Tổng hợp, giải chi tiết 70 câu điện xoay chiều khó

Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1. Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 100V thì mạch có hệ số công suất là 0,9. Lúc này động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75. Biết điện trở trong của động cơ là 10Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu động cơ và cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ lần lượt: A. 120V, 6A B. 125V, 6A C. 120V, 1,8A D. 125V, 1,8A Công thức áp dụng: Động cơ coi như một cuộn dây có điện trở trong r = 10Ω Đối với cả mạch: U = 100V , cosφ = 0,9 mà r r U os = U 90 U c V ϕ ⇒ = Đối với động cơ: P hao phí = r.I 2 P toàn phần = U d Icosφ H = .100 coich toan phan P P => P có ích = 0,8P toàn phần Mà P toàn phần =P hao phí + P có ích => P toàn phần =P hao phí + 0,8P toàn phần => P hao phí = 0,2P toàn phần => r.I 2 = 0,2.U d Icosφ =>r.I 2 = 0,2.U d .I.0,75=>I = 0,015U d (1) Mà d d 90 os 120 os 0,75 r r d d U U c U V U c ϕ ϕ = ⇒ = = = Thay vào (1) => I = 0,015.120 = 1,8A Câu 2: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U 2 . Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U 2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể. A. 60V B. 30V C. 40V D. 120V Giải: Gọi N 1 và N 2 là số vòng dây của cuộn 1 và cuộn 2 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 1 U 1 U 2 P có ích = A t P hao phí = R.I 2 P toàn phần = UIcosφ P toàn phần =P hao phí + P có ích H = .100 co ich toan phan P P = .100 toan phan hao phi toan phan P P P − Trong đó: A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) đv: kWh P có ích : (công suất mà động cơ sản ra) đv:kW t: thời gian đv: h R: điện trở dây cuốn đv: Ω P hao phí : công suất hao phí đv:kW P toàn phần : công suất toàn phần ( công suất tiêu thụ của động cơ) đv:kW cosφ: Hệ số công suất của động cơ. U: Điện áp làm việc của động cơ. Đv: V I: Dòng điện hiệu dụng qua động cơ. Đv: A Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com t∆ ∆Φ là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp tt ∆ ∆Φ = ∆ ∆Φ 2 1' là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn thứ cấp Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e 1 = N 1 t∆ ∆Φ và e 2 = N 2 t N t ∆ ∆Φ = ∆ ∆Φ 2 1' 2 > 2 1 2 1 2 1 2 2 2 U U N N E E e e === (1) Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp: 2 'e = N 2 t∆ ∆Φ và 1 'e = N 1 t N t ∆ ∆Φ = ∆ ∆Φ 2 1' 2 > 1 2 1 2 1 2 2 1 2 2 '' ' 2 ' ' ' ' U U U U N N E E e e ==== (2) nhân 2 vế (1) và (2) Ta được U’ 1 = U 1 /4 = 60V. Chọn đáp án A Câu3: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là 0 u U cos t= ω . Chỉ có ω thay đổi được. Điều chỉnh ω thấy khi giá trị của nó là 1 ω hoặc 2 ω ( 2 ω < 1 ω ) thì dòng điện hiệu dụng đều nhỏ hơn cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n > 1). Biểu thức tính R là A. R = 1 2 2 ( ) L n 1 ω −ω − B. R = 1 2 2 L( ) n 1 ω − ω − C. R = 1 2 2 L( ) n 1 ω − ω − D. R = 1 2 2 L n 1 ω ω − Giải: I 1 = I 2 =I max /n > Z 1 = Z 2 > ω 1 L - C 1 1 ω = - ω 2 L + C 2 1 ω > ω 2 L-= C 1 1 ω mà I 1 = I max /n > ) 1 ( 1 1 2 C LR U ω ω −+ = R U n 1 >n 2 R 2 = R 2 +( ω 1 L - C 1 1 ω ) 2 = R 2 + ( ω 1 L -ω 2 L ) 2 > (n 2 – 1)R 2 = ( ω 1 -ω 2 ) 2 L 2 > R = 1 2 2 L( ) n 1 ω − ω − . Chọn đáp án B Câu 4 : Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có cảm kháng L Z và tụ điện có dung kháng C L Z 2Z= . Vào một thời điểm khi hiệu điện thế trên điện trở và trên tụ điện có giá trị tức thời tương ứng là 40V và 30V thì hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là: A. 55V* B. 85V C. 50V D. 25V Giải vì u L và u C ngược pha và Z c =2Z L nên U C = 30V => U L = -15V Vậy u= u R +u L + u c = 40 – 15 + 30 = 55V Câu5: Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số 1 f 60Hz= , hệ số công suất đạt cực đại cos 1ϕ = . Ở tần số 2 f 120Hz= , hệ số công suất nhận giá trị cos 0,707ϕ = . Ở tần số 3 f 90Hz= , hệ số công suất của mạch bằng A. 0,874* B. 0,486 C. 0,625 D. 0,781 Giải Với f 1 =60Hz cosφ 1 =1 => Z L1 =Z C1 Với f 2 = 2.f 1 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 2 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com L2 C2 L1 C1 Z 2Z ; Z 0,5Z= = = 0,5Z L1 2 L1 2 2 2 2 L2 C2 L1 L1 R R R cos 0,707 Z (1) 1,5 R (Z Z ) R (2Z 0,5Z ) ϕ = = = => = + − + − Với f 3 = 1,5f 1 Z L3 =1,5Z L1 ; Z C3 = C1 L1 Z Z 1,5 1,5 = 3 2 2 2 2 L1 L3 C3 L1 R R cos Z R (Z Z ) R (1,5Z ) 1,5 ϕ = = + − + − (2) Thay (1) vào (2) ta được 3 2 2 2 2 L1 L1 R R cos 0,874 Z 25 R R ( ) R (1,5Z ) 36 1,5 1,5 ϕ = = = + + − Câu 6. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là       += 2 .100cos 01 π π tIi (A). Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là       −= 6 .100cos 02 π π tIi (A). Điện áp hai đầu đoạn mạch là A. ( ) 3/.100cos260 ππ −= tu (V). B. ( ) 6/.100cos260 ππ −= tu (V) C. ( ) 3/.100cos260 ππ += tu (V). D. ( ) 6/.100cos260 ππ += tu (V). Hướng dẫn giải Vì cùng I 0 nên Z 1 = Z 2 => (Z L - Z C ) 2 = Z L 2 => Z C = 2Z L Và cosϕ 1 = cosϕ 2 => ϕ 1 = - ϕ 2 (*) ; (ϕ 1 < 0 ; ϕ 2 >0 ) 1 2 1 u i u 2 u i u 2 6 π  ϕ = ϕ − ϕ = ϕ −    π  ϕ = ϕ − ϕ = ϕ +   thế φ 1 và φ 2 vào (*) ta được : u u u ( ) 2 6 6 π π π ϕ − = − ϕ + => ϕ = Vậy chọn D Câu 7. Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện luôn cùng pha với điện áp. A. 10 lần B. 8,515 lần. C. 10,515 lần. D. Đáp án khác Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp ∆P 1 = 2 1 2 1 R P U Với P 1 = P + ∆P 1 ; P 1 = I 1 .U 1 ∆P 2 = 2 2 2 2 R P U Với P 2 = P + ∆P 2 . Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp ∆U = I 1 R = 0,15U 1  R = 2 1 1 0,15U P Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 3 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 100 10 P P U U P P P U U P ∆ = = ⇒ = ∆ P 1 = P + ∆P 1 P 2 = P + ∆P 2 = P + 0,01∆P 1 = P + ∆P 1 - 0,99∆P 1 = P 1 – 0,99∆P 1 Mặt khác ∆P 1 = 0,15P 1 vì ∆P 1 = 2 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 0,15 0,15 U PR P P P U U = = Do đó: 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0,99 0,99.0,15 10 10 10 8,515 U P P P P P U P P P − ∆ − = = = = Vậy U 2 = 8,515 U 1 Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R 1 nối tiếp với cuộn thuần cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R 2 nối tiếp với tụ điện có điện dung C (R 1 = R 2 = 100 Ω). Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u = 100 2 cosωt(V). Khi mắc ampe kế có điện trở không đáng kể vào hai đầu đoạn mạch MB thì ampe kế chỉ 2 /2 (A). Khi mắc vào hai đầu đoạn mạch MB một vôn kế điện trở rất lớn thì hệ số công suất của mạch đạt giá trị cực đại. Số chỉ của vôn kế là A. 100 V. B.50 2 V. C. 100 2 V. D. 50 V Giải + khi mắc ampe kế: hai đầu M, B bị nối tắt, ta có mạch AB (R1 nt L) 2 2 1 1 1 100 2 100 AB L U Z Z Z R I = = Ω ⇒ = − = Ω +khi mắc vôn kế , hệ số công suất cực đại suy ra mạch cộng hưởng, ta có Z C = Z L =100Ω, khi đó tổng trở là Z = 2R 1 = 200Ω; cường độ dòng điện: I’ =U AB /Z = 0,5 A Số chỉ vôn kế: U V = U MB = 2 2 2 ' 50 2 C I R Z V+ = Đáp án B Câu 9: Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U 1 = 110V lên 220V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. Số vòng cuộn sai là: A 20 B 10 C 22 D 11 Giải: Gọi số vòng các cuộn dây của MBA teo đúng yêu cầu là N 1 và N 2 Ta có ⇒== 2 1 220 110 2 1 N N N 2 = 2N 1 (1) Với N 1 = 110 x1,2 = 132 vòng Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có 264 110 2 2 264 110 2 1 1 2 1 = − ⇒= − N nN N nN (2) Thay N 1 = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng. Chọn đáp án D Chú ý: Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứn xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e 1 = (N 1 -n)e 0 – ne 0 = (N 1 – 2n) e 0 với e 0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. e 2 = N 2 e 0 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 4 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com Do đó 264 110 22 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 = − ⇒=== − N nN U U E E e e N nN Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Tần số của hiệu điện thế thay đổi được. Khi tần số là f 1 và 4f 1 công suất trong mạch như nhau và bằng 80% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi f=3.f 1 thì hệ số công suất là: A. 0,8 B. 0,53 C. 0,6 D. 0,47 Giải: P = 2 2 2 2 max 2 U R U cos P cos Z R ϕ ϕ = = ⇒ với f 1 và f 2 ta có cos 2 ϕ = 0,8 2 2 1 2 0 1 1 4 4 L LC C ω ω ω ω ω ω = = = ⇒ = . Tức khi f 1 = f thì Z C = 4Z L và khi đó cos 2 ϕ = 0,8 = ( ) 2 2 2 2 L L 2 2 L L R R R 9Z 1,25R Z 6 R Z 4Z ⇒ + = ⇒ = + − ⇒ Z C = 2R/3 Khi f 3 = 3f thì Z 3L = 3Z L = R/2 Z 3C = Z C /3 = 2R/9 Vậy cosϕ = 2 2 2 R 18 18 349 18 25 R 2R R 2 9 = = +   + −  ÷   ≈ 0,9635 Câu 11 .Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r . Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng u=125 2 cos100πt, ω thay đổi được. Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây. Biết u AM vuông pha với u MB và r = R. Với hai giá trị của tần số góc là ω 1 = 100π và ω 2 = 56,25π thì mạch có cùng hệ số công suất. Hãy xác định hệ số công suất của đoạn mạch. A. 0,96 B. 0,85 C. 0,91 D. 0,82 Giải: cosϕ 1 = 1 Z rR + = cosϕ 2 = 2 Z rR + > Z 1 = Z 2 > ω 1 L - C 1 1 ω = C 2 1 ω - ω 2 L > (ω 1 +ω 2 )L = C 1 ( + 1 1 ω ) 1 2 ω > LC = 21 1 ωω hay Z C1 = Z L2 . (1) tanϕ AM = R Z L1 ; tanϕ MB = r Z C1 − u AM vuông pha với u MB và r = R > Z L1 Z C1 = R 2 > Z L1 .Z L2 = R 2 >L = 21 ωω R cosϕ 1 = 1 Z rR + = 2 11 2 )(4 2 CL ZZR R −+ = 2 21 2 )(4 2 LL ZZR R −+ = 22 21 2 )(4 2 LR R ωω −+ Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 5 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com cosϕ 1 = 21 2 2 21 2 )(4 2 ωω ωω R R R −+ = 21 2 21 )( 4 2 ωω ωω − + = 0,96. Chọn đáp án A Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết L = CR 2 . Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số πω 50 1 = rad/s và πω 100 2 = rad/s. Hệ số công suất là A. 13 2 B. 2 1 C. 2 1 D. Giải: 2 2 os 1 ( ) R R c Z R L C ϕ ω ω = = + − Hệ số công suất với hai giá trị của tần số πω 50 1 = rad/s và πω 100 2 = rad/s bằng nhau, nên Z 1 = Z 2 hay: 2 2 1 2 1 2 1 1 ( ) ( )L L C C ω ω ω ω − = − Do ω 1 ≠ ω 2 nên 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 ( ) ( ) . . L L L LC C C C ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω + − = − − ⇒ + = ⇒ = hay Z L1 = Z C2 . 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 1 2 os 1 1 1 1 1 1 ( )1 ( ) ( ) ( ) R R R R c R L R R R C C C C C ϕ ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω = = = = − + − + − + − + 2 2 22 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 os 3 1 ( ) ( ) ( )1 1 1 1 . . 2 R R R c R R R R L C C C L ϕ ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ωω ω ω = = = = = − − − + + + + Chắc là đáp án D Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30 2 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết cuộn dây thuần cảm, có độ cảm L thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện là 30V. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là: A. 60V B. 120V C. 30 2 V D. 60 2 V Giải: Khi L thay đổi U Lmax khi Z L = 2 2 C C R Z Z + (1)và U Lmax = 2 2 C U R Z R + Ta có: 2 2 2 2 2 30 2 30 2 ( ) ( ) C C L C C C L C U U Z R Z Z Z Z Z R Z Z = ⇒ = ⇒ = + − + − (2) Thế (1) vào (2) ta được pt 4 2 2 4 2 2 2 0 C C C C R Z R Z R Z R Z+ − = ⇒ = ⇒ = Do đó U Lmax = 2 2 60 UR U R = = V. Chọn đáp án A Bài 14. Đặt một điện áp u = U 0 cos tω ( U 0 không đổi, ω thay đổi được) váo 2 đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện CR 2 < 2L. Gọi V 1, V 2 , V 3 lần lượt là các vôn kế mắc vào 2 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 6 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com đầu R, L, C. Khi tăng dần tần số thì thấy trên mỗi vôn kế đều có 1 giá trị cực đại, thứ tự lần lượt các vôn kế chỉ giá trị cực đại khi tăng dần tần số là A. V 1 , V 2 , V 3 . B. V 3 , V 2 , V 1 . C. V 3 , V 1 , V 2 . D. V 1 , V 3 ,V 2 . Giải: Tóm lai ta có ω 3 2 = 2 2 2 1 L R LC − < ω 1 2 = LC 1 < ω 2 2 = )2( 2 2 CRLC − Theo thứ tự V 3 , V 1 , V 2 Chọn đáp án C Câu 15: Một máy phát điện xoay chiều có điện trở trong không đáng kể. Mạch ngoài là cuộn cảm thuần nối tiếp với ampe kế nhiệt có điện trở nhỏ. Khi rôto quay với tốc độ góc 25 /rad s thì ampe kế chỉ 0,1A . Khi tăng tốc độ quay của rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ: A. 0,1 A. B. 0,05 A. C. 0,2 A. D. 0,4 A. Giải: Suất điện động xuất hiện trong máy E = 2 NBS ω Cường độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây: I = L E NBS NBS Z L L ω ω = = I không phụ thuộc tốc độ góc ω nên I = 0,1 A. Chọn đáp án A Câu 16. Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 Ω thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào? A. giảm đi 20 Ω B. tăng thêm 12 Ω C. giảm đi 12 Ω D. tăng thêm 20 Ω Giải : Gọi R 0 , Z L , Z C là điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng của quạt điện. Công suấ định mức của quạt P = 120W ; dòng điện định mức của quạt I. Gọi R 2 là giá trị của biến trở khi quạt hoạt động bình thường khi điện áp U = 220V Khi biến trở có giá tri R 1 = 70Ω thì I 1 = 0,75A, P 1 = 0,928P = 111,36W P 1 = I 1 2 R 0 (1) > R 0 = P 1 /I 1 2 ≈ 198Ω (2) I 1 = 2222 10 1 )(268 220 )()( CLCL ZZZZRR U Z U −+ = −++ = Suy ra (Z L – Z C ) 2 = (220/0,75) 2 – 268 2 > | Z L – Z C | ≈ 119Ω (3) Ta có P = I 2 R 0 (4) Với I = 22 20 )()( CL ZZRR U Z U −++ = (5) P = 22 20 2 )()( CL ZZRR U −++ > R 0 + R 2 ≈ 256Ω > R 2 ≈ 58Ω R 2 < R 1 > ∆R = R 2 – R 1 = - 12Ω Phải giảm 12Ω. Chọn đáp án C Câu 17: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể, được mắc với mạch ngoài là một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Khi tốc độ quay của roto là n 1 và n 2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi tốc độ quay là n 0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Mối liên hệ giữa n 1 , n 2 và n 0 là Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 7 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com A. 2 0 1 2 .n n n = B. 2 2 2 1 2 0 2 2 1 2 2 .n n n n n = + C. 2 2 2 1 2 2 o n n n + = D. 2 2 2 0 1 2 n n n = + Giải: Suất điện động của nguồn điện: E = 2 ωNΦ 0 = 2 2πfNΦ 0 = U ( do r = 0) Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ 2 0 2 2 2 1 211 fff =+ hay 2 0 2 2 2 1 211 nnn =+ > 2 2 2 1 2 0 2 2 1 2 2 .n n n n n = + Chọn đáp án B Câu 18. Hai chiếc bàn ủi 220V-1100W được mắc vào hai pha của lưới điện ba pha 4 dây, có U P = 220V. Một nồi cơm điện 220V-550W được mắc vào pha thứ 3 của lưới điện này, thì cả 3 dụng cụ đều hoạt động bình thường (đúng định mức). Khi đó dòng điện chạy trong dây trung hòa có giá trị bằng A. 2.5A B. 4.17A C. 12,5A D. 7.5A Giải: Gọi dòng điện qua hai bàn ủi là I 1 = I 2 = 5A; qua bóng đèn I 3 = 2,5A Dòng điện qua dây trung tính i = i 1 + i 2 + i 3 Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có I = I 1 + I 2 + I 3 Góc giữa i 1 , i 2 ., i 3 là 2π /3 Đặt liên tiếp các véc tơ cường độ dòng điện như hình vẽ, ta được tam giác đều Theo hình vẽ ta có I = I 3 = 2,5A Chọn đáp án A: 2,5A Câu 18 .Cho ba linh kiện: điện trở thuần R = 60 Ω , cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là 1 2 cos(100 /12)( )i t A π π = − và 2 2 cos(100 7 /12)( )i t A π π = + . Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức: A. 2 2 cos(100 /3)( )i t A π π = + B. 2cos(100 /3)( )i t A π π = + C. 2 2 cos(100 / 4)( )i t A π π = + D. 2cos(100 / 4)( )i t A π π = + Giải: Ta thấy cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch RL và RC bằng nhau suy ra Z L = Z C độ lệch pha φ 1 giữa u và i 1 và φ 2 giữa u và i 2 đối nhau. tanφ 1 = - tanφ 2 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 8 I 3 I 2 I 1 I 3 I I 1 I 2 I I 3 I 2 I 1 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U 2 cos(100πt + φ) (V). Khi đó φ 1 = φ –(- π/12) = φ + π/12 ; φ 2 = φ – 7π/12 tanφ 1 = tan(φ + π/12) = - tanφ 2 = - tan( φ – 7π/12) tan(φ + π/12) + tan( φ – 7π/12) = 0  sin(φ + π/12 +φ – 7π/12) = 0 Suy ra φ = π/4 - tanφ 1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = Z L /R  Z L = R 3 U = I 1 2 2 1 2 120 L R Z RI+ = = (V) Mạch RLC có Z L = Z C trong mạch có sự cộng hưởng I = U/R = 120/60 = 2 (A) và i cùng pha với u = U 2 cos(100πt + π/4) . Vậy i = 2 2 cos(100πt + π/4) (A). Chọn đáp án C Câu 19. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng dây dẫn kim loại có điên trở suất ρ = 2,5.10 -8 Ωm, tiết diện 0,4cm 2 . Hệ số công suất của mạch điện 0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là: C 92,28%. D. 99,14%. Giải: Gọi ∆P là công suất hao phí trên đường dây. Hiệu suất H = P P P PP ∆ −= ∆− 1 ∆P = P 2 2 )cos( ϕ U R > 2 84 485 2 10.716,7 81,0.10.10.4,0 10.210.5,210.5 )cos( 2. − − − === ∆ ϕ ρ US lP P P H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chọn đáp án C Nếu lấy chiều dài dây dẫn là 10km sẽ được kết quả D, đường dây tải điện cần hai dây dẫn. Câu 20. Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng công suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H) Giải: Hiệu suất: H = nP P nP PnP ∆ −= ∆− 1 > )1( Hn P P −= ∆ (1) ∆P = n 2 P 2 2 )cos( ϕ U R (2) H’ = P P P PP ' 1 ' ∆ −= ∆− > '1 ' H P P −= ∆ (3) ∆P’ = P 2 2 )cos( ϕ U R (4) Từ (1) và (3) ta có: )1( '1' Hn H P P − − = ∆ ∆ (5) Từ (2) và (4) ta có: 2 1' n P P = ∆ ∆ (6) Từ (5) và (6) ta có n Hn n H H n H H n Hn H 11 1' 1 '1 1 )1( '1 2 −+ = − −=⇒ − =−⇒= − − Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 9 Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com Đáp số: n Hn n H H 11 1' −+ = − −= Câu 21. Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí giảm 100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ giảm điện áp trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện luôn cùng pha với điện áp. A. 10 lần B. 8,515 lần. C. 10,515 lần. D. Đáp án khác Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây Công suất hao phí khi chưa tăng điện áp ∆P 1 = 2 1 2 1 R P U Với P 1 = P + ∆P 1 ; P 1 = I 1 .U 1 ∆P 2 = 2 2 2 2 R P U Với P 2 = P + ∆P 2 . Độ giảm điện áp trên đường dây khi chưa tăng điện áp ∆U = I 1 R = 0,15U 1  R = 2 1 1 0,15U P 2 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 100 10 P P U U P P P U U P ∆ = = ⇒ = ∆ P 1 = P + ∆P 1 P 2 = P + ∆P 2 = P + 0,01∆P 1 = P + ∆P 1 - 0,99∆P 1 = P 1 – 0,99∆P 1 Mặt khác ∆P 1 = 0,15P 1 vì ∆P 1 = 2 1 2 2 1 1 1 1 2 2 1 1 0,15 0,15 U PR P P P U U = = Do đó: 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 0,99 0,99.0,15 10 10 10 8,515 U P P P P P U P P P − ∆ − = = = = Vậy U 2 = 8,515 U 1 Chọn đáp án B Câu 22.Đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R nối tiếp cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được, điện áp hai đầu cuộn cảm được đo bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Khi L = L 1 thì vôn kế chỉ V 1 , độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là ϕ 1 , công suất của mạch là P 1 . Khi L = L 2 thì vôn kế chỉ V 2 , độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện là ϕ 2 , công suất của mạch là P 2 . Biết ϕ 1 + ϕ 2 = π/2 và V 1 = 2V 2 . Tỉ số P 1 /P 2 là: A. 4 B. 6 C. 5 D. 8 Giải: tanϕ 1 = R Z L1 ; tanϕ 2 = R Z L2 ; Do ϕ 1 + ϕ 2 = π/2 > tanϕ 1 = cotanϕ 2 = 2 tan 1 ϕ Suy ra R 2 = Z L1 Z L2 Gọi U là điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch I 1 = )( 121 2 1 2 1 LLLL ZZZ U ZR U Z U + = + = I 2 = )( 122 2 1 2 2 LLLL ZZZ U ZR U Z U + = + = Sưu tầm by: Phan Văn Lăng 10 [...]... đáp án A: 9,1 Câu 39 Đặt vào hai đầu mạch điện gồm hai phần tử R và C với R = 100Ω một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = 100 + 100cos(100πt + π/4) (V) Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở: A 50W B 200W C 25W, D, 150W Giải: Nguồn điên tổng hợp gồm nguồn điện một chi u có U 1chieu = 100V và nguồn điện xoay chi u có điện áp hiệu dụng U = 50 2 (V) Do đoạn mạch chưa tụ C nên dòng điện 1 chi u không qua... đáp án A Câu 33 Trong giờ thực hành một học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chi u với điện trở R, rồi mắc vào hai đầu mạch điện áp xoay chi u có giá trị hiệu dụng 380V Biết quạt có các giá trị định mức 220V – 88W Khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu quạt và dòng điện qua nó là ϕ, với cosϕ = 0,8 Để quạt hoạt động đúng công suất thì R =? Giải: Gọi r là điện trở... 2V2 hay V2 = 2V1? P2 I 2 Z L1 4 Hoặc tính tỉ số P1/P2 hay P2/P1 ? Câu 23 Mạch điện xoay chi u gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện Mắc vào mạch điện này một hiệu điện thế xoay chi u ổn định Người ta điều chỉnh giá trị của biến trở đến khi công suất của mạch điện là 100căn3 W thì khi đó dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch góc pi/3 Tiếp tục điều chỉnh giá trị của... 1, 2 Z C + R.Z C − 10 R 2 = 0 giải pt ẩn Zc ta được Z C = 2,5 R và thay vào (1) được Z L = 2 R 2 U R2 + Z L U R2 + 4R2 = = U 5 = 100 5 ⇒ U = 100V đáp ánB R R Câu 53 Mạch điện xoay chi u, gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện áp xoay chi u u tần số 1000Hz Khi mắc 1 ampe kế A có điện trở không đáng kể song song... H π Câu 69 Cho mạch điện AB gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện C và một cuộn dây theo đúng thứ tự Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ điện, N điểm nối giữa tụ điện và cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chi u có giá trị hiệu dụng 120 3 V không đổi, tần số f = 50Hz thì đo đươc điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và B là 120V, điện áp U AN lệch pha π/2 so với điện. .. nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn 2 cuộn dây Khi mắc một hiệu điện thế xoay chi u vào một cuộn thì đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho 2 nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chi u có giá trị hiệu dụng là U1 = 240V thì cuôn 2 để hở có hiệu điện thế U 2 Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao... tụ điện C Đặt vào hai π 2.10 −4 đầu đoạn mạch điện áp u = U 2 cosωt(V) Khi C = C1 = F thì UCmax = 100 5 (V) Khi C = 2,5 C1 Câu 52 Mạch điện xoay chi u gồm cuộn dây có L = π π thì cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị của U là: 4 A 50V B 100V C 100 2 V D 50 5 V Giải : Vi khi C = 2,5 C1 cường độ dòng điện trễ pha π 4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch, nên cuon dây có điện. .. ϕu = − 8 8 24 Câu 35 Một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện C trong mạch xoay chi u có điện áp u=U0cosωt(V) thì dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp u là φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 30V Nếu thay C1=3C thì dòng điện chậm pha hơn u r góc φ2=900-φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 90V Tìm U1R r r U0 U 2 LC I1 A 60 / 5 V B 30 / 5 V C 30 2 V ϕ1 D 60 V Giải: ϕ2 Z2C =... C: P = 25W R 100 Câu 40: Một mạch tiêu thụ điện là cuộn dây có điện trở thuần r= 8ôm,tiêu thụ công suất P=32W với hệ số công suất cosϕ=0,8 Điện năng được đưa từ máy phát điện xoay chi u 1 pha nhờ dây dẫn có điện trở R= 4ôm .Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi máy phát là A.10 5 V B.28V C.12 5 V D.24V P = 2A; r 20 Ud P 20 Ud = = 20V , I = = -> Zd = = 10Ω Zd I cos ϕ Zd 2 Giải: Dòng điện qua cuộn dây... = 12 5 (V) Chọn đáp án C Z Câu 41 Cho đoạn mạch xoay chi u RLC mắc nối tiếp.Đặt vào 2 đầu mạch 1 điện áp xoay chi u có tần số thay đổi được.Khi tần số của điện áp 2 đầu mạch là f 0 =60Hz thì điện áp hiệu dụng 2 đầu I= 17 Sưu tầm by: Phan Văn Lăng Tải nhiều tài liệu, đề thi hơn tại bookbooming.com cuộn cảm thuần đạt cực đại Khi tần số của điện áp 2 đầu mạch là f = 50Hz thì điện áp 2 đầu cuộn cảm là uL=UL . 25W, D, 150W Giải: Nguồn điên tổng hợp gồm nguồn điện một chi u có U 1chieu = 100V và nguồn điện xoay chi u có điện áp hiệu dụng U = 50 2 (V). Do đoạn mạch chưa tụ C nên dòng điện 1 chi u không. số P 1 /P 2 hay P 2 /P 1 ? Câu 23 Mạch điện xoay chi u gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Mắc vào mạch điện này một hiệu điện thế xoay chi u ổn định . Người ta điều. lên gấp 3 lần. Chọn đáp án A Câu 33 Trong giờ thực hành một học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chi u với điện trở R, rồi mắc vào hai đầu mạch điện áp xoay chi u có giá trị hiệu dụng 380V.