicht, indem das Magnetron in unterschiedlichen Intervallen ein- und ausgeschaltet wird. Siehe: https://en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven#Control_panel

Mikrowellen sind, wenig überraschend, Wellen und verhalten sich entsprechend.

Wenn Wellen erzeugt werden, bewegen sie sich von der Quelle weg, bis sie entweder absorbiert oder reflektiert werden. Dies wird als Vorwärtsleistung bezeichnet. Ein geschlossener Hohlraumreflektor wie ein Metallofen absorbiert sehr wenig, reflektiert sie jedoch, bis sie zur Quelle zurückkehren. Dies wird als reflektierte Leistung bezeichnet.

Irgendwann muss die Wellenkraft in der geschlossenen Box absorbiert werden, was zu einer lokalen Erwärmung führt. Wenn der Ofen leer ist, wird der größte Teil der Energie von der emittierenden Schaltung wieder absorbiert, was zu einer Überhitzung führt. Je nach Technik schaltet sich der Backofen kurz ab, dreht sich herunter oder geht kaputt.

Nahrung ist der offensichtliche Absorber oder die Last. Das Maximalleistungstheorem besagt, dass die maximale Leistungsmenge absorbiert wird, wenn die Quellen- und Lastimpedanzen gleich oder angepasst sind. Der Ofen hat eine Konstruktionsgrenze für die Menge an Speisen, die er kochen kann, und wird (oder sollte) so konstruiert sein, dass er an diesem Punkt den Impedanzen entspricht.

Jede andere Menge an Nahrung führt dazu, dass etwas Energie reflektiert wird, und die Quelle muss in der Lage sein, diese reflektierte Energie zu absorbieren. Das gilt für übergroße Mengen genauso wie für kleine Mengen. In der Praxis werden Lebensmittel nicht genau elektromagnetisch charakterisiert und es wird fast immer eine reflektierte Leistung von 20 % oder mehr zu bewältigen sein.

Neben der vom Lebensmittel absorbierten Leistung enthält die abgegebene Gesamtleistung alle reflektierten Komponenten.

Die tatsächlich verbrauchte Leistung hängt auch von Ineffizienzen wie dem Innenwiderstand der Schaltung ab. Die vom Lieferanten berechnete "Leistung" hängt auch vom Leistungsfaktor des in Betrieb befindlichen Stromkreises ab, da die Lieferanten tatsächlich Strom und nicht Leistung berechnen. das gilt für alle Elektrogeräte.