简答题

微波炉利用磁控管输出的2.45GHz的微波炉加热食品。在该频率上,牛排的等效复介电常数ε’=40ε0,tanδe=0.3。 (1)求微波传入牛排的趋肤深度δ,在牛排内8mm处的微波场强是表面处的百分之几; (2)微波炉中盛牛排的盘子是用发泡聚苯乙烯制成的,其等效复介电常数和损耗角正切分别为ε’=1.03ε0,tanδe=0.3*10-4。说明为何用微波加热时牛排被烧熟而盘子并没有被烧毁。

正确答案

(1)根据牛排的损耗角正切知,牛排为不良导体,得

可见,微波加热与其他加热方法相比的一个优点是,微波能直接对食品的内部进行加热。同时,微波场分布在三维空间中,所以加热得均匀而且快。
(2)发泡聚苯乙烯是低耗介质,所以其趋肤深度为

可见其趋肤深度很大,意味着微波在其中传播的热损耗很小,因此称这种材料对微波是“透明”的。它所消耗的热极小,因而盘子不会被烧掉。

答案解析

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