Svar:
Glödtråden inne i lampan fungerar som en antenn. Mikrovågorna (som är elektromagnetisk strålning som ger starka och varierande elektriska och magnetiska fält) accelererar elektronerna inne i denna tråd så att man får en växelström med hög frekvens som värmer tråden vilket gör att den börjar glöda.

Testa: Pröva gärna själv med en glödlampa i mikrovågsugnen men tänk då på följande:

1 Ha alltid ett glas vatten i ugnen som kan ta upp energin annars kan ugnen förstöras.

2 Se till att inte metallen på glödlampan är bar, sätt t ex glödlampan i glaset med vatten.

Om man är oförsiktig kan lampan t.o.m. explodera eftersom glödtråden kan bli så varm att den skapar ett övertryck i lampan, se länk 1. Se även fråga 16292 nedan.

1999-06-27

Svar:
Mikrovågor absorberas av vattenmolekyler som börjar svänga och därmed
värmer sin omgivning. Denna effekt fungerar mycket sämre i isfasen. Is
värms alltså inte särskilt bra av mikrovågorna.

Försök: Tag en stor bit is. Gör en grop i isen och fyll
gropen med vatten. Vad händer när Du värmer detta i mikrovågsugnen?

Fundera: Varför tinar man inte på full effekt i 5 minuter utan på
20% effekt i 25 minuter? Man tillför ju lika mycket energi.
1997-11-11

Svar:
Om det hade varit vanligt glas, hade mikrovågorna kommit igenom,
och det hade varit farligt. Nu sitter där ett metallnät, som är
i elektrisk kontakt med det övriga höljet. Det bildar en så
kallad faradaybur. Från den kommer inte mikrovågorna ut. De
som kollar sådant här jobbar på Statens Strålskyddinstitut, se nedanstående länk.
/KS 1999-10-11

Svar:
Faradays bur är ett utrymme som är avskärmat från elektriskt fält och elektromagnetisk strålning genom ett elektriskt ledande hölje.

Tack för många värdefulla synpunkter! GSM-telefoner arbetar med en våglängd av 30 cm, alltså jämförbart med bilfönstrena. Det där med
mobiltelefonen i mikrovågsugn var ett intressant experiment. Vi har
upprepat det och kommer till samma resultat. Slutsats: Mikrovågsugnen
är inte någon perfekt faradaybur. Anledningen till att det funkar
är telefonens enorma känslighetsområde, från full signalstyrka ned till en tiomiljontedel. Vi har ringt Ericsson och kollat. Det räcker alltså att en mycket liten bråkdel av signalen läcker in. Det finns
ett fenomen som kallas "skinneffekt" som innebär att vid höga
frekvenser läcker lite mikrovågsstrålning igenom en tunn plåt.

Medges att resonemanget om blixten var förenklat. Det som bestämmer
blixtbanan är en sorts förblixt som utbreder sig ganska långsamt.
Det är de karakteristika våglängderna som denna förblixt känner
av omgivningarna med som är avgörande. Se vidare nedan!
/KS 2000-03-30

Svar:
Hjärtat i mikrovågsugnen är det som genererar mikrovågor, magnetronen.
Den uppfanns under andra världkriget som mikrovågskälla till radarsändare.
Den första magnetronen testades i februari 1940 av Marcus Oliphant
och medarbetare vid University of Birmingham. Att de allierade låg före
tyskarna i utvecklingen av radarn, kom att få avgörande betydelse för
utgången av kriget. Sedan kan vi glädjas åt den fredliga tillämpningen
i mikrovågsugnen. Magnetronen är en enkel och billig komponent med
få delar.

För en detaljerad beskrivning, se Microwave_oven, Cavity_magnetron och länk 1.
/KS/lpe 2000-11-13

Svar:
Gabriel! Är verkligen mjölken kall och muggen varm? Det låter mycket konstigt! Den normala förklaringen av mikrovågsugnens funktion är att energin från mikrovågorna (med c:a 10 cm våglängd) absorberas av vattenmolekyler. Det är alltså mjölken som värms. Muggen innehåller knappast vatten, så uppvärmingen av denna sker genom ledning från den varma mjölken.

Den enda förklaring till din observation som jag kan komma på är att muggen är av något material som kan absorbera mikrovågor. Kan lergodset t.ex. innehålla tillräckligt mycket vatten.

För att se om detta är korrekt kan du göra följande experiment (tillsammans med en vuxen för mikrovågsugnar kan ibland vara lite farliga): Ställ en tom mugg och en mugg med vatten i mikron. (Muggen med vatten är till för att ta hand om mikrovågorna - det är inte bra att köra mikron utan något att värma.) Kör en halv minut på full effekt. Öppna dörren och känn på muggarna. Vilken är varmast? Jag tror att den med vatten är varmast och den tomma muggen är kall. Skriv gärna en fråga till med resultatet av experimentet.

Tillägg från Gabriel 28/5:

Gabriel och jag (mamma) testade det du sa och stoppade en tom mugg i mikro och en med vatten. Den med vatten blev varmast men när jag tog den muggen som jag tycker blir så varm så blev den också varm men inte riktig lika varm som den med vatten i. När vi värmde ett glas blev det också varmt fast det inte var vatten i, varför blev det de? Den muggen som blir så himla varm är av lerkeramik.

Tillägg från Peter E:

Tack för inlägget med resultatet av fortsatta experiment!

Era observationer med en mugg med och en utan vatten (samtidigt!) är som man väntar sig. Trots att muggen med vatten kräver mer energi för att bli varm (både muggen och vattnet skall ju värmas och vatten kräver mycket energi) så blir den betydligt varmare än den tomma muggen. Den tomma muggen värms upp lite grann trots att den innehåller lite vatten (glas inneåller inget vatten alls).

Förklaringen är alltså att vatten absorberar mikrovågsstålning mycket bra men keramik och glas absorberar vatten dåligt. Därför kommer vattnet i muggen att värmas mycket, och muggen med vatten blir varm genom värmeledning från vattnet. Det blir emellertid inte mycket mikrovågor över för att värma den tomma muggen.

Om man emellertid ställer in bara en tom mugg, så måste ändå mikrovågorna ta vägen någonstans! De kommer att så småningom absorberas av muggen och väggarna i mikrovågsugnen. Väggarna och muggen kommer alltså i detta fallet att bli varma. Det är därför man rekommenderar att man aldrig skall köra mikrovågsugnen utan mat eller vätska.

Jag upprepade ert försök dels med en tom och en full mugg. Den tomma muggen blev bara ljummen medan den fulla blev varm. Ett ensamt tomt glas blir, precis som du säger, mycket varmt på kort tid. Men, igen, gör inte det försöket för mamma blir nog irriterad om hon blir av med mikrovågsugnen :-(.
/Peter E 2008-05-26

Svar:
Annika! Jag tror du blivit utsatt för ett skämt! Om det finns så mycket mikrovågor utanför ugnen att ett lysrör tänds, så är det mycket illa!

Mikovågorna hålls innne i ugnen genom att den är konstruerad som en faradaybur (se fråga [8879])
- solid metallplåt inne i ugnen och ett finmaskigt metallnät på luckan. Maskorna är betydligt mindre än mikrovågornas våglängd, så dessa kan inte slippa ut. Enda möjligheten är att dörren eller nätet skadats, men det kan man lätt se. Man behöver alltså inte testa om ungen läcker mikrovågor. Om man vill mäta strålningen (t.ex. för att testa en ny konstruktion) bör man ha mycket bättre mätapparatur än ett lysrör.

Se fråga [16041] om vad som händer med mikrovågsugnar när de blir gamla. Se mer om mikrovågsugnar: mikrovågsugn, länk 1 från strålsäkerhetsmyndigheten och länk 2.

Se fråga [3969] om hur effektiv faradayburen i en mikrovågsugn är.

Hur man kontrollerar effekten hos en mikrovågsugn

När mikrovågsugnen blir gammal blir magnetronen som genererar mikrovågorna mindre effektiv, och det tar längre tid att värma maten. Så här kan du kontrollera hur effektiv din mikrovågsugn är. Du behöver bara en skål (glas eller keramik) med 1 liter kallt vatten och en hyggligt exakt termometer.

Mät temperaturen på vattnet. Säg att vattnet är 20^oC. Kör ugnen 1 minut. Mät vattentemperaturen igen. Säg att vattnet nu är 30^oC. Sedan får vi räkna lite för att få fram effekten. Energin som krävs för att värma vattnet DT K är:

W = mcDT

där m är massan och c är vattnets specifika värmekapacitet 4180 J/(kg K).

Om vi kör mikron under tiden t får vi effekten

P = W/t = mcDT/t

1 liter vatten väger 1 kg, så effekten blir

P = 4180DT/t

Om vi körde mikron 1 minut och temperaturskillnaden var 10 K (eftersom vi har att göra med temperaturskillnader kan vi använda Celsius eller Kelvin) blir effekten

P = 418010/60 = 697 W

Om temperaturdifferensen blir liten bör man öka tiden t för att få bättre noggrannhet.

Den uppmätta effekten jämförs sedan med den nominella effekten enligt bruksanvisningen. Man kan även mäta in-effekten direkt med en wattmeter (se Watt_meter, bilden nedan). Om effekten är betydligt lägre än vad den skall vara är mikrovågsugnen skadad.

Om ovanstående är för krångligt kan man om man har en "standardportion", t.ex. ett fruset halvt franskbröd, helt enkelt se om upptiningen tar längre tid än vanligt.

/Peter E 2010-02-05

Svar:
Därför att mikrovågorna i huvudsak lämnar sin energi (absorberas) av vattenmolekyler, och skorpan innehåller mycket lite vatten medan mjölken innehåller mycket vatten. Se fråga [15744].

Anledningen till att mikrovågor absorberas av vattenmolekyler är att dena molekyl är en elektrisk dipol, dvs positiv och negativ laddning är förskjutna i förhållande till varandra.

En elektrisk dipol är inom fysiken två elektriska laddningar med samma magnitud men olika tecken placerade med ett litet inbördes avstånd.

Figuren nedan från Elektrisk_dipol illustrerar laddningsfördelningen hos vattenmolekylen. Mikrovågorna utgörs av oscillerande elektriska och magnetiska fält. Den elektriska komponenten påverkar molekylerna och sätter dem i svängning. Den ökade rörelseenergin övergår genom kollisioner till värme.

Anledningen till att is värms mycket mindre effektivt än flytande vatten är att molekylerna i vatten är fritt rörliga medan molekylerna i is är bundna till varandra och därmed mindre benägna att "svänga med".

Se även MikrovågsugnTeknisk_bakgrund och Microwave_ovenPrinciples.

/Peter E 2017-12-13

Svar:
Nej, doppvärmaren är mer effektiv än mikrovågsugnen för att värma en vätska. Doppvärmaren är däremot värdelös på att värma pizzan. :-)

Enligt Microwave_ovenHeating_efficiency är verkningsgraden för att producera mikrovågor 64%. Sedan försvinner en varierande del i form av mikrovågor som inte avlämnar sin energi till det man vill värma. För annat än vatten kan denna andel vara ganska hög. Detta är anledningen till att man inte skall köra mikrovågsugnen utan något uppvärmbart (helst innehållande vatten). Förlusterna blir till värme hos ugnen och i magnetronen.

En doppvärmare har däremot en verkningsgrad på nära 100% om den är korrekt monterad, se länk 1. Det finns alltså inget skäl att byta uppvärmningsmetod för varmvattenberedare.

Vi bortser från verkningsgraden vid produktionen av elektricitet (30-90%).
/Peter E 2018-04-05