Bài 14 Mạch RLC mắc nối tiếp Câu 1 Trong mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp với u và i là điện áp và cường độ dòng điện tức thời Chọn phát biểu đúng A u và i luôn luôn biến thiên cùng tần số B u và[.]
Bài 14 Mạch RLC mắc nối tiếp Câu 1: Trong mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp với u i điện áp cường độ dòng điện tức thời Chọn phát biểu đúng: A u i luôn biến thiên tần số B u i luôn pha C u sớm pha i góc D u ln chậm pha i góc Hướng dẫn giải Đáp án là: A A B, C, D sai u i lệch pha góc tùy vào đại lượng R,ZL ,ZC mạch Câu 2: Trong mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp với u i điện áp cường độ dòng điện tức thời Chọn phát biểu sai: A u i luôn biến thiên tần số B u trễ pha i cảm kháng nhỏ dung kháng C u sớm pha i cảm kháng lớn dung kháng D u , i pha cảm kháng dung kháng điện trở Hướng dẫn giải Đáp án là: D A, B, C D sai u i pha cảm kháng dung kháng đủ không thiết phải ZL = ZC = R Câu 3: Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh RLC thì: A độ lệch pha u R u B pha u L nhanh pha i góc C pha u C nhanh pha i góc D pha u R nhanh pha i góc Hướng dẫn giải Đáp án là: B Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC pha u L nhanh pha i góc Câu 4: Trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp có điện áp u = U cos ( t + ) V Góc lệch pha u i khơng phụ thuộc vào: A tần số góc B pha ban đầu u C độ tự cảm L D điện dung C Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có độ lệch pha u i xác định bởi: tan = ZL − ZC = R L − C R không phụ thuộc vào pha ban đầu u Câu 5: Trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp có phương trình điện áp u = U cos ( t + ) V Góc lệch pha u i phụ thuộc vào: A tần số góc, độ tự cảm, điện dung, điện trở mạch B tần số góc, pha ban đầu điện áp C pha ban đầu điện áp D pha ban đầu điện áp, độ tự cảm, điện dung điện trở mạch Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có, độ lệch pha u so với i xác định biểu thức: tan = ZL − ZC = R L − R C Góc lệch phụ thuộc vào tần số góc , độ tự cảm L, điện dung C điện trở R Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp với tần số góc, Z tổng trở đoạn mạch Chọn hệ thức đúng: A Z = R + 2fL − 2fC 2 B Z = R + C − L 2 + 2fL C Z = R + 2fC D Z = R + L + C Hướng dẫn giải Đáp án là: A Tổng trở mạch: Z = R + ( ZL − ZC ) 2 = R + 2fL − 2fC 2 Câu 7: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Nếu tăng tần số điện áp hai đầu đoạn mạch thì: A điện trở giảm B dung kháng giảm C điện trở tăng D cảm kháng giảm Hướng dẫn giải Đáp án là: B A, C – sai điện trở khơng phụ thuộc vào tần số B – dung kháng mạch: ZC = C Nếu tăng tần số điện áp hai đầu đoạn mạch ZC giảm Câu 8: Mạch điện xoay chiều có điện trở R, cảm kháng ZL dung kháng ZC Cơng thức tính góc lệch pha u i là: A tan = Z L − ZC R B tan = R − ZC ZL C tan = Z L + ZC R D tan = R Z Hướng dẫn giải Đáp án là: A Cơng thức tính góc lệch pha u i là: tan = Z L − ZC R Câu 9: Trong đoạn mạch AB có ba phần tử R, L, C không phân nhánh Gọi u AB ,u R ,u L ,u C điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch, điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện, I dòng điện qua đoạn mạch Chọn phát biểu đúng: A Độ lệch pha u L u AB B u L sớm pha u R C u C sớm pha i D u C chậm pha u AB Hướng dẫn giải Đáp án là: B A, B, D sai độ lệch pha đại lượng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác có giá trị khác phụ thuộc vào tốn B uR pha với i uL sớm pha i góc Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi mạch có cộng hưởng điện điện áp hai đầu đoạn mạch A lệch pha so với cường độ dòng điện mạch B trễ pha so với dòng điện mạch C pha với cường độ dòng điện mạch D sớm pha so với cường độ dòng điện mạch Hướng dẫn giải Đáp án là: C Khi mạch xảy tượng cộng hưởng điện thì: ZL = ZC Điện áp hai đầu đoạn mạch pha với cường độ dòng điện mạch Câu 11: Mắc mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp vào điện áp u = U0 cos 100t + ( V ) dịng điện qua mạch i = I0 cos 100t + ( A ) 6 2 Kết luận sau đúng: A ZL ZC B ZL = ZC C ZL ZC D ZL R Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ta có, độ lệch pha u i xác định biểu thức: tan = Mặt khác, theo đầu ta có: = tan = − = ( rad ) ZL − ZC = tan ZL − ZC = 3R R ZL ZC Z L − ZC R 0,2 10−4 H;C = F mắc Câu 12: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp có R = 60;L = vào mạch điện xoay chiều có chu kì 0,02 s Tổng trở đoạn mạch là: A 180 B 140 C 100 D 80 Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ta có: = 2 2 = = 100 ( rad / s ) T 0,02 R = 60 ZL = L = 100 ZC = = C 0,2 = 20 = 100 10−4 100 Tổng trở mạch: Z = R + ( ZL − ZC ) = 602 + ( 20 − 100 ) = 100 2 Câu 13: Đoạn mạch RLC nối tiếp Biết điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch sớm pha cường độ dòng điện tức thời i chạy qua mạch 45 Chọn kết luận đúng: A R = ZL − ZC B R = ZL ZC C R = ZC − ZL D R = ZC ZL Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: + u nhanh pha i góc 45 + độ lệch pha u i xác định biểu thức: tan = Z L − ZC = tan ZL − ZC = R R Câu 14: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Biết điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chậm pha cường độ dòng điện tức thời 60 R = 10 3;ZL = 50 Dung kháng tụ có giá trị là: A ZC = 60 3 B ZC = 40 3 C ZC = 20 D ZC = 80 Hướng dẫn giải Đáp án là: D Ta có: điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chậm pha cường độ dịng điện tức thời góc 60 =− Mặt khác, ta có: tan = ZL − ZC = tan − ZL − ZC = − 3R R 3 ZC = ZL + 3R = 50 + 3.10 = 80 Câu 15: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp điện áp xoay chiều u = U 0cost ( V ) Kí hiệu UR ,UL ,UC tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Khi 3UR = 2UL = UC độ lệch pha cường độ dòng điện so với điện áp hai đầu đoạn mạch là: A trễ pha B sớm pha C trễ pha D sớm pha Hướng dẫn giải Đáp án là: D Ta có độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện mạch: 3 UR − UR Z L − ZC U L − U C 3 tan = = = =− R UR UR =− u chậm pha i góc i sớm pha u góc Câu 16: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R = 60 , cuộn cảm L = 0,2 H 10−3 F mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100cos (100t ) V C = 8 Tìm độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch dòng điện mạch? A B − C D − Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: ZL = L = 100 ZC = = C 0,2 = 20 = 80 10−3 100 8 Độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện mạch: tan = ZL − ZC 20 − 80 = = −1 R 60 =− Câu 17: Một mạch điện gồm R = 60 , cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,4 H 10−4 F mắc nối tiếp, biết f = 50Hz Tính tổng trở tụ điện có điện dung C = mạch độ lệch pha u i? A 60 ; rad B 60 ; rad C 60 ; − rad D 60 ; − rad Hướng dẫn giải Đáp án là: C ZC = = 100;ZL = 40 2fC Z = R + ( ZL − ZC ) = 602 + ( 40 − 100 ) = 60 2 tan = Z L − ZC = −1 = − R Câu 18: Đặt điện áp u = 200cos100t ( V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 100 , cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết đoạn mạch có cộng hưởng điện Cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn mạch là: A 2A B Hướng dẫn giải 2A C A D A Đáp án là: B Khi mạch xảy tượng cộng hưởng điện ZL = ZC ;Z = R , lúc cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại: I= U U 100 = = = 2A Z R 100 Câu 19: Đặt điện áp xoay chiều u = 200cos (100t ) V vào hai đầu đoạn mạch không phân nhánh Đoạn mạch gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, với R = ZC = 100 Cường độ dòng điện qua mạch là: A i = cos 100t + A 4 B i = 2 cos 100t + A 6 C i = cos 100t − A 6 D i = 2 cos 100t − A 6 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Độ lệch pha u i: tan = − ZC 100 =− = −1 u − i = − R 100 i = u + = 4 Phương trình cường độ dịng điện: i = cos 100t + A 4 Câu 20: Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện C Điện áp hai đầu ổn định U, tần số f Khi UL cực đại, cảm kháng ZL có giá trị là: R + ZC A ZL = ZC B ZL = R + ZC C ZL = R + ZC ZC D ZL = R + ZC R Hướng dẫn giải Đáp án là: C U L = IZL = U R + ( Z L − ZC ) ZL = U 2ZC R + ZC2 1− + ZL Z2L 2ZC R + ZC2 Đặt y = − với x = y = R + ZC2 x − 2ZC x + + ZL ZL ZL ( ) Sử dụng kiến thức toán học để chứng minh R + ZC L thay đổi để UL max, đó: ZL = ZC Câu 21: Mạch nối tiếp gồm ampe kế, C = 63,6F,L = 0,318H mắc vào mạng điện xoay chiều ( 220V − 50Hz ) Số ampe kế là: A 2,2 A B 4,4 A C 1,1 A D 8,8 A Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: + Hiệu điện hiệu dụng: U = 220V + Cảm kháng: ZL = L = 2fL = 2.50.0,318 = 100 + Dung kháng: ZC = 1 = = = 50 C 2fC 2.50.63,6.10−6 + Tổng trở mạch: Z = ZL − ZC = 50 Số ampe kế cường độ dịng điện hiệu dụng: I= U 220 = = 4,4 ( A ) Z 50 Câu 22: Điện áp mạch điện xoay chiều u = 100 2cos 100t + V cường 2 độ dòng điện qua mạch i = 2cos 100t + A Trong mạch điện có: 3 A Chỉ chứa L B Chỉ chứa C R C Chỉ chứa L C D Chỉ chứa L R Hướng dẫn giải Đáp án là: D Ta có: u = 100 2cos 100t + V i = 2cos 100t + A 3 2 Độ lệch pha u i: = Mặt khác, ta có: tan = − = 0 Z L − ZC R mạch chứa R, L, C ZL ZC mạch chứa R L Câu 23: Một mạch điện xoay chiều gồm R L nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100 2cos 100t + V cường độ dòng điện qua mạch 2 i = 5cos 100t + A Giá trị R L là: 4 A R = 20;L = H 10 B R = 20;L = H 5 C R = 10;L = H 10 D R = 10;L = H 5 Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: u = 100 2cos 100t + V i = 5cos 100t + A 4 2 Độ lệch pha u i: = Mặt khác, ta có: tan = − Z L − ZC R Vì mạch gồm R,L ZC = tan = Mặt khác, tổng trở mạch: Z = ZL = tan = ZL = R R U0 100 = = 20 2 I0 Lại có: Z = R + ZL = 2R = 2ZL = 20 R = 20 Z 20 ZL = 20 L = L = = H 100 5 10−3 0,4 Câu 24: Đoạn mạch RLC nối tiếp R = 40;L = ( F) Cho tần số ( H ) C = dòng điện 50 Hz điện áp hiệu dụng hai đầu R 80 V Điện áp hai đầu đoạn mạch là: A 100 V B 150 V C 200 V D 50 V Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: Cường độ dịng điện mạch: I = UR 80 = = 2( A) R 40 Cảm kháng: ZL = L = 2fL = 2.50 0,4 = 40 Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm: U L = I.ZL = 2.40 = 80 ( V ) Dung kháng: ZC = 1 = = C 2fC 10−3 2.50 = 10 Hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện: U C = I.ZC = 2.10 = 20 ( V ) Hiệu điện hiệu dụng toàn mạch: U = U 2R + ( U L − U C ) = 802 + ( 80 − 20 ) = 100 ( V ) 2 Câu 25: Mạch điện hình vẽ, vôn kế: V1 75V, V2 125V, u MP = 100 cos (100t ) V Cuộn cảm có điện trở Cho R A = 0,R V1 = R V2 = Biểu thức điện áp u MN là: A u MN = 125 cos 100t + V 2 2 B u MN = 75 cos 100t + V C u MN = 75 cos 100t + V 2 D u MN = 125 cos 100t + V 3 Hướng dẫn giải Đáp án là: C Nhận xét: U 2NP = U 2MP + U 2MN U MN ⊥ U MP Ta có: U0MN = V1 = 75 2V U MN ⊥ U MP u MN − MP = u MN = MP + = 2 Biểu thức điện áp: u MN = 75 cos 100t + V 2 Câu 26: Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây tụ điện Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện Độ lệch pha điện áp so với cường độ dòng điện đoạn mạch là: A sớm pha B sớm pha C trễ pha D trễ pha Hướng dẫn giải Đáp án là: D ... Câu 12: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp có R = 60;L = vào mạch điện xoay chiều có chu kì 0,02 s Tổng trở đoạn mạch là: A 180 B 140 C 100 D 80 Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ta có: ... mạch thì: A điện trở giảm B dung kháng giảm C điện trở tăng D cảm kháng giảm Hướng dẫn giải Đáp án là: B A, C – sai điện trở khơng phụ thuộc vào tần số B – dung kháng mạch: ZC = C Nếu tăng tần... chiều có điện trở R, cảm kháng ZL dung kháng ZC Cơng thức tính góc lệch pha u i là: A tan = Z L − ZC R B tan = R − ZC ZL C tan = Z L + ZC R D tan = R Z Hướng dẫn giải Đáp án là: