1. 217.5 וולט.
2. 201.5 וולט.
3. 204.5 וולט.
4. אף תשובה אינה נכונה.

במעגל חד מופעי הזרם עובר הלוך ושוב, ולכן אורך המוליך האפקטיבי הוא פי שניים מאורך הכבל. ההתנגדות מחושבת מן ההתנגדות הסגולית כפול אורך כפול שניים חלקי שטח החתך, ומפל המתח הוא מכפלת הזרם בהתנגדות. המתח בהדקי הצרכן הוא מתח המקור פחות מפל המתח.

• תשובה 1: 217.5 וולט מתקבלים כאשר לוקחים את אורך הכבל בלבד ולא את המסלול הכפול.
• תשובה 2: 201.5 וולט אינם נובעים מן הנתונים.
• תשובה 4: התשובה 204.5 וולט נכונה.

1. שני חיבורים של 3X910A במתח נמוך.
2. חיבור אחד של 3X35A במתח גבוה של 22kV.
3. חיבור אחד של 3X1800A במתח נמוך.
4. חיבור אחד של 3X16A במתח גבוה של 22kV.

עצם ההחלטה להתקין שני שנאים בשטח המבנה משמעה שהצרכן מקבל את האספקה במתח גבוה ומשנה אותה בעצמו — חיבור במתח נמוך מייתר את השנאים. ההספק הכולל הוא 1260 קילו וולט-אמפר, ובמתח של 22 קילו וולט זה נותן זרם של כ-33 אמפר, כלומר גודל חיבור סטנדרטי של 35 אמפר. רק תשובה 2 מצרפת את שני התנאים: מתח גבוה וגודל זרם התואם את ההספק.

• תשובה 1: 3X910A במתח נמוך נותן כ-630 קילו וולט-אמפר לחיבור, מחצית מההספק הנדרש, ובנוסף חיבור במתח נמוך סותר את התקנת השנאים בשטח המבנה.
• תשובה 3: הגודל הזרמי אמנם מתאים להספק במתח נמוך, אך צרכן המתקין שני שנאים משלו מוזן במתח גבוה ולא במתח נמוך.
• תשובה 4: 3X16A במתח של 22 קילו וולט נותן כ-610 קילו וולט-אמפר בלבד — פחות ממחצית ההספק הדרוש.

1. 217.25 וולט.
2. 201.55 וולט.
3. 204.25 וולט.
4. אף תשובה אינה נכונה.

הצרכן חד מופעי, ולכן הזרם חוזר דרך מוליך האפס והמסלול החשמלי הוא כפול מאורך הכבל, בדיוק כמו במעגל חד מופעי רגיל. ההתנגדות היא ההתנגדות הסגולית כפול פעמיים האורך חלקי שטח החתך, מפל המתח הוא מכפלת הזרם בהתנגדות, והמתח בהדקי הצרכן הוא מתח המופע פחות מפל המתח. התוצאה המדויקת היא 204.5 וולט. בגרסה 7.1 של המאגר (ספטמבר 2023) נוסחה התשובה השלישית ”204.5 וולט“, והערך 204.25 שבגרסה הנוכחית הוא שגיאת הקלדה; זו התשובה המתכוונת לתוצאה.

• תשובה 1: 217.25 וולט מתקבלים כאשר לוקחים את אורך הכבל בלבד ולא את המסלול הכפול.
• תשובה 2: 201.55 וולט אינם נובעים מן הנתונים.
• תשובה 4: התוצאה המחושבת, 204.5 וולט, מתאימה לתשובה השלישית.

1. 219.8V
2. 209.7V
3. 240.2V
4. 250.3V

במעגל חד-מופעי הזרם עובר הלוך ושוב, ולכן אורך המוליך האפקטיבי לחישוב ההתנגדות הוא כפול מאורך הכבל. התנגדות המוליך היא מכפלת ההתנגדות הסגולית באורך הכפול, חלקי שטח החתך: 0.017 כפול 300 מטר חלקי 20 ממ"ר, כלומר 0.255 אוהם. מפל המתח הוא מכפלת הזרם בהתנגדות: 80 אמפר כפול 0.255 אוהם, כלומר 20.4 וולט. המתח בהדקי הצרכן הוא אפוא 230 פחות 20.4, כ-209.7 וולט. ראוי לציין שמפל של 20.4 וולט הוא כ-8.9 אחוזים מן המתח הנומינלי — הרבה מעל שלושת האחוזים שהתקנות מתירות, ולכן תכנון כזה פסול הלכה למעשה.

• תשובה 1: 219.8 וולט מתקבל אם מחשבים את ההתנגדות לאורך הכבל בלבד, בלא הכפלה במסלול ההלוך והחזור.
• תשובה 3: המתח בהדקי הצרכן קטן ממתח המקור ולא גדול ממנו.
• תשובה 4: אף כאן המתח גדול ממתח המקור, וזה בלתי אפשרי בקו פסיבי.

1. 220.9V
2. 239.1V
3. 229.5V
4. 212.3V

המבנה זהה, והשינוי הוא בחומר המוליך: אלומיניום, שהתנגדותו הסגולית 0.028 — כמעט פי שניים מזו של הנחושת. ההתנגדות היא מכפלת ההתנגדות הסגולית באורך הכפול, 180 מטר, חלקי שטח החתך 10 ממ"ר, כלומר 0.504 אוהם. מפל המתח הוא 18 אמפר כפול 0.504 אוהם, כ-9.1 וולט, והמתח בהדקי הצרכן 230 פחות 9.1, כלומר 220.9 וולט. כאן מפל המתח הוא כ-3.9 אחוזים — עדיין מעל שלושת האחוזים המותרים, אך קרוב לגבול.

• תשובה 2: 239.1 וולט גדול ממתח המקור.
• תשובה 3: 229.5 וולט מתקבל אם מזניחים כמעט לגמרי את מפל המתח.
• תשובה 4: 212.3 וולט מתקבל אם משתמשים בנתוני השאלה האחרת או בחתך קטן יותר.

1. 84W.
2. 42W.
3. 8.4W.
4. 166W.

במעגל חד מופעי הזרם זורם הלוך ושוב, ולכן אורך המוליך האפקטיבי הוא פי שניים מאורך הכבל. הזרם הוא ההספק חלקי המתח, ההתנגדות הכוללת מחושבת מן ההתנגדות הסגולית כפול אורך כפול שניים חלקי שטח החתך, ואיבוד ההספק הוא הזרם בריבוע כפול ההתנגדות.

• תשובה 2: 42 ואט מתקבלים כאשר שוכחים להכפיל את האורך בשניים.
• תשובה 3: 8.4 ואט קטן פי עשרה מן התוצאה הנכונה.
• תשובה 4: 166 ואט גדול כמעט פי שניים מן התוצאה הנכונה.

1. 114W.
2. 171W.
3. 57W.
4. 28W.

במעגל חד מופעי הזרם הוא ההספק חלקי המתח, ההתנגדות הכוללת נובעת מאורך כפול של הכבל, ואיבוד ההספק הוא הזרם בריבוע כפול ההתנגדות.

• תשובה 2: 171 ואט גדול פי אחד וחצי מן התוצאה הנכונה.
• תשובה 3: 57 ואט הוא מחצית התוצאה, ומתקבל כאשר לוקחים את אורך הכבל בלבד ולא את המסלול הכפול.
• תשובה 4: 28 ואט קטן פי ארבעה מן התוצאה הנכונה.

1. 38W.
2. 19W.
3. 190W.
4. 13W.

במעגל תלת מופעי מאוזן אין זרם במוליך האפס, ולכן אורך המוליך האפקטיבי הוא אורך הכבל עצמו ולא פי שניים ממנו, ואיבוד ההספק מסתכם על שלושת המופעים. הזרם מחושב מן ההספק חלקי שורש שלוש כפול מתח הקו 400 וולט.

• תשובה 1: 38 ואט מתקבלים כאשר מחשבים אורך כפול כמו במעגל חד מופעי.
• תשובה 3: 190 ואט גדול פי עשרה מן התוצאה הנכונה.
• תשובה 4: 13 ואט מתקבלים כאשר מציבים בטעות מתח מופע במקום מתח קו או משמיטים את מקדם השלוש.

1. 23W.
2. 14W.
3. 140W.
4. 38W.

זהו חישוב של איבוד ההספק בכבל תלת מופעי: הזרם מחושב מן ההספק חלקי שורש שלוש כפול מתח הקו, ההתנגדות היא של אורך הכבל בלבד, ואיבוד ההספק מסתכם על שלושת המופעים.

• תשובה 1: 23 ואט אינם נובעים מן החישוב התלת מופעי הנכון.
• תשובה 3: 140 ואט גדול פי עשרה מן התוצאה הנכונה.
• תשובה 4: 38 ואט אינם מתקבלים מן הנתונים שכאן: זרם של 6.5 אמפר והתנגדות של 0.1094 אוהם נותנים כ-14 ואט.

1. שיטה חשמלית לשינוי תהליכים אלקטרוכימיים המתרחשים בממשק בין צינור מתכתי לבין הקרקע בה הוא טמון.
2. שיטה חשמלית לשינוי תהליכים מכניים (כגון תהודה או תזוזות) המתרחשים בין כל צינור לבין הקרקע בה הוא טמון.
3. שיטה חשמלית לשינוי תהליכים אלקטרוכימיים המתרחשים בממשק בין כבל חשמל לבין הקרקע בה הוא טמון.
4. שיטה חשמלית לשינוי תהליכים אלקטרוכימיים המתרחשים בממשק בין צינור כלשהו לבין כבל חשמל סמוך.

קורוזיה של צינור מתכתי טמון היא תהליך אלקטרוכימי שמתרחש במגע בין המתכת לבין הקרקע, שמשמשת כאלקטרוליט. הגנה קתודית מזרימה זרם ישר שהופך את הצינור לקתודה, ובכך משנה את התהליך האלקטרוכימי בממשק הזה ומונעת את המסת המתכת.

• תשובה 2: ההגנה אינה עוסקת בתהליכים מכניים.
• תשובה 3: ההגנה נועדה לצנרת ולמבנים מתכתיים, לא לכבלי חשמל.
• תשובה 4: הממשק המטופל הוא בין הצינור לקרקע, לא בין צינור לכבל.

1. לעכב את תהליכי הקורוזיה של תשתיות טבולות במים או טמונות בקרקע, במקומות שבהם קיים ליקוי בציפוי.
2. למנוע עיוותים מכניים של תשתיות טמונות בקרקע, המונחות בקרבת כבלי חשמל במתח גבוה.
3. להגן על תשתיות חצי-מתכתיות הטמונות בקרקע בפני זרמים תועים ויצירת מתח קיבולי עליהן.
4. להגן על כבלי חשמל הטמונים במישרין באדמה ובקרבתם צינור מתכתי

צנרת טמונה או טבולה מוגנת קודם כול בציפוי. ההגנה הקתודית משלימה אותו ומעכבת את הקורוזיה בנקודות שבהן הציפוי פגום והמתכת חשופה לקרקע או למים.

• תשובה 2: ההגנה אינה מונעת עיוותים מכניים.
• תשובה 3: ההגנה מיועדת לתשתיות מתכתיות, ואינה עוסקת במתח קיבולי.
• תשובה 4: ההגנה מיועדת לצנרת המתכתית ולא לכבלי החשמל.

1. ספק מתח ישר, שדה אנודות כבלי +(,) ו-(-), תשתית.
2. מיישר, כלוב קטודי מבודד כבלי +(,) ו-(-), תשתית.
3. ספק זרם חילופין, שדה אנודות, כבלי מתח וזרם.
4. ספק מתח חילופין, שדה קטודות, לא נדרשת תשתית.

במערכת הגנה קתודית בזרם מאולץ, ספק מתח ישר (בדרך כלל מיישר) מחובר בהדק החיובי לשדה אנודות בקרקע ובהדק השלילי לתשתית המוגנת. לכן היסודות הם ספק מתח ישר, שדה אנודות, כבלים חיובי ושלילי, והתשתית עצמה.

• תשובה 2: אין במערכת "כלוב קתודי מבודד"; התשתית עצמה היא הקתודה.
• תשובה 3: ההגנה פועלת בזרם ישר, לא בזרם חילופין.
• תשובה 4: ההגנה פועלת בזרם ישר, יש בה שדה אנודות, והתשתית היא חלק ממנה.

1. הפיכת חומר הנחושת של המוליך לאנודה, דבר המוביל לאיכולו המהיר, ובסופו של דבר לניתוק הכבל והפסקת הפעולה של המערכת.
2. אין משמעות לליקוי בבידוד מוליך זה. עיקרון הפעולה של המערכת אינו מחייב מוליך +() מבודד, כל עוד התקנתו נעשתה באדמה בלבד.
3. מגע של מוליך הנחושת באדמה לא ישנה את פעולת המערכת, אך אמצעי החיווי ייתן ערכים גבוהים יותר ואינם נכונים.
4. הפיכת בידוד המוליך לקטודה מקומית. לא ייגרם כל נזק אך רמת הדיוק של מערכת ההגנה תפחת.

הכבל החיובי מחובר לשדה האנודות, כלומר הזרם יוצא ממנו אל הקרקע. אם בידודו פגום, הזרם יוצא אל הקרקע דרך הנחושת החשופה, והנחושת עצמה הופכת לאנודה. היא מתאכלת במהירות, הכבל נקטע בסופו של דבר, והמערכת מפסיקה לפעול.

• תשובה 2: בידוד הכבל החיובי חיוני דווקא משום שהוא טמון באדמה.
• תשובה 3: הנחושת החשופה מתאכלת, ולא רק החיווי מושפע.
• תשובה 4: הנקודה הפגומה הופכת לאנודה ולא לקתודה, והנזק ממשי.

1. למלא את תוואי האנודה בחומר מילוי מיוחד ולדאוג להוביל אל מחוץ לתוואי את הגזים הנוצרים בעת הריאקציה האלקטרוליטית.
2. לכסות את תוואי האנודה בשכבה של חומר בעל מוליכות גבוהה וכדי להקטין את הריאקציה האלקטרוליטית.
3. להאריק את התשתית המוגנת בנק' רגישות לאיכול מוגבר.
4. להשתמש במערכת הגנה קתודית עם מתח בעל תדירות גבוהה יותר (בתחומי ה kHz ובכך למנוע הפסדי הספק בקווים.)

התנגדות שדה האנודות לאדמה קובעת את המתח שהספק צריך לספק, ולכן גם את צריכת האנרגיה. ממלאים את תוואי האנודה בחומר מילוי מיוחד בעל מוליכות גבוהה, בדרך כלל קוקס, כדי להגדיל את שטח המגע עם הקרקע. חשוב גם לפנות את הגזים שנוצרים בתגובה האלקטרוליטית סביב האנודה, כי שכבת גז מבודדת ומעלה את ההתנגדות.

• תשובה 2: המטרה אינה להקטין את התגובה האלקטרוליטית, שהיא תנאי לפעולת המערכת.
• תשובה 3: הארקת התשתית המוגנת עוקפת את ההגנה ומגבירה צריכה.
• תשובה 4: הגנה קתודית פועלת בזרם ישר, ואין לה "תדירות".

1. בית משאבות בבניין רב-קומות.
2. חדר שירות מעלית.
3. מתקן חשמלי עם הגנה קטודית.
4. מתקן חשמלי מוגן התפוצצות.

בתמונה מופיע מנוע ועליו תגית צהובה ובה הסימון EEx-de לצד סמל ה-Ex המשושה. סימון זה הוא סימון הציוד המוגן התפוצצות: האות d מציינת מעטפת עמידת התפוצצות והאות e מציינת בטיחות מוגברת. תגית כזו מזהה ציוד המיועד להתקנה באזור נפיץ.

• תשובה 1: בית משאבות בבניין רב קומות אינו מחייב ציוד מוגן התפוצצות.
• תשובה 2: חדר שירות מעלית אינו אזור נפיץ.
• תשובה 3: הגנה קטודית עוסקת במניעת שיתוך ואינה קשורה לסימון Ex.

1. כדי לאפשר שימוש בחיישן בטווח טמפרטורה גבוה יותר.
2. כדי לפצות על התנגדות החוטים ולהבטיח דיוק במדידה.
3. כדי לאפשר מדידה של שתי טמפרטורות שונות.
4. כדי למנוע השפעה של רעשים אלקטרומגנטיים בקווי המדידה.

רגש PT100 מודד טמפרטורה לפי התנגדותו, שערכה מאה אוהם באפס מעלות ומשתנה בכ-0.385 אוהם לכל מעלה. בחיבור דו-חוטי נוספת אל המדידה התנגדות חוטי החיבור, וכבר התנגדות של אוהם אחד מוסיפה שגיאה של כשתי מעלות וחצי. בחיבור תלת-חוטי הבקר מודד גם את התנגדות החוט עצמו ומחסיר אותה מן התוצאה, וכך מפוצה השפעת אורך החיווט ומובטח דיוק המדידה.

• תשובה 1: טווח הטמפרטורה נקבע בסוג הרגש ולא במספר החוטים.
• תשובה 3: החוט השלישי אינו רגש נוסף ואינו מודד טמפרטורה שנייה.
• תשובה 4: הפחתת רעשים מושגת בסיכוך ובזיווג החוטים ולא בחוט שלישי.