Electrical Technology Grade 12 Eastern Cape Mock 2016 QP

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2016 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE PUNTE: 200 TYD: 3 uur *ELTTA* Hierdie vraestel bestaan uit 12 bladsye, insluitende ʼn 2-bladsy formuleblad.

Downloaded from hlayiso.com 2 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Beantwoord ALLE vrae. 2. Sketse en diagramme moet groot, netjies en volledig benoem wees. 3. ALLE berekeninge moet getoon word en korrek tot TWEE desimale plekke afgerond word. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 5. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy. 6. Nie-programmeerbare sakrekenaars mag gebruik word. 7. ʼn Formuleblad word aan die einde van hierdie vraestel voorsien. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2016) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE 3 VRAAG 1: BEROEPSGESONDHEID EN -VEILIGHEID 1.1 Brandwonde as gevolg van openbare vlamme of warme vloeistowwe kan baie onaangenaam wees en moet korrek behandel word. Verduidelik TWEE stappe wat gevolg word met die behandeling van geringe brandwonde. (2) 1.2 Noem ten minste DRIE aspekte wat ʼn rol speel in werksetiek. (3) 1.3 Verduidelik waarom dit belangrik is om voldoende beligting in ʼn elektriese- tegnologie-werkswinkel te het. (2) 1.4 Beskryf waarom ʼn risiko-ontleding gedoen moet word om veiligheid in ʼn elektriesetegnologie-werkswinkel te verbeter. (3) [10] VRAAG 2: DRIEFASE-WS-OPWEKKING 2.1 Beskryf die doel van ʼn arbeidsfaktormeter in ʼn WS-kring. (2) 2.2 Noem TWEE omgewingsvriendelike metodes wat gebruik word vir die opwekking van wisselstroom in Suid-Afrika. (2) 2.3 ʼn Sterverbinde alternator wek 1,1 kW per fase. Elke fase het ʼn impedansie van 44 Ω. Bereken: 2.3.1 Die fasespanning (3) 2.3.2 Die lynspanning (3) 2.4 Verduidelik waarom kragverspreiding na verbruikers in ster verbind word. (2) 2.5 Noem die funksie van ʼn wattmeter. (1) 2.6 Definieer die term skyndrywing. (2) 2.7 Gee EEN rede waarom verbruikers driefase-opwekking in plaas van enkelfase-opwekking verkies. (1) 2.8 ʼn WS-sterverbinde alternator wek 300 kVA op met ʼn arbeidsfaktor van 0,8 nalopend. Die lynspanning is 380 V. Bereken die aktiewe drywing. (3) 2.9 Noem EEN voordeel van arbeidsfaktorverbetering. (1) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) VRAAG 3: DRIEFASETRANSFORMATORS 3.1 As die toevoer verbind is en die sekondêre kant van ʼn transformator oopkring is, sal daar stroom in die sekondêre wikkelings vloei? Verduidelik jou antwoord. (4) 3.2 ʼn Driefasetransformator word in delta-ster verbind. Dit het ʼn toevoerspanning van 11 kV en ʼn windingsverhouding van 46 : 1. Die vollas-lynstroom is 6 ampère en die arbeidsfaktor is 0,84. Gegee: VL(p) = 11 kV Np : NS = 46 : 1 IL(p) = 6A Cos ө = 0,84 Ignoreer verliese, en bereken die volgende op volle las. 3.2.1 Die sekondêre fasespanning (3) 3.2.2 Die kVA aanslag van die transformator (3) 3.3 As die las van ʼn ideale transformator verdubbel word, verduidelik watter effek dit op die volgende sou hê: 3.3.1 Stroom (1) 3.3.2 Spanning (1) 3.3.3 Inset drywing (1) 3.4 Verduidelik waarom die kern van transformators van gelamelleerde plate gemaak word en nie van ʼn soliede ysterkern nie. (2) 3.5 Toon deur middel van netjiese sketse die verskil tussen ʼn driefase- transformator en drie eenfasetransformators wat as ʼn driefase ster-delta transformator verbind word. (5) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2016) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE 5 VRAAG 4: DRIEFASEMOTORS EN -AANSITTERS 4.1 As die arbeidsfaktor van ʼn induksiemotor verbeter na installasie, gee ʼn rede hoe die verbetering die volgende sal beïnvloed: 4.1.1 Die stroom wat deur die motor getrek word (2) 4.1.2 Die uitsetdrywing van die motor (2) 4.2 ʼn Driefase-12 kW induksiemotor word aan ʼn 400 V/50 Hz toevoer verbind. Die motor het ʼn rendement van 100% en ʼn arbeidsfaktor van 0,8. Gegee: P = 12 kW VL = 400 V f = 50 Hz η = 100% Cos ө = 0,8 Bereken: 4.2.1 Die stroom getrek deur die motor teen vollas (3) 4.2.2 Die skyndrywing van die motor (3) 4.3 Verwys na die figuur hieronder en beantwoord die vrae wat daarop volg: 1 2 3 FIGUUR 4.3 4.3.1 Identifiseer die masjien hierbo. (1) 4.3.2 Benoem die dele 1 tot 3. (3) 4.4 Noem TWEE voordele van ʼn driefase-induksiemotor bo ʼn enkelfasemotor. (2) 4.5 Die sinkrone spoed van ʼn induksiemotor is 500 opm en die toevoer het ʼn frekwensie van 50 Hz. Bereken die aantal pole van die motor. (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) 4.6 Verwys na die figuur hieronder en beantwoord die vrae wat daarop volg: FIGUUR 4.6 Benoem en beskryf die funksies van die dele 1 tot 4 van die sekwensiële aansitter met tydskakelaar hierbo. (8) 4.7 Beskryf TWEE elektriese inspeksies wat op ʼn nuwe driefase motor uitgevoer moet word voordat dit aan die toevoer gekoppel word. (4) 4.8 Teken ʼn benoemde beheerkring vir ʼn driefase vorentoe-agtertoe-aansitter. (6) 4.9 Noem en beskryf EEN verlies wat in driefase-induksiemotors voorkom. (2) [40] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2016) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE 7 VRAAG 5: RLC-KRINGE 5.1 Verduidelik wat gebeur met die helderheid van ʼn gloeilamp wanneer dit in serie in ʼn RC-kring verbind word en die frekwensie word verlaag. (4) 5.2 Noem DRIE praktiese toepassings van RLC-kringe. (3) 5.3 Noem DRIE implikasies van resonante frekwensie. (3) 5.4 Die fasordiagram vir ʼn parallel RCL-kring word hieronder getoon: FIGUUR 5.4 5.4.1 Bereken die totale stroomvloei deur die kring. (3) 5.4.2 Bereken die arbeidsfaktor van die kring en meld of dit voorlopend of nalopend is. (4) 5.4.3 Bereken die totale impedansie as die toevoerspanning 230 V is. (3) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) VRAAG 6: LOGIKA 6.1 Wat is die doel van die interne geheue van ʼn PLB? (2) 6.2 Noem en beskryf EEN voordeel van ʼn PLB oor harde bedrading met relés. (2) 6.3 Beskryf EEN praktiese toepassing van ʼn PLB en verduidelik hoe dit voordelig vir produksie is. (4) 6.4 Ontwerp ʼn leerlogikadiagram vir die beheerkring van ʼn driefase vorentoe- agtertoe-aansitter. (6) 6.5 Verwys na die waarheidstabel hieronder en beantwoord die vrae wat volg: A B C SOM DRA 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 6.5.1 Gebruik die Karnaugh-kaart-metode om die afvoer DRA te vereenvoudig. (5) 6.5.2 Teken ʼn logikakring vir die uitdrukking in VRAAG 6.5.1. (4) 6.5.3 Teken ʼn leerlogikadiagram vir die uitdrukking in VRAAG 6.5.1. (3) 6.6 Vereenvoudig die volgende Boole-vergelyking: (4) 6.7 Noem DRIE praktiese toepassings van PLBs in die industrie. (3) 6.8 Identifiseer die simbole hiernaas: 6.8.1 (1) 6.8.2 (1) 6.8.3 (1) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2016) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE 9 6.9 Verwys na FIGUUR 6.9 en gebruik die Karnaugh-kaart metode om dit te vereenvoudig. (4) FIGUUR 6.9 [40] VRAAG 7: VERSTERKERS 7.1 Negatiewe terugvoer verminder die wins van ʼn versterkerkring. Is negatiewe is negatiewe terugvoer infase of uitfase met die inset van die kring? Motiveer jou antwoord. (3) 7.2 Beskryf die werkbeginsel van ʼn operasionele versterker. (2) 7.3 Met behulp van ʼn eenvoudige skets, verduidelik die term negatiewe terugvoering. (5) 7.4 Verwys na die kring hieronder en beantwoord die vrae wat volg: FIGUUR 7.4 7.4.1 Identifiseer die bogenoemde kringdiagram. (1) 7.4.2 Gebruik die inligting op die kring om die uitsetspanning te bereken. (3) 7.4.3 Teken die inset- en uitsetgolfvorme vir bogenoemde kringdiagram. (2) 7.4.4 Wat sal met die spanningswins van die versterker gebeur indien die waarde van die terugvoerresistor vermeerder word? (2) 7.5 Noem VIER eienskappe van ʼn Schmitt-sneller versterker. (4) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) 7.6 Beskryf hoe ʼn differensiaalversterker die basis van ʼn operasionele versterker vorm (2) 7.7 Teken die kringdiagram sowel as die inset- en uitset golfvorms van ʼn sommeerversterker. (8) 7.8 Noem TWEE toepassings van sommeerversterkers. (2) 7.9 Gee TWEE gebruike van ʼn integreerder. (2) 7.10 Teken ʼn kringdiagram van ʼn Hartley-ossillator en noem ook TWEE toepassings van die ossillator. (6) 7.11 Verwys na die kring hieronder en beantwoord die vrae wat volg: FIGUUR 7.11 7.11.1 Bereken die ossillasiefrekwensie van die RC-ossillator in FIGUUR 7.11. Alle resistors is dieselfde en het ʼn waarde van 10 kΩ elk. Die kapasitors is ook dieselfde en het ʼn waarde van 250 pF elk. (3) 7.11.2 Noem TWEE toepassings van die ossillator. (2) 7.12 Wanneer sal ʼn Schmitt-sneller versterker in die elektronika veld gebruik word? (2) [50] TOTAAL: 200 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2016) ELEKTRIESE TEGNOLOGIE 11 FORMULEBLAD DRIEFASE-WS-OPWEKKING RLC-KRINGE Ster XL = 2πfL VL = √3 vPH 1 Xc = 2πfc IL =IPH Serie Delta IT = IR = IC = IL IL = √3 IPH Z = √R2 + (X L − XC )2 VL = VPH VL = I XL S = √3 VL IL VC = I XC Q = √3 VL IL Sin θ VT = I Z P Cosθ = S VT = √VR 2 + (VL − VC )2 Tweewattmeter-metode P T = P1 + P2 VT IT = Z DRIEFASETRANSFORMATORS R Cosθ = Z Ster VL = √3 VPH VR IL = IPH Cosθ = VT Delta Parallel IL = √3 IPH VT = VR = VC = VL VL = VPH VR IR = R P = √3 VL IL Cos θ Vc IC = Xc S = √3 VL IL VL Q = √3 VL IL Sin θ IL = XL P Cosθ = IT = √IR 2 + (IL − IC )2 S VPH(p) NP IPH(p) IR = = Cosθ = VPH(S) NS IPH(S) IT Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 ELEKTRIESE TEGNOLOGIE (EC/SEPTEMBER 2016) DRIEFASE-MOTORS EN -AANSITTERS VERSTERKERS Ster V R Wins AV = Vuit = − [R f ] in in VL = √3 vPH V R Wins AV = Vuit = 1 + [R f ] IL =IPH in in Delta IL = √3 IPH 1 fr = VL = VPH 2π √LC 1 Drywing f= 2π √6RC P= √3 VL IL Cos θ SKYNDRYWING S= √3 VL IL P 𝐀𝐊𝐓𝐈𝐄𝐅 Q= √3 VL IL Sin θ PSKYN = Cosθ Pin − verliese Rendement (η)= Pin Spoed 60 × f ns = p ns − nr Glip = ns Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com