A produção de micro-ondas na faixa de Gigahertz, como a exigida pelos fornos de microondas só se tornou possível com a invenção, durante a segunda Guerra Mundial, da válvula magnetron.
Essa válvula foi originalmente desenvolvida para equipar os equipamentos de radar que tinham por finalidade detectar os aviões alemães.
No radar, um sinal de microondas era emitido e quando encontrava um obstáculo era refletido.
Junto ao transmissor havia uma antena receptora que captava a reflexão ou "eco".
Pela intensidade, direção e tempo de ida e volta do eco era possível determinar a posição exata do avião inimigo, conforme indica a figura 1.
Na figura 2 mostramos o aspecto interno de uma válvula magnetron.
Observe que ela possui diversas cavidades internas e no centro um anodo que é ligado a uma fonte de alta tensão.
Os elétrons emitidos pelo catodo são acelerados, mas na presença de um forte campo magnético eu é produzido por imãs.
Com a ação do campo, eles têm a trajetória deflexionada em espirais que se ajustam justamente ao formato das cavidades.
A corrente, que corresponde ao movimento dos elétrons, oscila passa a oscilar dentro das cavidades, chegando depois ao anodo. No anodo, temos um sinal de altíssima frequência que corresponde justamente às oscilações dos elétrons.
A frequência do sinal é determinada pelas dimensões das cavidades e não pela tensão de alimentação da válvula.
uma característica importante é que a potência pode ser variada pela simples alteração da tensão de alimentação.
um forno consiste, portanto, num simples oscilador com uma válvula desse tipo que já tem nas suas os elementos que determinam a frequência de operação e uma fonte de alimentação de alta tensão.
Não existe, portanto necessidade de circuitos osciladores, amplificadores, circuitos ressonantes para se obter as microondas.
As válvulas magnetron dos fornos de microondas têm o aspecto da figura 3 e podem gerar sinais numa faixa de potência de 200 a 1 000 watts tipicamente sendo alimentadas por tensões entre 600 e 2 000 volts tipicamente.
Como todas as válvulas ela possui um filamento para que seu catodo emissor de elétrons seja aquecido e, além disso, opera com temperatura bastante alta. um sistema de ventilação é acoplado para ajudar na sua refrigeração.
Com o tempo de uso, as válvulas perdem sua capacidade de emissão, ou seja, "enfraquecem", e esse é justamente um tipo de defeito comum nos fornos mais antigos.
Ver também:
• Válvulas (107)
• Radar (505)
• Fornos de microondas (903)
• Microondas (904)
