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 トップページ電気と磁気の?(はてな)館 > No.32 マイクロ波技術と電子レンジ
電気と磁気の?(はてな)館

マイクロ波技術と電子レンジ

 電子レンジは日本の家庭では100%近い普及率に達しています。電子レンジはレーダ技術から偶然のヒントを得てアメリカで開発され、日本の技術で進歩を遂げた調理器具。高周波電界を利用したその加熱方式は、木材の接着や食品の乾燥などにも活用されています。

電磁調理器は“誘導加熱”、電子レンジは“誘電加熱”
 電気を利用した調理器としては、ニクロム線などの発熱体を利用した電熱器や電気オーブンが古くから使われてきました。電磁調理器や電子レンジは発熱体を用いない調理器です。以前ご紹介したように(本シリーズ第24回)、電磁調理器は高周波コイルによって鉄鍋などの金属に発生する渦電流のジュール熱を利用したもので、“誘導加熱”という方式。かたや電子レンジはこれとは異なる“誘電加熱”と呼ばれる方式です。
 物体の温度は構成する粒子(分子や原子など)の振動の度合によって決まります。加熱によって温度が高まるのは、粒子の振動がより激しくなるからです。電子レンジは英語でマイクロウェーブ・オーブン(microwave oven)というように、食品に含まれる水分子をマイクロ波(2.4GHz)で振動させることで加熱します。H2Oという化学式で表される水分子は、酸素原子Oを中心に、“く”の字型に折れ曲がった構造をしています。このため分子全体の電荷分布は、わずかながらプラスとマイナスに偏った電気双極子となっています。この水分子に高周波の電界を加えると、電界の反転に応じて電気双極子である水分子も回転・振動し、互いに摩擦しあって熱を発生します。これが電子レンジの誘電加熱です。簡単にいえばマイクロ波のエネルギーが水分子に吸収されるわけです。大雨が降り出すと衛星放送の映りが悪くなるのも、雨滴にマイクロ波が吸収されてしまうからです。
 電子レンジの内部がステンレスなどの金属で覆われているのは、電波をよく反射させるためと、電波漏れを防止するシールドが目的です。電波漏れを起こすと無線LAN(IEEE802.11b/g製品)の電波と干渉する場合もあります。電子レンジを使うたびに無線LANが切断したり、通信速度が遅くなるといった症状が出たら、電子レンジの不具合を疑ってみるべきでしょう。

電子レンジの基本構造

電子レンジの加熱原理(誘電加熱)

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