GRAAD 12 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12

Transcriptie

1 GAAD 12 NASIONAE SENIO SETIFIKAAT GAAD 12 EEKTIESE TEGNOOGIE NOEMBE 2017 PUNTE: 200 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 16 bladsye en 'n 2 bladsy-formuleblad.

2 Elektriese Tegnologie 2 DBE/November 2017 STUKSIES EN IGTG Hierdie vraestel bestaan uit SEWE vrae. Beantwoord A die vrae. Sketse en diagramme moet groot, netjies en volledig benoem wees. Toon AE berekeninge en rond antwoorde korrek tot TWEE desimale plekke af. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. Toon die eenhede vir AE antwoorde van berekeninge. 'n Formuleblad is aan die einde van hierdie vraestel aangeheg. Skryf netjies en leesbaar.

3 Elektriese Tegnologie 3 DBE/November 2017 AAG 1: BEOEPSGESONDHEID EN EIIGHEID 1.1 Gee EEN voorbeeld van EK van die volgende: Onveilige handeling (1) Onveilige toestand (1) 1.2 Beskryf hoe spanwerk werksetiek kan verbeter. (3) 1.3 erduidelik hoe bloeding beheer kan word, terwyl daar op mediese hulp gewag word. (2) 1.4 erduidelik hoe dwelmmisbruik deur 'n werker 'n negatiewe uitwerking op produksie by die werkplek kan hê. (3) [10] AAG 2: DIEFASE-WS-OPWEKKG 2.1 Noem DIE voordele van 'n driefase-distribusiestelsel bo 'n eenfasedistribusiestelsel. (3) 2.2 Teken 'n volledig benoemde voorstellingsdiagram van 'n driefase- ontwikkelde spanningsgolfvorm in 'n driefasestelsel. (5) 2.3 Noem EEN nadeel van die gebruik van die tweewattmetermetode om drywing in 'n driefasestelsel te meet. (1) 2.4 'n Driefase- sterverbinde generator het 'n aanslag van 25 ka. Dit lewer 'n stroom van 38 A teen 'n arbeidsfaktor van 0,9 nalopend. Gegee: S 25 ka I 38 A af. 0,9 nalopend Bereken die: ynspanning (3) Fasespanning (3) Impedansie per fase (3) 2.5 Beskryf hoe Eskom voordeel kan trek indien verbruikers die arbeidsfaktor van hulle stelsels verbeter. (2) [20]

4 Elektriese Tegnologie 4 DBE/November 2017 AAG 3: DIEFASETANSFOMATOS 3.1 Wat is die doel van 'n transformator? (2) 3.2 Noem die soort verlies wat weens die interne weerstand in die wikkelinge in 'n transformator dissipeer. (1) 3.3 Noem TWEE metodes wat gebruik word om transformators te verkoel. (2) 3.4 Beskryf wat kan gebeur indien enigeen van die koelmetodes wat gebruik word om groot transformators te verkoel, nie sy funksie kan uitvoer nie. (3) 3.5 Noem TWEE toepassings van 'n driefase-delta-ster-transformator. (2) 3.6 'n 120 ka- delta-sterverbinde transformator word gebruik om 'n kliniek van krag te voorsien. Dit lewer 380 op elke lyn. Die transformator het 'n arbeidsfaktor van 0,9 nalopend. Gegee: FIGUU 3.6: Delta-ster-transformator S 120 ka S 380 af. 0,9 nalopend Bepaal die: Sekondêre lynstroom (3) Sekondêre fasestroom (2) Insetdrywing na die kliniek (3) 3.7 erduidelik waarom die sekondêre wikkeling van 'n verlagingstransformator 'n dikker draad het. (2) [20]

5 Elektriese Tegnologie 5 DBE/November 2017 AAG 4: DIEFASEMOTOS EN -AANSITTES 4.1 erwys na FIGUU 4.1 hieronder en beantwoord die vrae wat volg. FIGUU 4.1: DIEFASE-KOUOTO-DUKSIEMOTO Noem enige TWEE dele van die motor in FIGUU 4.1. (2) erduidelik hoe die draairigting van hierdie motor omgekeer kan word. (2) Die stator van die motor kan in ster of delta verbind word. erduidelik watter verbinding die meeste wringkrag sal ontwikkel. (4) 4.2 Noem EEN voordeel van 'n driefase-induksiemotor bo 'n eenfaseinduksiemotor. (1)

6 Elektriese Tegnologie 6 DBE/November erwys na FIGUU 4.3 hieronder en beantwoord die vrae wat volg. FIGUU 4.3: STATOWIKKEGS AN 'N DIEFASE-DUKSIEMOTO Beskou die lesings van die wikkelings in FIGUU 4.3 en beskryf die fout. (2) erduidelik die fout indien die weerstandslesing tussen U 2 en E wat met 'n megger (isolasieweerstandtoetser) geneem is, 0 Ω is. (2) Beskryf hoe die isolasietoets tussen wikkelinge uitgevoer moet word. (2) 4.4 'n Driefase-induksiemotor word aan 'n 380 /50 Hz-toevoer verbind. Die motor het 'n sinkrone spoed van r/min en 'n glip van 6%. Gegee: 380 f 50 Hz glip 6% Beantwoord die volgende vrae: Bereken die rotorspoed. (3) erduidelik hoekom die frekwensie van die toevoer belangrik is in die werking van motors wat aan 'n las verbind is. (3) 4.5 'n Driefase- deltaverbinde motor lewer 'n uitset van 6,8 kw wanneer dit aan 'n 380 /50 Hz-toevoer verbind is. Die motor het 'n arbeidsfaktor van 0,8 en 'n rendement van 95%. Gegee: P UIT 380 6,8 kw 50 Hz f af. 0,8 ŋ 95% Bereken die volgende teen vollas: Skyndrywing (3) eaktiewe drywing (5)

7 Elektriese Tegnologie 7 DBE/November FIGUU 4.6 hieronder verteenwoordig die beheerkring van 'n sekwensiële aansitter. FIGUU 4.6: BEHEEKG AN 'N SEKWENSIËE AANSITTE Noem EEN praktiese situasie waar twee motors met gebruik van die metode in FIGUU 4.6 aangesit kan word. (1) Beskryf wat sou gebeur indien die kontak HK 1 N/O 2 foutief en permanent toe sou wees. (2) Beskryf die aansitvolgorde van die aansitter onder normale omstandighede. (4) Die aansitter beheer twee verskillende motors. erduidelik, met redes, of die beheerkring vir twee motors waarvan die aanslag verskillend is, voorsiening maak. (4) [40]

8 Elektriese Tegnologie 8 DBE/November 2017 AAG 5: 5.1 Beskryf die term impedansie met verwysing na 'n -kring. (2) 5.2 FIGUU 5.2 hieronder toon die fasordiagram van 'n serie--kring. Beantwoord die vrae wat volg. 80 otasie FIGUU 5.2: FASODIAGAM AN 'N SEIE--KG Met verwysing na stroom en spanning, verduidelik of die kring induktief of kapasitief is. (3) Beskryf hoe 'n verhoging in frekwensie sal beïnvloed. (3) Bereken die totale spanning. (3)

9 Elektriese Tegnologie 9 DBE/November Die parallelkring in FIGUU 5.3 hieronder bestaan uit 'n kapasitor wat 'n stroom van 4 A trek, 'n induktor wat 'n stroom van 6 A trek en 'n weerstand wat 'n stroom van 5 A trek. Die komponente word aan 'n 240 /50 Hz-toevoer verbind. I 5 A I 6 A I 4 A T T Hz Hz Gegee: I 5 A I 6 A I 4 A T 240 f 50 Hz Bereken die: FIGUU 5.3: -PAAEKG Totale stroom (3) Fasehoek (3) Induktiewe reaktansie (3) [20]

10 Elektriese Tegnologie 10 DBE/November 2017 AAG 6: OGIKA 6.1 Noem DIE voordele van 'n PB-stelsel bo 'n vastedraad-relêstelsel. (3) 6.2 Noem TWEE tale wat gebruik word om PB's te programmeer. (2) 6.3 Skryf die vereenvoudigde Boole-vergelyking vir die uitdrukking hieronder neer. Gebruik 'n drie-veranderlike Karnaugh-kaart. X A B + A B + A B + A B + A B (10) 6.4 erwys na FIGUU 6.4 hieronder en bepaal uitset F. A B & & F FIGUU 6.4: HEKNETWEK (6) 6.5 ereenvoudig die volgende Boole-vergelyking deur Boole-algebra te gebruik: Q A B + A B + A B + A B (6)

11 Elektriese Tegnologie 11 DBE/November erwys na FIGUU 6.6 hieronder en beantwoord die vrae wat volg. N/T N/T FIGUU 6.6: BEHEEKG AN 'N OENTOE-AGTETOE-AANSITTE Teken die leerlogikadiagram wat dieselfde funksie in 'n PB-stelsel sal verrig. Gebruik dieselfde byskrifte wat in FIGUU 6.6 gegee is. (12) Gee EEN voorbeeld waar die kring in FIGUU 6.6 in 'n elektriese toepassing gebruik kan word. (1) [40]

12 Elektriese Tegnologie 12 DBE/November 2017 AAG 7: ESTEKES 7.1 erduidelik wat 'n operasionele versterker ('op amp') is. (2) 7.2 Noem TWEE voordele van die gebruik van geïntegreerde kringe (soos 'op amps') bo diskrete komponente (kringe wat met individuele komponente gebou is). (2) 7.3 Beskryf hoe 'n differensiaalversterker werk. (3) 7.4 Noem die tipe terugvoer wat in die volgende kringe gevind word: ersterkerkringe (1) Ossillatorkringe (1) 7.5 erduidelik die verskil tussen positiewe terugvoer en negatiewe terugvoer. (3) 7.6 erwys na FIGUU 7.6 hieronder. + cc 0,7 + - Uitset - cc f 170 kω 10 kω 0 FIGUU 7.6: OP-ESTEKE Bereken die: Uitsetspanning van die versterker (3) Spanningswins van die versterker (3) 7.7 Noem TWEE toepassings van 'n omkeer operasionele versterker ('inverting op amp'). (2) 7.8 Gee EEN toepassing van 'n monostabiele multivibrator. (1)

13 Elektriese Tegnologie 13 DBE/November erduidelik die grootste verskil tussen 'n monostabiele multivibrator en 'n bistabiele multivibrator. (4) 7.10 Teken die insetgolfvorme hieronder in die ANTWOODEBOEK oor en direk daaronder, op dieselfde y-as, teken die uitsetgolfvorme van die geïdentifiseerde kringe TEGEEDE-OP-ESTEKE UIT FIGUU : SETGOFOM I TEGEEDE-OP- ESTEKE (3) OMKEEEGEYKE-OP-ESTEKE EW UIT FIGUU : SETGOFOM I OMKEEEGEYKE- OP-ESTEKE (3)

14 Elektriese Tegnologie 14 DBE/November OMKEE-SHMIDT-SNEE-OP-ESTEKE Boonste Upport drempelspanning Threshold oltage Insetsein Input Signal Onderste ower threshold drempelspanning voltage + 0 Uitset- Output spanning oltage - FIGUU : SETGOFOM I OMKEE- SHMIDT-SNEE-OP-ESTEKE (3)

15 Elektriese Tegnologie 15 DBE/November Teken die insetgolfvorme van 'n omkeer-sommeer-op-versterker in FIGUU 7.11 hieronder in die ANTWOODEBOEK oor en direk daaronder, op dieselfde y-as, teken die uitsetgolfvorm. UIT FIGUU 7.11: SETGOFOME AN 'N OMKEE-SOMMEE- OP-ESTEKE (3)

16 Elektriese Tegnologie 16 DBE/November erwys na FIGUU 7.12 hieronder. 'n Insetspanning van 5 word voorsien aan die inset van 'n omkeerversterkerkring met 'n insetweerstand van 20 kω en 'n terugvoerweerstand van 200 kω. Die versterkerkring is aan 'n gesplete kragbron verbind. f 200 kω 20 kω UIT Bereken die: FIGUU 7.12: OMKEE-OP-ESTEKE Uitsetspanning van die versterker (3) Wins van die versterker (3) 7.13 Noem EEN toepassing van 'n Schmidt-sneller. (1) 7.14 'n Hartley-ossillator bestaan uit twee induktors met 'n totale induktansie van 27 mh en 'n kapasitor van 47 µf. Bereken die resonante frekwensie van die ossillator. Gegee: T 27 mh T 47 µf (3) 7.15 'n -faseverskuiwingsossillator gebruik drie -netwerke. Neem aan dat die weerstandswaarde en kapasitorwaarde dieselfde is. Die waardes van die weerstande is 25 kω elk en die waardes van die kapasitors is 45 pf elk. Bereken die resonante frekwensie van die ossillator. Gegee: 25 kω 45 pf (3) [50] TOTAA: 200

17 Elektriese Tegnologie DBE/November 2017 DIEFASE-WS-OPWEKKG FOMUEBAD -KGE Ster X 2πf 3 F en I I 1 F X c F IF Z 2πf F Delta 1 F o 2π F en I 3 IF F IF ZF Serie I T I I I Drywing 2 Z + ( X ) 2 X P 3 I os θ η S (P ) skyn I X 3 I Q (P ) 3 I Sinθ I X Wattmeter-metode P P +... P T 1 N N getal wattmeters DIEFASETANSFOMATOS Ster 3 F en I I F T I Z I T T T Z os θ 2 Z + ( ) 2 Delta F Drywing en I 3 I F os θ Q X Z T X Z S S 1 P 3 I os θ η Parallel S 3 I T P os θ S I

18 Elektriese Tegnologie DBE/November 2017 Q (P ) 3 I Sinθ I X F(P) N I P F(S) F(S) NS IF(P) DIEFASEMOTOS EN -AANSITTES Ster 3 F Delta I 3 I F Drywing P en en 3 I os θ S (P ) 3 skyn I I X I T 2 I IF IT I I os θ + ( I I ) 2 X X Q Z Z S ESTEKES F Omkeerversterker Wins UIT A f UIT f S 1 Q (P ) 3 I Sinθ endement ( η ) P verliese P Spoed 60 f ns n n S Glip p en ns n n S ( 1 S) Nie-omkeerversterker UIT f Wins A 1+ T 5 f r 1 2π UIT 1 + f 1 f r 2π 2 N N getal -fases Sommeerversterker UIT ( N )