Electrical Technology Grade 12 NSC Supplementary 2018 QP

Downloaded from hlayiso.com GRAAD 12 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE FEBRUARIE/MAART 2018 PUNTE: 200 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 18 bladsye en 'n 2 bladsy-formuleblad. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 2 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Hierdie vraestel bestaan uit SEWE vrae. 2. Beantwoord AL die vrae. 3. Sketse en diagramme moet groot, netjies en volledig benoem wees. 4. Toon ALLE berekeninge en rond antwoorde korrek tot TWEE desimale plekke af. 5. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 6. Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Toon die eenhede vir ALLE antwoorde van berekeninge. 8. 'n Formuleblad is aan die einde van hierdie vraestel aangeheg. 9. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 3 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 1: BEROEPSGESONDHEID EN VEILIGHEID 1.1 Gee EEN onveilige toestand wat tot 'n ongeluk in die werkswinkel kan lei. (1) 1.2 Verduidelik wie verantwoordelik is om veilige werkstoestande in 'n werkswinkel te verseker. (2) 1.3 Verduidelik die term menseregte met verwysing na werksomstandighede in die werksplek. (2) 1.4 Verduidelik waarom 'n persoon onder die invloed van dwelmmiddels nie masjinerie in die werksplek moet hanteer nie. (2) 1.5 Verduidelik die belangrikheid van 'n risiko-analise in 'n werkswinkel. (3) [10] VRAAG 2: DRIEFASE-WS-OPWEKKING 2.1 FIGUUR 2.1 hieronder toon 'n driefasekring. 1500 1 500 W L1 1480WW 1 480 L2 L3 1350 1 350 W W FIGUUR 2.1: ONGEBALANSEERDE DRIEFASEKRING 2.1.1 Identifiseer die drywingsmetingsmetode. (1) 2.1.2 Verduidelik waarom ELKE wattmeter een spoel het wat in parallel met die las verbind is en een spoel het wat in serie verbind is. (3) 2.2 Noem TWEE voordele van 'n driefase-verdeelstelsel bo 'n enkelfase- verspreidingsnetwerk. (2) 2.3 Verwys na woonhuise en verduidelik watter inligting die kilowatt-uur-meter verskaf. (2) 2.4 Twee wattmeters word verbind om die insetdrywing na 'n driefasestelsel te meet. Die lesings op die wattmeters is 2,5 kW en 500 W onderskeidelik. Bereken die totale drywing wat aan die las gelewer word. Gegee: P1 = 2,5 kW P2 = 500 W (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 4 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 2.5 Die las wat aan 'n driefasetoevoer verbind is, bestaan uit drie soortgelyke spoele wat in ster verbind is. Die las trek 'n stroom van 25 A. Die insetdrywing is 11 kW teen 'n arbeidsfaktor van 0,8 nalopend. Gegee: IL = 25 A Pin = 11 kW af. = 0,8 nalopend Bereken die: 2.5.1 Toevoerspanning (3) 2.5.2 Fasestroom (2) 2.6 Beskryf hoe 'n driefase-wisselspanningtoevoer opgewek word. (4) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 5 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 3: DRIEFASETRANSFORMATORS 3.1 Beskryf hoe drywing van die primêre na die sekondêre winding van 'n transformator oorgedra word. (5) 3.2 Noem DRIE verkoelingsmetodes wat in 'n transformator gebruik word. (3) 3.3 Beskryf die oorsaak van koperverliese in transformators. (2) 3.4 'n Driefase-delta-ster-transformator het 1 500 draaie per fase op die primêre winding en 50 draaie per fase op die sekondêre winding. Die toevoerspanning is 3,3 kV. 1 500 : 50 L1 L1 L3 L2 L2 L3 NP = 1 500 1500 NS = 50 VL(P) = 3,3 kV FIGUUR 3.4: DRIEFASE-TRANSFORMATOR Gegee: NP = 1 500 draaie NS = 50 draaie VL(P) = 3,3 kV Bereken die: 3.4.1 Windingsverhouding van die transformator (3) 3.4.2 Primêre fasespanning (2) 3.4.3 Sekondêre fasespanning (3) 3.4.4 Noem, met 'n rede, of die transformator in FIGUUR 3.4 'n verhogingstransformator of 'n verlagingstransformator is. (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 6 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 4: DRIEFASEMOTORS EN AANSITTERS 4.1 Verwys na 'n driefase-kourotor-induksiemotor en beantwoord die vrae wat volg. 4.1.1 Noem TWEE voordele van hierdie motor bo 'n enkelfasemotor. (2) 4.1.2 Noem hoe die draairigting omgekeer kan word. (2) 4.1.3 Beskryf die basiese werking van die motor. (7) 4.2 Verduidelik waarom dit belangrik is om 'n meganiese inspeksie op 'n motor uit te voer voordat dit aangeskakel word. (2) 4.3 Verduidelik wat met die spoed van 'n induksiemotor sal gebeur indien die toevoerfrekwensie verhoog word. (2) 4.4 Beskryf waarom 'n isolasietoets tussen wikkelinge op 'n induksiemotor uitgevoer moet word. (2) 4.5 Noem EEN meganiese toets wat op 'n motor uitgevoer moet word voordat dit aangeskakel word. (1) 4.6 'n Driefase deltaverbinde motor trek 'n 9 A-stroom teen vollas en lewer 'n uitsetdrywing van 4 kW wanneer dit aan 'n 380 V/50 Hz-toevoer verbind word. Die motor het 'n arbeidsfaktor van 0,8. Gegee: VL = 380 V IL = 9A PUIT = 4 kW f = 50 Hz af. = 0,8 Bereken die volgende teen vollas: 4.6.1 Insetdrywing van die motor (3) 4.6.2 Rendement van die motor (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 7 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 4.7 FIGUUR 4.7 hieronder verteenwoordig die beheerkring van 'n outomatiese sekwensiële aansitter. HK1 N/O2 HK1 Aansit N/O1 O/B1 O/B2 HK HK M1 M2 FIGUUR 4.7: BEHEERKRING VAN 'N OUTOMATIESE SEKWENSIËLE AANSITTER 4.7.1 Noem die TWEE voorwaardes wat nagekom moet word vir kontak HK1 N/O2 om te sluit. (2) 4.7.2 Verduidelik die funksie van die tydreëlaar. (2) 4.7.3 Noem wat die verstelling van O/B1 en O/B2 bepaal. (1) 4.7.4 Beskryf die werking van die kring. (5) 4.8 'n Ster-delta-aansitter word gebruik om die aansitstroom van 'n motor by aansit te beperk. Verduidelik hoe die aansitter hierdie funksie vervul. (3) 4.9 Verduidelik hoe 'n kontaktor as 'n skakelaar gebruik kan word. (3) [40] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 8 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 5: RLC 5.1 FIGUUR 5.1 hieronder toon 'n kapasitor wat aan 'n 240 V/50 Hz-toevoer verbind is. FIGUUR 5.1: KAPASITORKRING Gegee: VT = 240 V f = 50 Hz XC = 27 Ω 5.1.1 Bereken die kapasitansie van die kapasitor. (3) 5.1.2 Verduidelik wat met die stroomvloei sal gebeur indien die toevoerfrekwensie verhoog sou word. (3) 5.2 FIGUUR 5.2 hieronder toon 'n serie-RL-kring. Teken die fasordiagram wat die kring verteenwoordig. R = 33 Ω VT = 240 V/50 Hz FIGUUR 5.2: SERIE-RL-KRING (5) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 9 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 5.3 FIGUUR 5.3 hieronder toon 'n RL-parallelkring wat aan 'n 240 V/50 Hz-toevoer verbind is. IL = 6 A VT = 240 V/50 Hz FIGUUR 5.3: RL-PARALLELKRING Gegee: IR = 7A IL = 6A VT = 240 V f = 50 Hz Bereken die: 5.3.1 Induktiewe reaktansie (3) 5.3.2 Induktansie (3) 5.3.3 Totale stroom (3) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 10 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 6: LOGIKA 6.1 Noem VIER hoofkomponente van 'n eenvoudige PLB. (4) 6.2 Noem DRIE voordele van 'n PLB-stelsel bo 'n vastedraadstelsel. (3) 6.3 Teken 'n volledig benoemde blokdiagram van die PLB-skandeersiklus. (3) 6.4 Skryf die vereenvoudigde Boole-vergelyking vir die uitdrukking hieronder neer. Gebruik 'n drie-veranderlike Karnaugh-kaart. X  A B C  A B C  ABC  A B C (9) 6.5 Vereenvoudig die volgende Boole-vergelyking deur Boole-algebra te gebruik: (Toon AL die stappe.) Q  A BC A BC A BC (5) 6.6 Verwys na die leerlogika-diagram en verduidelik die toepassing van die volgende terme: 6.6.1 Teller (2) 6.6.2 Merker (2) 6.6.3 Grendel (2) 6.7 Verwys na FIGUUR 6.7 hieronder en beantwoord die vrae wat volg. N/O HK1 N/O Aansit 1 HK1 HOU IN OB1 OB2 MC1 HK1 HK2 FIGUUR 6.7 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 11 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 6.7.1 Teken die leerlogikadiagram wat dieselfde funksie in 'n PLB-stelsel sal uitvoer. (9) 6.7.2 Gee EEN voorbeeld waar die kring in FIGUUR 6.7 in 'n elektriese toepassing gebruik sal kan word. (1) [40] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 12 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VRAAG 7: VERSTERKERS 7.1 Noem die polariteit van die uitsetspanning van die operasionele versterker ('op amp') in FIGUUR 7.1 hieronder vir volgende insette, indien: 7.1.1 V1 > V 2 (1) 7.1.2 V1 < V 2 (1) +VCC V1 _ VUIT V UIT V2 + - VCC OV FIGUUR 7.1: OP-VERSTERKER 7.2 Verduidelik die term oopluswins. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 13 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.3 FIGUUR 7.3.1 hieronder toon die inset na 'n spanningsvergelyker-op- versterker in FIGUUR 7.3.2. Teken die insetsein en direk daaronder, op dieselfde y-as, teken die uitsetsein. Insetsein Uitset FIGUUR 7.3.1: INSET NA 'N SPANNINGSVERGELYKER-OP-VERSTERKER VUIT VVERW FIGUUR 7.3.2: SPANNINGSVERGELYKER-OP-VERSTERKER (4) 7.4 Noem TWEE toepassings van 'n omkeerversterker. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 14 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.5 Verwys na die astabiele multivibrator-kringdiagram in FIGUUR 7.5 en beantwoord die vrae wat volg. VUIT 0V FIGUUR 7.5: ASTABIELE MULTIVIBRATOR 7.5.1 Teken 'n benoemde uitsetsein van die astabiele multivibrator. (4) 7.5.2 Noem EEN toepassing van 'n astabiele multivibrator. (1) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 15 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.6 FIGUUR 7.6 hieronder toon die insetsein na 'n omkeervergelyker. Die verwysingspanning is meer as zero. Teken die insetsein en direk daaronder, op dieselfde y-as, teken die uitsetsein. Benoem jou antwoord. VVERW VUIT FIGUUR 7.6: INSETSEIN NA 'N OMKEERVERGELYKER (4) 7.7 FIGUUR 7.7 hieronder toon die insetsein na 'n nie-omkeervergelyker. Die verwysingspanning is gelyk aan zero. Teken die insetsein en direk daaronder, op dieselfde y-as, teken die uitsetsein. Benoem jou antwoord. VVERW = 0 V VUIT FIGUUR 7.7: INSETSEIN NA 'N NIE-OMKEERVERGELYKER (4) 7.8 Gee TWEE toepassings van die differensieerder-op-versterker. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 16 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.9 Bereken die resonante frekwensie van 'n Hartley-ossillator op-versterker met 'n kapasitor van 47 µF en twee spoele met 'n totale induktansie van 2,2 H verbind in die kring. Gegee: LT = 2,2 H C = 47 nF (3) 7.10 FIGUUR 7.10 hieronder toon die insetsein na 'n Schmitt-sneller op-versterker. Teken die insetsein en direk daaronder, op dieselfde y-as, die uitsetsein wanneer die Schmitt-sneller in die omkeermodus gekoppel is. Boonste snellervlak Insetsein Onderste snellervlak VUIT 0V Uitset FIGUUR 7.10: INSETSEIN NA 'N SCHMITT-SNELLER-OP-VERSTERKER (3) 7.11 Noem TWEE toepassings van 'n Schmitt-sneller. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 17 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.12 'n Insetspanning van 10 V word aan die inset van 'n omkeerversterkerkring met 'n insetweerstand van 20 kΩ en 'n terugvoerweerstand van 200 kΩ voorsien. Die versterkerkring is aan 'n gesplete kragtoevoer verbind. Bereken die: 7.12.1 Uitsetspanning van die versterker (3) 7.12.2 Versterkingsfaktor van die versterker (3) 7.13 Verwys na FIGUUR 7.13.1 hieronder en beantwoord die volgende vrae. + VUIT - FIGUUR 7.13.1: BISTABIELE MULTIVIBRATOR-OP-VERSTERKERKRING 7.13.1 Noem TWEE toepassings van die op-versterker. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie 18 DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS 7.13.2 Teken die insetsnellerpuls in FIGUUR 7.13.2 hieronder en direk daaronder, op dieselfde y-as, die korrekte uitset in verhouding tot die gegewe inset. Neem die aanvanklike uitsetspanning as maksimum positief. Insetpulse Uitset FIGUUR 7.13.2 (6) 7.14 Bereken die resonante frekwensie van 'n driestadium-RC-fase- verskuiwingsossillator met weerstandwaardes van 25 kΩ en kapasitor- waardes van 47 nF. (3) [50] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS FORMULEBLAD DRIEFASE-WS-OPWEKKING RLC-KRINGE Ster XL  2 fL VL  3  VF en IL  IF Xc  1 VF  IF  ZF 2fC 1 Fo  Delta 2 LC VL  VF en IL  3  IF Serie VF  IF  ZF IT  IR  IC  IL Drywing Z  R2  XL  XC  2 P  3  VL  IL  Cos θ   S (Pskyn )  3  VL  IL VL  I  XL Q (PR )  3  VL  IL  Sin θ VC  I  X C Wattmeter-metode VT  I  Z PT  P1  ....PN N = getal wattmeters VT  VR  VL  VC  DRIEFASETRANSFORMATORS 2 2 Ster VT IT  Z VL  3  VF en IL  IF Cos θ  R Z Delta VR Cos θ  VT VL  VF en IL  3  IF XL X C VL VC 1 L Drywing Q     Z Z VS VS R C P  3  VL  IL  Cos θ   Parallel S  3  VL  IL VT  VR  VC  VL P VR Cos θ  IR  S R Kopiereg voorbehou

Downloaded from hlayiso.com Elektriese Tegnologie DBE/Feb.–Mrt. 2018 NSS VC IC  Q (PR )  3  VL  IL  Sin θ XC VF(P) NP IF(S) VL   IL  VF(S) NS IF(P) XL DRIEFASEMOTORS EN -AANSITTERS IT  IR  IL  IC  2 2 Ster I Cos θ  R VL  3  VF en IL  IF IT X L X C VL VC 1 L Delta Q     Z Z VS VS R C IL  3  IF en VL  VF VERSTERKERS Omkeerversterker Drywing VUIT R  Wins A V    f  P  3  VL  IL  Cos θ VIN  RIN  R  S (Pskyn )  3  VL  IL VUIT   f  VIN  RIN  Q (PR )  3  VL  IL  Sin θ Nie-omkeerversterker V Rf PIN  verliese Wins A V  UIT  1  Rendement   VIN RIN PIN T  5RC Spoed 1 fr  60  f n  nR 2 LC nS  Glip  S p en nS  Rf  VUIT   1 V nR  nS 1  S  RIN  IN   1 fr  2RC 2  N N = getal RC-fases Sommeerversterker VUIT  ( V1  V2  V3  ... VN ) Kopiereg voorbehou