GROUP VẬT LÝ PHYSICS Máy biến áp 1 Thay đổi số vòng dây Câu 1 (ĐH 10) Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi th[.]
Máy biến áp Câu 1: Câu 2: Câu 3: Câu 4: Thay đổi số vòng dây (ĐH 10) Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 100 V Ở cuộn thứ cấp, giảm bớt n vịng dây điện áp hiệu dụng hai đầu để hở U, tăng thêm n vịng dây điện áp 2U Nếu tăng thêm 3n vòng dây cuộn thứ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu để hở cuộn A 100 V B 200 V C 220 V D 110 V (ĐH 11) Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng dây cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, dùng vôn kết xác định tỉ số điện áp cuộn thứ cấp để hở cuộn sơ cấp Lúc đầu tỉ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vịng dây tỉ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp dự định, học sinh phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp A 40 vòng dây B 84 vòng dây C 100 vòng dây D 60 vòng dây Một máy biến áp lí tưởng lúc sản xuất có tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp Sau thời gian sử dụng lớp cách điện nên có 𝑥 vịng dây cuộn thứ cấp bị nối tắt tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp 2,5 Để xác đinh x người ta quấn thêm vào cuộn thứ cấp 135 vịng dây thấy tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp thứ cấp 1,6 Số vòng dây bị nối tắt A 𝑥 = 50 vòng B 𝑥 = 60 vòng C 𝑥 = 80 vòng D 𝑥 = 40 vòng Vòng dây quấn ngược Một người định máy tăng từ điện áp 110 (V) lên 220 (V) vói lõi khơng phân nhánh, khơng mát lượng cuộn dây có điện trở nhỏ Biết số vòng dây cuộn ứng với 1,2 vịng/Vơn Người hồn tồn cuộn thứ cấp lại ngược chiều vòng cuối cuộn sơ cấp Khi thử máy với điện áp nguồn U1 = 110( V) điện áp cuộn thứ cấp đo U = 264(V ) Số vòng dây bị ngược là: Câu 5: Câu 6: A 11 B 20 C 10 D 22 Ghép máy biến áp (ĐH 13) Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp M1 điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp M1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp M2 để hở 12,5 V Khi nối hai đầu cuộn thứ cấp M2 với hai đầu cuộn thứ cấp M1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp M2 để hở 50 V Bỏ qua hao phí M1 có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp A B 15 C D (ĐH 14) Một học sinh làm thực hành xác định số vòng dây hai máy biến áp lí tưởng A B có duộn dây với số vòng dây (là số nguyên) N1A, N2A, N1B, N2B Biết N2A = kN1A; N2B=2kN1B; k > 1; N1A + N2A + N1B + N2B = 3100 vịng bốn cuộn dây có hai cuộn có số vịng dây N Dùng kết hợp hai máy biến áp tăng điện áp hiệu dụng U thành 18U 2U Số vòng dây N A 600 372 B 900 372 C 900 750 D 750 600 GROUP VẬT LÝ PHYSICS Câu 7: Câu 8: Câu 9: Câu 10: Câu 11: Câu 12: Câu 13: Cuộn thứ cấp có nhiều đầu Một máy biến áp lý tường, cuộn sơ cấp N1 = 1000 vòng nối vào điện áp hiệu dụng không đổi U1 = 400 V Thứ cấp gồm cuộn N2 = 50 vòng, N3 = 100 vòng Giữa đầu N2 đấu với điện trở R = 40 Ω, đầu N3 đấu với điện trở R’ =10 Ω Coi dịng điện điện áp ln pha Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy cuộn sơ cấp A 0,150 A B 0,450 A C 0,425 A D 0,015 A Ở hình vẽ, máy biến áp lí tưởng có hai cuộn với tổng số vịng dây số vòng dây cuộn sơ cấp (𝑁1 + 𝑁2 = 𝑁) Ampe kế lí tưởng Cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 𝑈 = 220 V Lần lượt nối điện trở 𝑅 vào hai cuộn thứ cấp, cuộn cịn lại để hở số Ampe kế 0,8𝐴 1,6𝐴 Giá trị 𝑅 A 92Ω B 47Ω C 275Ω D 213Ω Máy biến áp tự ngẫu Máy biến áp tự ngẫu dùng cho tải có cơng suất nhỏ máy biến áp có cuộn dây Biến tự ngẫu cuộn ab gồm 1000 vòng Vòng dây thứ 360 kể từ a nối với chốt c Người ta nối a, b với mạng điện xoay chiều 220 V − 50 Hz (cuộn ab lúc gọi cuộn sơ cấp) nối bc với R = 10 Ω (đoạn bc lúc gọi cuộn thứ cấp) Tính dịng điện đưa vào biến Bỏ qua hao phí biến A 9,6125 A B 6,7 A C 9,0112 A D 14,08 A Máy biến áp có nhiều lõi thép Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm nhánh có hai nhánh quấn hai cuộn dây Khi mắc cuộn dây vào điện áp xoay chiều đường sức từ sinh khơng bị ngồi chia cho nhánh cịn lại Khi mắc cuộn vào điện áp hiệu dụng 120 V cuộn để hở có điện áp hiệu dụng U2 Khi mắc cuộn với điện áp hiệu dụng 3U2 điện áp hiệu dụng cuộn để hở là: A 22,5 V B 60 V C 30 V D 45 V Cuộn sơ cấp có điện trở cuộn thứ cấp để hở Cuộn sơ cấp máy biến áp có 1100 vịng cuộn thứ cấp có 2200 vịng Dùng dây dẫn có tổng điện trở R để nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp 𝑈1 = 82 (𝑉) Khi điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở 𝑈2 = 160 (𝑉) Tỉ số R cảm kháng 𝑍𝐿 cuộn sơ cấp A 0,19 B 0,15 C 0,42 D 0,225 Máy biến mà cuộn sơ cấp có 1100 vịng dây cuộn thứ cấp có 2200 vịng dây Nối đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều 40 V − 50 Hz Cuộn sơ cấp có điện trở 3(Ω) cảm kháng (Ω) Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở A 80 V B 72 V C 64 V D 32 V Tải thứ cấp nối với mạch RLC Cuộn sơ cấp máy biến áp gồm 1100 vòng mắc vào mạng điện xoay chiều Cuộn thứ cấp gồm 220 vịng dây nối với 20 bóng đèn giống có kí hiệu 12 V – 18W mắc dãy song song dãy có bóng đèn Biết đèn sáng bình thường hiệu suất máy biến áp 96% Cường độ hiệu dụng qua cuộn sơ cấp thứ cấp A 1,5625 A 7,5 A B 7,5 A 1,5625 A C A 1,5625 A D 1,5625 A A GROUP VẬT LÝ PHYSICS Câu 14: (QG 15) Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng 20 V vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng có tổng số vịng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp 2200 vòng Nối hai đầu cuộn thứ cấp với đoạn mạch AB (hình vẽ); điện trở R có giá trị khơng đổi, cuộn cảm có độ tự cảm 0,2 H tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh điện dung C đến giá trị C = 10−3 3𝜋 (F) vơn kế (lý tưởng) giá trị cực đại 103,9 V (lấy 60√3V) Số vòng dây cuộn sơ cấp A 400 vòng B 1650 vòng C 550 vòng D 1800 vòng Câu 15: Một máy biến áp lý tưởng, hai đầu cuộn sơ cấp mắc vào mạng điên xoay chiều có điện áp hiệu khơng đổi tần số thay đổi, cuộn sơ cấp thay đổi số vòng cần thiết Cuộn thứ cấp mắc vào mạch điện gồm ba phần tử R, L, C L thay đổi Ban đầu điều chỉnh tần số dịng điện đến giá trị f0 thấy điện áp hiệu dụng hai đầu L cực đại 200 V, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp 100 V Giữ nguyên giá trị f0 đồng thời tăng số vòng dây cuộn sơ cấp lên thêm 2n vịng, điểu chỉnh độ tự cảm L đến giá trị L1 điện áp hiệu dụng hai đầu L cực đại 102,85 (V), tiếp tục tăng số vòng sơ cấp lên thêm 4n điểu chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu C đạt cực đại, điện áp hiệu dụng hai đầu L gần với giá trị sau đây? A 46 (V) B 44 (V) C 45 (V) D 43( V) Câu 16: Cuộn sơ cấp máy tăng A nối với nguồn B máy hạ có cuộn sơ cấp nối với đầu máy tăng A Điện trở tổng cộng dây nối từ A đến B 30 Máy B có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp số vòng dây cuộn thứ cấp Mạch thứ cấp máy B tiêu thụ công suất 50 kW cường độ hiệu dụng mạch thứ cấp 100 A Già sử tồn hao máy biến A vả B không đáng kể Hệ số công suất mạch Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch thứ cấp máy A là: A 9000 V B 3100 V C 1100 V D 5000 V GROUP VẬT LÝ PHYSICS Truyền tải điện Câu 1: Dạng 1: 𝒄𝒐𝒔𝝋 = 𝟏 (ĐH 12) Từ trạm phát điện xoay chiều pha đặt vị trí M, điện truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km Biết đường dây có điện trở tổng cộng 80 (coi dây tải điện đồng chất, có điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây) Do cố, đường dây bị rò điện điểm Q (hai dây tải điện bị nối tắt vật có điện trở có giá trị xác định R) Để xác định vị trí Q, trước tiên người ta ngắt đường dây khỏi máy phát tải tiêu thụ, sau dùng nguồn điện không đổi 12V, điện trở không đáng kể, nối vào hai đầu hai dây tải điện M Khi hai đầu dây N để hở cường độ dịng điện qua nguồn 0,40 A, hai đầu dây N nối tắt đoạn dây có điện trở khơng đáng kể cường độ dịng điện qua nguồn 0,42A Khoảng cách MQ A 135 km B 167 km C 45 km D 90 km Câu 2: Điện truyền tải từ nhà máy đến nơi tiêu thụ Ban đầu cơng suất truyền tải P hiệu suất trình truyền tải 80% Coi hệ số công suất mạch truyền tải giữ Nếu người ta giảm điện trở dây dẫn xuống nửa lắp máy tăng áp với hệ số tăng áp k = trước truyền đồng thời tăng công suất truyền tải lên gấp lần hiệu suất trình truyền tải A 94,5% B 97,5% C 98,5% D 87,5% Câu 3: Tại trạm điện, người ta dùng máy tăng áp để truyền công suất điện không đổi đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết điện áp cường độ dịng điện ln pha với điện áp hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Ban đầu hiệu suất truyền tải 75% Giữ nguyên số vòng dây cuộn sơ cấp, quấn thêm vào cuộn thứ cấp n vịng hiệu suất q trình truyền tải 91% Nếu tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp 3n vịng hiệu suất q trình truyền tải A 97, 2% B 98,1% C 99,3% D 94,5% Câu 4: Một nhà vườn trồng hoa phải dùng bóng đèn sợi đốt loại 220 V −100 W Biết điện truyền từ trạm điện đến nhà vườn đường dây tải điện pha có điện trở 50 , điện áp hiệu dụng trạm điện 1200 V Ở nhà vườn, người ta dùng máy hạ áp lý tưởng Coi hao phí điện tỏa nhiệt đường dây tải điện hệ số công suất mạch Để đèn sáng bình thường số bóng đèn tối đa mà nhà vườn sử dụng lúc A 72 B 76 C 50 D 60 Câu 5: Cần truyền tải điện từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ đường truyền pha khơng đổi có điện áp dòng điện pha đường truyền Nơi tiêu thụ hộ dân có cơng suất sử dụng Ban đầu nơi sản xuất chưa sử dụng máy tăng áp cung cấp đủ điện cho 10 hộ dân với hiệu suất đường truyền 75% Sau nơi sản xuất có sử dụng máy tăng áp với ti số tăng áp lần cung cấp tối đa cho hộ dân? A 333 B 250 C 66 D 294 Câu 6: Cần truyền tải điện từ nhà máy phát điện đến nơi tiêu thụ đường truyền pha khơng đổi có điện áp dịng điện pha đường truyền Nơi tiêu thụ hộ dân có cơng suất sử dụng Ban đầu nơi phát chưa dùng máy tăng áp cung cấp tối đa vừa đủ cho 13 hộ dân Khi nơi phát sử dụng máy tăng áp với tỉ số biến áp cung cấp đủ điện cho tối đa hộ dân với hiệu suất đường truyền không 90%? A 208 hộ dân B 74 hộ dân C 115 hộ dân D 68 hộ dân GROUP VẬT LÝ PHYSICS Câu 7: Điện truyền tải từ máy hạ áp A đến máy hạ áp B đường dây tải điện pha sơ đồ hình bên Cuộn sơ cấp A nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, cuộn thứ cấp B nối với tải tiêu thụ X Gọi tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp A k1 , tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp B k Ở tải tiêu thụ, điện áp hiệu dụng nhau, công suất tiêu thụ điện hai trường hợp: k1 = 32 k = 68 k1 = 14 k = 162 Coi máy hạ áp lí tưởng, hệ số cơng suất mạch điện Khi k1 = 32 k2 = 68 hiệu suất truyền tải điện từ A đến B Câu 8: A 96\% B 94% C 95\% D 98% (TN2 20) Điện truyền tải từ máy hạ áp A đến máy hạ áp B đường dây tải điện pha so đồ hình bên Cuộn sơ cấp A nối với điện áp xoay chiều điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp A 11 kV Cuộn thứ cấp B nối với tải tiêu thụ X, tỉ số số vàng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp B k 𝑘 = 𝑘1 = 𝑘 = 𝑘2 điện áp hiệu dụng hai đầu tải X 220 V công suất tiêu thụ điện tải X 𝑃 Coi máy hạ áp lí tưởng, hệ số công suất mạch điện 𝑃 Công suất phát từ cuộn thứ cấp A 𝑘 = 𝑘2 𝑃2 , hiệu suất truyền tải 𝑃 A 90% Dạng 2: 𝒄𝒐𝒔𝝋 ≠ 𝟏 Câu 9: B 92% C 88% D 86 % Mạch điện AB gồm tải Z mắc nối tiếp với điện trở R Đặt vào hai dầu mạch điện AB điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U1 điện áp hiệu dụng hai đầu tải Z U , hệ số công suất tải 0,6 hệ số công suất mạch AB 0,8 Đặt vào hai đầu mạch điện AB điện áp xoay chiều khác, có điện áp hiệu dụng kU1 cơng suất tiêu thụ R giảm 100 lần công suất tiêu thụ tải Z không đổi hệ số công suất tải Z không đổi Giá trị k A 10 B 9,426 C 7,52 D 8,273 Câu 10: Điện truyền từ trạm phát điện đến xưởng sản xuất đường dây tải điện pha Biết xưởng sản xuất tiêu thụ với công suất không đổi hệ số công suất 0,8 Ban đầu hiệu điện trạm phát điện U1 hiệu suất truyền tải 75% Để tăng hiệu suất trình truyền tải lên đến 90% cần phải tăng hiệu điện trạm phát lên đến U = nU1 Giá trị n gần với giá trị sau đây? A 1,83 B 1,48 C 1,61 D 1,52 Câu 11: Điện truyền từ trạm phát điện có điện áp hiệu dụng U , đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Công suất nơi tiêu thụ không đổi Ban đầu độ giảm đường dây 10% điện áp hiệu dụng nợ tiêu thụ, hệ số công suất mạch tiêu thụ cos Nếu tăng U lên 10 lần cơng suất hao phí đường dây giảm 100 lần hệ số công suất mạch tiêu thụ 0,8 Hiệu suất truyền tải điện lúc A 99, 909\% B 99,885% C 99,875% D 99,866% GROUP VẬT LÝ PHYSICS Máy phát điện xoay chiều Dạng Máy phát điện xoay chiều pha Các đại lượng đặc trưng máy phát điện xoay chiều pha Câu 1: (QG 16) Hai máy phát điện xoay chiều pha hoạt động bình thường tạo hai suất điện động có tần số f Rơto máy thứ có p1 cặp cực quay với tốc độ n1 = 1800 vòng/phút Rơto máy thứ hai có p2 = cặp cực quay với tốc độ n2 Biết n2 có giá trị khoảng từ 12 vòng/giây đến 18 vòng/giây Giá trị f A 54Hz B 60Hz C 48Hz D 50Hz Câu 2: Một máy dao điện có rơto cực quay với tốc độ 25 vịng/s Stato phần ứng gồm 100 vòng dây dẫn diện tích vịng 6.10 −2 m Cảm ứng từ B = 5.10−2 T Hai cực máy phát nối với điện trở R , nhúng vào kg nước Nhiệt độ nước sau phút tăng thêm 1,9o Tổng trở phần ứng máy dao điện bỏ qua Nhiệt dung riêng nước 4186 J / kg độ Tính R A R = 35,3 Câu 3: B R = 33,5 C R = 45,3 D R = 35, 0 Một nhóm học sinh thực dự án học tập: THIẾT KẾ MƠ HÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN NHỜ SÓNG NƯỚC Sơ đồ thiết kế hình bên Các bạn dùng máy phát điện nhỏ có từ thơng cực đại qua khung dây 0,8 Wb, van chiều lỗ thoát khí để đảm bảo khơng khí lưu thơng qua tuabin theo chiều định (chiều mũi tên) Khi đưa mơ hình thực nghiệm với sóng nước ổn định đo suất điện động hiệu dụng máy phát 3,2 V Biết sóng mặt nước có bước sóng 1,5 m; tốc độ truyền sóng 0,9 m/s ; phần cảm máy phát có cặp cực Giữa hai lần liên tiếp sóng vỗ vào khoang tuabin quay A 1,6 vịng B 1,2 vòng C 1,0 vòng D 1,5 vòng Câu 4: Một máy phát điện xoay chiều pha có cấu tạo hình vẽ bên Biết từ thơng cực đại qua vòng dây phần ứng 1/ (mWb) Vận tốc quay rơto 1500 vịng/phút số vòng dây cuộn dây phần ứng N Bỏ qua điện trở cuộn dây Mạch nối với điện trở R = 50 Tại (mWb) , cường độ thời điểm từ thơng qua vịng dây 2 dịng điện qua điện trở 0,8 A Giá trị N A 200 vòng B 346 vòng C 283 vòng Máy phát điện xoay chiều pha nối với RLC mắc nối tiếp Câu 5: D 800 vòng (ĐH 10) 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 dịng điện hiệu dụng đoạn mạch √3A Nếu rôto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB A 2𝑅√3 B 2𝑅 √3 C 𝑅√3 GROUP VẬT LÝ PHYSICS D 𝑅 √3 Câu 6: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua cuộn dây máy phát khơng đổi Khi máy quay với tốc độ n vịng/phút cơng suất tiêu thụ điện P , hệ số công suất 1/ Khi máy phát quay với tốc độ 2n vịng/phút cơng suất tiêu thụ điện 4P Khi máy phát quay với tốc độ n vịng/phút cơng suất tiêu thụ điện máy phát A 8P / B 1, 414P C 4P D 2P Câu 7: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi roto máy quay với tốc độ n vịng/phút cường độ hiệu dụng mạch 1A dòng điện tức thời mạch nhanh pha / so với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB Khi roto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút dịng điện mạch pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB Cường độ hiệu dụng A A B A C 1A D A Câu 8: (ĐH 13) Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở 69,1 𝛺, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung 176,8 𝜇𝐹 Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Biết rơto máy phát có hai cặp cực Khi rôto quay với tốc độ 𝑛1 = 1350vịng/phút 𝑛2 = 1800 vịng/phút cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB Độ tự cảm L có giá trị gần giá trị sau đây? A 0,8 H B 0,7 H C 0,6 H D 0,2 H Cực trị mạch RLC mắc với máy phát điện Câu 9: Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C cho CR2 < 2L Nối hai đầu AB với máy phát điện xoay chiều pha có hai cặp cực Khi tốc độ quay roto 30 vịng/s 45 vịng/s mạch AB tiêu thụ công suất Khi tốc độ quay roto 15 vịng/s 60 vịng/s điện áp hiệu dụng tụ có giá trị Đê hệ số cơng suất đoạn mạch RC 1/ tốc độ quay roto A 30 vòng/s B 18 vòng/s C 50 vòng/s D 60 vòng/s Câu 10: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha với đoạn mạch AB gồm R, cuộn cảm L C mắc nối tiếp Khi rôto máy quay với tốc độ n1 vòng/phút n2 vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng tổng trở mạch đoạn mạch AB I1, Z1 I2, Z2 Biết I2 = 4I1 Z2 = Z1 Để tổng trở đoạn mạch AB có giá trị nhỏ rơto máy phải quay với tốc độ 480 vòng/phút Giá trị n1 n2 A 300 vòng/phút 768 vòng/phút B 120 vòng/phút 1920 vòng/phút C 360 vòng/ phút 640 vòng/phút D 240 vòng/phút 960 vòng/phút Câu 11: Nối hai cực máy mát 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 tụ điện có điện dung C Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Biết rôto máy phát có cặp cực Khi rơto quay với tốc độ n1 = 1125 vịng/phút dung kháng tụ R Khi rôto quay với tốc độ n2 = 1500 vịng/phút điện áp hiệu dụng tụ cực đại Để cường độ hiệu dụng qua mạch cực đại roto quay với tốc độ bao nhiêu? A 1500 vòng/phút B 4500 vòng/phút C 3000 vòng/phút D 750 vòng/phút GROUP VẬT LÝ PHYSICS Dạng Máy phát điện xoay chiều pha Câu 12: (QG 17) Một máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động ổn định Suất điện động ba cuộn dây phần ứng có giá trị el, e2 e3 Ở thời điểm mà e1 = 30 V |e2 - e3| = 30 V Giá trị cực đại e1 C 40,2 V B 51,9V C 34,6 V D 45,1 V Câu 13: (QG 17) Một máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động bình thường Trong ba cuộn dây phần ứng có suất điện động có giá trị e1, e2 e3 Ở thời điểm mà e1 = 30 V tích e2.e3 = - 300 V2 Giá trị cực đại e1 A 50 V B 40 V C 45 V D 35 V Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều pha, tạo suất điện động e1 , e2 , e3 biến thiên với chu kì T Ở thời điểm t0 e1 = 40 V , thời điểm t0 + động A 66,5 V B 75 V T e2 = 60 V Giá trị cực đại suất điện C 64, V GROUP VẬT LÝ PHYSICS D 80, V Câu 1: Câu 2: Câu 3: Động điện Một đường dây dẫn gồm hai dây có tổng điện trở R = 5Ω dẫn dịng điện xoay chiều đến cơng tơ điện Một động điện có cơng suất học 1,496 kW có hệ số cơng suất 0,85 hiệu suất 80% mắc sau công tơ Biết động hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng hai đầu cơng tơ 220 V Tìm điện hao phí đường dây tải h A 5kWh B 25kWh C 2,5 kWh D 50kWh Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch gồm động điện xoay chiều ghép nối tiếp với tụ điện Động hoạt động bình thường với hệ số cơng suất 0,75 Biết hệ số công suất đoạn mạch 0,9 Điện áp hiệu dụng hai đầu động A 110 V B 125 V C 135 V D 120 V Một động điện xoay chiều sản công suất học 7,5 kW có hiệu suất 80% Mắc động nối tiếp với cuộn cảm mắc chúng vào mạng điện xoay chiều Giá trị hiệu điện hiệu dụng hai dầu động U M biết dòng điện qua động có cường độ hiệu dụng I = 40 A trễ pha với u M góc 30 o Hiệu điện hai đầu cuộn cảm 125V sớm pha so với Câu 4: Câu 5: Câu 6: dòng điện 60o Hiệu điện hiệu dụng mạng điện độ lệch pha so với dòng điện A 384V 40o B 834V 45o C 384V 39 o D 184V 39 o Cho mạch điện xoay chiều gồm bóng đèn dây tóc mắc nối tiếp với động xoay chiều pha Biết giá trị định mức đèn 120 V − 240 W, điện áp định mức động 220 V Khi đặt vào đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 331 V đèn động đêu hoạt động công suất định mức Công suất định mức động A 389,675 W B 305,025 W C 543,445 W D 485,888 W Trong thực hành học sinh muốn sử dụng quạt điện loại 180 V − 76,5 W hoạt động bình thường điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V nên học sinh mắc nối tiếp quạt với biến trở Khi biến trở có giá trị 91 quạt hoạt động bình thường Hệ số cơng suất quạt gần với giá trị sau đây? A 0,86 B 0,84 C 0,88 D 0,90 Trong học thực hành học sinh muốn quạt điện loại 180 V – 120 W hoạt động bình thường điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt biến trở Ban đầu học sinh để biến trở có giá trị 70 Ω đo thấy cường độ hiệu dụng mạch 0,75 A công suất quạt điện đạt 92,8% Muốn quạt hoạt động bình thường phải điều chỉnh biến trở nào? A Giảm 20 Ω B Tăng thêm 12 Ω C Giảm 12 Ω D Tăng thêm 20 Ω GROUP VẬT LÝ PHYSICS Câu 1: Đồ thị máy điện Điện truyền từ nơi phát điện đến khu tái định cư gồm 30 hộ dân đường dây tải điện pha Coi gia đình tiêu thụ điện Gọi y độ lệch pha điện áp nơi phát cường độ dòng điện i, x độ lệch pha điện áp nơi tiêu thụ i Hình vẽ bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc y vào x bảng giá tiền điện EVN Bảng giá tiền điện (EVN) Nhóm đối tượng khách hàng Giá bán điện (đồng/kWh) Giá bán lẻ điện sinh hoạt Bậc 1: Cho kWh từ 0-50 1678 Bậc 2: Cho kWh từ 51-100 1734 Bậc 3: Cho kWh từ 101-200 2014 Bậc 4: Cho kWh từ 201-300 2536 Bậc 5: Cho kWh từ 301-400 2834 Bậc 6: Cho kWh từ 401 trở lên 2927 Mỗi tháng nơi phát điện truyền tải điện 10,8MWh trung bình x = 1, 26 (rad) Câu 2: Câu 3: Mỗi tháng, hộ gia đình phải trả cho EVN số tiền A 684.000 đồng B 704.000 đồng C 796.000 đồng Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều máy phát sinh phụ thuộc thời gian theo đồ thị Từ thông cực đại qua vòng phần ứng / mWb Số vòng dây cuộn dây phần ứng A 71 vòng B 200 vòng C 100 vòng D 50 vòng Một máy phát điện xoay chiều đơn giản dùng phịng thí nghiệm có roto gồm hai cặp cực, cuộn dây có điện trở khơng đáng kể Hai cực máy phát nối với mạch RLC nối tiếp Khi tốc độ quay roto n1 n cơng suất mạch có giá D 908.000 đồng trị Sử dụng dao động kí đề khảo sát hiệu điện hai cực máy phát ứng với n1 n2 ta thu đồ thị (1) (2) hình vẽ Khi tốc độ quay roto n cường độ hiệu dụng mạch cực đại Giá trị n Câu 4: A 10,48 vòng/s B 3,16 vòng/s C 6,32 vịng/s Rơ to máy phát điện xoay chiều pha có cực từ quay với tốc độ n vòng/phút Hai cực phần ứng máy mắc với tụ điện có điện dung C = 10 F Điện trở D 4,50 vòng/s máy không đáng kể Đồ thị biểu diễn biến thiên cường độ dòng điện hiệu dụng I qua tụ theo tốc độ quay rô to tốc độ quay rô to biến thiên liên tục từ n1 = 150 vòng/phút đến n2 = 1500 vòng/phút Biết với tốc độ quay 1500 vịng/phút suất điện động hiệu dụng hai cực máy phát tương ứng E Giá trị E A 400V B 100V C 200V GROUP VẬT LÝ PHYSICS D 300V Ptt1 r = = 0,9 P1 + r1 r1 = P 0,123 = 12,3% (loai) P r I 2 r2 tt = = 1, r2 = 0,14 Vậy H = tt = = Chọn C P2 + r2 0,877 = 87, 7% Ptt1 I1 r1 r = 7,12 U I (1 + r2 ) = =1 U1 I1 (1 + r1 ) VD14 (Chính thức 2018): Điện truyền từ nhà máy điện gồm tổ máy đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Giờ cao điểm cần tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70% Coi điện áp hiệu dụng nhà máy không đổi, hệ số công suất mạch điện 1, công suất phát điện tổ máy hoạt động không đổi Khi công suất tiêu thụ điện nơi tiêu thụ giảm 72,5% so với cao điểm cần tổ máy hoạt động? A B C D Giải Cách 1: Phương pháp cột + quy đổi theo P P P 8 − 5, = 2, (2) x − 4, 06 (4) x (3) U= P P 1= P1 P cos R Ptt 8.0, = 5, (1) 5, 6.0, 725 = 4, 06 (2) x P1 x 2, 1= (5) Chọn A P2 x − 4, 06 x 21, (loai) Cách 2: Phương pháp cột + quy đổi theo U U 100 100 (1) Ptt = U tt P = U U 100 − 70 = 30 (1) 100 − x (3) U tt 70 x (2) x 81, 265 P U U U x 100 − x cos tt tt = tt 0, 725 = (4) R Ptt1 U tt1 U1 70 30 x 18, 735 P2 P U P 100 − x U cos = 2= (5) Chọn A R P1 U1 30 P2 21, (loai) Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r Ptt1 r = = 0, r1 = P + r U I2 I (1 + r2 ) = 0, 6245 = = r2 = 4,3376 I U I + r ( ) 1 P I2 I r tt = 2 = 0, 725 r2 = 0, 2305 I = 2, 7088 Ptt1 I1 r1 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” Vậy P2 I (1 + r2 ) x 0, 6245 x Chọn A = = P1 I1 (1 + r1 ) 2, 7087 x 21, 67 ( loai ) VD15 (Thử nghiệm 2017): Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định 220V vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lí tưởng để trì điện áp hiệu dụng đầu ln 220V (gọi máy ổn áp) Máy ổn áp hoạt động điện áp hiệu dụng đầu vào lớn 110V Tính tốn cho thấy, cơng suất sử dụng điện nhà 1,1kW tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,1 Coi điện áp cường độ dịng điện pha Nếu cơng suất sử dụng điện nhà 2,2kW tỉ số tăng áp máy ổn áp A 1,55 B 2,20 C 1,62 D 1,26 Giải Cách 1: Phương pháp cột + quy đổi theo P P P 1210 (2) 1210 −1100 = 110 (3) x (4) x − 2200 (5) Ptt1 U tt1 1100 220 /1,1 = = P1 = 1210 (1) P1 U1 P1 220 U= P P 1= P1 P cos R U tt = Ptt P cos R Ptt 1100 2200 x 10528,89 P1 x 110 1= (6) P2 1210 x − 2200 x 2781,11 k 4, 786 (loai 220 / k 110) P1 220 / k 2200 110 = (7) P2 220 /1,1 1100 x − 2200 k 1, 26 U tt Ptt = U tt1 Ptt1 Cách 2: Phương pháp cột + quy đổi theo U U 220 220 Ptt = U tt U 220 − 200 = 20 (2) 220 − x (4) P U U cos tt tt = tt R Ptt1 U tt1 U tt 220 /1,1 = 200 (1) x (3) 220 x 174 → k = 1, 26 U 2, x 220 − x (5) Chọn D = 174 U1 1,1 200 20 x 46 110 (loai) Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r U I (1 + r2 ) = =1 r1 = 10 U1 I1 (1 + r1 ) I2 U = 8, 702 r1 220 /1,1 r2 = 0, 264 tt = = I1 220 U1 + r1 I P r2 = 3, 786 = 2, 298 I r 2200 I1 tt = 2 = Ptt1 I1 r1 1100 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” x = 46 110 (loai) 0, 23 U tt I r2 x Vậy Chọn D = = 220 U tt1 I1r1 220 /1,1 0,87 x = 174 → k = 1, 26 174 VD16: Từ đường dây tải điện cao 110kV, máy hạ áp A hạ áp đến điện áp ổn định 15kV Sau điện truyền tải đường dây trung đến khu công nghiệp Tại đây, máy biến áp B hạ áp để điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp ổn định 220V Coi máy biến áp lí tưởng, hao phí xảy đường dây trung hệ số cơng suất tồn mạch ln Ban ngày công suất tiêu thụ khu cơng nghiệp P1 tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp B k1 Ban đêm, nhu cầu sử dụng giảm nên dòng điện hiệu dụng đường dây trung giảm nửa hiệu suất truyền tải có giá trị tăng lên 0,02 so với ban ngày, tỉ số số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp B k2 Vào ban đêm, công suất tiêu thụ khu công nghiệp P2 Tỉ số A k2 P có giá trị k1 P1 k k2 49 P2 96 k 49 P 49 48 P = ; = B = ; = C = ; = k1 49 P1 k1 48 P1 49 k1 48 P1 96 D k2 49 P2 = ; = k1 48 P1 Giải Cách 1: Phương pháp cột + quy đổi theo P P P Ptt 100 50 (5) 100 − H (1) 0, 25 (100 − H ) (3) H 50 − 0, 25 (100 − H ) (6) I= P giảm lần P giảm lần (2) U = R H − H1 = 0, 02 U tt = Ptt P cos tt R 50 − 0, 25 (100 − H ) 50 k2 Ptt = k1 Ptt1 − P không đổi (4) P cos R 50 − 0, 25 (100 − 96 ) 49 P H = 0, 02 H = 96 → tt = = (7) 100 Ptt1 96 96 P1 49 49 (8) Chọn B = 4= P2 96 48 Cách 2: Phương pháp cột + quy đổi theo U U U x (1) 15000 0,5x (4) 15000 U I= giảm lần U giảm lần (3) R H − H1 = 0, 02 U tt 15000 − x (2) 15000 − 0,5x (5) 15000 − 0,5 x 15000 − x − = 0, 02 x = 600 (7) 15000 15000 U tt k2 15000 − 0,5.600 49 = = = (8) U tt1 k1 15000 − 600 48 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” P U U 49 U 49 cos tt tt = tt = 0,5 = (9) Chọn B R Ptt1 U tt1 U1 48 96 Ptt = U tt Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r U I (1 + r2 ) =1 = r1 = 24 U1 I1 (1 + r1 ) I I2 = Vậy = I1 I1 Ptt Ptt1 r = 49 r r − = − = 0, 02 P1 + r2 + r1 P2 U tt I r2 49 U = I r = 48 tt1 1 Chọn B Ptt = I r2 = 49 Ptt1 I12 r1 96 d) Điện áp nơi tiêu thụ không đổi VD17: Điện truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Coi điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ khơng đổi, dịng điện ln pha với điện áp Nếu công suất nơi tiêu thụ Ptt hiệu suất truyền tải điện 90% Nếu cơng suất nơi tiêu thụ 1, Ptt cần tăng cơng suất truyền lên A 1,224 lần B 1,27 lần C 1,32 lần D 1,232 lần Giải Cách 1: Phương pháp cột + quy đổi theo P P P 100 x (2) 100 − 90 = 10 (1) x −108 (3) U tt = Ptt P cos tt R 1= Ptt Ptt1 Ptt 90 90.1, = 108 (1) P1 P 108 10 1= x = 122, → = 1, 224 (4) Chọn A P2 90 x − 108 P1 Cách 2: Phương pháp cột + quy đổi theo U U 100 − 90 = 10 (1) x − 90 (3) U 100 x (2) Ptt = U tt P = U U tt 90 90 (1) P U U x − 90 cos tt tt = 1, = x = 102 (4) R Ptt1 U1 10 P U U 102 102 − 90 U cos = = = 1, 224 (5) Chọn A R P1 U1 U1 100 10 Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” U tt I r2 = =1 U I r 1 r = tt1 P P2 I (1 + r2 ) r tt 1 = = 1, 224 Chọn A = = 0,9 r = 7,5 Vậy 2 P + r P I + r ( ) 1 1 I P = 1, I r tt = 2 = 1, I1 Ptt1 I1 r1 e) Công suất điện áp thay đổi VD18: Điện truyền tải từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây pha với điện áp trước truyền tải 100kV hiệu suất truyền tải 75% Coi điện trở đường dây tải điện hệ số công suất truyền tải không đổi Nếu công suất tiêu thụ điện tăng thêm 25% để hiệu suất truyền tải điện 80% điện áp trước truyền tải điện phải tăng thêm gần A 25kV B 35kV C 50kV D 21kV Giải Cách 1: Phương pháp cột + quy đổi theo P P P 100 93, 75 / 0,8 = 117,1875 (2) 100 − 75 = 25 (1) U P P = U1 P1 P cos R U= 117,1875 − 93, 75 = 23, 4375 Ptt 75 75.1, 25 = 93, 75 (1) (3) P1 U 117,1875 25 = U 121kV tăng thêm 21kV (4) P2 100 100 23, 4375 Cách 2: Phương pháp cột + quy đổi theo U U 100 x (3) U 100 − 75 = 25 (2) U tt 75 (1) 0,8x (4) x − 0,8 x = 0, x (5) P U U U 0,8 x 0, x Ptt = U tt cos tt tt = tt 1, 25 = x 121kV tăng thêm gần 21kV (6) Chọn D R Ptt1 U tt1 U1 75 25 Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r r1 Ptt1 P = + r = 0, 75 r = 1 Ptt I r2 15 I = = 1, 25 = Ptt1 I1 r1 I1 Ptt r r2 = = = 0,8 P2 + r2 Vậy U I (1 + r2 ) U = 1, 21 U 121kV tăng thêm gần 21kV Chọn D U1 I1 (1 + r1 ) 100 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” DẠNG 2: cos C1: Quy đổi theo cơng suất ta phải kết hợp thêm cơng thức Từ giản đồ có P tan = Ptt tan tt hay tan = H tan tt C2: Quy đổi theo điện áp ta phải dùng U = U + U tt tt tức 2 U sin = U tt sin tt U = U + U tt + 2U U tt cos tt 2 U = U cos − U tt cos tt U tt = U + U − 2U U cos C3: Quy đổi theo dịng điện tổng trở Vì cos tt nên ta quy đổi nơi tiêu thụ thành cuộn dây rL Mạch gồm R nối tiếp cuộn dây rL Phát điện U =I (R + r) Đường dây R + ZL Tiêu thụ rL U = IR P = I2 (R + r) U tt = I r + Z L Ptt = I r P = I R Khi thay đổi đại lượng I , r Z L thay đổi, điện trở đường dây thường không đổi nên ta chuẩn hóa R2 = R1 = Đề thường cho giả thiết hệ số công suất nên ta biểu diễn Z L1 Z L theo r1 r2 lập phương trình ứng với ẩn I1 , r1 , r2 I2 VÍ DỤ MINH HỌA Khi làm bạn nên dùng cột để tóm tắt đề từ định hướng nên làm cách hay cách VD1 (THPTQG 2017): Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Ban đầu hiệu suất truyền tải 80% Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) ln 0,8 Để giảm hao phí đường dây lần cần phải tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên n lần Giá trị n A 2,1 B 2,2 C 2,3 D 2,0 Giải Cách 1: Quy đổi theo P P 100 100 U P U 20 (2) 20 / = (3) Ptt 80 (1) 95 (4) o tan 1 = 0,8.0, 75 = 0, 1 30,96 (5) tan = H tan tt o tan 2 = 0,95.0, 75 = 0, 7125 2 35, 47 U= U P1 cos 1 P cos 30,96o = = 2,1 (6) Chọn A U1 P2 cos 2 cos 35, 47o P cos R Cách 2: Phương pháp quy đổi theo I, r TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” U tt cos rL = 0,8 tan rL = 0, 75 = Z L1 = 0, 75r1 Z L1 Z L = r1 r2 Z L = 0, 75r2 Ptt1 r = = 0,8 P1 + r1 r = P I (1 + r ) U2 I2 2 = = r = = 19 Vậy P I + r U I1 ( ) 1 I P I = = 22 = I1 P1 I1 (1 + r2 ) + Z L 22 (1 + r1 ) + Z L12 2,1 Chọn B VD2 (THPTQG 2017): Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết đoạn mạch nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) tiêu thụ điện với công suất khơng đổi có hệ số cơng suất ln 0,8 Để tăng hiệu suất trình truyền tải từ 80% lên 90% cần tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên A 1,33 lần B 1,38 lần C 1,41 lần D 1,46 lần Giải Cách 1: Quy đổi theo P U P U P 100 80 / 0,9 (3) Ptt 80 (1) 80 (1) 20 (2) 80 / (4) U tt o tan 1 = 0,8.0, 75 = 0, 1 30,96 (5) tan = H tan tt o 34, 02 tan 2 = 0,9.0, 75 = 0, 675 U= U P P = U1 P1 P cos R P1 cos 1 80 / 0,9 20 cos 30,96o = 1,38 (6) Chọn A P2 cos 2 100 80 / cos 34, 02o Cách 2: Phương pháp quy đổi theo I, r cos rL = 0,8 tan rL = 0, 75 = Z L1 = 0, 75r1 Z L1 Z L = r1 r2 Z L = 0, 75r2 Ptt I 2 r2 = =1 I2 P I r tt 1 I = Ptt1 U I r1 = = 0,8 r1 = Vậy = U1 I1 P1 + r1 r = Ptt r = = 0,9 P2 + r2 (1 + r2 ) + Z L 22 (1 + r1 ) + Z L12 1,38 Chọn B VD3: Điện truyền từ trạm điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết mạch điện nơi tiêu thụ (tải) có hệ số cơng suất 0,8 tiêu thụ công suất không đổi Khi điện áp hai đầu tải U độ giảm áp đường dây 0,1U Để công suất hao phí đường dây giảm 25 lần so với trường hợp đầu phải tăng điện áp truyền đến TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” A 4,564U B 5, 016U C 4, 637U D 5, 020U Giải Cách 1+2: Quy đổi theo U U P U P 0, 13 (1) P = U R 0,1 U tt 0, 02 (3) (5) giảm 25 lần U giảm lần (2) Ptt = U tt Ptt U cos tt không đổi (4) R U = 0,022 + 52 + 2.0,02.5.0,8 5,016 (6) Chọn B Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r cos rL = 0,8 tan rL = 0, 75 = Z L1 = 0, 75r1 Z L1 Z L = r1 r2 Z L = 0, 75r2 Ptt = I r2 = Ptt1 I12 r1 r = 200 U U I = = 0,1 r1 = Vậy = U I1 U tt1 I r12 + ( 0, 75r1 ) = P2 I I1 P = I = 25 1 (1 + r2 ) + Z L 22 5, 016 Chọn B r12 + Z L12 VD4: Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết mạch điện nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) tiêu thụ công suất khơng đổi có hệ số cơng suất ln 0,8 Lúc đầu độ giảm áp đường dây 20% điện áp nơi tiêu thụ Nếu điện áp đưa lên dây tải tăng lần độ giảm áp đường dây % điện áp nơi tiêu thụ? A 4,93% B 3, 49% C 3, 91% D 3,82% Giải Cách 1+2: Quy đổi theo U Ptt = U tt ( 40 34 P U P U 20 34 (1) 20 40 34 (2) x (3) Ptt U cos tt không đổi (4) R ) U 2000 = x2 + 0, 0391 = 3,91% (6) Chọn C + 2.2000.0,8 x 8,85 → U tt x Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” U tt 100 2000 (5) x cos rL = 0,8 tan rL = 0, 75 = Z L1 = 0, 75r1 Z L1 Z L = r1 r2 Z L = 0, 75r2 Ptt = I r2 = P I12 r1 tt1 r1 = U U1 Vậy = 0, 0391 = 3,91% Chọn C = = 0, 2 U tt r2 + Z L 2 r2 20, 4487 U tt1 r12 + ( 0, 75r1 ) 2 U I (1 + r2 ) + ( 0, 75r2 ) = =2 U1 I (1 + r )2 + ( 0, 75r )2 1 VD5: Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ 0,8 Khi tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên lần điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ tăng lên 2,22 lần công suất nơi tiêu thụ tăng lên n lần Giá trị n A 1,11 B 1,16 C 1,22 D 1,38 Giải Cách 1: Quy đổi theo P U P U P − x (2) − nx (2) 1 Ptt x (1) nx (1) U tt tan 1 = 0, 75 x tan = H tan tt (3) tan 2 = 0, 75nx U tt = U= Ptt P cos tt R U tt Ptt = U tt1 Ptt1 P1 1− x 2, 222 = n2 (4) P2 − nx U P1 cos 1 P − x + tan 2 2, 222 + 0,752 n2 x 2= 22 = = (5) U1 P2 cos 2 − nx + tan 1 n2 + 0,752 x P cos R Từ (4) (5) n 1,162 Chọn B Cách 2: Quy đổi theo U P U P U Ptt U tt x 2, 22x cos = − ( 0, x )2 sin 1 = 0, x Chiếu lên trục tung: U sin = U tt sin tt sin = 0, 666 x cos 2 = − ( 0, 666 x )2 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” U = − ( 0, x )2 − 0,8 x Chiếu lên trục hoành: U = U cos − U tt cos tt U = − ( 0, 666 x )2 − 1, 776 x − ( 0, 666 x ) − 1, 776 x − ( 0, 666 x ) U P = U cos = x 0,871324 2 R − ( 0, x ) − 0,8 x − ( 0, x ) Ptt = U tt P U U cos tt tt = 2, 22 1,162 Chọn B R Ptt1 U VD6: Một khu tập thể tiêu thụ công suất điện không đổi, dụng cụ điện khu hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng 220V Điện trở dây tải điện từ nơi cấp điện đến khu tập thể r Khi khu tập thể không dùng máy biến áp hạ thế, để dụng cụ điện khu hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng nơi cấp điện 359V, điện áp tức thời hai đầu dây khu tập thể nhanh pha / so với dòng điện tức thời chạy mạch Khi khu tập thể dùng máy biến áp hạ lí tưởng có tỉ số N1 / N = 15 , để dụng cụ điện khu hoạt động bình thường khơng dùng máy biến áp hạ điện áp hiệu dụng nơi cấp điện gần giá trị sau (biết hệ số công suất mạch sơ cấp máy hạ 1) A 3309,3 V B 3310,1 V C 3307,6V D 3308,7 V Giải Cách 2: Quy đổi theo U U P P U U tt 359 151,2 (2) 220 8,73 (5) 3300 (3) 2 o 2 o U1 = U1 + Utt1 + 2U1Utt1 cos30 359 = U1 + 220 + 2U1.220cos30 U 151, (1) Ptt = U tt Ptt U U U 3300 U cos tt = tt 1= U 8, 73 (4) R U tt1 U1 cos tt1 220 151, cos 30o Vậy U = U + U tt 3308, 73 V (6) Chọn D Cách 3: Phương pháp quy đổi theo I, r tan 30o = Z L1 r Z L1 = r1 TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” P I 2 r2 tt = =1 Ptt1 I1 r1 r12 (1 + r1 ) + U1 = 359 r1 1, 26 Vậy U = + r2 U 3308, 73 V Chọn D = U tt r2 220 r2 378, 01 r12 U tt1 r1 + I r2 15.220 U tt = = U tt1 220 r2 I1 r12 + VD7: Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha (có điện trở khơng đổi) Ban đầu điện áp hiệu dụng trạm phát điện U hiệu suất truyền tải 80% Biết đoạn mạch nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) có hệ số công suất không đổi tiêu thụ điện với công suất không dổi Nếu điện áp hiệu dụng trạm phát điện 2U hiệu suất truyền tải 95%, điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ nhận A 1,90U B 1,92U C 1,95U D 1,97U Giải Cách 1: Quy đổi theo P 100 80 / 0,95 (3) tan = H tan tt U= P U P 20 (2) 80 /19 (4) U Ptt 80 (1) 80 (1) tan 1 0,8 = (5) tan 0,95 U P P = U1 P1 P cos R P1 cos 1 cos 1 80 / 0,95 20 cos 1 19 (6) 2= = P2 cos 2 100 80 /19 cos 2 cos 2 Từ (5) (6) 2 47, 46o → tt 48,92o (7) Vậy U tt U tt Ptt / cos tt H cos 2 0,95.cos 47, 46o = U tt = 2U = 2U 1,95U (8) Chọn C 2U P2 / cos 2 cos tt cos 48,92o TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” BÀI TẬP TỰ LUYỆN Dạng 1: cos = a) Công suất phát không đổi Điện trạm phát điện truyền điện áp 20kV (ở đầu đường dây tải) hiệu suất trình truyền tải điện 80% Cho công suất truyền không đổi Khi tăng điện áp đường dây lên đến 50kV hiệu suất truyền tải điện A 92,4% B 98,6& C 96,8% D 94,2% Điện truyền từ máy phát đến khu dân cư đường dây tải pha, với hiệu suất truyền tải 90% Do nhu cầu tiêu thụ điện khu dân cư tăng lên 11% chưa có điều kiện nâng công suất máy phát, người ta dùng máy biến áp để tăng điện áp trước truyền Coi hệ số công suất hệ thống không đổi Tỉ số số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp A, B C 10 D 11 Điện truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Coi dòng điện điện áp pha công suất nơi truyền không đổi Lúc đầu, điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây 11/9 điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ Nếu cơng suất hao phí đường dây giảm 100 lần điện áp hiệu dụng tải tiêu thụ tăng x lần Giá trị x gần giá trị sau A 8,1 B 12,2 C 8,2 D 7,6 Bằng đường dây truyền tải, điện từ nhà máy phát điện nhỏ có cơng suất khơng đổi đưa đến xưởng sản xuất Nếu nhà máy điện, dùng máy biến áp có tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 80 máy hoạt động Nếu dùng máy biến áp có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 10 nơi sử dụng cung cấp đủ điện cho 95 máy hoạt động Nếu đặt xưởng sản xuất nhà máy điện cung cấp đủ điện cho máy? A 90 B 100 C 85 D 105 Bằng đường dây truyền tải pha, điện từ nhà máy phát điện nhỏ đưa đến khu tái định cư Các kỹ sư tính tốn rằng: Nếu tăng điện áp truyền từ U lên 2U số hộ dân nhà máy cung cấp đủ điện từ 36 lên 144 Biết có hao phí đường dây đáng kể, hộ dân tiêu thụ điện Nếu nhà máy cung cấp đủ điện cho 170 hộ điện áp nơi truyền A tăng lên 3,8 lần C tăng lên 2,5 lần B giảm 3,8 lần D giảm 2,5 lần Điện từ trạm phát điện có cơng suất điện áp hiệu dụng không đổi đưa đến khu dân cư đường dây truyền tải pha Tại trạm phát điện đặt máy tăng áp có tỉ số vịng dây thứ cấp sơ cấp k Tại khu dân cư đặt máy hạ áp có tỉ số vòng dây sơ cấp thứ cấp n để đảm bảo điện áp hiệu dụng sử dụng không thay đổi Ban đầu, k = k1 = 50 n = n1 = 25 đáp ứng nhu cầu điện khu dân cư thấp điểm Biết rằng, hệ số công suất đoạn mạch không đổi máy biến áp lí tưởng Vào cao điểm điện khu dân cư tăng 20% trạm điện có k = k2 = 60 khu dân cư phải sử dụng n = n2 A 33 B 36 C 38 D 43 Truyền tải điện từ nhà máy điện (có cơng suất phát điện khơng đổi điện áp hiệu dụng hai cực U thay đổi) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Lần lượt cho U x , x − n , x + n phần trăm hao phí đường dây 11, 25% ; 20% h Biết điện áp dịng điện ln pha, h gần giá trị sau đây? TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” A 7,4% B 9,7% C 4,2% D 7,1% Người ta dùng máy tăng áp lí tưởng (số vịng dây cuộn thứ cấp N ) để truyền tải điện từ nhà máy điện (có cơng suất phát điện điện áp hiệu dụng hai cực không đổi) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Lần lượt cho N x , x − n , x + n hiệu suất truyền tải 90%; 77,5% H Biết điện áp dòng điện luôn pha H gần giá trị nhất? A 94,4% B 93,7% C 94,2% D 95,6% b) Công suất tiêu thụ không đổi Điện từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ điện bàng đường dây truyền tải pha có điện trở không đổi Khi điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải U hiệu suất truyền tải điện 75% Coi hệ số công suất mạch truyền tải công suất tới nơi tiêu thụ không đổi Để hiệu suất truyền tải điện 93,75% điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây truyền tải A U B 2U C U D 5U 10 Người ta truyền tải điện đến nơi tiêu thụ đường dây pha có điện trở R Nếu điện áp hiệu dụng đưa lên hai đầu đường dây U hiệu suất truyền tải điện 80% Khi tăng điện áp lên 4U mà công suất tiêu thụ không thay đổi hiệu suất truyền tải bao nhiêu, coi hệ số cơng suất tồn mạch điện khơng đổi suốt rình thay đổi điện áp hao tổn đường dây không vượt 10% A 90% B 99% C 95% D 94% 11 Điện truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Coi dòng điện điện áp pha công suất nơi tiêu thụ không đổi Khi điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây U độ giảm áp đường dây U/10 Muốn cơng suất hao phí đường dây giảm 144 lần điện áp hiệu dụng đưa lên đường dây xU Giá trị x gần với giá trị sau đây? A B C 10 D 11 c) Điện áp nơi phát không đổi 12 Điện truyền từ nơi phát đến khu dân cư đường dây pha với hiệu suất truyền tải 90% Nếu công suất sử dụng điện khu dân cư tăng a% giữ nguyên điện áp nơi phát hiệu suất truyền tải điện đường dây 82% Tính a A 24% B 64% C 54% D 6,5% 13 Điện truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Coi điện áp hiệu dụng nhà máy khơng đổi, dịng điện ln pha với điện áp Nếu cơng suất nơi tiêu thụ Ptt hiệu suất truyền tải điện H ( H 0,83) Nếu công suất nơi tiêu thụ ( H + 0,33) Ptt cần tăng cơng suất truyền ( H + 0,36 ) lần Giá trị H gần giá trị sau đây? A 0,95 B 0,84 C 0,88 D 0,92 14 Một nhà máy phát điện gồm nhiều tổ máy có cơng suất hoạt động đồng thời, điện sản xuất đưa lên dây truyền đến nơi tiêu thụ Coi điện áp nơi truyền không đổi Khi cho tất tổ máy hoạt động đồng thời hiệu suất truyền tải 80%, lại giảm bớt tổ máy hiệu suất truyền tải 85% Để hiệu suất truyền tải đạt 95% số tổ máy phải giảm bớt tiếp A B C D TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” 15 Một nhà máy phát điện gồm 10 tổ máy có cơng suất P hoạt động đồng thời Điện sản xuất truyền tới nơi tiêu thụ đường dây tải điện với điện áp nơi phát không đổi Hiệu suất truyền tải ban đầu H Giảm bớt số tổ máy hoạt động hiệu suất truyền tải 88% Để hiệu suất truyền tải 94% tiếp tục giảm bớt tổ máy Giá trị H A 80% B 82% C 84% D 87% d) Điện áp nơi tiêu thụ không đổi 16 Điện truyền từ nhà máy phát điện đến xưởng sản xuất đường dây tải điện pha Biết xưởng sản xuất sử dụng động điện pha Khi 10 động hoạt động bình thường hiệu suất truyền tải 90% Bỏ qua hao phí khác xưởng Hệ số công suất xưởng sản xuất Khi số động hoạt động bình thường tăng lên gấp đơi hiệu suất truyền tải gần với giá trị sau đây? A 81,8% B 80,0% C 80,5% D 78,9% Dạng 2: cos 17 Điện truyền từ trạm phát điện (công suất phát khơng đổi có điện áp hiệu dụng U) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha với hiệu suất truyền tải H Hệ số cơng suất tồn mạch cos Khi U = U1 H = 0,8 cos = 0,85 Khi u = xU1 H = 0, cos = 0,89 Giá trị x gần giá trị sau đây? A 1,35 B 1,38 C 1,27 D 2,15 18 Điện truyền từ trạm phát điện (có điện áp hiệu dụng U) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha với hiệu suất truyền tải H Hệ số cơng suất tồn mạch cos Biết công suất nơi tiêu thụ khơng đổi Khi U = U1 H = 0,8 cos = 0,85 Khi u = xU1 H = 0, cos = 0,89 Giá trị x gần giá trị sau đây? A 1,35 B 1,38 C 1,27 D 2,15 19 Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) 0,8 Để tăng hiệu suất trình truyền tải từ 60% lên 90% cần tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên lần? A 2,0 B 2,1 C 2,2 D 2,3 20 Điện truyền từ trạm phát điện A đến nơi tiêu thụ B đường dây tải điện pha Ban đầu hiệu suất truyền tải 80% Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) 0,8 Nếu nhu cầu tiêu thụ điện B tăng lên 20% cần tăng điện áp truyền A lên lần so với ban đầu? A 2,06 B 2,16 C 2,36 D 2,46 21 Điện truyền từ trạm phát điện (công suất không đổi) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha với hiệu suất tuyền tải 80% Nếu tăng điện áp hiệu dụng trạm phát lên lần hệ số cơng suất tồn mạch 0,825 hiệu suất truyền tải điện H Nếu hệ số công suất nơi tiêu thụ khơng đổi H gần giá trị sau đây? A 95,3% B 98,5% C 75,8% D 94,5% 22 Điện truyền từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Biết công suất hệ số công suất mạch tiêu thụ không đổi Ban đầu hiệu suất truyền tải điện 80% Nếu tăng điện áp TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” hiệu dụng nơi phát lên 1,5 lần hệ số cơng suất đầu dây tải điện 0,825 Lúc này, hiệu suất truyền tải gần giá trị sau đây? B 91,1% A 88,1% C 91, 6% D 92, 3% 23 Điện truyền từ trạm phát điện (có điện áp hiệu dụng U) đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Công suất nơi tiêu thụ không đổi Ban đầu độ giảm đường dây 10% điện áp hiệu dụng nơi tiêu thụ Nếu tăng U lên 10 lần cơng suất hao phí đường dây giảm 100 lần hệ số công suất mạch tiêu thụ 0,8 Hiệu suất truyền tải điện lúc A 99,867% B 99,900% C 99,909% D 99,885% ĐÁP ÁN 1.C 11.D 21.D 2.C 12.B 22.C 3.B 13.D 23.D 4.B 14.D 5.A 15.A 6.B 16.A 7.D 17.A TÀI LIỆU GROUP “VẬT LÝ PHYSICS” 8.A 18.C 9.A 19.C 10.B 20.C