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Electrones en un Horno Microondas

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El magnetrón de un horno de microondas emite ondas electromagnéticas con frecuencia f = 2450 MHz. En esta lección se calcula la intensidad de campo magnético necesario para que los electrones se muevan en trayectorias circulares.  Cuando un electrón ingresa a un campo magnético perpendicular a la velocidad, este experimenta una fuerza magnética que es perpendicular a la velocidad y al campo. Si el campo está entrando al plano de la hoja y la velocidad es horizontal hacia la derecha, la fuerza hace que la partícula tenga un movimiento circular en contra a las manecillas del reloj.
Iniciemos calculando la velocidad angular w, donde en un movimiento circular la velocidad angular es igual 2 pi por la frecuencia. La velocidad tangencial es la velocidad angular por el radio de giro. Además, la fuerza magnética es igual a la masa por la aceleración, como se está girando la aceleración es una aceleración centrípeta. La fuerza eléctrica es la carga por el producto cruz entre la velocidad y el campo magnético. Como la velocidad y el campo son perpendiculares, la fuerza es la multiplicación entre la velocidad, el campo y la carga (escalar). Como la fuerza magnética es igual a la masa por la aceleración centrípeta, entonces
 
qvB = ma
 
aceleración centrípeta es v^2/r, reemplazando en la anterior ecuación, se obtiene que el campo es igual a mw/q.
 
en el problema en particular, el resultado del campo fue de 0.0877 Teslas. Está intensidad es fácil de conseguir con un imán permanente.
Se usa 2450 MHz en un microondas porque esta frecuencia es absorbida fuertemente por las moléculas de agua y eso es lo que hace del agua un compuesto muy útil para cocinar y calentar alimentos.
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