Bài 17 Máy phát điện xoay chiều Câu 1 Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào A hiện tượng cảm ứng điện từ B hiện tượng cộng hưởng C hiện tượng tự cảm D hiện tượng giao thoa[.]
Bài 17 Máy phát điện xoay chiều Câu 1: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào: A tượng cảm ứng điện từ B tượng cộng hưởng C tượng tự cảm D tượng giao thoa Hướng dẫn giải Đáp án là: A Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều dựa vào tượng cảm ứng điện từ Câu 2: Cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha gồm hai phần là: A phần cảm stato B phần cảm phần ứng C phần cảm rôto D phần ứng stato Hướng dẫn giải Đáp án là: B Cấu tạo máy phát điện xoay chiều pha gồm phần chính: + Phần cảm: nam châm dùng để tạo từ trường Nam châm phần cảm nam châm vĩnh cửu nam châm điện + Phần ứng: khung dây dẫn dùng để tạo dòng điện Một hai phần cảm phần ứng đứng yên, phần lại quay, phận đứng yên gọi stato, phận quay rôto Câu 3: Ở máy phát điện xoay chiều pha phần tạo từ trường là: A phần cảm B phần ứng C rôto D stato Hướng dẫn giải Đáp án là: A Phần cảm: nam châm dùng để tạo từ trường Nam châm phần cảm nam châm vĩnh cửu nam châm điện Câu 4: Ở máy phát điện xoay chiều pha phần quay gọi là: A phần cảm B phần ứng C rôto D stato Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ở máy phát điện xoay chiều pha, phần quay gọi rơto Phần quay phần cảm phần ứng Câu 5: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có p cặp cực, quay với tốc độ n vòng/giây Tần số suất điện động xoay chiều mà máy tạo là: A n p B pn Hướng dẫn giải C p n D pn 60 Đáp án là: B Tần số suất điện động xoay chiều mà máy tạo là: f = np Câu 6: Dòng điện xoay chiều pha là: A hệ thống dịng điện xoay chiều pha có biên độ, tần số lệch pha 2 B hệ thống dòng điện xoay chiều pha gây máy phát điện giống C hệ thống dịng điện xoay chiều có biên độ lệch pha 2 D hệ thống dòng điện xoay chiều gây suất điện động biên độ, tần số lệch pha 2 Hướng dẫn giải Đáp án là: D Dòng điện xoay chiều ba pha là: hệ thống dòng điện xoay chiều gây suất điện động biên độ, tần số lệch pha 2 Câu 7: Phát biểu sau sai? A Một ưu điểm dòng điện xoay chiều ba pha tiết kiệm dây B Dịng điện pha tạo từ trường quay C Phần cảm máy phát điện xoay chiều pha nam châm có cực D Máy phát điện xoay chiều pha gồm có phần chính: phần cảm phần ứng Hướng dẫn giải Đáp án là: C A, B, D C sai nam châm ln có cực Câu 8: Chọn phát biểu máy phát điện xoay chiều pha? A Nguyên tắc hoạt động dựa vào tượng tự cảm B Biên độ suất điện động tỉ lệ thuận với số vòng quay giây rôto C Phần ứng gồm cuộn dây giống đặt lệch đường tròn D Ba suất điện động cuộn dây tần số, pha biên độ Hướng dẫn giải Đáp án là: B A – sai máy phát điện xoay chiều pha hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ B – C – sai phần ứng gồm cuộn dây giống gắn cố định đường tròn lệch góc 120 D – sai ba suất điện động cuộn dây tần số, biên độ lệch pha góc 120 Câu 9: Trong cách mắc dòng điện xoay chiều pha theo hình với tải đối xứng Chọn phát biểu sai? A Cường độ dòng điện dây trung hịa khơng B Cường độ dịng điện dây cường độ dòng điện pha C Điện áp hai đầu pha lần điện áp hai dây pha D Công suất tiêu thụ mạng điện lần công suất tiêu thụ pha Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ud = 3Up ,Id = Ip Phương án C sai Câu 10: Hiện với máy phát điện công suất lớn người ta thường dùng cách sau để tạo dòng điện xoay chiều pha? A Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lịng stato có cuộn dây B Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động tịnh tiến so với nam châm C Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động tịnh tiến so với cuộn dây D Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động quay lòng nam châm Hướng dẫn giải Đáp án là: A Hiện với máy phát điện công suất lớn người ta thường tạo dòng điện xoay chiều pha cách cho cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lịng stato có cuộn dây Các máy phát điện có cơng suất lớn dòng điện qua cuộn dây phần ứng phải lớn, khơng thể dùng góp điện để lấy điện sử dụng Câu 11: Rôto máy phát điện xoay chiều có cặp cực, quay với tốc độ 720 vòng/ phút Tần số suất điện động là: A 50 Hz B 100 Hz C 60 Hz D 120 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: C Tần số suất điện động: f = 720 = 60 ( Hz ) 60 Câu 12: Rôto máy phát điện xoay chiều có cặp cực, tần số dòng điện phát 50 Hz Tốc độ quay rơto là: A 12 vịng/s B 10 vòng/s C 20 vòng/s D 24 vòng/s Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: f = np n = f 50 = = 10 (vòng/s) p Câu 13: Hai máy phát điện xoay chiều pha: máy thứ có cặp cực, rơto quay với tốc độ 1600 vịng/phút Máy thứ hai có cặp cực Để tần số hai máy phát rơto máy thứ hai quay với tốc độ bao nhiêu? A 800 vòng/phút B 400 vòng/phút C 3200 vòng/phút D 1600 vòng/phút Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: f1 = N1p1 Np ;f = 2 60 60 Để f1 = f2 N1p1 N 2p2 N p 1600.2 = N2 = 1 = = 800 (vòng/phút) 60 60 p2 Câu 14: Máy phát điện xoay chiều pha, phần cảm nam châm điện có cặp cực từ n Khi rôto quay với tốc độ 600 vịng/phút máy tạo suất điện động e = 1000 cos (100t )( V ) Số cặp cực từ là: A B 10 C Hướng dẫn giải Đáp án là: C Ta có: f = nv 60.f 60. n= = =5 60 v 2.v D Câu 15: Roto máy phát điện xoay chiều có cặp cực, để có dịng điện xoay chiều tần số 50 Hz roto phải quay với vận tốc A 1000 vòng/phút B 9000 vòng/phút C 3000 vòng/phút D 500 vòng/phút Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có tần số quay roto là: f = Vậy tốc độ góc: n = np 60 60.f 60.50 = = 1000 vòng/ phút p Câu 16: Một máy phát điện xoay chiều với khung dây có 500 vịng, từ thơng cực đại qua vịng dây 0,2 mWb, tốc độ góc khung dây 3000 vòng/phút Biên độ suất điện động là: A 62,8 V B 47,1 V C 15,7 V D 31,4 V Hướng dẫn giải Đáp án là: D Ta có: + Tần số: f = np = 3000 = 50 ( Hz ) 60 = 2f = 2.50 = 100 ( rad / s ) + Biên độ suất điện động: E = NBS = N0 = 100.500.0,2.10−3 = 10 31,42 ( V ) Câu 17: Một máy phát điện xoay chiều pha phát suất điện động e = 100 cos (100t )( V ) Nếu rôto quay với tốc độ 600 vịng/ phút số cặp cực máy phát điện là: A B C 10 D Hướng dẫn giải Đáp án là: B + Từ phương trình e = 100 cos (100t )( V ) tần số góc = 100 ( rad / s ) tần số máy phát điện: f = 100 = 50Hz 2 + Áp dụng cơng thức tính tần số máy phát điện f = np 50 = 600 pp=5 60 Vậy số cặp cực máy phát điện là: Câu 18: Một máy phát điện xoay chiều với khung dây có 1000 vịng, quay từ trường có B = 0,11T , diện tích vịng dây 90cm , suất điện động cảm ứng khung có giá trị hiệu dụng 220 V Chu kì suất điện động là: A 0,02 s B 0,028 s C 0,014 s D 0,01 s Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: + Biên độ suất điện động: E = NBS = E0 E 220 = = = 314,27 ( rad / s ) NBS NBS 1000.0,11.( 90.10−4 ) + Chu kì: T = 2 2 = = 0,01999 0,02s 314,27 Câu 19: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ n vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch 1A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vịng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch 3A Nếu rôto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB là: A R B R Hướng dẫn giải Đáp án là: C C 2R D 2R + Khi roto máy quay với tốc độ n vòng/phút Điện áp: U = R + ZL (1) + Khi roto máy quay với tốc độ 3n vòng/phút Điện áp: 3U = R + 9ZL (2) Từ (1) (2) R + 9ZL R + ZL = 3U R ZL = U + Khi roto máy quay với tốc độ 2n vòng/phút ZL0 = 2ZL = 2R Câu 20: Đặt điện áp xoay chiều có trị số hiệu dụng U = 100V vào hai đầu động điện xoay chiều cơng suất học động 160 W Động có điện trở R = 4 hệ số công suất 0,88 Biết hiệu suất động khơng nhỏ 50% Cường độ dịng điện hiệu dụng qua động là: A I = 2A B I = 20A C I = 2A D I = 2A I = 20A Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: Ptp = Php + Pco hoc UIcos = I2R + 160 100.0,88I = 4I2 + 160 I = 2A I = 20A Hiệu suất động không nhỏ 50% nên công suất hao phí khơng lớn 50% I2R + 160 I r I 10 I = 2A 2 Câu 21: Xét mạch điện gồm động điện ghép nối tiếp với tụ điện Đặt vào hai đầu điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V mạch có hệ số công suất 0,9 Lúc động hoạt động bình thường với hiệu suất 80% hệ số công suất 0,75 Biết điện trở động 10 Điện áp hiệu dụng hai đầu động cường độ dòng điện hiệu dụng qua động lần lượt: A 120 V, A B 125 V, A C 120 V, 1,8 A D 125 V, 1,8 A Hướng dẫn giải Đáp án là: C Vì động hoạt động bình thường H = 80% Php = 0, 2P I2R = 0,2UIcos I.R = 0,2Ucos 10I = 0,2.100.0,9 I = 1,8A Lại có: I'2 R = 0,2U'Icos ' Vì I khơng đổi, nên động hoạt động bình thường với hiệu suất 80% hệ số công suất 0,75 I = I' = 1,8A Php = 0, 2P ' I'2 R = 0,2U'I'cos ' I'.R = 0,2U'cos ' 1,8.10 = 0,2.U'.0,75 U' = 120V Câu 22: Một động điện có ghi 220V − 176W , hệ số công suất 0,8 mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 380 V Để động hoạt động bình thường, phải mắc động nối tiếp với điện trở có giá trị: A 180 B 300 C 220 Hướng dẫn giải Đáp án là: A Ta có: I= Pdc 176 = = 1A Udc cos 220.0,8 D 176 U 2mach = U dc + U 2R + 2U dc U R cos 3802 = 2202 + U 2R + 2.220.U 2R 0,8 UR = 180V Vì dịng điện qua R dịng điện qua động R= U R 180 = = 180 I Câu 23: Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rơto quay với tốc độ 375 vòng/phút Tần số suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo 100 Hz Số cặp cực roto A 12 B C 16 D Hướng dẫn giải Đáp án là: C Từ công thức f = np 375p 100 = p = 16 60 60 Câu 24: Hai máy phát điện xoay chiều pha phát dịng xoay chiều có tần số f Máy thứ có p cặp cực, rơto quay với tốc độ 27 vịng/s Máy thứ hai có cặp cực quay với tốc độ n vòng /s (với 10 n 20 ) Tính f A 64 Hz B 74 Hz C 44 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: D f1 = f2 n1p1 = n 2p2 27.p = n.4 D 54 Hz n= 27p 10n 20 ⎯⎯⎯⎯ →1,4 p 2,96 Vì p số nguyên nên p = f = n1p1 = 27.2 = 54 ( Hz ) Câu 25: Một khung dây dẹt hình vng cạnh 20 cm có 200 vịng dây quay từ trường khơng đổi, có cảm ứng 0,05 (T) với tốc độ 50 vịng/s, xung quanh trục nằm mặt phẳng khung dây vng góc với từ trường Tại thời điểm ban đầu pháp tuyến khung dây ngược hướng với từ trường Từ thơng qua khung thời điểm t có biểu thức A = 0, 4sin10t ( Wb ) B = 0,4cos100t ( Wb ) C = 0, 4cos (100t + ) ( Wb ) D = 0,04cos100t ( Wb ) Hướng dẫn giải Đáp án là: C = 2.50 = 100 ( rad / s ) ; = NBScos (100t + ) = 200.0,05.0,22.cos (100t + ) = 0, 4cos (100t + )( Wb ) Câu 26: Một khung dây dẫn dẹt hình trịn bán kính cm gồm có 1000 vịng, quay với tốc độ 1500 (vòng/phút) quanh trục nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có cảm ứng từ 0,2 T có hướng vng góc với trục quay Tính suất điện động hiệu dụng khung dây A (V) B (V) C (V) D (V) Hướng dẫn giải Đáp án là: C f= np = 25 ( Hz ) 60 N.2 f BS N.2f.Br 100.2.25.0,2.10−4 E= = = 7(V) 2 Câu 27: Phần ứng máy phát điện xoay chiều pha có 200 vịng dây Từ thơng qua vịng dây có giá trị cực đại mWb biến thiên điều hòa với tần số 50 Hz Hai đầu khung dây nối với điện trở R = 1000 Ω Tính nhiệt lượng tỏa R thời gian phút A 417 J B 474 J C 465 J D 470 J Hướng dẫn giải Đáp án là: B = 2f = 100 ( rad / s ) E02 t ( NBS) t ( 200.100.0,002 ) 60 Q = I Rt = = = 474 ( J ) 2R 2R 2.1000 2 Câu 28: Nếu tốc độ quay roto tăng thêm vịng/s tần số dòng điện máy phát tăng từ 60 Hz đến 70 Hz suất điện động hiệu dụng máy phát thay đổi 40 V so với ban đầu Hỏi tiếp tục tăng tốc độ roto thêm vịng/s suất điện động hiệu dụng máy phát bao nhiêu? A 320 V B 240 V C 280 V D 400 V Hướng dẫn giải Đáp án là: A f1 = np = 60 ( Hz ) n = f = np f = ( n + 1) p = 70 ( Hz ) p = 10 f = ( n + ) p = 80 ( Hz ) E3 E − E1 E 40 = 3= E3 = 320 ( V ) f3 f − f1 80 70 − 60 Câu 29: Rôto máy phát điện xoay chiều pha có 100 vịng dây, điện trở khơng đáng kể, diện tích vịng 60 cm2 Stato tạo từ trường có cảm ứng từ 0,20 T Nối hai cực máy vào hai đầu đoạn mạch gồm: điện trở R = 10 , cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,3 0,2 H tụ điện có điện dung C = mF Khi rôto máy quay với tốc độ n = 1500 vịng/phút cường độ hiệu dụng qua R A 0,3276 A B 0,7997 A C 0,2316 A D 1,5994 A Hướng dẫn giải Đáp án là: C f= np = 25 ( Hz ) = 2f 60 ZL = L = 10 ( ) ;ZL = 200 = () C NBS 100.50.0,2.60.10−4 E= = 13,33( V ) 2 I= E R + ( ZL − ZC ) 2 0,2316 ( A ) Câu 30: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L = H tụ điện có điện dung 180 µF Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Biết rơto máy phát có ba cặp cực Khi rơto quay với tốc độ đoạn mạch AB có cộng hưởng điện? A 2,7 vịng/s B vòng/s C vòng/s D 1,8 vòng/s Hướng dẫn giải Đáp án là: D Mạch cộng hưởng khi: L = n= 1 = f = = C 2 2 LC LC f 1 = = 1,8 (vòng/s) p 2p LC 2.3 5.180.10−6 ... Hz D 120 Hz Hướng dẫn giải Đáp án là: C Tần số suất điện động: f = 720 = 60 ( Hz ) 60 Câu 12: Rơto máy phát điện xoay chiều có cặp cực, tần số dòng điện phát 50 Hz Tốc độ quay rôto là: A 12 vòng/s... hai đầu động cường độ dòng điện hiệu dụng qua động lần lượt: A 120 V, A B 125 V, A C 120 V, 1,8 A D 125 V, 1,8 A Hướng dẫn giải Đáp án là: C Vì động hoạt động bình thường H = 80% Php = 0, 2P... Hướng dẫn giải Đáp án là: B Ta có: f = np n = f 50 = = 10 (vòng/s) p Câu 13: Hai máy phát điện xoay chiều pha: máy thứ có cặp cực, rơto quay với tốc độ 1600 vịng/phút Máy thứ hai có cặp cực Để