תאורה
מבחן הרישוי בחשמל · 11 שאלות · 11 בוודאות מלאה
✦ בנוי על ידי פהד גאנם ✦
📝הפתרונות שלפניכם הם הצעת פתרון. הם נכתבו ונומקו בידי פהד גאנם ואינם דגם התשובות הרשמי של מאגר השאלות. תקנות מתעדכנות, ונוסח של שאלה אפשר שיתפרש ביותר מדרך אחת, ולכן יש לראות בכל פתרון הצעה מנומקת ולא הכרעה מחייבת.
אשמח על עדכון או הצעה לתיקונים בכתובת
fahed.ghanem.edu@gmail.com.
שאלה 246קוד 14011ודאות מלאה
בעת ביצוע חישובי תאורה, מהו הקשר בין עוצמת המאור (בקנדלה Cd) לבין עוצמת ההארה (ב- (LUX?
הקשר נקבע באמצעות הארה על משטח בזווית מרחבית (apex angle), כאשר בנוסחת ההמרה בין היחידות מופיעה הזווית α והעקום הפולרי נקבע עפ"י הזווית והמרחק.
הקשר נקבע ע"י הזווית αI המאפיינת את עוצמת המאור המוחזרת מהמשטח המואר.
הקשר נקבע ע"י המרחק בין המשטח המואר לבין הצד האפל יותר.
הקשר נקבע ע"י הזווית αI המציינת את מקדם ההפחתה ו-EP המציין את שטף ההארה.
התשובה הנכונה: 1
הסבר
עוצמת המאור מודדת את השטף הנפלט מן המקור לכל יחידת זווית מרחבית, ואילו עוצמת ההארה מודדת את השטף המגיע ליחידת שטח על המשטח המואר. הקשר ביניהן הוא חוק הריבוע ההפוך בתוספת זווית הנפילה: ההארה שווה לעוצמת המאור בכיוון הנתון, כפול הקוסינוס של הזווית שבין הקרן לבין הנורמל למשטח, חלקי ריבוע המרחק. עוצמת המאור אינה אחידה בכל הכיוונים, והתפלגותה מתוארת בעקום הפולרי של גוף התאורה, שממנו נלקח הערך המתאים לזווית הנתונה.
חישוב
E [lux] = I [cd] · cos αd² [m²]
המקור
עיקרון הנדסי — CIE / IEC 60050-845
עוצמת ההארה על משטח: E = I·cos α / d², כאשר I עוצמת המאור בכיוון הנתון לפי העקום הפולרי, α הזווית בין הקרן לנורמל, ו-d המרחק מן המקור.
עיקרון הנדסי — חוק הריבוע ההפוך בתאורה
תמצית הדרישה: עוצמת ההארה בנקודה שווה לעוצמת המאור בכיוון הנקודה, כפול הקוסינוס של זווית הפגיעה, חלקי ריבוע המרחק: E = I(α)·cos α / d². עוצמת המאור בכל כיוון נלקחת מן העקום הפולרי של גוף התאורה.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 2: עוצמת המאור המוחזרת מן המשטח קשורה לבהיקות ולא לקשר שבין קנדלה ללוקס.
- תשובה 3: המרחק אכן נכנס לנוסחה, אך לא כמרחק אל "הצד האפל יותר".
- תשובה 4: מקדם ההפחתה ושטף ההארה שייכים לחישוב מספר גופי התאורה ולא לקשר שבין היחידות.
שאלה 481קוד 14013ודאות מלאה
נתון: עוצמת האור בזווית α היא Iα = 5000 [Lum]. חשב את רמת ההארה בנקודה X, המוארת ע"י גוף תאורה המותקן כמתואר בשרטוט בגובה של 3 מטר ובמרחק אופקי של √3 מטר, לפי Eα = Iα·(cos α)³h².
360 Lux.
432 Lux.
285 Lux.
אף תשובה אינה נכונה.
התשובה הנכונה: 1
הסבר
רמת ההארה בנקודה שעל המישור האופקי מחושבת לפי חוק הריבוע ההפוך בתוספת זווית הנפילה, בצורה שבה המרחק מבוטא בגובה גוף התאורה: ההארה שווה לעוצמת האור בכיוון הנתון כפול הקוסינוס בשלישית של הזווית, חלקי ריבוע הגובה. הזווית נקבעת מן היחס שבין המרחק האופקי לגובה: שורש שלוש חלקי שלוש, שהוא המשיק של שלושים מעלות. הקוסינוס של שלושים מעלות הוא 0.866, ובשלישית הוא 0.6495. הצבה נותנת 5000 כפול 0.6495 חלקי תשעה, כלומר כ-361 לוקס.
חישוב
tan α = √33 ⇒ α = 30°
cos³30° = 0.6495
E = 5000 × 0.64953² = 360.8 ≈ 360 lux
המקור
עיקרון הנדסי — CIE / IEC 60050-845
רמת ההארה על מישור אופקי: Eα = Iα · cos³α / h², כאשר Iα עוצמת האור בכיוון הנתון, α הזווית מן האנך ו-h גובה גוף התאורה מעל המישור.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 2: 432 לוקס מתקבלים בקוסינוס בריבוע במקום בשלישית.
- תשובה 3: 285 לוקס אינם נובעים מן הנתונים.
- תשובה 4: התוצאה 360 לוקס מופיעה ברשימה.
שאלה 698קוד 03001ודאות מלאה
איזו מבין האפשרויות הבאות, מתארת נכונה את ההשוואה בין נורה מסוג לד (LED) לבין נורת ליבון?
נורת לד (LED) רגישה יותר לטלטולים מאשר נורת ליבון.
אורך החיים של נורת ליבון גבוה יותר מאשר אורך החיים של נורת לד LED.))
מקדם מסירת הצבע (CRI) של נורת לד (LED גבוה יותר מאשר של נורת ליבון.)
הנצילות האורית של נורת לד (LED) גבוהה יותר מאשר של נורת ליבון.
התשובה הנכונה: 4
הסבר
נורת לד ממירה חלק גדול בהרבה מההספק החשמלי לאור נראה, ולכן הנצילות האורית שלה (לומן לוואט) גבוהה פי כמה מזו של נורת ליבון. שאר ההשוואות הפוכות: לד עמידה לטלטולים, כי אין בה חוט להט; אורך חייה ארוך בהרבה; ומקדם מסירת הצבע של נורת ליבון הוא 100, המרבי האפשרי.
המקור
עיקרון הנדסי — השוואת מקורות אור
נצילות אורית: ליבון כ-15 לומן לוואט, לד מעל 100 לומן לוואט; מקדם מסירת צבע של ליבון – 100.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: נורת ליבון, עם חוט הלהט שלה, רגישה יותר לטלטולים.
- תשובה 2: אורך החיים של נורת לד ארוך בהרבה.
- תשובה 3: מקדם מסירת הצבע של נורת ליבון הוא 100, ואין נורה שעולה עליו.
שאלה 699קוד 03002ודאות מלאה
איזו מהאפשרויות הבאות מתארת נכונה את ההשוואה בין נורות פלורסנט קומפקטיות (CFL-Compact Fluorescent Lamp) לבין נורות ליבון?
על עוצמת ההארה של נורת CFL אפשר לשלוט בצורה פשוטה יותר ביחס לנורת ליבון.
אורך החיים של נורת ליבון גבוה יותר מאשר אורך החיים של נורת CFL.
מקדם מסירת הצבע (CRI) של נורת CFL גבוה יותר מאשר של נורת ליבון.
הנצילות האורית של נורת CFL גבוהה יותר מאשר של נורת ליבון.
התשובה הנכונה: 4
הסבר
נורת פלורסנט קומפקטית מפיקה פי ארבעה עד חמישה יותר אור לכל ואט מנורת ליבון, ולכן הנצילות האורית שלה גבוהה יותר. שאר ההשוואות הפוכות: עמעום של נורת ליבון פשוט בהרבה; אורך החיים של נורה קומפקטית ארוך יותר; ומקדם מסירת הצבע של נורת ליבון הוא 100, גבוה משל כל נורת פלורסנט.
המקור
עיקרון הנדסי — השוואת מקורות אור
נצילות אורית: ליבון כ-15 לומן לוואט, פלורסנט קומפקטית כ-60 לומן לוואט; מקדם מסירת צבע של ליבון – 100.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: עמעום של נורת ליבון פשוט יותר; נורה קומפקטית דורשת נטל אלקטרוני מתאים.
- תשובה 2: אורך החיים של נורת פלורסנט קומפקטית ארוך יותר.
- תשובה 3: מקדם מסירת הצבע של נורת ליבון גבוה יותר.
שאלה 701קוד 03004ודאות מלאה
מהי עוצמת ההארה המינימלית של תאורת החירום, הנדרשת למשך 60 דקות בנתיבי המילוט בבניין, בהתאם לתקנות התכנון והבניה?
עוצמה מינימלית של 10 לוקס בכל נקודה של נתיב המילוט.
עוצמה של 10 לוקס בממוצע לאורך נתיב המילוט.
עוצמה מינימלית של 1 לוקס בכל נקודה של נתיב המילוט.
עוצמה מינימלית של 3 לוקס בכל נקודה של נתיב המילוט.
התשובה הנכונה: 3
הסבר
התקנות קובעות לתאורת החירום בנתיב המילוט סף מוחלט ולא ממוצע: לא פחות מלוקס אחד בכל נקודה לאורך הנתיב, למשך שעה אחת לפחות, כשהמדידה נעשית בגובה מפלס ההליכה. הערך של עשרה לוקס שייך לתאורת התמצאות, שהיא דרישה אחרת ונמדדת כממוצע על פני רצפת המעברים.
המקור
תקנות התכנון והבנייה (בקשה להיתר, תנאיו ואגרות), סימן י״ז — תאורת חירום
עוצמתה המינימלית של תאורת חירום לאורך נתיב המילוט לא תפחת מ־1 לוקס בכל נקודה לאורך נתיב המילוט למשך שעה אחת לפחות. מדידת עוצמת האור המינימלית תתבצע בגובה מפלס ההליכה לאורך נתיב המילוט.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: עשרה לוקס הוא ערך תאורת ההתמצאות ולא תאורת החירום.
- תשובה 2: הדרישה אינה ממוצע לאורך הנתיב אלא מזערית בכל נקודה; הממוצע שייך לתאורת ההתמצאות.
- תשובה 4: התקנות נוקבות בלוקס אחד ולא בשלושה.
שאלה 868קוד 07052ודאות מלאה
בבית מלאכה בגודל 15X10 מטר נדרשת רמת הארה ממוצעת של 700 lux. להלן נתונים של גוף התאורה, עמו יש לתכנן את תאורת הפנים: שטף של 3300 lum, מקדם הפחתה 0.7, מקדם הנצילות 60%. הנוסחה לחישוב מספר גופי התאורה היא n = E·a·b·100Φ·k·Fu%. מהו המספר המזערי של גופי תאורה הנדרשים להתקנה כדי להגיע לרמת ההארה הנדרשת?
20.
50.
36.
אף תשובה אינה נכונה.
התשובה הנכונה: 4
הסבר
הצבה ישירה בנוסחה הנתונה: מכפלת רמת ההארה הנדרשת בשטח החדר, מחולקת במכפלת השטף של גוף תאורה אחד, מקדם ההפחתה ומקדם הנצילות. שטח בית המלאכה הוא 150 מטרים רבועים, ולכן המונה הוא 105,000, המכנה הוא 1386, והתוצאה היא 75.76. מספר גופי התאורה הוא מספר שלם, ולכן נדרשים 76 גופי תאורה לפחות. מספר זה אינו מופיע ברשימת התשובות.
חישוב
n = 700 × 15 × 103300 × 0.7 × 0.6 = 1050001386 = 75.76 ⇒ 76 גופי תאורה
המקור
עיקרון הנדסי — שיטת השטף (Lumen method)
מספר גופי התאורה: n = E·a·b / (Φ·k·Fu), כאשר E רמת ההארה, a·b שטח החדר, Φ השטף של גוף אחד, k מקדם ההפחתה ו-Fu מקדם הנצילות.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: 20 גופים נותנים כ-185 לוקס בלבד.
- תשובה 2: 50 גופים נותנים כ-462 לוקס, פחות מן הנדרש.
- תשובה 3: 36 גופים נותנים כ-333 לוקס, פחות ממחצית הנדרש.
שאלה 1034קוד 36001ודאות מלאה
מתכנן תאורה נדרש לבצע התאמת תאורת כביש בהתאם לת"י 13201 - על פי דרגה ME5 כמוצג בטבלה: על פי הנתונים לעיל, מה ערך עוצמת אחידות הארה מינימלית שיש למתכנן לבחור עבור דרגה ME5?
0.35
0.5
0.4
15
התשובה הנכונה: 1
הסבר
בטבלה שבשאלה, בשורה של דרגה ME5, האחידות הכללית המזערית של בהיקות הכביש היא 0.35. זה הערך שהמתכנן נדרש לעמוד בו כאחידות מזערית. בשאר העמודות של אותה שורה מופיעים ערכים אחרים: בהיקות ממוצעת, אחידות לאורך הנתיב, סנוור ותאורת סביבה.
המקור
ת"י 13201 חלק 2 (כמוצג בטבלה שבשאלה), טבלה 1a
תמצית הדרישה: ME5: בהיקות ממוצעת 0.5 קנדלה למ"ר; אחידות כללית מזערית 0.35; אחידות אורכית מזערית 0.4; סנוור מרבי 15%; תאורת סביבה מזערית 0.5.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 2: 0.5 הוא ערך הבהיקות הממוצעת בקנדלה למ"ר (וגם ערך תאורת הסביבה), ולא ערך אחידות.
- תשובה 3: 0.4 הוא האחידות האורכית, ולא האחידות הכללית.
- תשובה 4: 15 הוא אחוז הסנוור המרבי.
שאלה 1060קוד 99362ודאות מלאה
נתון עקום פיזור שטף האור של גוף תאורה שגובהו h = 6 m. שטף האור הנובע מגוף התאורה הוא φ = 10000 lm. היעזרו בנוסחאות: רמת הארה נקודתית E = I·cos³αh², כאשר I[cd] = I[cd/1000lm] · φ1000, והזווית α = tan⁻¹(lh). את הערך I[cd/1000lm] קוראים מתוך העקום הפולרי לפי הזווית α. חשבו את רמת ההארה בנקודה המרוחקת l = 6 m מרגלי עמוד התאורה.
כ-10 lux
כ-20 lux
כ-30 lux
כ-40 lux
התשובה הנכונה: 2
הסבר
הנקודה נמצאת 6 מטרים מרגלי העמוד, והעמוד בגובה 6 מטרים, ולכן הזווית היא 45 מעלות. מן העקום הפולרי קוראים בזווית זו עוצמת אור של כ-200 קנדלה לכל 1000 לומן. שטף האור הוא 10000 לומן, ולכן העוצמה בפועל היא כ-2000 קנדלה. מציבים בנוסחת ההארה הנקודתית ומקבלים כ-20 לוקס.
חישוב
α = tan⁻¹(66) = 45°
I = 200 × 100001000 = 2000 cd
E = 2000 × cos³45°6² = 2000 × 0.35436 ≈ 19.6 lux
המקור
עיקרון הנדסי — הארה נקודתית
E = I · cos³α / h²
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: 10 לוקס מתקבל רק בעוצמה של כ-1000 קנדלה, כלומר כ-100 קנדלה לכל 1000 לומן.
- תשובה 3: 30 לוקס מחייב כ-300 קנדלה לכל 1000 לומן, יותר ממה שהעקום מראה.
- תשובה 4: 40 לוקס מחייב כ-400 קנדלה לכל 1000 לומן.
שאלה 1064קוד 11391ודאות מלאה
נדרש לתכנן התקנה קבועה וסימטרית של גופי תאורה זהים בתקרת אולם עגול שרדיוסו 5 מטר. גובה האולם 3.5m. עוצמת ההארה הממוצעת היא 80lux ברצפת האולם. ארבעת גופי התאורה ממוקמים לאורך היקף עגול ברדיוס 2.5 מטרים בתקרת האולם. נצילות מתקן התאורה ומקדם ההפחתה יחד מהווים (Cu·k) = 63%, ונצילות מקור האור 100 Lm/W. היעזרו בנוסחאות: רמת ההארה הממוצעת Eav = φtot·(Cu·k)% / (A·100), ונצילות מקור האור ηE = φlampPlamp. הספק הנורות בהתאם לנתונים יהיה:
15W
20W
25W
30W
התשובה הנכונה: 3
הסבר
שטח רצפת האולם העגול הוא פאי כפול רדיוס בריבוע, כלומר כ-78.5 מטרים רבועים. מן הנוסחה לרמת ההארה הממוצעת נובע שהשטף הכולל הנדרש הוא מכפלת ההארה בשטח, חלקי מכפלת הנצילות במקדם ההפחתה. הצבה נותנת שטף כולל של כ-9,970 לומן, ומאחר שיש ארבעה גופי תאורה זהים, כל אחד נדרש לתת כ-2,490 לומן. חלוקה בנצילות מקור האור, 100 לומן לוואט, נותנת הספק של כ-25 וואט לנורה. הרדיוס של מעגל גופי התאורה וגובה האולם אינם נדרשים לחישוב זה.
חישוב
A = π × 5² = 78.5 מ"ר
Φtot = 80 × 78.5 × 10063 = 9973 lm
לכל גוף: 99734 = 2493 lm
P = 2493100 = 24.9 ≈ 25 W
המקור
עיקרון הנדסי — שיטת השטף (Lumen method)
רמת ההארה הממוצעת: Eav = Φtot·(Cu·k)% / (A·100) ; הספק הנורה: Plamp = Φlamp / ηE.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: 15 וואט נותנים כ-48 לוקס בלבד.
- תשובה 2: 20 וואט נותנים כ-64 לוקס.
- תשובה 4: 30 וואט נותנים כ-96 לוקס, יותר מן הנדרש.
שאלה 1102קוד 11102ודאות מלאה
מהם מרחקי הבטיחות הנדרשים בין מוצאי התזה של מערכת ספרינקלרים לכיבוי אש לבין גופי תאורה המותקנים בתקרה מונמכת?
תלוי בסוג המתז, על מנת לוודא שעומדים בכל סוגי המתזים יש לשמור על מרחק של 50 ס"מ לפחות.
יש לשמור מרחק של 100 ס"מ לפחות ללא תלות בסוג המתז.
יש לשמור מרחק של 70 ס"מ לפחות ללא תלות בסוג המתז.
אין הגדרה מחייבת למרחקי בטיחות בין מתזים לבין מנורות בתקרה מונמכת.
התשובה הנכונה: 4
הסבר
ועדת הפירושים נשאלה את השאלה הזאת במילותיה. תשובתה: תקנות החשמל אינן מתייחסות למקרה, ואין מרחקי בטיחות שאפשר להצביע עליהם בין מתזים לבין מנורות בתקרה מונמכת. הנימוק: מתזים אינם מופעלים בשגרה, ובשעת שריפה או שהאספקה כבר מנותקת, או שהמים יגרמו לקצר וההגנה בלוח תנתק את המעגל. מתזים שמטרתם לפעול בשריפה אינם הופכים את הסביבה ל”סביבה של סכנה מוגברת“.
המקור
החלטת ועדת הפירושים 08-36 — מרחקי בטיחות בין מתזים לבין גופי תאורה בתקרה מונמכת, תשובת הוועדה
בתקנות החשמל אין התייחסות למקרה כמתואר לעיל ... דעת הועדה היא, שאין מרחקי בטיחות שאפשר להצביע עליהם, בין מתזים לבין מנורות בתקרה מונמכת. מתזים שמטרתם לפעול בעת שריפה אינם הופכים את הסביבה ל”סביבה של סכנה מוגברת“.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: הוועדה קבעה שאין מרחק מחייב; 50 סנטימטרים אינם דרישה של תקנות החשמל.
- תשובה 2: אין דרישה של 100 סנטימטרים.
- תשובה 3: אין דרישה של 70 סנטימטרים.
שאלה 1121קוד 11121ודאות מלאה
בבניין מגורים הותקן גוף תאורה בחדר בלוני גז. איזה מהדרישות הבאות אינה חובה?
גוף התאורה יהיה מוגן פיצוץ.
ההזנה לגוף התאורה תהיה באמצעות כבל ומכפש.
קופסת החיבורים תהיה בדרגת אטימות IP44 לפחות ומעל גובה 1.8 מטר.
מפסק התאורה יותקן מחוץ לחדר.
התשובה הנכונה: 3
הסבר
ועדת הפירושים פירטה את דרישות הציוד בחדר בלוני גז בבניין מגורים: גוף תאורה מוגן התפוצצות בדרגה המתאימה לגז בוטאן, הזנה בכבל שנכנס לגוף התאורה דרך מכפש מתאים, מפסק הדלקה מחוץ לחדר, ואיוורור. היא אף קבעה במפורש שבתוך החדר לא יותקנו תיבות חיבור. לכן הדרישה שאינה חובה היא קופסת חיבורים בדרגת אטימות IP44 בגובה 1.8 מטר, וזו אף אסורה.
המקור
החלטת ועדת הפירושים 40-39 — ציוד בחדר גז, תשובת הוועדה
גוף תאורה יהיה מוגן התפוצצות (Ex) לפי הדרגה המתאימה לגז בוטאן; מעגל סופי לזינת גוף תאורה הממוקם בחדר יהיה באמצעות כבל; הכניסה לגוף התאורה תהיה דרך מכפש (גלנד) מתאים; מפסק ההדלקה של גוף התאורה יותקן מחוץ לחדר; בתוך החדר לא יותקנו תיבות חיבור.
למה לא התשובות האחרות
- תשובה 1: הוועדה דורשת גוף תאורה מוגן התפוצצות.
- תשובה 2: הוועדה דורשת הזנה בכבל וכניסה דרך מכפש.
- תשובה 4: הוועדה דורשת מפסק הדלקה מחוץ לחדר.