Los hornos microondas son hornos que alimentados mediante energía eléctrica producen ondas electromagnéticas de una determinada frecuencia, llamadas MICROONDAS, siendo su principal finalidad la de calentar alimentos.

Dentro del espectro de frecuencias, las microondas se sitúan entre la radiofrecuencia y la luz infrarroja, compartiendo las propiedades de ambas radiaciones, por lo que se utilizan tanto en comunicaciones (ondas de radio) como para cocinar (rayos infrarrojos).

La propiedad de las microondas de poder ser moduladas, las hace aptas para ser utilizadas en comunicaciones, pues en determinadas condiciones atmosféricas se propagan mejor que otras ondas de menor frecuencia. A semejanza con las radiaciones luminosas, las microondas pueden ser proyectadas en forma de haces compactos, por lo que su utilización resulta imprescindible en ciertas comunicaciones de radio y TV, así como también en las transmisiones vía satélite.

El radar también funciona a base de microondas. Aprovechando la facilidad de enviarlas en haces rectilíneos, es posible detectar la posición, velocidad y trayectoria, de objetos muy distantes, tan sólo con analizar las ondas reflejadas por estos.

Dentro del espectro electromagnético, las microondas son ondas cortas de una longitud comprendida entre unos pocos milímetros y varios centímetros, lo cual equivale a decir que su frecuencia de oscilación estará comprendida entre unos cuantos cientos de megaciclos y unos miles de megaciclos.

Al igual que sus vecinos, los rayos infrarrojos, las microondas comparten la propiedad de hacer vibrar ciertas moléculas de los cuerpos que atraviesan, calentándolos, propiedad que es utilizada en los "hornos microondas".

Así pues, si colocamos un alimento dentro de la influencia de un campo electro-magnético de, por ejemplo, 2.450 MHZ., las cargas eléctricas de las microondas se tropezarán con las cargas eléctricas del alimento expuesto, y debido a la ley de atracción y repulsión, las del mismo signo se repelerán y las de distinto se atraerán, dando lugar a un movimiento oscilatorio entre moléculas, que a su vez crea una fricción entre ellas y en consecuencia un calentamiento.

Naturalmente, éste calentamiento está en función del número de oscilaciones y éstas son función de la frecuencia; en el caso que nos ocupa, por ser la frecuencia 2.450 MHz., los cambios de polaridad y por tanto las oscilaciones serán de 4.900 millones por segundo. Si además tenemos en cuenta que hay del orden de 125 cuatrillones de moléculas por mm³ de alimento, no es difícil imaginar los frotamientos que resultan y la rapidez con que se produce el calor.

No todas las moléculas de que se compone un cuerpo sufren el efecto descrito; para que se produzca, las moléculas deben tener una configuración dipolo. Una molécula con una configuración dipolo deberá tener una carga positiva a un lado y una carga negativa en el otro, es decir, con dos polos opuestos, como un imán.

El agua, compuesta por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, forma una molécula con configuración dipolo; el átomo de oxígeno forma el núcleo central de la molécula y está cargado de energía positiva, mientras que los átomos de hidrógeno forman la capa orbital y poseen energía negativa. Las grasas, albúminas e hidratos de carbono también tienen sus moléculas en configuración dipolo.

Puesto que los materiales que nos interesa exponer al horno microondas son los alimentos comestibles, y estos están compuestos fundamentalmente por moléculas de agua (entre un 70 y un 90%), grasas e hidratos de carbono en mayor o menor proporción, se comprende el elevado rendimiento de este tipo de hornos.

Este efecto selectivo de las microondas sobre los materiales que son dipolares, nos demuestra cómo es posible calentar el contenido de un plato y sacarlo con la mano desnuda sin quemarse; lo que se ha calentado es el contenido y no el plato, porque la loza es un material no dipolar.

La acción de las microondas sobre los distintos materiales puede dividirse en tres grupos:

A) Materiales sobre los que las microondas se reflejan según las leyes de la óptica. Esto es lo que sucede con todos los materiales metálicos; su comportamiento frente a las ondas es equivalente a un espejo.

B) Materiales eléctricamente neutros sobre los cuales las microondas pasan sin causar ningún efecto. Son transparentes a las microondas y por tanto no se calientan: los plásticos, el vidrio, la cerámica, el papel, etc..

C) Materiales con configuración dipolar que absorben las microondas y en consecuencia se calientan. Estos materiales son principalmente el agua, las grasas, las albúminas y los hidratos de carbono.

Otra cuestión digna de tener presente es la forma de actuación de las microondas frente a los métodos convencionales. Mientras que en los métodos tradicionales de cocción, el calor va entrando en los alimentos desde el exterior al interior por transmisión de calor, las microondas surten efecto directamente en todo el volumen a calentar, hasta cuatro centímetros de profundidad. El punto de máximo calentamiento se encuentra a un centímetro y medio de la superficie tratada.

Tal y como puede comprobarse en el esquema, un horno a microondas está constituido por una fuente de alimentación, un Magnetrón generador de las microondas, un canal de guía de ondas, un agitador de ondas y una cavidad de cocción. Todo este conjunto dispone de una serie de controles y temporizadores que garantizan el buen funcionamiento del horno.

La fuente de alimentación consta de un transformador y de un doblador de tensión.

El transformador, con un primario alimentado a 220 V., dispone de dos secundarios, uno que suministra 3,5 V. para alimentar el filamento del magnetrón, y otro que suministra 2000 V.

Un condensador y un diodo forman el doblador de tensión para de esta forma obtener los 4000 V. que necesita el magnetrón.

El magnetrón esta formado por un cátodo caldeado por un filamento, un ánodo y un imán que rodea el conjunto.

Cuando se aplica tensión (3,5 V.) al filamento, éste calienta al cátodo y emite electrones que se ven atraídos por los 4000 V. aplicados al ánodo. Los electrones que en condiciones normales saldrían en línea recta en dirección al ánodo, se ven frenados por el campo magnético y obligados a moverse en un orbital situado entre el ánodo y el cátodo.

El paso de los electrones por las proximidades del ánodo, en donde están situadas pequeñas cavidades resonantes, produce las oscilaciones de alta frecuencia, 2.450 MHZ.

Aunque la intensidad electrónica que es capaz de emitir un cátodo es muy pequeña, como la tensión de ánodo es muy grande, la potencia total suministrada es relativamente grande, del orden de 1.000 W. La energía del microondas obtenida es radiada por una antena dispuesta en el magnetrón e introducida en un guía-ondas que las dirige a la cavidad del horno.

La cavidad de cocción es simplemente una caja metálica donde se coloca el alimento a cocinar.

Las microondas son dirigidas desde el magnetrón hasta la cavidad de cocción mediante una canal que las transporta con escasas pérdidas. Este canal guía-ondas, debe tener unas dimensiones muy precisas, estando directamente ligadas a la frecuencia que transporta.

Al entrar las microondas a la cavidad de cocción, son agitadas por una especie de ventilador que hace que se dirijan en todas las direcciones, rebotando sobre las paredes metálicas hasta que son absorbidas por el alimento.

Algunos hornos disponen para la colocación de los alimentos, de un soporte o plato giratorio que hace que el alimento aproveche mejor la distribución de las microondas.

Naturalmente las zonas de mayor potencia de microondas se encuentran en el centro del plato giratorio.

Además de los tres microinterruptores que lleva la puerta del horno para asegurar su desconexión cuando la puerta esté abierta, el circuito dispone de dos temporizadores para el control del tiempo de funcionamiento de horno y para el control de la potencia.

Por otra parte, estos hornos disponen de dos protecciones térmicas y una protección contra sobretensiones.

Las protecciones térmicas se hacen a través de dos termostatos de seguridad, uno que controla la temperatura de la cavidad del horno y otro que controla la temperatura del magnetrón.

Con el fin de evitar que pueda llegar al transformador de alimentación del magnetrón un exceso de tensión, se dispone de un relé de sobretensión.

Así, cuando la tensión sobrepase los 220 V., el contacto del relé se abrirá, haciendo pasar la corriente a través de una resistencia de 20 W. Esto provoca una caída de tensión en la resistencia, con la consiguiente disminución de la tensión.

Utiliza un mecanismo automático de cierre. Cuando se cierra el pestillo queda automáticamente enclavado.

Permite ver los alimentos mientras se cocinan. Sin embargo las microondas no pueden pasar a través de la pantalla metálica que va colocada entre el cristal.

Los alimentos se pueden cocinar directamente sobre el plato. Gira durante la cocción y asegura la máxima absorción de las microondas.

Opera cuando se utiliza el horno y proporciona una mayor agitación de las microondas. Un tape de plástico lo protege de posibles salpicaduras de los alimentos.

El selector de potencia permite la selección de distintas potencias de cocción mediante ciclos de paro-marcha.

Es un reloj que controla el tiempo de funcionamiento del horno. Puede controlarse entre 1' y 45'.

Se ilumina cuando la tecla de puesta en marcha está pulsada, la puerta cerrada y el temporizador en posición de funcionamiento.

Pulsándola comienza el proceso de cocción; previamente se habrá seleccionado, con el selector, la potencia y con el temporizador, el tiempo. Si durante la cocción se abre la puerta, la tecla debe volver a pulsarse para continuar una vez que la puerta haya sido cerrada.

Pulsando actúa el mecanismo que abre la puerta y desconecta el paso de corriente a todos los receptores, excepto a la lámpara de luz interior del horno, siempre que el temporizador esté conectado.

Se trata de una lamparita que ilumina el interior del horno. Funciona siempre que el temporizador no esté en posición "0" y no haya ningún termostato de seguridad, bien del horno o del magnetrón, abierto.

ESPECIFICACIONES TECNICAS
Tensión de alimentación	220 V. 50 Hz.
Potencia de consumo	1250 W.
Potencia aprovechada en calor	650 W.
Tipo de fusible	SOC 250 V. - 10 A.
Filtro antiparasitario
Tensión de entrada del transformador	220 V. 50 Hz
Tensiones de salida del transformador	3,5 V. , 2.000 V.
Entrada del circuito doblador	2.000 V.
Salida del circuito doblador	4.000 V.
Frecuencia producida por el magnetrón	2.450 MHz.
Oscilación de las microondas	4.900 millones/sg.
Temperatura máxima del magnetrón	140 + 5ºC
Capacidad de la cavidad del horno	27 litros
Temperatura máxima en la cavidad del horno	120 + 5ºC
Plato giratorio	320 mm.
Peso	27 kg

DIMENSIONES	EXTERIORES	CAVIDAD INTERIOR
ANCHO	550 mm.	330 mm.
ALTO	380 mm.	270 mm.
PROFUNDO	410 mm.	340 mm.

Tal y como se especifica en los datos técnicos, la potencia consumida por el horno es de 1.250 W., mientras que la que realmente se obtiene en el plato es de 650 W. Comprobar prácticamente este dato resulta relativamente sencillo si nos planteamos el problema de determinar la cantidad de energía que absorbe una cierta cantidad de agua expuesta durante un tiempo al efecto de las microondas.

Cuando una potencia eléctrica P actúa durante un tiempo t, produce un número de calorías igual a:

Por otro lado, si un volumen de agua V a una temperatura T_amb se introduce en un horno y al cabo de cierto tiempo la temperatura del agua aumenta a un valor T, esto quiere decir que el agua ha recibido un número de calorías igual a:

Como el calor aportado por el horno es igual al recibido por el agua, tendremos que:

Así, conociendo la elevación de temperatura que experimenta un determinado volumen de agua durante un cierto tiempo, podremos determinar la potencia desarrollada por el horno.

Por ejemplo: un litro de agua (1.000 ml.) expuesto durante tres minutos (180 seg) provoca un aumento de temperatura del agua de 28ºC., lo cual nos indica que el horno esta suministrando 633 W.