電子レンジに食べ物を入れて、ボタンを押すと…
“チン” とともに、温まります。

普段、何気なく使っている電子レンジ。
中身を見ても、火もなければヒーターもありません。
では、何が食べ物を温めているのでしょうか？

今回は
“電子レンジの仕組み“
について見ていきましょう！

どうやって熱は生まれるのか？

まずは鉄の球で考えてみましょう！

箱の中に、
たくさんの鉄球を入れます。
そして、
箱を激しく振ってみる。

すると、
鉄球どうしが何度もぶつかります。

複数回繰り返すと、箱の中には熱が生まれます。
つまり、
中にあるものを激しく動かせば、熱を生み出せる。

では、
これを水でもできないでしょうか？

電子レンジの仕組み

電子レンジでは、
食べ物の中にある水を利用して、温めています。

では、
水も鉄球のようにシェイクすることで温めれるのでしょうか？

答えはNoです。
水を激しく動かしても、水全体が動くだけでは、効率よく温めることはできません。
（スムージーを作るときにあったかくなると困りますもんね）

では、
どうすればいいのでしょうか？

水をものすごく小さく見ていくと、たくさんの水分子(H₂O)からできています。

ならば、
水そのものを動かすのではなく、

水分子を激しく動かせばいい。

では
目に見えない水分子をどのように激しく動かすのでしょうか？

どのように水を温めるのか？

水は目には見えない小さな水分子は少し＋になった側と少しマイナスになった側があります。
つまり、水分子は電気的な「向き」があります。

そのため、
電場（電気の場）をかけると、
水分子はその方向を向こうとします。

電場の向きを反対にすると？
水分子も、
反対を向こうとします。

右。左。
右。左。

電場の向きを高速で切り替えると、水分子の向きを何度も変えられます。
これは鉄球の動きと同じ！
この動きが激しくなると、鉄球と同じように熱が生まれます。
その熱が水を経由して食べ物全体を温めていきます。

これが
電子レンジが食べ物を温める仕組みです！

コラム｜電磁波

先ほど述べた電場を右左で高速で切り替える技術のこと、マイクロ波という電磁波を照射することで実現できます。
マイクロ波は電場と磁場と交互に変える交流の一種です。

これは通信を行っているwifiと同じ電磁波の一種です。そのため、電子レンジ付近で形態を触ると通信が遮断されることがあります。
これは電磁波の波どうしが海の波のように重なり合って、消えることで起きています！

まとめ｜電子レンジの仕組み

電子レンジは、火を使って食べ物を温めているわけではありません。

使っているのは、マイクロ波という電磁波です。

マイクロ波によって、電場を交互に動かし、水分子を動かし、熱を生み出しています。

電磁波

↓

水分子が動く

↓

熱が生まれる

↓

食べ物が温まる

これが、

電子レンジが食べ物を温める仕組みです。

参考文献・もっと知りたい方へ

• FDA「Microwave Ovens」
  電子レンジが食品内の水分子に作用し、食べ物を温める仕組みを紹介しています。（英語）
• NASA「Anatomy of an Electromagnetic Wave」
  電場と磁場、波長と周波数など、電磁波の基本を図とともに学べます。（英語）
• OpenStax「14.1 Heat」
  物体を動かす仕事と温度上昇の関係を解説。水をかき混ぜて温度を上げるジュールの実験も紹介しています。（英語）
• Cisco「Wireless RF Reference Guide」
  Wi-Fiの周波数帯や、電子レンジなどによる電波干渉を詳しく説明しています。（英語・発展）