‫מבוא‬ ‫הספר "מערכות הספק ומתקני חשמל"‪ ,‬נותן ביטוי לתחושה הנכספת של הוגה‬ ‫הדעות במשרד החינוך להעלות את רף הלמידה במקצוע מאתגר ומלא עניין‪ .‬אני יחד‬ ‫עם עמיתי המורים הכנו חוברות שונות ומגוונות בנושא זה אך לא הבשילו לידי הכנת‬ ‫ספר‪ .‬ולרגע הגדול הזה ציפינו כאשר גמרנו אומר שיש די חומר והותר לכתיבת ספר‬ ‫הראשון בסדרה זו‪" .‬מערכות הספק ומתקני חשמל"‪.‬‬ ‫הספר מכיל את כל הנושאים הנלמדים במגמת‪ :‬חשמל והמרת אנרגיה‪ .‬הספר מלווה‬ ‫באיורים צבעוניים מרהיבים‪ .‬השתדלנו לתת תחושת ביטחון בהבנה דידקטית‪,‬‬ ‫מרבית‪ ,‬לקליטה מכסימלית‪.‬‬ ‫הספר עונה בצורה מלאה לתלמידי "פרויקט טו"ב" )טכנאים ובגרות(‪ .‬ומכין את‬ ‫קוראיו לבחינות חיצוניות ובחינות הבגרות ברמות של ‪ 5‬יח"ל‪.‬‬ ‫הספר עונה לתלמידי קורסים של משרד התמ"ת ברמת חשמלאי מוסמך וחשמלאי‬ ‫מעשי‪.‬‬ ‫בספר יש שאלות רבות וברמות שונות ומאתגרות‪.‬‬ ‫הספר גם נותן מענה לקוראים שמעוניינים לדעת את האיורים המלאים של מעגלי‬ ‫חשמל ביתיים ותעשייתיים‪.‬‬ ‫המחברים‪ :‬יעקב בוסקילה ודוד מיר‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫מתקני חשמל‪ -‬פיקוד ובקרה‬ ‫מתקני חשמל ‪ -‬פרקי תיאוריה בחשמל הלכה למעשה‪.‬‬ ‫תוכן העניינים בפרק זה‪:‬‬ ‫‪(1‬‬ ‫‪ -‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‪.‬‬ ‫‪(2‬‬ ‫‪ -‬הגנות בפני התחשמלות‪.‬‬ ‫‪(3‬‬ ‫‪ -‬תכנון דירות‪.‬‬ ‫‪(4‬‬ ‫‪ -‬מאזי"ם )חצי אוטומטים( ונתיכים‪.‬‬ ‫‪(5‬‬ ‫‪ -‬תכנון בתי מלאכה ‪ /‬מפעלים קטנים‪.‬‬ ‫‪(6‬‬ ‫‪ -‬שיפור גורם ההספק ) ‪.( cos φ‬‬ ‫‪(7‬‬ ‫‪ -‬רשתות‪.‬‬ ‫‪(8‬‬ ‫‪ -‬מנועים‪.‬‬ ‫‪(9‬‬ ‫‪ -‬פיקוד ובקרה )כולל שרטוטי התרגול(‪.‬‬ ‫‪(10‬‬ ‫‪ -‬תאורה ‪ -‬חישובי מאור‪.‬‬ ‫‪(11‬‬ ‫‪ -‬מבחנים )תרגילים ופתרונות(‪.‬‬ ‫‪1‬‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫‪2‬‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‪.‬‬ ‫התוכנים הלימודיים במעגלי מאור א'‪.‬‬ ‫)‪ (1‬סימנים גרפים של ‪:‬‬ ‫•‬ ‫מפסק יחיד‪.‬‬ ‫•‬ ‫מפסק כפול‪.‬‬ ‫•‬ ‫מפסק חילוף‪.‬‬ ‫•‬ ‫מפסק מוצלב‪.‬‬ ‫•‬ ‫שקע‪.‬‬ ‫•‬ ‫נורה‪.‬‬ ‫)‪( 2‬‬ ‫תכנון ושרטוט תרשים חד‪-‬קווי כולל‪:‬‬ ‫•‬ ‫סימון מוליכים בכל קטע‪.‬‬ ‫•‬ ‫מציאת קוטר צינור‪.‬‬ ‫•‬ ‫קביעת מא"ז‪.‬‬ ‫•‬ ‫קביעת שטח חתך מוליכים‪.‬‬ ‫)‪ (3‬תכנון ושרטוט תרשים רב‪-‬קווי לפי נתונים של חד קווי או נתונים הניתנים‬ ‫בכתב עפ"י דרישות‪.‬‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫‪3‬‬ ‫סימנים גראפיים למעגלי מאור א'‪.‬‬ ‫תיאור‬ ‫סימון חד קווי‬ ‫סימון רב קווי‬ ‫בית נורה‬ ‫שקע‬ ‫מפסק יחיד‬ ‫מפסק כפול‬ ‫מפסק מחליף‬ ‫מצב‪2-‬‬ ‫מצב‪1-‬‬ ‫מפסק מוצלב‬ ‫חצי אוטומט )מא"ז(‬ ‫מפסק אוטומטי זעיר‬ ‫מקרא‬ ‫צבעי המוליכים‪:‬‬ ‫פאזה – חום )‬ ‫אפס ‪ -‬כחול )‪(N‬‬ ‫(‬ ‫הארקה‬ ‫‪ -‬צהוב ‪ /‬ירוק )‬ ‫(‬ ‫פאזה חוזרת ‪ -‬שחור ‪ /‬חום – כתום )‬ ‫(‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫‪4‬‬ ‫סימנים גרפיים למעגלי מאור ב'‪.‬‬ ‫תיאור‬ ‫לחצן פעמון‬ ‫פעמון‬ ‫שעון שבת‬ ‫מפסק לדוד‬ ‫דוד חשמלי‬ ‫פלורסנט‬ ‫פלורסנט כפול‬ ‫אוטומט חדר מדרגות‬ ‫תא פוטו אלקטרי‬ ‫סימון חד קווי‬ ‫סימון רב קווי‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫סימנים גרפיים למעגלי מאור ב' )המשך(‪.‬‬ ‫תיאור‬ ‫ממסר צעד‬ ‫‪STEP RELAY‬‬ ‫לוח חשמל‬ ‫סימון חד קווי‬ ‫סימון רב קווי‬ ‫‪5‬‬ ‫‪6‬‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫הסבר לצבעי החוטים ‪.‬‬ ‫חצי אוטומט )מא"ז(‬ ‫מפסק אוטומטי זעיר‬ ‫סימון לדוגמה‪10 A − B :‬‬ ‫כיוון שזרם שעומד בו הינו ‪10 A‬‬ ‫‪ − B‬מסמל תחום העבודה במעגלי מאור‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫‪7‬‬ ‫תרגיל מס' ‪ :1‬הדלקת שתי נורות ע"י מפסק יחיד‪.‬‬ ‫תרשים עקרוני‬ ‫תרשים חד קווי‬ ‫תרשים רב קווי‬ ‫‪8‬‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫תרגיל מס' ‪ : 2‬הדלקת ‪ 4‬נורות ע"י מפסק כפול ושקע מאור‪.‬‬ ‫תרשים עקרוני‬ ‫תרשים חד קווי‬ ‫תרשים רב קווי‬ ‫נושא מס' ‪ - 1‬מעגלי מאור חלק א' וחלק ב'‬ ‫‪9‬‬ ‫תרגיל מס' ‪ :3‬הדלקת נורה משני מקומות ע "י שני מפסקים מחליפים‪.‬‬ ‫תרשים עקרוני‬ ‫תרשים חד קווי‬ ‫תרשים רב קווי‬ ‫מעגל מאור חלק ב'‬ ‫‪10‬‬ ‫תרגיל מס' ‪ :4‬הדלקת ‪ 2‬נורות מ‪ 3 -‬מקומות‪-‬שני מחליפים ומוצלב‪.‬‬ ‫תרשים חד קווי‬ ‫תרשים רב קווי‬ ‫תרשים עקרוני‬ ‫מעגל מאור חלק ב'‬ ‫רשימת חלקים‪.‬‬ ‫‪ - C1‬קבל לשיפור מקדם הספק )קוסינוס פי(‪.‬‬ ‫‪ - E1 ; E2‬נימות‪ ,‬תפקידם להעביר זרם‪.‬‬ ‫‪ - F‬שפופרת ‪ -‬נורת הפלואורסנט‪.‬‬ ‫‪ - D‬משרן ‪ -‬נטל ‪ -‬צ'וק ‪ -‬תפקידו ליצור מתח גבוה ומשמש כנגד במעגל‪.‬‬ ‫‪ - C2‬קבל למניעת הפרעות ברדיו‪.‬‬ ‫‪ - S.T‬סטרטר ‪ -‬מדלק ‪ -‬מתנע ‪ -‬תפקידו להצית את הנורה‪.‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪12‬‬ ‫מעגל מאור חלק ב'‬ ‫השלם שרטוט למעגל חד קווי‬ ‫פתרון‪ :‬רב קווי‬ ‫מעגל מאור חלק ב'‬ ‫‪13‬‬ ‫עקרון פעולה של נורת פלואורסנט‬ ‫כאשר סוגרים את המפסק‪ ,‬זורם זרם דרך הצ'וק לסטרטר ולאפס דרך הנימות‪.‬‬ ‫הזרם שזורם דרך הסטרטר עובר דרך גז שנמצא בתוכו‪ .‬הסטרטר בנוי מהתקן דו‬ ‫מתכתי והמגע נמצא במצב פתוח‪ .‬כאשר זורם זרם דרך סטרטר הוא עובר דרך הגז‬ ‫וכתוצאה מכך נוצר חום גבוה בדו מתכתי )בסטרטר(‪ .‬החום הגבוה גורם לדו‬ ‫מתכתי להדבק ולסגור מגע כתוצאה מהחום‪ .‬לאחר שנייה בערך הדו מתכתי‬ ‫מתקרר‪ ,‬מכוון שהגורם שגרם לחום )קצר( לא קיים יותר‪) .‬מעבר זרם דרך הגז(‪.‬‬ ‫כאשר הדו מתכתי מתקרר והוא נפתח וחוזר למצבו הטבעי ‪ -‬מצב פתוח‪ .‬ממצב זה‬ ‫)נתק במעגל( נוצר כא"מ מושרה בצ'וק כ‪ 1000V -‬שגורם לפריצת מתח בקצוות‬ ‫הנורה וזה גורם להדלקה‪ .‬כאשר הנורה דולקת נוסף עליה מתח של ‪ ,70V‬וכאשר‬ ‫המתח נופל על הצ'וק הוא משמש כנגד במעגל לאחר הדלקתו‪.‬‬ ‫תקלות במעגל של נורת פלואורסנט ואיתורם‪.‬‬ ‫)‪ (1‬תקלה‪ :‬קצוות הנורה שחורים )מסביב לזכוכית(‪.‬‬ ‫סיבה‪ :‬אורך חייה של נורה בין ‪ 4000‬ל‪ 6000 -‬ש"ע‪ .‬הנורה סיימה את חייה‪.‬‬ ‫תיקון התקלה ‪ :‬החלפת נורה ‪.‬‬ ‫)‪ (2‬תקלה‪ :‬הנורה )התקן( מזמזם ‪.‬‬ ‫סיבה‪ :‬צ'וק לא תקין ‪.‬‬ ‫תיקון התקלה‪ :‬א( מומלץ לחזק ברגים של צ'וק לגוף הנורה‪.‬‬ ‫ב( אם לא עזר ‪ -‬יש להחליף את הצ'וק‪.‬‬ ‫)‪ (3‬תקלה‪ :‬כאשר מדליקים את הנורה היא מבזיקה )פלאש( באופן פתאומי נכבית‬ ‫לגמרי )נוצר קצר‪ ,‬מא"ז קופץ( ‪.‬‬ ‫סיבה‪ :‬צ'וק שרוף או מקוצר )הצ'וק מצליח להדליק את הנורה וכל המתח נופל עליה(‪.‬‬ ‫תיקון התקלה‪ :‬החלפת צ'וק והנורה ‪.‬‬ ‫)‪ (4‬תקלה‪ :‬הנורה מהבהבת ‪.‬‬ ‫סיבה‪ :‬סטרטר לא תקין ‪.‬‬ ‫תיקון התקלה‪ :‬החלפת סטרטר‪.‬‬