CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI GIẢNG CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - PHẦN IV MẠCH RLC CĨ TẦN SỐ THAY ĐỔI Ví dụ 1: Cho đoạn mạch điện MN gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 10 4 (H), tụ điện có điện dung C = (F) mắc nối tiếp Mắc hai đầu M, N vào nguồn điện xoay chiều có điện 2 áp tức thời uMN = 120 cos(2πft) V có tần số f nguồn điện điều chỉnh thay đổi a) Khi f = f1 = 50 Hz, tính cường độ hiệu dụng dịng điện tính cơng suất tỏa nhiệt P1 đoạn mạch điện MN Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy đoạn mạch b) Điều chỉnh tần số nguồn điện đến giá trị f2 cho công suất tiêu thụ đoạn mạch điện MN lúc P2 = 2P1 Hãy xác định tần số f2 nguồn điện Tính hệ số cơng suất 10 4 (H), C = (F) Đoạn mạch mắc Ví dụ 2: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC có R = 100, L = 2 vào điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi Khi điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị bao nhiêu? Ví dụ (Trích Đề thi TSĐH 2011): Đặt điện áp u = U cos2πft V (với U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số f1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị Khi tần số f2 hệ số công suất đoạn mạch Hệ thức liên hệ f1 f2 3 f1 A f B f C f f1 D f f1 f1 3 (H); C = (µF);u = 100 cos2πft Ví dụ 5: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết r = 100 ;L = V a) Tìm f0 để Pmax? Tính Pmax? b) Tính giá trị f để P = 50 W Lập biểu thức i? Ví dụ (Tổng hợp cực trị): Cho điện áp xoay chiều uAB = 100 cos100πt V a) Mắc vào AB đoạn mạch gồm điện trở r nối tiếp với cuộn dây Cường độ hiệu dụng mạch 10A, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở r 20 V Tính r? b) Cuộn dây có điện trở hoạt động R = Ω Hãy tính: - hệ số tự cảm L cuộn dây - hệ số công suất cuộn dây đoạn mạch AB c) Mắc nối tiếp thêm tụ điện C Tìm C để Imax Tính UC Ví dụ 7: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở r = 0, L, C biến thiên Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 200cos100πt V 10 4 a) Khi điều chỉnh C = F, dòng điện nhanh pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc π/4 I = A 2 Tính R, lập biểu thức i tính P? b) Tính C để Pmax? TRẮC NGHIỆM CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU - PHẦN Câu 1: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R, L, C không đổi Thay đổi ω đến ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R đạt giá trị cực đại Khi 1 A B C LC D LC LC LC Câu 2: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R, L, C không đổi Thay đổi ω đến ω = ω0 cơng suất Pmax Khi Pmax xác định biểu thức U2 U2 U2 A Pmax B Pmax I R C Pmax D Pmax R 2R R Câu 3: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R, L, C không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = U0cos(2πft) V có tần số f thay đổi kết luận sau đúng? A Khi f tăng ZL tăng dẫn đến tổng trở Z tăng công suất mạch P tăng B Khi f tăng ZL tăng ZC giảm thương chúng khơng đổi GV : LÊ XN TỒN : 01655455881 ThuVienDeThi.com CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU C Khi f thay đổi ZL ZC thay đổi, ZC = ZL UC đạt giá trị cực đại D Khi f thay đổi ZL ZC thay đổi tích chúng khơng đổi Câu 4: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R, L, C không đổi Thay đổi ω đến ω = ω0 điện áp URmax Khi URmax xác định biểu thức U R A URmax = I0.R B UR max= I0 max.R C UR max = D UR max = U Z L ZC Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) V có U0 khơng đổi ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω cường độ dòng điện hiệu dụng mạch ω = ω1 cường độ dòng điện hiệu dụng mạch ω = ω2 Chọn hệ thức hệ thức cho đây? 1 A 1 B 1 C 1 A 1 LC LC LC LC Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC, ω thay đổi được, ω1 = 50π (rad/s) ω2 = 200π (rad/s) cơng suất mạch Hỏi với giá trị ω cơng suất mạch cực đại? A ω = 100π (rad/s) B ω = 150π (rad/s) C ω = 125π (rad/s) D ω = 175π (rad/s) Câu 7: Đoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f1 cảm kháng 36 Ω dung kháng 144 Ω Nếu mạng điện có tần số f2 = 120 Hz cường độ dịng điện pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị tần số f1 A f1 = 50 Hz B f1 = 60 Hz C f1 = 85 Hz D f1 = 100 Hz 4 10 Câu 8: Trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có R = 50 , L = (H), C= (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có U = 100 V tần số góc thay đổi Khi ω = ω1 = 200π rad/s công suất 32 W Để công suất mạch 32 W tần số góc ω = ω2 A 100π rad/s B 50π rad/s C 300π rad/s D 150π rad/s Câu 9: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có tần số thay đổi Khi tần số dòng điện xoay chiều f1 = 25 Hz f2= 100 Hz cường độ dịng điện mạch có giá trị Hệ thức L, C với ω1 ω2 thoả mãn hệ thức 1 A LC 2 B LC C LC D LC 2 2 1 41 4 1 Câu 10: Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi tần số f1 = 50 Hz cường độ dịng điện hiệu dụng qua tụ 1A Để cường độ dòng điện hiệu dụng A tần số dịng điện f2 A f = 400 Hz B f = 200 Hz C f = 100 Hz D f = 50 Hz 2.10 4 Câu 11: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh R =50 Ω, L = (H), C = (F) Đặt hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số f thay đổi Khi điều chỉnh tần số f để cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A giá trị f A f = 100 Hz B f = 25 Hz C f = 50 Hz D f = 40 Hz Câu 12: Một đoạn mạch RLC không phân nhánh mắc vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi Khi điều chỉnh tần số, người ta thấy với tần số 16 Hz 36 Hz cơng suất tiêu thụ mạch Hỏi muốn mạch xảy cộng hưởng phải điều chỉnh tần số điện áp bao nhiêu? A f = 24 Hz B f = 26 Hz C f = 52 Hz D f = 20 Hz Câu 13: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 80 Ω cuộn dây có điện trở r = 20 Ω, độ tự cảm L = 0,318 (H), tụ điện có điện dung C = 15,9 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi cơng suất tồn mạch đạt giá trị cực đại giá trị f P A f = 70,78 Hz P = 400 W B f = 70,78 Hz P = 500 W C f = 444,7 Hz P = 2000 W D f = 31,48 Hz P = 400 W Câu 14: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 80 Ω cuộn dây có điện trở r = 20 Ω, độ tự cảm L = 0,318 (H), tụ điện có điện dung C = 15,9 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi cường độ dòng điện chạy qua mạch mạch đạt giá trị cực đại giá trị f I A f = 70,78 Hz I = 2,5A B f = 70,78 Hz I = A GV : LÊ XN TỒN : 01655455881 ThuVienDeThi.com CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU C f = 444,7 Hz I = 10A D f = 31,48 Hz I = 2A Câu 15: Cho đoạn mạch khơng phân nhánh RLC có R = 100 Ω, cuộn dây có cảm có độ tự cảm L = 1,59 (H), tụ điện có điện dung C = 31,8 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị A f = 148,2 Hz B f = 21,34 Hz C f = 44,696 Hz D f = 23,6 Hz Câu 16: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 80 Ω cuộn dây có điện trở r = 20 Ω, độ tự cảm L = 0,318 (H), tụ điện có điện dung C = 15,9 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị A f = 70,45 Hz B f = 192,6 Hz C f = 61,3 Hz D f = 385,1Hz Câu 17: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U cos(ωt)V, tần số dòng điện thay đổi Khi tần số dòng điện f0 = 50 Hz cơng suất tiêu thụ mạch lớn Khi tần số dòng điện f1 f2 mạch tiêu thụ cơng suất P Biết f1 + f2 = 145 Hz (với f1 < f2), tần số f1, f2 có giá trị A f1 = 45 Hz; f2 = 100 Hz B f1 = 25 Hz; f2 = 120 Hz C f1 = 50 Hz; f2 = 95 Hz D f1 = 20 Hz; f2 = 125 Hz Câu 18: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 1/π (H), C = 50/π (µF) R = 100 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 220cos(2πft + π/2) V, tần số f thay đổi Khi f = f0 cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch I đạt giá trị cực đại Khi biểu thức điện áp hai đầu R có dạng A uR = 220cos(2πf0t – π/4) V B uR = 220cos(2πf0t + π/4) V C uR = 220cos(2πf0t + π/2) V D uR = 220cos(2πf0t + 3π/4) V Câu 19: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = (H), C = 60 (µF) R = 50 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 130cos(2πft + π/6) V, tần số f thay đổi Khi f = f0 điện áp hiệu dụng hai đầu R đạt giá trị cực đại Khi độ lệch pha điện áp hai tụ so với điện áp hai đầu mạch A 900 B 600 C 1200 D 1500 Câu 20: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 1/π (H), C = 100 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 100cos(2πft) V, tần số f thay đổi Khi công suất mạch đạt giá trị cực đại tần số A f = 100 Hz B f = 60 Hz C f = 100π Hz D f = 50 Hz Câu 21: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = (H), C = 50 (µF) R = 50 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 220cos(2πft) V, tần số f thay đổi Khi f = f0 cơng suất mạch đạt giá trị cực đại Pmax Khi A Pmax = 480 W B Pmax = 484 W C Pmax = 968 W D Pmax = 117 W Câu 22: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 40 Ω, L = (H) C = 625 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 220cos(ωt) V, ω thay đổi Khi ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai tụ C đạt giá trị cực đại ω0 nhận giá trị sau đây? A ω0 = 35,5 rad/s B ω0 = 33,3 rad/s C ω0 = 28,3 rad/s D ω0 = 40 rad/s Câu 23: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 40 Ω, L = (H) C = 625 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 220cos(ωt) V, ω thay đổi Khi ω = ω0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm L đạt giá trị cực đại ω0 nhận giá trị sau đây? A ω0 = 56,6 rad/s B ω0 = 40 rad/s C ω0 = 60 rad/s D ω0 = 50,6 rad/s Câu 24: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 220cos(2πft) V, tần số f thay đổi Khi f = f1 ZL = 80 Ω ZC = 125Ω Khi f = f2 = 50 Hz cường độ dòng điện i mạch pha với điện áp u Giá trị L C A L = 100/π (H) C = 10–6/π(F) B L = 100/π (H) C = 10–5/π (F) C L = 1/π (H) C = 10–3/π(F) D L = 1/π (H) C = 100/π (µF) Trả lời câu hỏi 28 29 với kiện sau: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có R biến thiên Điều chỉnh R nhận thấy ứng với hai giá trị R1 = Ω R2 = 20 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị 100 W Câu 25: Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 100 V B 50 V C 100 V D 50 V Câu 26: R có giá trị công suất tiêu thụ mạch lớn nhất? GV : LÊ XN TỒN : 01655455881 ThuVienDeThi.com CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A R = 10 Ω B R = 15 Ω C R = 12,5 Ω D R = 25 Ω Câu 27: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC có R biến thiên Điều chỉnh R nhận thấy R = 20 Ω R = 80 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 100 W Hỏi điều chỉnh R để cơng suất tiêu thụ cực đại giá trị cực đại cơng suất bao nhiêu? A 200 W B 120 W C 800 W D 125 W Câu 28: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R(có giá trị thay đổi được), mắc nối tiếp với cuộn dây khơng cảm có cảm kháng 10 Ω điên trở hoạt động r Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 20 V Khi thay đổi R nhận thấy có hai giá trị R R1 = Ω R2 = 18 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị P Hỏi phải điều chỉnh R đến giá trị cơng suất tiêu thụ đoạn mạch lớn nhất? A R = Ω B R = Ω C R = 12 Ω D R = 15 Ω Trả lời câu hỏi 32, 33, 34 35 với kiện sau: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây khơng cảm có L = 0,4/π (H) điện 5.10 4 trở r, tụ C có điện dung C = (F) Tần số dòng điện 50 Hz Khi điều chỉnh R nhận thấy ứng với hai giá trị R1 = Ω R2 = 15 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị 40 W Câu 29: Điện trở r cuộn dây có giá trị A r = Ω B r = 12 Ω C r = 10 Ω D r = 20 Ω Câu 30: Giá trị R để công suất tiêu thụ mạch lớn A R = 10 Ω B R = 12 Ω C R = Ω D R = Ω Câu 31: Giá trị lớn công suất điều chỉnh R A 80 W B 41 W C 42 W D 50 W Câu 32: Điều chỉnh R đến giá trị để công suất tiêu thụ R cực đại, tính giá trị cực đại đó? A R = 10 Ω, P = 41 W B R = 10 Ω, P = 42 W C R = 23,5 Ω, P = 22,4 W D R = 22,4 Ω, P = 25,3 W 10 4 Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều RLC có L biến thiên, biết C = ; R = 100 ; u = 120 cos 2 (100πt + ) V Điều chỉnh L để điện áp hai đầu đoạn mạch gồm RL cực đại Giá trị cực đại URL A 120 (V) B 40 (V) C (V) D 80 (V) Câu 34: Đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L = H tụ điện có điện dung C = 10 4 F mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U 4 Điện áp hiệu dụng đoạn R,L có giá trị khơng đổi R biến thiên Giá trị ω A 50π (rad/s) B 60π (rad/s) C 80π (rad/s) D 100π (rad/s) Câu 35: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp, với biến trở, L C không đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch AB uAB = 100 cos100πt V Gọi R0 giá trị biến trở để công suất cực đại Gọi R1, R2 giá trị khác biến trở cho công suất mạch Mối liên hệ hai đại lượng là: A R1R2 = R 02 B R1R2 = 3R 02 C R1R2 = 4R 02 D R1R2 = 2R 02 Câu 36: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở r, độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 120 cos(100t+ ) V thay đổi điện dung tụ điện cho điên áp hiệu dụng tụ đạt giá trị cực đại thấy điện áp cực đại 150V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây A 120 V B 150 V C 30 V D 90 V Câu 37: Cho mạch điện xoay chiều RLC có C biến thiên Biết L = (H); R = 50 ; u = 100 cos(100πt + π/6) V Điều chỉnh C để điện áp hai đầu đoạn mạch gồm RC cực đại Giá trị cực đại URC A 100(V) B 100 (V) C 100 (V) D 50 (V) GV : LÊ XN TỒN : 01655455881 ThuVienDeThi.com CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 38: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) có U0 khơng đổi ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi điện áp hiệu dụng hai đầu L đạt giá trị lớn (hữu hạn) giá trị tần số ω A LC R 2C B C = D ω = LC LC R 2C Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) có khơng đổi ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi điện áp hiệu dụng hai đầu C đạt giá trị lớn (hữu hạn) giá trị tần số LC R 2C 2 A = B = C D LC 2 LC R 2C Câu 40: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos(ωt) V (có ω thay đổi đoạn [50π; 100π]) vào hai 10 4 đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cho biết R = 100 , L = H, C = F Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị lớn nhỏ tương ứng 200 C 200 V; 100 V D 200 V; 100 V A V;100 V B 100 V; 100 V Câu 41: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos(ωt) V (có ω thay đổi đoạn [100π; 200π]) vào hai 10 4 đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cho biết R = 300 Ω; L = H, C = F Điện áp hiệu dụng hai đầu L có giá trị lớn nhỏ tương ứng 400 100 100 A V; V B 100 V; 50V C 50 V; V D 50 V; 50V 3 Câu 42: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 cos(ωt) V (có ω thay đổi đoạn [50π; 100π]) vào hai 10 4 đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Cho biết R = 300 Ω; L = H, C = F Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C có giá trị lớn nhỏ tương ứng 80 80 A V;50 V B V; V C 80V; 3 GV : LÊ XUÂN TOÀN : 01655455881 ThuVienDeThi.com V D 80 V; 50 V CHƯƠNG III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU GV : LÊ XN TỒN : 01655455881 ThuVienDeThi.com ... có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 120 cos(100t+ ) V thay đổi điện dung tụ điện cho điên áp hiệu dụng tụ đạt giá trị cực đại thấy điện áp cực đại 150V Điện. .. (H), tụ điện có điện dung C = 15,9 (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi cơng suất tồn mạch đạt giá trị cực đại giá trị f P A... (µF) Đặt vào hai đầu mạch điện dịng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có điện áp hiệu dụng 200 V Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại tần số f có giá trị A f = 148,2 Hz