電子レンジの遮蔽網の穴の直径は約6cmだそうですが
(http://www.ktv.co.jp/ARUARU/search/arumicrowave/ …より)

遮蔽網の穴の直径が6cmでよい理由を知りたいです。

c =f・λをベースにして

 光速(c)=3.00×10^8m
 電子レンジ周波数(f)2.45×10^9Hzを代入して
 電子レンジ内のマイクロ波の波長が約12cm

ということは想像できるのですが

1.光が 1/2波長以下であれば透過しないということなのでしょうか?
2.だとすれば、なぜ1/2波長以下ならば透過しないのでしょう?
3.そもそも「C=f・λをベースにする」という考え方は正しいですか?

以上よろしくお願いします。

A 回答 (3件)

私が疑問に思ったのは25年ほど前、電波天文学の本で電波望遠鏡のチキンネットアンテナを見たときでした。

(ニワトリ小屋の金網なんかで、電波が反射できるのか? 中学生でも無線に詳しい人は多かったが、さすがにこれに答える人はいなかった)

「穴径:1/2波長」を理解するには、波動学とか電磁気学とかいろいろ理解しなくてはならないと思います。
まず電磁波の入門書としては、講談社:ブルーバックスの「アンテナの科学」が良いでしょう。 穴径の話は出てきませんが、電波とか指向性とかを理解するのに適しています。 アレイアンテナも載っています。
ただシミュレーションが波の形そのものだったり、縦書きだったり(書評を書くと厳しくなってしまう。 読み返してみたらkoyuki2001さんの気にしている c=f・λ の式さえ載っていない)

空気中の電波の速度は、光速定数と同じなのでc=f・λは使えますよ。
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この回答へのお礼

ありがとうございました。
ご紹介の本を参考にしてみます。

お礼日時:2002/01/22 00:28

私も以前、疑問に思い調べてみましたが、明確な回答が見つからなかったので次のように考えました。



導体に電波が入射すると導体内に電流が誘起され、その電流による電磁界によって、導体内を通過しようとしていた電波は相殺され反射されます。 導体網に電波が入射した場合も同様に電流は誘起されますが、導体がとびとびに配置されているので、その電流による電磁界はアレイアンテナのような特性を示します。 アレイアンテナは波長に対し密であるほど指向性,放射効率が高くなります。 導体網も放射効率が高くなれば、導体のかたまりのように、入射した電波を相殺,反射することができるようになります。
よって波長に対して穴が小さいほど反射しやすくなり、その効果が出始めるのが「穴径:1/2波長」だと思います。 効果を充分に出すために、電子レンジの網の穴は6cmよりずっと小さくなっているものと思われます。(網に電流を流すため網の太さは削れないので、穴を小さくしすぎると中が見えなくなってしまいますが)
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
「穴径:1/2波長」について、正直書いている内容が難しくて・・
参考のURLか書籍かあれば教えてください。

できるだけ、高校の物理を軽くかじった程度で理解できる
わかりやすいものであるとなおうれしいのですが、、、、
よろしくお願いします。

お礼日時:2002/01/18 01:09

参照されているホームページでは穴の直径が6cmだといっているのではなく、「6cmより小さい穴なら波長12cmのマイクロ波は通れない」と言いたいのです。

実際電子レンジの扉を見てください。穴の直径は数mmしかないはずです。

マイクロ波に限らず、一般に電波を金属管に通そうとすると、金属管の断面の大きさできまるある波長(遮断波長と呼ばれています)より長い波長の電波は通すことが出来ません。金属にあいた穴は近似的にはとても短い金属管とみなせますから、やはり、穴の直径できまる遮断波長より長い波長の電波は穴を通過できません。丸穴の場合、遮断波長は穴の直径の約2倍です。したがって、波長12cmのマイクロ波を外に漏らしたくない場合、波長の半分の6cm以下の直径の穴なら許されるわけです。ただし、遮断波長にあまりに近いと穴の周辺には漏れ出した電磁場があるので、実際の電子レンジでは穴の直径を数mmにしてあるのだと思います。

車に乗っていて、カーラジオがトンネルに入ると聞こえなくなるのもこれと関係しています。トンネルの断面の大きさできる遮断波長よりも、放送電波の波長が長いので、トンネルの中では電波が遮断されてしまうわけです。

ちなみに、金属管の中に一本電線を通すと遮断波長が無限大になってしまいます。つまりどんな電波でも通すことが出来ます。ですから、トンネルの中に一本電線を這わせば、トンネルのなかでもラジオが聞こえると思うのですが・・・。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。
可能であれば、もう少し教えてください。

Q1:〔波長の半分の6cm以下の直径の穴なら許されるわけです〕というのは
  なぜなのか、理解できません。
Q2:それと理論としてc=f×λをこのケースで用いてもよいのでしょうか?

よろしくお願いします

お礼日時:2002/01/18 01:02

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ご存知の方がいらっしゃいましたらご教授の程お願い致します。

Aベストアンサー

>構造的にその方が電磁波を止めやすいとかがあるのでしょうか?

 そういうことはないですね。穴のない金属板なら、どんな波長の電磁波でも同じに作用するので、一番確実です。例えば金属球殻内は、外にどんな強い電磁場があっても内部の電磁場の強さはゼロで、電磁場の独立した振幅である電磁波も内部には影響できる、従って届きません。でも、目視が必要ならそれでは不向きです。穴があいている必要があります。

 以下、平易化・単純化した説明で、不正確な部分があるかと思います。正確な説明については、詳しい技術参考書等でお願いしなければならず、予めお詫びして、ご了解をお願いします。。

 金属に穴が開いており、そこを狙って電磁波が進んでくる状況を考えてみます。電磁波は、電場と磁場が同期した正弦波であり、横波として進みます。

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 あくまでも可能性で、一点にまで縮むこともあるのですから、通り抜けるかもしれません。それを、今度は穴を横から(つまり金属板から)眺めてみます。そこへ、穴より振幅が大きい(すなわち出力が大きい)電磁波が通り抜けようとします。

 穴より振幅が大きくなっている電磁波は波長に関わらずぶつかって止まります。穴の入り口に振幅が小さくなった一部の電磁波に入り込まれても、通過中に振幅が穴より大きくなれば、ぶつかって電磁波は金属に吸収されます。

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 そのため、同じくマイクロ波を使う携帯電話を電子レンジにいれ、その携帯電話に電話を掛けても着信しません。電子レンジ内の携帯は外からのマイクロ波も遮られて、圏外になってしまうのです。

 ところが、マイクロ波よりずっと波長が長い電磁波を使うAMラジオは、電子レンジ内でも受信できたりします。これは波長が長いから、運よく振幅が小さいときに穴に飛び込んで、振幅が小さいまま出て行けるからです。

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P.S.

 よくある「波長より充分小さい穴なら電磁波を止められる」という簡便な説明では、電子レンジ内のAMラジオの現象が説明できなさそうので、そこを気にして上記のような説明に致しました。簡便な説明の意図・前提を既に汲み取っておられましたら、申し訳ありません。

>構造的にその方が電磁波を止めやすいとかがあるのでしょうか?

 そういうことはないですね。穴のない金属板なら、どんな波長の電磁波でも同じに作用するので、一番確実です。例えば金属球殻内は、外にどんな強い電磁場があっても内部の電磁場の強さはゼロで、電磁場の独立した振幅である電磁波も内部には影響できる、従って届きません。でも、目視が必要ならそれでは不向きです。穴があいている必要があります。

 以下、平易化・単純化した説明で、不正確な部分があるかと思います。正確な説明については、詳...続きを読む

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Aベストアンサー

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 初めて見ました。すでに回答してくださっている方もいらっしゃいますので重複する部分もありますが、回答します。
 電磁波は電波や光やX線などの総称です。マイクロ波は電磁波でも電波領域に含まれます。波長は一般的には1mm~1mとされていますが、規定されてはいません。
ただし、電子レンジなどは、国際規格(ISMバンド)や、(旧?)郵政省等の 法規で使用できる波長(周波数)が規定されています。日本では電子レンジに使われている2450MHz(自由空間波長約122mm)が主なものです。最近では無線LANにも使われています。
 この波長は物質の分子を共振させ易く、「分子振動」により物質を加熱します。
(他にも電子振動などの領域があります。)波長により加熱しやすいものがあり、「水」まマイクロ波で加熱しやすく、金属などはもっと低周の低い高周波の方が加熱しやすいです。逆に波長が短くなると、赤外線などは物質の表面が暖めやすくなります。
 マイクロ波は「誘電加熱」により、絶縁体(誘電体)を加熱しますが、シリコンゴムはマイクロ波を吸収しにくいものです。他には石英やテフロンも吸収しません。ウレタンは確か吸収します。逆に水はマイクロ波の吸収が良いものです。電子レンジで食品を加熱できるのはこのためです。ただし、氷は加熱しにくく、水蒸気は加熱できません。
 また、金属も加熱することがあります。これが「誘導加熱」です。これは形状や材質によります。マイクロ波により金属の極表層で「渦電流」が発生するためですが、アルミやステンレス、銅など、非磁性体の金属は発熱しにくく、鉄など、磁性体は発熱し易いです。(周波数は違いますが、電磁調理器はこの原理を利用しています。)
 電子レンジの扉は確かアルミかステンレスです。
 「静電遮蔽」というのがあり、「雷は自動車の車内には流れない」というのがあります。これと同じように、電波的に密閉された空間からはマイクロ波はその外に出ません。ですから電子レンジで食品は温められても、外の人間には影響がないのです。
 電磁波は電子線ではありませんので、電子レンジを帯電させることはありません。電子レンジにアース(グランド)がついているのは、マイクロ波を発生させる
マグネトロンという真空管を動かすために4000V程度の電圧が必要なのですが、万が一、漏電した場合に人身事故を防ぐためのものです。
 微弱なマイクロ波では、ものを加熱するのは困難です。
 しかしながら、マイクロ波の漏洩によるノイズや誤動作を防ぐため、アルミを使うのは、コスト的、実用的に一般的と思います。
 最近の携帯電話やCPUの動作速度はすでにマイクロ波による加熱領域(周波数)に入っており、ちょっと怖いですね。
 とりとめもなく、ごめんなさい。お役に立てれば幸いです。

 初めて見ました。すでに回答してくださっている方もいらっしゃいますので重複する部分もありますが、回答します。
 電磁波は電波や光やX線などの総称です。マイクロ波は電磁波でも電波領域に含まれます。波長は一般的には1mm~1mとされていますが、規定されてはいません。
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Q電波を遮断する安い素材はアルミホイルですが、磁力線は--?

初めまして。
質問をお願い致します。

内容は
「電波を遮断する安い素材はアルミホイルですが、磁力線を遮断する安い素材をご存知ないですか?」
です。

まだあくまで思考実験の段階なのですが・・。
とある工作&実験で、容器内の金属に対して、なるたけ外部からの影響を遮断する空間を作ることになりました。
(と言っても極端な寒暖とか、放射線は考慮に入ってません。
 潮汐力やコリオリ力の減算も必要ないです。)

温度(分子振動)、光(光子?電磁波?)の遮断は別途考える予定なのですが
電界・磁界の遮断はどうしたらいいのかなぁと悩んでいます。

安い素材として、アルミホイルで覆ってしまうというのを考えたのですが、
確かアルミって、電波は反射する(ミニパラボラのお椀に使う)けれど、磁石にはくっつかないよなぁ、
と思いまして

でも電波って、電界と磁界が交互に現れる現象じゃなかったかなぁ、
電磁波は反射させるのに、磁力線は素通しなの?
あれ、でも磁界と磁力線って違うんだっけ?

と、高校で習ったことをすっかり忘れてしまっておりまして。。
検索もしましたけれどよくわかりませんでした。

そこでお願いです。
スーパーとかで買える安い素材で、磁力を遮断するものがありましたらぜひ教えてください!
安いというのが重要です。あまりお金がないので。。

初めまして。
質問をお願い致します。

内容は
「電波を遮断する安い素材はアルミホイルですが、磁力線を遮断する安い素材をご存知ないですか?」
です。

まだあくまで思考実験の段階なのですが・・。
とある工作&実験で、容器内の金属に対して、なるたけ外部からの影響を遮断する空間を作ることになりました。
(と言っても極端な寒暖とか、放射線は考慮に入ってません。
 潮汐力やコリオリ力の減算も必要ないです。)

温度(分子振動)、光(光子?電磁波?)の遮断は別途考える予定なのですが
電...続きを読む

Aベストアンサー

一つ気になったので。

>ほとんどの缶ジュースの缶がこれにあてはまります^^
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まぁ、それですらアルミ缶があるようなので「スチール缶」であることを確認してください。

QdBμV/mとdBμVとdBm

教えてください!
dBμV/mとdBμVはどういう関連があるのでしょうか?
また、数値的に換算できるのでしょうか?
dBμV/mをdBmに換算するにはどのように計算すればよいのでしょうか?
仕事上知りたいのですが理系ではない自分は理解できません・・・
どなたかお教えください!!!

Aベストアンサー

dBμV/mは電界強度です 空間の電波の強さを示します /m 1mあたりを意味します

dBμVは電圧です 1μVを基準にしたときの電圧です
20dBμV であれば 10μV になります

dBμV/m と dBμV は 他の条件を仮定しないと換算できません

なお dBm は1mWの電力を基準にした電力を示します 負荷抵抗・インピーダンスを仮定すれば 電圧としても求められます

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

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 なんと、電波が届いたらしく呼び出し音が聞こえました。不思議に思うと同時に実験をしてみたくなり、いろいろやってみました。

 スチール製の机に入れてみると、電波が届きます。携帯電話をアルミ箔で包んでみると、電波は届きません。お菓子の缶に入れてみると、電波は届きません。
 
 ロッカーも机もお菓子の缶もすべて材質は「鉄」です。なぜ、お菓子の缶の時だけ電波が届かないの?鉄の成分の関係?アルミニウム製のロッカーや銅製のロッカーだとどうなるのだろうか?

 今まで私は、電機を通すもので囲まれているところには電波は届かないと思っていたのだけど、違っていたようです。

なぜそうなるのか理由の分かる方、教えてください。
 

Aベストアンサー

 #3の方のご回答にある通りだと思います。

 アンテナの一種に、スロットアンテナ(スリットアンテナという場合もあります)というものがあります。金属板に電波の波長の半分の長さで僅かな幅の間隙がありますと、板の両面からの電波を受信し、また発射します。そして、アンテナは受信電波を再輻射するという性質に鑑みて、電波がロッカーの間隙を通じて中に届いていると考えられます。

Q56.84dBuVをuVに変換したいのです。

お疲れさまです。

電波について初心者です。ご指導頂けないでしょうか
微弱電波の基準に、3mで500uVと言う基準があるのですが、
機械で測定した結果、56.84dBuVと言う結果がでました。この
数値は、何uVになるのでしょうか?

計算式を教えて頂けないでしょうか

Aベストアンサー

電界強度(電圧)ですので
20log10X=56.84

log10X=56.84/20=2.842

X=10^2.842=695.0243μV

最後の部分はwindowsのアクセサリーの関数電卓で

10 x^y 2.842 = と打てば出ます。

なお蛇足ですが法規は500μV/m となっています。

Q磁気を遮断するもの

10mmくらいの間隔を置いて磁石が固定されており、お互いに引っ張りあっているものの間に、何かの物質により磁力を遮断することは可能でしょうか。
その磁力を遮断する物質は何でしょうか。教えて下さい。

Aベストアンサー

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出ないように封じ込めます。
ところが、今回は磁石が2個なので、引き合っている間に透磁率の高い物質を入れると、それぞれの磁気がこの磁石で付きやすい物質を引きますので、遮断できないと思います。

>お互いの磁力が作用しなくなりそれぞれの糸がたるみ、磁石が落ちる。といった構造にしたいのですが。
このような作用をさせたいとすると、遮蔽する考えでなくて反発させるのが良いと思います。
つまり、シート状で両面が極になっている磁石を使用します。
2個の磁石の間にN極にはN極が、S極にはS極が向くように入れます。
これで、2個の磁石は、同極に相対しますから反発されるので落ちると思います。

もし馬蹄形の磁石でしたら、少し複雑になりますが、このシート状の磁石を2枚使って、それぞれの足で逆な極性にすることになりますね。

磁石の磁極は2種類(N極とS極)あり異種の磁極が引き合い、同種の磁極は反発しあいます。
また、一個の磁石は、必ずこの両極を持っています。

いま2個の磁石があり互いに引き合っているのですから、一つの磁石のN極と、もう一つの磁石のS極が引き合っていると思います。

一般に磁気を遮蔽するには、No.1,3の方の回答にありますように普通は透磁率の高い(磁石で付きやすい)金属を使うのですが、これは磁石が1個のときに、その磁石のN極の磁気とS極の磁気とを通りやすい物質でつないで、外に出な...続きを読む

Q電子レンジの扉に穴があきました。

どのような使い方をしたのかよく分かりませんが、母が電子レンジの扉の
透明なプラスチック部分を溶かして穴を開けてしまいました。

穴の大きさは1cm程度で、金属製の網目の物は無事です。

電磁波を通さない為に金属製の網があると言うことまでは調べる事が出来ましたが
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Aベストアンサー

 以前家電専門店でサービスを担当していた高齢者です。

 先ず御心配の「人体への影響」は基本的に有りません、但し、其処から熱い水蒸気が噴出する可能性が有るので、火傷に注意して下さい。

 しかし珍しい故障ですね、推定では穴の開いた部分に水や水分を多く含んだ物が付着し高温になったと考えられますが、電子レンジのマイクロ波が其の部分に集中するのも、内部に置いた食物からマイクロ波が反射したのでしょうか。

 取り合えず製造メーカーのサービス窓口に相談して下さい、使用年数にも寄りますが、ドアーの交換だけでも1万円以上はすると思います。

 DIY店(東急ハンズ等)で耐熱プラスチック板(FRP)が見付れば、耐熱接着剤で上からフタをしては如何ですか。


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