سوالات برق صنعتی | سوالات فنی و عملی برق صنعتی همراه با پاسخ کامل

 مجموعه سوالات آزمون‌های استخدامی و مهندسی برق را در پنج بخش اصلی با پاسخ‌های تشریحی آماده کرده‌ام. 

بخش برق قدرت

**سؤال 1:** توان اکتیو، راکتیو و ظاهری را تعریف کنید و رابطه بین آنها را بیان نمایید.

**پاسخ:**
– توان اکتیو (P): توان مفید و واقعی است که در مصرف‌کننده‌ها به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود (وات).
– توان راکتیو (Q): توان راکتیو، توان ذخیره‌شده و برگشتی از بار است که در میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی ایجاد می‌شود (وار).
– توان ظاهری (S): مجموع برداری توان اکتیو و راکتیو است که کل توان تحویلی را نشان می‌دهد (ولت‌آمپر).
رابطه بین آن‌ها به صورت مثلثی است:
$$ S = \sqrt{P^2 + Q^2} $$

—

**سؤال 2:** در یک سیستم سه فاز متعادل، فرمول محاسبه توان کل را بنویسید و تفاوت بین اتصال ستاره و مثلث را توضیح دهید.

**پاسخ:**
توان کل در سیستم سه فاز متعادل:
$$ P = \sqrt{3} \times V_{line} \times I_{line} \times \cos\phi $$

تفاوت اتصال ستاره و مثلث:
– اتصال ستاره: نقطه مشترک همه فازها به هم متصل و نقطه نول وجود دارد. ولتاژ خط نسبت به نول برابر ولتاژ فاز است.
– اتصال مثلث: فازها به صورت حلقوی به هم متصل هستند، نقطه نول وجود ندارد و ولتاژ خط برابر با ولتاژ فاز است.

—

بخش الکترونیک

**سؤال 1:** تفاوت بین دیود، ترانزیستور و آی‌سی چیست؟

**پاسخ:**
– دیود: قطعه‌ای که جریان را فقط در یک جهت عبور می‌دهد (یکسو کننده).
– ترانزیستور: قطعه‌ای فعال که می‌تواند ولتاژ یا جریان را تقویت کند و در مدارات سوئیچینگ کاربرد دارد (بیس، کلکتور، امیتر).
– آی‌سی (مدار مجتمع): مجموعه‌ای از قطعات الکترونیکی (دیود، ترانزیستور، مقاومت و …) روی یک تراشه کوچک.

—

**سؤال 2:** مدار پل دیود چه کاربردی دارد؟

**پاسخ:**
مدار پل دیود یکسوسازی تمام موج است که جریان متناوب (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می‌کند. این مدار چهار دیود دارد و خروجی آن جریان مثبت یکتا را فراهم می‌آورد.

—

## بخش ماشین‌های الکتریکی

**سؤال 1:** تفاوت بین موتورهای DC و AC را بیان کنید.

**پاسخ:**
– موتور DC: سرعت و گشتاور قابل کنترل است، دارای جاروبک‌ها و کموتاتور برای انتقال برق است.
– موتور AC: اغلب ساده‌تر است، نگهداری کمتری نیاز دارد، برای کاربردهای صنعتی گسترده استفاده می‌شود (مثل موتور القایی).

—

**سؤال 2:** اصول کار موتور القایی سه فاز را شرح دهید.

**پاسخ:**
موتور القایی سه فاز با ایجاد میدان مغناطیسی دوار در استاتور کار می‌کند. این میدان جریان القایی در روتور ایجاد می‌کند که به دلیل اثر نیروی لورنتس، روتور شروع به چرخش می‌کند و با سرعت کمی کمتر از سرعت میدان دوار است.

—

بخش سیستم‌های کنترل

**سؤال 1:** مفهوم سیستم کنترل حلقه بسته را شرح دهید.

**پاسخ:**
سیستم کنترل حلقه بسته، سیستمی است که خروجی سیستم با ورودی مقایسه شده و خطا برای تنظیم عمل کنترل استفاده می‌شود؛ یعنی به طور مداوم بازخورد می‌گیرد و خطا را کاهش می‌دهد. مثال: ترموستات که دمای اتاق را کنترل می‌کند.

—

**سؤال 2:** انواع کنترل‌کننده‌های PID را نام ببرید و کاربرد هر کدام را بیان کنید.

**پاسخ:**
– کنترل‌کننده P (تناسبی): خروجی نسبت مستقیم به خطا دارد، سرعت پاسخ سریع ولی خطای دائمی دارد.
– کنترل‌کننده I (انتگرالی): مجموع خطاها را در زمان می‌سنجد، می‌تواند خطای دائمی را حذف کند ولی ممکن است باعث ناپایداری شود.
– کنترل‌کننده D (مشتقی): تغییرات خطا را پیش‌بینی می‌کند و سرعت پاسخ را بالا می‌برد.

—

بخش مدارهای الکتریکی

**سؤال 1:** قانون اهم و قوانین کیرشهف را شرح دهید و مثالی بزنید.

**پاسخ:**
– قانون اهم: اختلاف ولتاژ بین دو سر مقاومت برابر است با حاصلضرب جریان عبوری در مقاومت (V = I × R).
– قانون جریان کیرشهف: مجموع جریان‌های ورودی به یک گره مساوی مجموع جریان‌های خروجی است.
– قانون ولتاژ کیرشهف: مجموع ولتاژهای دور هر حلقه بسته برابر صفر است.

مثال: اگر یک مدار سری با مقاومت‌های 2Ω و 3Ω به ولتاژ 10 ولت وصل شود، جریان مدار چیست؟
با مجموع مقاومت 5Ω، جریان: I = V/R = 10/5 = 2 آمپر.

 برای آماده شدن جهت کار در صنعت برق، مهم است که هم دانش فنی و هم مهارت‌های عملی را به خوبی فرا بگیرید و به سوالات متداول و کلیدی این حوزه پاسخ دهید. در ادامه، دسته‌بندی سوالات فنی و عملی را به همراه نمونه‌هایی برای شما ارائه می‌کنم:

سوالات فنی برای صنعت برق

1. **مبانی برق و الکترونیک**
– جریان، ولتاژ و مقاومت چیست و رابطه آنها در قانون اهم چگونه است؟
– تفاوت بین جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) چیست؟
– مفهوم توان (توان واقعی، ظاهری و راکتیو) در سیستم‌های برق چیست؟
– انواع مدارهای الکتریکی (سری، موازی، ترکیبی) را چگونه تحلیل می‌کنید؟

2. **تجهیزات و اجزاء سیستم برق**
– عملکرد ترانسفورماتور چیست و چگونه کار می‌کند؟
– انواع کلیدها، فیوزها و رله‌ها چه کاربردهایی در سیستم برق دارند؟
– حفاظت در شبکه برق چگونه انجام می‌شود؟ اصول و تجهیزات حفاظتی را توضیح دهید.
– مدارهای فرمان و قدرت را چگونه طراحی و پیاده‌سازی می‌کنید؟

3. **کنترل و اتوماسیون**
– PLC (Programmable Logic Controller) چیست و چه کاربردهایی در صنعت برق دارد؟
– تفاوت بین سنسورها و عملگرها چیست و چگونه در سیستم کنترل استفاده می‌شوند؟
– کنترل موتورهای الکتریکی (مثل موتور القایی) به چه صورت انجام می‌شود؟
– روش‌های راه‌اندازی موتورهای سه‌فاز را نام ببرید و شرح دهید.

4. **شبکه‌های توزیع و انتقال**
– علت افت ولتاژ در خطوط انتقال برق و راه‌های کاهش آن چیست؟
– پروتکل‌ها و استانداردهای ایمنی در شبکه‌های توزیع برق چیستند؟
– چگونگی مدیریت بار در یک شبکه توزیع برق چگونه انجام می‌شود؟

سوالات عملی برای صنعت برق

1. **نصب و راه‌اندازی دستگاه‌ها**
– چگونه یک تابلو برق را مطابق با نقشه مدار نصب و سیم‌کشی می‌کنید؟
– مراحل کلیدی در راه‌اندازی یک موتور سه‌فاز را توضیح دهید.
– نحوه تست و عیب‌یابی یک مدار فرمان چگونه است؟
– روش‌های صحیح اندازه‌گیری ولتاژ، جریان و مقاومت با استفاده از ابزارهای اندازه‌گیری چیست؟

2. **عیب‌یابی و تعمیرات**
– در مواجهه با قطع شدن جریان یک مدار بنابر مشکلات احتمالی چه مراحلی را انجام می‌دهید؟
– تشخیص خرابی در یک موتور الکتریکی چگونه انجام می‌شود؟
– یا در صورت وجود نوسانات شدید در شبکه برق، چه اقداماتی برای تثبیت آن انجام می‌دهید؟

3. **ایمنی کاری**
– چه نکات ایمنی مهمی باید در هنگام کار با تجهیزات برقی رعایت شود؟
– روش‌های جلوگیری از برق‌گرفتگی در محیط‌های صنعتی چیست؟
– چک لیست‌های ایمنی برای کار در اتاق‌های برق و تابلوهای توزیع چیست؟

4. **نرم‌افزارها و ابزارها**
– آشنایی با نرم‌افزارهای طراحی مدار مثل AutoCAD Electrical یا نرم‌افزارهای شبیه‌سازی مانند MATLAB و Proteus چقدر ضروری است؟
– کاربرد ابزارهای دیجیتال و آنالوگ در اندازه‌گیری چیست؟

سیده منصوره میرشفیعی عزیز، در زمینه **سیم کشی ساختمان**، سوالات متداول فنی همراه با پاسخ‌های کاربردی بسیار مهم هستند، چرا که این بخش پایه‌ای‌ترین و پراستفاده‌ترین شاخه در صنعت برق محسوب می‌شود. در ادامه سوالات مهم با جواب‌های روشن آورده شده است:

—

سوالات فنی مربوط به سیم کشی ساختمان همراه با پاسخ

1. **قانون اهم چیست و چگونه در سیم‌کشی ساختمان کاربرد دارد؟**
**جواب:** قانون اهم بیان می‌کند که جریان (I) برابر است با نسبت ولتاژ (V) به مقاومت (R)، یعنی I = V / R.
در سیم‌کشی ساختمان، هرچه طول سیم بیشتر باشد، مقاومت سیم و در نتیجه افت ولتاژ بیشتر می‌شود، باید ضخامت سیم را متناسب با بار و طول سیم انتخاب کرد تا افت ولتاژ و خطرات احتمالی کاهش یابد.

2. **تفاوت سیم نول (Neutral) با سیم فاز (Phase) چیست؟**
**جواب:** سیم فاز حامل جریان الکتریکی با ولتاژ بالا است و به مصرف‌کننده برق می‌رساند، در حالی‌که سیم نول مسیر بازگشت جریان به منبع برق است و معمولا ولتاژ آن نزدیک صفر است. اتصال صحیح نول اهمیت زیادی برای عملکرد ایمن مدار دارد.

3. **چرا و چگونه از ارت (Earth) در سیم کشی ساختمان استفاده می‌کنیم؟**
**جواب:** ارت برای ایمنی است؛ دستگاه‌ها یا تجهیزات فلزی احتمالا در اثر اشکالات برق‌گرفتگی حفاظتی می‌شوند. سیم ارت، جریان نشتی را به زمین منتقل می‌کند تا از خطر برق گرفتگی جلوگیری شود.

4. **ضخامت کابل‌ها در سیم‌کشی ساختمان بر چه اساسی تعیین می‌شود؟**
**جواب:** ضخامت کابل بر اساس مقدار جریان مصرفی (بار) و طول کابل تعیین می‌شود. معمولاً جداول استاندارد مشخص می‌کنند برای هر مقدار جریان، چه سطح مقطع سیم باید به کار رود تا از گرم شدن و افت ولتاژ جلوگیری شود.

5. **چگونه برای سیم کشی روشنایی و پریزها مدار بندی می‌کنیم؟**
**جواب:** روشنایی‌ها معمولا با کابل‌های 1.5 میلی‌متر مربع و پریزها با کابل‌های 2.5 میلی‌متر مربع انجام می‌شود. مدار روشنایی و پریزها معمولا جدا هستند و هرکدام فیوز مخصوص خود را دارند. کلیدها در مسیر فاز قرار می‌گیرند تا مدار به درستی قطع و وصل شود.

6. **راه تشخیص اتصال کوتاه در سیم کشی ساختمان چیست؟**
**جواب:** اتصال کوتاه معمولا با روشن شدن فیوز محافظ جان یا قطع سریع فیوز اصلی مشخص می‌شود. برای پیدا کردن محل اتصال کوتاه، باید بخش‌بندی مدار و تست با مولتی‌متر انجام شود.

7. **سیم کشی توکار با روکار چه تفاوتی دارد؟**
**جواب:** سیم‌کشی توکار داخل لوله‌های پلاستیکی یا خرطومی داخل دیوار و سقف انجام می‌شود و نمایی زیبا دارد ولی دسترسی برای تعمیر سخت‌تر است. سیم کشی روکار خارج از دیوار نصب می‌شود که نصب و تعمیر آن ساده‌تر بوده ولی ظاهری زیبا ندارد.

—

سوالات عملی در سیم کشی ساختمان با پاسخ

1. **چگونه یک مدار روشنایی ساده با یک کلید تک پل را سیم‌کشی می‌کنید؟**
– سیم فاز را به ورودی کلید وصل می‌کنید.
– خروجی کلید را به رشته سیم روشنایی متصل می‌کنید.
– نول را مستقیماً به لامپ وصل می‌کنید.

2. **چطور فرق بین سیم نول و فاز را با مولتی‌متر تشخیص دهیم؟**
– مولتی‌متر را روی حالت اندازه‌گیری ولتاژ AC قرار دهید.
– سیم مشکوک را با سیم ارت یا زمین تست کنید؛ سیمی که ولتاژ نزدیک به 220 ولت دارد فاز است و 0 ولت نول.

3. **نحوه نصب کلید دو پل برای روشنایی دو نقطه (مثل چاه‌پله) چگونه است؟**
– دو کلید دو پل نصب می‌کنیم که برهم تأثیر می‌گذارند. با استفاده از دو سیم مسافرتی بین کلید‌ها، می‌توان یک لامپ را از دو مکان متفاوت روشن و خاموش کرد.

4. **در صورت افزایش بار یک مدار پریز، چه اقدامی باید انجام شود؟**
– سیم کشی آن مدار با سیم ضخیم‌تر و استفاده از فیوز با جریان بالاتر ولی در حدود ایمنی باید انجام شود تا از خطرات اضافه بار جلوگیری شود.