Pytania pomocnicze - ELE.01

Montaż i obsługa maszyn i urządzeń elektrycznych

Pytania pomocnicze rozwijające tematy z pytań egzaminacyjnych. Każde pytanie ma krótką odpowiedź, która pomaga utrwalić wiedzę i przygotować się do egzaminu. Łącznie: 677.
Strona 8 z 10.

Jak działa świetlówka w uproszczeniu?

W świetlówce wyładowanie elektryczne w parach rtęci wytwarza promieniowanie ultrafioletowe. Promieniowanie to pobudza luminofor, który emituje światło widzialne.

Dlaczego rtęć nie jest poprawną odpowiedzią jako źródło światła widzialnego w świetlówce?

Pary rtęci emitują głównie promieniowanie ultrafioletowe, niewidzialne dla człowieka. Światło widzialne powstaje dopiero w luminoforze.

Jaką funkcję pełni argon w świetlówce?

Argon ułatwia zapłon i podtrzymanie wyładowania elektrycznego w rurze świetlówki. Nie jest bezpośrednim źródłem światła widzialnego.

Do czego służą elektrody w świetlówce?

Elektrody umożliwiają przepływ prądu przez gaz wewnątrz świetlówki. Dzięki temu może powstać wyładowanie elektryczne.

Co oznacza, że luminofor przekształca promieniowanie UV w światło widzialne?

Luminofor pochłania energię promieniowania ultrafioletowego i emituje ją ponownie jako światło widzialne. Jest to zjawisko luminescencji.

Dlaczego świetlówka wymaga specjalnego układu zasilania?

Świetlówka jest lampą wyładowczą i po zapłonie jej prąd musi być ograniczany. Do tego stosuje się statecznik elektroniczny lub dawniej dławik ze starterem.

Z jakich materiałów zbudowany jest przewód typu AFL?

Przewód AFL składa się z drutów aluminiowych oraz stalowego rdzenia. Aluminium odpowiada głównie za przewodzenie prądu, a stal za wytrzymałość mechaniczną.

Dlaczego w przewodach napowietrznych stosuje się aluminium?

Aluminium ma dobrą przewodność elektryczną i małą masę w porównaniu z miedzią. Dzięki temu nadaje się do długich odcinków linii napowietrznych.

Dlaczego sam przewód aluminiowy może być niewystarczający w linii napowietrznej?

Aluminium ma mniejszą wytrzymałość mechaniczną niż stal. Przy dużych rozpiętościach, wietrze lub oblodzeniu przewód mógłby ulec nadmiernemu rozciągnięciu albo zerwaniu.

Czy stalowy rdzeń przewodu AFL służy do przewodzenia prądu?

Nie jest to jego główne zadanie. Prąd przewodzą przede wszystkim druty aluminiowe, ponieważ mają znacznie lepszą przewodność elektryczną niż stal.

Jaki wpływ na przewód napowietrzny ma wysoka temperatura?

Wzrost temperatury powoduje wydłużenie przewodu i zwiększenie jego zwisu. Stalowy rdzeń pomaga utrzymać odpowiednią wytrzymałość mechaniczną przewodu.

Jakie obciążenia mechaniczne działają na przewody linii napowietrznych?

Na przewody działają m.in. ciężar własny, naciąg, wiatr, sadź, lód oraz zmiany temperatury. Dlatego przewody muszą mieć odpowiednią wytrzymałość mechaniczną.

Jak obliczyć napięcie na odbiorniku rezystancyjnym?

Korzysta się z prawa Ohma: U = I · R. Dla prądu 1 A i rezystancji 100 Ω napięcie na odbiorniku wynosi 100 V.

Jaką rezystancję wewnętrzną zastępczą mają dwa identyczne źródła połączone równolegle?

Ich rezystancje wewnętrzne łączą się równolegle. Dla dwóch jednakowych rezystancji R rezystancja zastępcza wynosi R/2, czyli przy 10 Ω jest to 5 Ω.

Dlaczego siła elektromotoryczna źródła jest większa od napięcia na odbiorniku?

Ponieważ część napięcia traci się na rezystancji wewnętrznej źródła. SEM równa się napięciu na odbiorniku powiększonemu o spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej.

Jak obliczyć spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej źródła?

Stosuje się prawo Ohma: ΔU = I · Rw. W tym zadaniu ΔU = 1 A · 5 Ω = 5 V.

Jak wyznaczyć SEM każdego z dwóch identycznych źródeł w tym zadaniu?

Najpierw oblicza się napięcie na odbiorniku: 1 A · 100 Ω = 100 V. Następnie dodaje się spadek na zastępczej rezystancji wewnętrznej 5 Ω: 1 A · 5 Ω = 5 V, więc E = 105 V.

Czy przy równoległym połączeniu identycznych źródeł napięcie układu się podwaja?

Nie. Przy połączeniu równoległym identycznych źródeł napięcie pozostaje takie jak jednego źródła, a zmniejsza się rezystancja wewnętrzna i zwiększa możliwy prąd obciążenia.

Jaki błąd rachunkowy najczęściej prowadziłby do odpowiedzi 110 V lub 120 V?

Odpowiedź 110 V mogłaby wynikać z przyjęcia rezystancji wewnętrznej jednego źródła 10 Ω zamiast zastępczej 5 Ω. Odpowiedź 120 V mogłaby wynikać z błędnego dodania rezystancji wewnętrznych szeregowo: 10 Ω + 10 Ω.

Od czego zależy siła przyciągania elektromagnesu?

Zależy głównie od indukcji magnetycznej w szczelinie oraz od powierzchni wspólnej rdzenia i kotwicy. Opisuje to zależność F = B²S/(2μ₀).

Dlaczego dwukrotne zwiększenie przepływu magnetycznego może dać czterokrotny wzrost siły?

Siła przyciągania zależy od kwadratu indukcji magnetycznej. Jeśli przepływ zwiększy indukcję około 2 razy, to siła wzrośnie około 2², czyli 4 razy.

Co oznacza wzór Θ = I · z?

Wzór oznacza przepływ magnetyczny cewki, czyli iloczyn prądu i liczby zwojów. Im większy prąd lub liczba zwojów, tym silniejsze pole magnetyczne może wytworzyć elektromagnes.

Jak można praktycznie zwiększyć siłę elektromagnesu?

Można zwiększyć prąd cewki, zwiększyć liczbę zwojów, zmniejszyć szczelinę powietrzną lub zwiększyć powierzchnię styku rdzenia i kotwicy. Trzeba jednak uwzględniać nagrzewanie uzwojenia i nasycenie rdzenia.

Jaki wpływ ma powierzchnia wspólna rdzenia i kotwicy na siłę przyciągania?

Siła jest wprost proporcjonalna do tej powierzchni. Dwukrotne zwiększenie powierzchni daje około dwukrotny, a nie czterokrotny wzrost siły, jeśli indukcja pozostaje bez zmian.

Czym jest indukcja magnetyczna B w elektromagnesie?

Indukcja magnetyczna B określa, jak silne jest pole magnetyczne w danym miejscu obwodu magnetycznego. Wzrost B powoduje silny wzrost siły, ponieważ F zależy od B².

Dlaczego odpowiedź ze zmniejszeniem powierzchni rdzenia i kotwicy jest błędna?

Zmniejszenie powierzchni wspólnej S zmniejsza siłę przyciągania, ponieważ F jest proporcjonalna do S. Nie może więc spowodować czterokrotnego zwiększenia siły.

Jak odczytać z wykresu zakres liniowej pracy czujnika?

Należy znaleźć fragment charakterystyki, który jest odcinkiem prostej. Zakres temperatur odpowiadający temu odcinkowi jest zakresem liniowym.

Dlaczego w tym pytaniu poprawny zakres to 20–80°C?

Na wykresie od 20°C do 80°C charakterystyka napięcia względem temperatury jest prostoliniowa. Przed 20°C i po 80°C zmienia się nachylenie wykresu, więc zależność nie jest liniowa w całym przedziale.

Co oznacza liniowa podziałka miernika?

Liniowa podziałka oznacza, że równe odstępy na skali odpowiadają równym przyrostom mierzonej wielkości, np. temperatury. Jest możliwa wtedy, gdy sygnał czujnika zmienia się proporcjonalnie do temperatury.

Dlaczego zakres 0–100°C nie jest poprawny?

Cała charakterystyka od 0°C do 100°C nie jest jedną linią prostą. Występują zmiany nachylenia, więc miernik nie miałby liniowej podziałki w całym tym zakresie.

Jakie napięcia wytwarza termoogniwo?

Termoogniwo wytwarza małe napięcie, zwykle rzędu miliwoltów. Wartość tego napięcia zależy od temperatury złącza pomiarowego i punktu odniesienia.

Co oznacza nachylenie charakterystyki czujnika?

Nachylenie określa czułość czujnika, czyli zmianę napięcia wyjściowego przypadającą na zmianę temperatury. Stałe nachylenie oznacza liniową charakterystykę.

Czym różni się charakterystyka liniowa od nieliniowej?

W charakterystyce liniowej wykres jest prostą, a przyrosty sygnału są proporcjonalne do przyrostów temperatury. W charakterystyce nieliniowej ta proporcja zmienia się w różnych punktach zakresu.

Od czego zależy częstotliwość napięcia w prądnicy synchronicznej?

Zależy od prędkości obrotowej wirnika oraz liczby par biegunów maszyny. Dla konkretnej prądnicy liczba biegunów jest stała, więc w praktyce częstotliwość zmienia się wraz z prędkością obrotową.

Dlaczego spadek prędkości obrotowej zmniejsza częstotliwość napięcia?

Wirnik wolniej przecina pole magnetyczne względem uzwojeń stojana, więc w jednostce czasu powstaje mniej okresów napięcia przemiennego. Skutkiem jest niższa częstotliwość.

Jaki jest wzór na częstotliwość napięcia prądnicy synchronicznej?

Stosuje się wzór f = p · n / 60, gdzie p oznacza liczbę par biegunów, a n prędkość obrotową w obr/min.

Czy przerwa w obwodzie wzbudzenia zmniejsza częstotliwość napięcia?

Nie jest to bezpośrednia przyczyna zmniejszenia częstotliwości. Przerwa w obwodzie wzbudzenia wpływa głównie na zanik lub duży spadek napięcia wyjściowego.

Na co wpływa prąd wzbudzenia w prądnicy synchronicznej?

Prąd wzbudzenia wpływa przede wszystkim na wartość strumienia magnetycznego i napięcia wyjściowego prądnicy. Nie decyduje bezpośrednio o częstotliwości napięcia.

Co stanie się z częstotliwością, gdy prędkość obrotowa prądnicy wzrośnie?

Częstotliwość napięcia wyjściowego wzrośnie. W prądnicy synchronicznej częstotliwość jest proporcjonalna do prędkości obrotowej.

Dlaczego w sieci elektroenergetycznej wymagana jest stała prędkość prądnic synchronicznych?

Stała prędkość zapewnia utrzymanie wymaganej częstotliwości, np. 50 Hz. Zbyt duże odchylenia częstotliwości mogą zakłócać pracę odbiorników i całego systemu elektroenergetycznego.

Jak obliczyć liczbę przęseł w linii napowietrznej?

Liczbę przęseł oblicza się, dzieląc długość linii przez rozstaw słupów. Dla 2000 m i rozstawu 20 m otrzymuje się 100 przęseł.

Dlaczego liczba słupów jest większa o jeden od liczby przęseł?

Przęsło to odcinek między dwoma sąsiednimi słupami. Aby utworzyć 100 przęseł w linii prostej, potrzeba 101 słupów.

Czym różni się słup przelotowy od słupa krańcowego?

Słup przelotowy znajduje się na trasie linii i podtrzymuje przewody. Słup krańcowy znajduje się na początku lub końcu odcinka i przejmuje naciąg przewodów.

Ile słupów krańcowych stosuje się na prostym odcinku linii?

Na prostym, niezakończonym odgałęzieniami odcinku przyjmuje się dwa słupy krańcowe: jeden na początku i jeden na końcu linii.

Jak obliczyć liczbę słupów przelotowych?

Od całkowitej liczby słupów odejmuje się liczbę słupów krańcowych. W przykładzie: 101 - 2 = 99 słupów przelotowych.

Dlaczego w linii 3-fazowej czteroprzewodowej przyjmuje się cztery przewody?

Taka linia ma trzy przewody fazowe oraz jeden przewód neutralny. Razem daje to cztery przewody prowadzone wzdłuż linii.

Jak obliczyć liczbę izolatorów w prostej linii czteroprzewodowej?

Jeżeli każdy przewód na każdym słupie wymaga jednego izolatora, liczbę izolatorów oblicza się jako liczba słupów razy liczba przewodów. Dla 101 słupów i 4 przewodów jest to 404.

Jak obliczyć podstawową długość przewodu dla linii czteroprzewodowej?

Długość trasy linii mnoży się przez liczbę przewodów. Dla 2000 m i 4 przewodów podstawowa długość wynosi 8000 m.

Po co w zestawieniu materiałów przewiduje się zapas przewodu?

Zapas uwzględnia zwisy przewodów, mocowania, odpady montażowe i ewentualne rezerwy technologiczne. Dlatego ilość przewodu w zestawieniu może być większa niż sama długość geometryczna trasy pomnożona przez liczbę przewodów.

Co oznacza rozpiętość przęsła w linii napowietrznej?

Rozpiętość przęsła to odległość między sąsiednimi punktami podparcia przewodu, najczęściej między dwoma słupami. W zadaniu wynosi ona 30 m.

Dlaczego przekrój przewodu dobiera się także ze względu na wytrzymałość mechaniczną?

Przewód napowietrzny musi wytrzymać naprężenia od własnego ciężaru, wiatru, oblodzenia i naciągu. Zbyt mały przekrój mógłby doprowadzić do zerwania przewodu.

Jak odczytać z tabeli właściwy minimalny przekrój przewodu?

Najpierw wybiera się rodzaj przewodu i materiał, potem zakres rozpiętości przęsła. Dla gołego przewodu miedzianego i rozpiętości 30 m właściwy jest zakres 20 < a ≤ 45 m.

Dlaczego dla rozpiętości 30 m nie wybiera się przekroju 4 mm²?

Przekrój 4 mm² dotyczy gołego przewodu miedzianego tylko przy rozpiętości a ≤ 20 m. Dla 30 m ten zakres jest przekroczony.

Dlaczego w tym pytaniu nie należy wybrać 16 mm²?

Wartość 16 mm² w tabeli dotyczy przewodu aluminiowego, a pytanie dotyczy przewodu miedzianego. Materiał przewodu ma kluczowe znaczenie przy odczycie tabeli.

Jaki zakres rozpiętości obejmuje odległość 30 m?

Odległość 30 m spełnia warunek 20 < a ≤ 45 m. Dla tego zakresu tabela podaje 6 mm² dla przewodu miedzianego.

Dlaczego pierwszą czynnością przy osobie leżącej jest ocena przytomności?

Pozwala ustalić, czy poszkodowany reaguje i jaki powinien być dalszy schemat pomocy. Bez tej oceny nie wiadomo, czy potrzebne jest sprawdzanie oddechu, pozycja bezpieczna czy RKO.

Dlaczego ocenę przytomności wykonuje się przed innymi czynnościami ratunkowymi?

Pozwala ustalić, czy poszkodowany reaguje i czy wymaga dalszej pomocy. Bez tej oceny nie wiadomo, czy należy sprawdzać oddech, układać w pozycji bezpiecznej czy rozpocząć resuscytację.

Jak prawidłowo sprawdzić, czy poszkodowany jest przytomny?

Należy głośno się odezwać, zadać proste pytanie i delikatnie potrząsnąć za ramiona. Trzeba obserwować, czy poszkodowany odpowiada, porusza się lub otwiera oczy.

Co należy zrobić, jeśli poszkodowany nie reaguje na głos i dotyk?

Należy zawołać o pomoc, udrożnić drogi oddechowe i sprawdzić oddech. Następnie trzeba wezwać pomoc medyczną i postępować zależnie od obecności prawidłowego oddechu.

Co należy zrobić, gdy poszkodowany nie reaguje na głos ani dotyk?

Trzeba zawołać o pomoc, udrożnić drogi oddechowe i sprawdzić oddech. Następnie należy wezwać pogotowie i podjąć dalsze działania zależnie od tego, czy poszkodowany oddycha prawidłowo.

Kiedy układa się poszkodowanego w pozycji bocznej bezpiecznej?

Pozycję boczną stosuje się u osoby nieprzytomnej, która oddycha prawidłowo. Nie jest to pierwsza czynność po zauważeniu osoby leżącej.

Kiedy należy rozpocząć resuscytację krążeniowo-oddechową?

RKO rozpoczyna się, gdy poszkodowany jest nieprzytomny i nie oddycha prawidłowo. Najpierw trzeba więc ocenić przytomność i oddech.

Kiedy należy rozpocząć masaż serca?

Masaż serca rozpoczyna się, gdy poszkodowany jest nieprzytomny i nie oddycha prawidłowo. Nie wykonuje się go automatycznie u każdej osoby leżącej na podłodze.

Dlaczego w zawodach elektrycznych ważne jest sprawdzenie bezpieczeństwa miejsca zdarzenia?

Ratownik nie może narażać siebie na porażenie prądem lub inne zagrożenia. Przed podejściem do poszkodowanego trzeba upewnić się, że źródło zagrożenia zostało usunięte lub odłączone.

Czy należy usuwać ciała obce z dróg oddechowych od razu po podejściu do poszkodowanego?

Nie. Ciała obce usuwa się tylko wtedy, gdy są widoczne i można je bezpiecznie usunąć. Pierwszym krokiem jest ocena przytomności, a później ocena drożności dróg oddechowych i oddechu.

Czy należy od razu usuwać ciała obce z dróg oddechowych osoby leżącej?

Nie jako pierwszą czynność. Drogi oddechowe ocenia się po stwierdzeniu braku przytomności, a widoczne ciała obce usuwa się tylko wtedy, gdy można to zrobić bezpiecznie.

Dlaczego ratownik powinien najpierw ocenić bezpieczeństwo miejsca zdarzenia?

Ratownik nie powinien narażać siebie na niebezpieczeństwo, np. porażenie prądem, upadek lub kontakt z substancją chemiczną. Dopiero po upewnieniu się, że miejsce jest bezpieczne, można podejść do poszkodowanego.

Czym charakteryzuje się urządzenie w pierwszej klasie ochronności?

Ma izolację podstawową oraz dostępne części przewodzące połączone z przewodem ochronnym PE. W razie uszkodzenia izolacji prąd uszkodzeniowy powinien spowodować zadziałanie zabezpieczenia.

Jaki symbol oznacza urządzenie wykonane w klasie ochronności I?

Jest to symbol uziemienia ochronnego, czyli znak zacisku ochronnego PE. Na rysunku egzaminacyjnym odpowiada mu piktogram B.

Dlaczego urządzenie klasy I musi być podłączone do przewodu PE?

Przewód PE zapewnia drogę dla prądu uszkodzeniowego przy przebiciu na obudowę. Dzięki temu zabezpieczenie może szybko odłączyć zasilanie.

Czym różni się klasa ochronności I od klasy ochronności II?

Klasa I wymaga połączenia z przewodem ochronnym PE. Klasa II nie wymaga PE, ponieważ ma podwójną lub wzmocnioną izolację i jest oznaczana symbolem dwóch kwadratów.

Co oznacza symbol dwóch kwadratów na urządzeniu elektrycznym?

Oznacza drugą klasę ochronności. Takie urządzenie ma podwójną lub wzmocnioną izolację i nie wymaga przewodu ochronnego PE.

Co oznacza symbol III na urządzeniu elektrycznym?

Oznacza trzecią klasę ochronności. Urządzenie jest zasilane bardzo niskim napięciem bezpiecznym, np. SELV.

Co może się stać, gdy urządzenie klasy I pracuje bez sprawnego przewodu ochronnego?

W przypadku uszkodzenia izolacji metalowa obudowa może znaleźć się pod napięciem. Stwarza to bezpośrednie zagrożenie porażeniem prądem.