Chuyên đề dòng điện xoay chiều đầy đủ

Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 1 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com CHUYÊN ĐỀ ÔN THI ĐẠI HỌC DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU - Tài liệu được soạn theo nhu cầu của các bạn học sinh khối trường THPT (đặc biệt là khối 12). - Biên soạn theo cấu trúc câu hỏi trong đề thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng của Bộ GD&ĐT. - Tài liệu được trình bày theo mô – tuýp chung của hệ ĐH gồm 2 phần chính:  Phần 1: Lý thuyết chung.  Phần 2: Các dạng bài tập và phương pháp làm bài. - Tài liệu do tập thể tác giả biên soạn: 1. Cao Văn Tú – Khoa CNTT – Trường ĐH CNTT&TT Thái Nguyên (Chủ biên) 2. Hà Lập Minh – Khoa Khoa học cơ bản – Trường ĐH Thái Nguyên. 3. Cô Trần Thị Ngọc Loan – CLB Gia Sư Thái Nguyên. - Tài liệu được lưu hành nội bộ - Nghiêm cấm sao chép dưới mọi hình thức. - Nếu chưa được sự đồng ý của ban Biên soạn mà tự động post tài liệu thì đều được coi là vi phạm nội quy của nhóm. - Tài liệu đã được bổ sung và chỉnh lý lần thứ 2. Tuy nhóm Biên soạn đã cố gắng hết sức nhưng cũng không thể tránh khỏi sự sai xót nhất định. Rất mong các bạn có thể phản hồi những chỗ sai xót về địa chỉ email: caotua5lg3@gmail.com ! Xin chân thành cám ơn!!! Chúc các bạn có một kỳ thi tuyển sinh Đại học – Cao đẳng năm 2014 an toàn, nghiêm túc và hiệu quả!!! Thái Nguyên, tháng 6 năm 2014 Trưởng nhóm Biên soạn Cao Văn Tú Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 2 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com B n PHẦN 1: LÝ THUYẾT CHUNG Bài 1 : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A – Tóm tắt lý thuyết I/ Dòng điện xoay chiều. 1- Từ thông biến thiên. Công thức xác định từ thông:  cosNBS (Wb) Với N số vòng dây , B là véc tơ từ trường , S là diện tích khung dây.  là góc tạo bởi véc tơ pháp tuyến và véc tơ từ trường B. Giả sử ta cho N,B,S không đổi . Ta cho khung dây quay đền với tần số góc  khi đó góc  sẽ biến thiên theo thời gian với công thức : 0   t (rad) Vậy ta viết lại công thức của từ thông như sau: )cos( 00   t (Wb) Với NBS 0 (Wb) 2- Suất điện động xoay chiều. Theo định luật faraday khi từ thông biến thiên sẽ sinh ra một suất điện động cảm ứng là : )sin()sin(. 0000 '      tEt t E c với  . 00 E (V) Suất điện động trên gọi là suất điện động xoay chiều. 3- Hiệu điện thế xoay chiều – Dòng điện xoay chiều. Khi dùng suất điện động xoay chiều trên gắn vào một mạch nào đó thì trong mạch có dao động điện cưỡng bức với tần số bằng tần số của suất điện động xoay chiều, khi đó hiệu điện thế và dòng điện giữa hai đầu đoạn mạch cũng là hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều: )cos( 0 u tUu   (V) )cos( 0 i tIi   (A) Khi đó : iu   Gọi là độ lệch pha của hiệu điện thế và dòng điện. Nếu :  > 0 Thì u sớm pha hơn so với i Nếu :  < 0 Thì u trễ pha hơn so với i Nếu :  = 0 Thì u đồng pha so với i 4- Giá trị hiệu dụng. Giá trị hiệu dụng của một đại lượng trong dòng điện xoay chiều là giá trị bằng với giá trị của dòng điện không đổi. )( 2 );( 2 );( 2 000 A I IV U UV E E hdhdhd  5- Tần số góc của dòng điện xoay chiều. )/(2 2 sradf T     Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 3 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com Chú ý: - Nếu dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì trong 1s nó đổi chiều 2f lần. - Nếu pha ban đầu  i = 2   hoặc  i = 2  thì chỉ giây đầu tiênđổi chiều (2f – 1) lần. - Nam châm điện được tạo ra bằng dòng điện xoay chiều dao động với tần số f thì nó rung với tần số f ’ = 2f hoặc từ trường của nó biến thiên với tần số f ’ = 2f. II/ Các mạch điện xoay chiều. 1- Mạch điện chỉ chứa một phần tử R,L,C. a. Mạch điện chỉ có điện trở thuần R. R u cùng pha với i, 0 ui       : U I R  và 0 0 U I R  Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có U I R  b. Mạch điện chỉ có cuộn thuần cảm L: L u nhanh pha hơn i là , 22 ui        : L U I Z  và 0 0 L U I Z  với Z L = L (  ) là cảm kháng Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở). c. Mạch điện chỉ có tụ điện C: C u chậm pha hơn i là , 22 ui         : C U I Z  và 0 0 C U I Z  với 1 C Z C   (  ) là dung kháng. Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn). Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC không tiêu thụ công suất ( 0P  )                      00 ui 00 Neáu cos t thì cos( t+ ) Neáu cos t thì cos( t- ) i u i u i I u U Vôùi u U i I 2- Mạch điện RLC mắc nối tiếp. a. Tổng trở của mạch. 22 () LC Z R Z Z   (  ) Với : R : điện trở thuần. Z L = L (  ) : Cảm kháng 1 C Z C   (  ) : Dung kháng. b. Độ lệch pha của dòng điện và hiệu điện thế : tan ; sin ; os L C L C Z Z Z Z R c R Z Z        với 22      + Khi Z L > Z C hay 1 LC     > 0 thì u nhanh pha hơn i. R L C • • Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 4 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com  n B  + Khi Z L < Z C hay 1 LC     < 0 thì u chậm pha hơn i. + Khi Z L = Z C hay 1 LC     = 0 thì u cùng pha với i. c. Định luật Ôm : Z U I Z U I  ; 0 0 d. Công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch RLC - Công suất tức thời: 0 cos cos(2 ) ui P UI U t         - Công suất trung bình: P = UIcosφ = I 2 R. B – Các dạng bài tập. Dạng 1 : Đại cương về dòng điện xoay chiều I/ Phương pháp. 1. Đại cương về dòng điện xoay chiều  Cho khung dây dẫn phẳng có N vòng ,diện tích S quay đều với vận tốc , xung quanh trục vuông góc với với các đường sức từ của một từ trường đều có cảm ứng từ. a. Từ thông gởi qua khung dây : 0 cos( ) cos( ) ( )NBS t t Wb           ; Từ thông gởi qua khung dây cực đại 0 NBS b. Suất điện động xoay chiều:  suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây: e=E 0 cos(t+ 0 ). Đặt E 0 = NBS  chu kì và tần số liên hệ bởi: 2 2 f 2 n T       với n là số vòng quay trong 1 s  Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương tự như trên.  Khi trong khung dây có suất điện động thì 2 đầu khung dây có điện áp xoay chiều . Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch E = U c. Giá trị hiệu dụng : Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này  0 2 I I 0 2 U U  0 2 E E  d. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều i(t) = I 0 cos(t +  i ) chạy qua là Q Q = RI 2 t Công suất toả nhiệt trên R khi có ddxc chạy qua ; P=RI 2 2. Quan hệ giữa dòng điện xoay chiều với vòng tròn lượng giác. Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 5 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com -U 0 O u U 0 u N  M a.Ta dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều để tính. Theo lượng giác : 0 u = U cos(ωt +φ) được biểu diễn bằng vòng tròn tâm O bán kính U 0 , quay với tốc độ góc  , +Có 2 điểm M ,N chuyển động tròn đều có hình chiếu lên Ou là u, nhưng N có hình chiếu lên Ou có u đang tăng (vận tốc là dương) , còn M có hình chiếu lên Ou có u đang giảm (vận tốc là âm ) + Ta xác định xem vào thời điểm ta xét điện áp u có giá trị u và đang biến đổi thế nào ( ví dụ chiều âm )  ta chọn M rồi tính góc ˆ MOA   ; còn nếu theo chiều dương ta chọn N và tính ˆ NOA   theo lượng giác b. Dòng điện xoay chiều i = I 0 cos(2  ft +  i ) * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu cho dòng điện qua bộ phận làm rung dây trong hiện tượng sóng dừng thì dây rung với tần số 2f c. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ Khi đặt điện áp u = U 0 cos(t +  u ) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U 1 . Gọi t là khoảng thời gian đèn sáng trong một chu kỳ 4 t     Với 10 ˆ M OU  ; 1 0 cos U U   , (0 <  < /2) 3. Điện lượng chuyển qua tiết diện sợi dây. +Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian t là q với : q = i.t +Điện lượng qua tiết diện S trong thời gian từ t 1 đến t 2 là Δq : Δq=i.Δt  2 1 . t t q i dt  II/ Bài tập : Câu 1. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều. B. Dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều. C. Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều. D. Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lượt đi qua cùng một điện trở thì chúng toả ra nhiệt lượng như nhau. Câu 2. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng? A. Điện áp . B. Cường độ dòng điện. C. Suất điện động. D. Công suất. Câu 3. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f thay đổi vào hai đầu một điện trở thuần R. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở A. Tỉ lệ với f 2 B. Tỉ lệ với U 2 C. Tỉ lệ với f D. B và C đúng Câu 4. Chọn câu Đúng. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. B. được đo bằng ampe kế nhiệt. U u O M'2 M2 M'1 M1 -U U 0 0 1 -U 1 Sáng Sáng Tắt Tắt Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 6 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com C. bằng giá trị trung bình chia cho 2 . D. bằng giá trị cực đại chia cho 2. Câu 5: Một khung dây dẹt hình tròn tiết diện S và có N vòng dây, hai đầu dây khép kín, quay xung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường đều B có phương vuông góc với trục quay. Tốc độ góc khung dây là  . Từ thông qua cuộn dây lúc t > 0 là: A.  = BS. B.  = BSsin  . C.  = NBScos  t. D.  = NBS. Câu 6. Một dòng điện xoay chiều có cường độ 2 2cos(100 / 6)it  (A. . Chọn Bài phát biểu sai. A. Cường độ hiệu dụng bằng 2 (A) . B. Chu kỳ dòng điện là 0,02 (s). C. Tần số là 100. D. Pha ban đầu của dòng điện là /6. Câu 7. Một thiết bị điện xoay chiều có các điện áp định mức ghi trên thiết bị là 100 V. Thiết bị đó chịu được điện áp tối đa là: A. 100 V B. 100 2 V C. 200 V D. 50 2 V Câu 8 : Hãy xác định đáp án đúng .Dòng điện xoay chiều i = 10 cos100  t (A),qua điện trở R = 5  .Nhiệt lượng tỏa ra sau 7 phút là : A .500J. B. 50J . C.105KJ. D.250 J Câu 9: biểu thức cường độ dòng điện là i = 4.cos(100  t -  /4) (A). Tại thời điểm t = 0,04 s cường độ dòng điện có giá trị là A. i = 4 A B. i = 2 2 A C. i = 2 A D. i = 2 A Câu 10: Từ thông qua một vòng dây dẫn là   2 2.10 cos 100 4 t Wb           . Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là A. 2sin 100 ( ) 4 e t V         B. 2sin 100 ( ) 4 e t V       C. 2sin100 ( )e t V   D. 2 sin100 ( )e t V   Câu 11.Tại thời điểm t, điện áp 200 2cos(100 ) 2 ut    (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị 100 2V và đang giảm. Sau thời điểm đó 1 300 s , điện áp này có giá trị là A. 100V. B. 100 3 .V C. 100 2 .V D. 200 V. Câu 12. Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i 1 = I o cos(t +  1 ) và i 2 = I o cos(t +  2 ) đều cùng có giá trị tức thời là 0,5I o , nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng. A. 6 5  B. 3 2  C. 6  D. 3 4  Câu 13. Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức 0 os(120 ) 3 i I c t A    . Thời điểm thứ 2009 cường độ dòng điện tức thời bằng cường độ hiệu dụng là: Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 7 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com A. 12049 1440 s B. 24097 1440 s C. 24113 1440 s D. Đáp án khác Câu 14. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch 240sin100 ( )u t V   . Thời điểm gần nhất sau đó để điện áp tức thời đạt giá trị 120V là : A.1/600s B.1/100s C.0,02s D.1/300s Câu 15. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức )100cos(2   ti A, t tính bằng giây (s).Dòng điện có cường độ tức thời bằng không lần thứ ba vào thời điểm A. )( 200 5 s . B. 3 () 100 s . C. )( 200 7 s . D. )( 200 9 s . Câu 16. Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một điện áp xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi điện áp tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu? A. t = 0,0100s. B. t = 0,0133s. C. t = 0,0200s. D. t = 0,0233s. Câu 17. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0 cos100t. Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dđ tức thời có giá trị bằng 0,5I 0 vào những thời điểm A. 1 400 s và 2 400 s B. 1 500 s và 3 500 s C. 1 300 s và 2 300 s D. 1 600 s và 5 600 s. Câu 18. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu một bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 60 2 V. Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là: A. 1 2 s B. 1 3 s C . 2 3 s D. 1 4 s Câu 19. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức 0 os 100 2 u U c t V       . Những thời điểm t nào sau đây điện áp tức thời: A. 1 400 s B. 7 400 s C. 9 400 s D. 11 400 s Câu 20. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U=120V tần số f=60Hz vào hai đầu một bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 60 2 V. Tỉ số thời gian đèn sáng và đèn tắt trong 30 phút là: A. 2 lần B. 0,5 lần C. 3 lần D. 1/3 lần Câu 21. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0 cos100πt. Trong mỗi nửa chu kỳ, khi dòng điện chưa đổi chiều thì khoảng thời gian để cường độ dòng điện tức thời có giá trị tuyệt đối lớn hơn hoặc bằng 0,5I 0 là A. 1/300 s B. 2/300 s C. 1/600 s D 5/600s Câu 22. Dòng điện xoay chiều i=2sin100t(A) qua một dây dẫn . Điện lượng chạy qua tiết diện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : A.0 B.4/100(C) C.3/100(C) D.6/100(C) Câu 23. Dòng điện xoay chiều có biểu thức 2cos100 ( )i t A   chạy qua dây dẫn . điện lượng chạy qua Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 8 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com một tiết điện dây trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,15s là : A.0 B. 4 () 100 C  C. 3 () 100 C  D. 6 () 100 C  Câu 24. Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ là        2 cos 0   tIi , I 0 > 0. Tính từ lúc )(0 st  , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là A.0 B.  0 2I C.   0 2I D. 2 0   I Câu 25. Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng qua tiết diện của dây trong thời gian một nửa chu kì kể từ khi dòng điện bằng không là : A. 2I f  B. 2I f  C. 2 f I  D. 2 f I  Dạng 2 : Biểu thức của HĐT và CDDĐ I/ Phương pháp. 1. Đối với mạch chỉ có một phần tử a. Mạch điện xoay chiều chỉ có trở thuần u(t) = U 0 cos(t + ) ; uU i = = 2cos(ωt + ) RR  . 0 0 U Ι= R và i , u cùng pha. b. Đọan mạch chỉ có tụ điện ;  Tụ điện cho dòng điện xoay chiều "đi qua".  Tụ điện có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều.  Giả sử u =U 0 cost  i = I 0 cos(t+ /2) Còn i =U 0 cost  u = U 0 cos(t - /2) Còn i =U 0 cos(t + i )  u = U 0 cos(t - /2+ i )  Dung kháng:Z C  Đặt Z C = 1 C ;  Vậy: Định luật ôm I = C U Z . Ý nghĩa của dung kháng + Z C là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp. + Z C cũng có tác dụng làm cho i sớm pha /2 so với u. c.Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm : Mỗi cuộn dây có hai phần tử : điện trở r và độ tự cảm L . Riêng cuộn cảm thuần chỉ có L  Trường hợp nếu rút lỏi thép ra khỏi cuộn cảm thì độ sáng đèn tăng lên  Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều. Tác dụng cản trở này phụ thuộc vào độ tự cảm cuộn dây.  Giả sử i =I 0 cost  u = LI 0 cos(t+ /2) =U 0 cos(t+ /2) Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 9 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com Nếu u =U 0 cost  i =U 0 cos(t - /2) i =I 0 cos(t+ i )  u = U 0 cos(t+ π/2+ i )  Định luật ôm: : I = L U  .  Cảm kháng:Z L = L Ý nghĩa của cảm kháng + Z L là đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm. + Cuộn cảm có L lớn sẽ cản trở nhiều đối với dòng điện xoay chiều, nhất là dòng điện xoay chiều cao tần. + Z L cũng có tác dụng làm cho i trễ pha /2 so với u. Lưu ý : 1/ 1 0,318  ; 2 0,636  ; 1 0,159 2   2/ Công thức tính điện dung của tụ phẳng : C = d S   4.10.9 9  : Hằng số điện môi. S: Phần thể tích giữa hai bản tụ (m 3 ).d: Khoảng cách giữa hai bản tụ(m). - Điện môi bị đánh thủng là hiện tượng khi điện trường tăng vượt qua một giá trị giới hạn náo đó sẽ llàm cho điện môi mất tính cách điện. - Điện áp giới hạn là điện áp lớn nhất mà điện môi không bị đánh thủng. 2. Đối với mạch không phân nhánh RLC  Với một đoạn mạch xoay chiều thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: u(t) = U 0 cos(t +  u )  i(t) = I 0 cos(t +  i ) Nếu cho i =I 0 cost thì 0 u = U cos(ωt + φ) Nếu cho u =U 0 cost thì 0 i = I cos(ωt - φ) Nếu cho u(t) = U 0 cos(t +  u )  i(t) = I 0 cos(t +  u -  )  Đại lượng  =  u -  i gọi là độ lệch pha giữa u và i trong một đoạn mạch. 0:   u sớm pha hơn i ; 0:   u trể pha hơn i ; 0:   u đồng pha với i  Tình I,U theo biều thức :do đó: C MN RL L C MN UU UU U I Z R Z Z Z      ; M,N là hai điểm bất kỳ Với Z =   2 ZZ 2 LC R  gọi là tổng trở của mạch a. Viết biểu thức cưòng độ dòng điện tức thời. + Nếu đoạn mạch cho biểu thức của điện áp tức thời, ta có: Biểu thức cường độ dòng điện tức thời có dạng   0 ()i I cos pha i với Pha(i) = pha(u) -  Trong đó ta có:  là độ lệch pha giữa u và i. Chú ý: Yêu cầu viết biểu thức cho đoạn mạch nào thì ta xét đoạn mạch đó; Với đoạn mạch ta xét thì tan LC ZZ R    ; 0 0 U I Z  ; 22 () LC Z R Z Z   + Nếu đoạn mạch cho các giá trị hiệu dụng thì phương trình cường độ dòng điện có dạng; Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ. Tài liệu lưu hành nội bộ! 10 Chủ biên: Cao Văn Tú Email: caotua5lg3@gmail.com 0 ()i I cos t   trong đó: 2 2 f T    ; tan LC ZZ R    ; 0 0 2 U II Z  ; 22 () LC Z R Z Z   b. Viết biểu thức điện áp tức thời. Xét đoạn mạch cần viết biểu thức điện áp tức thời, ta có:   0 ()u U cos pha u trong đó: Pha(u) = Pha(i) +  ; 22 0 0 0 2 . . ( ) LC U U I Z I R Z Z     ; Nếu đoạn mạch chỉ có L , hoặc C hoặc LC nối tiếp 2 2 2 2 2 00 1 . C C u i I Z I  ; 2 2 2 2 2 00 1 . L L u i I Z I  ; 2 2 2 2 2 00 1 . LC LC u i I Z I  II/ Bài tập : Câu 1. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. B. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. C. cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. luôn lệch pha / 2 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch Câu 2. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số với điện ápở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. B. cùng tần số và cùng pha với điện ápở hai đầu đoạn mạch. C. luôn lệch pha 2  so với điện ápở hai đầu đoạn mạch D. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. Câu 3. Một điện trở thuần R mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện ápgiữa hai đầu đoạn mạch một góc /2. A. Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở. B. Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở. C. Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ. D. Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm Câu 4. Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có R=10Ω, điện áp mắc vào đoạn mạch là u =110 2 cos314t(V). Thì biểu thức của cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là: A.i =110 2 cos314t(A) B.i =110 2 cos(314t + 2  )(A) C.i =11 2 cos314t(A) D.i =11cos314t(A) Câu 5. Đặt vào hai đầu điện trở thuần điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, cho tần số dòng điện tăng dần thì cường độ dòng điện qua mạch : A. Tăng : B. Giảm. C. Không đổi . D. Tăng đến giá trị cực đại sau đó giảm. Câu 6. Một đoạn mạch nối tiếp R,L,C có tần số dòng điện f = 50Hz; Z L =20; Z C biến đổi được. Cho điện dung C tăng lên 5 lần so với giá trị lúc có cộng hưởng điện thì giữa điện áp u và cường độ i lệch pha 3  . Giá trị của R là: [...]... caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ Tài liệu lưu hành nội bộ! Câu 4 Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng Muốn xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch ta phải A giảm tần số dòng điện xoay chiều B tăng điện dung của tụ điện C tăng hệ số tự cảm của cuộn dây D giảm điện trở của mạch Câu 5 Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều. . .Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ Tài liệu lưu hành nội bộ! 16 16 16 80  B  C  D  3 3 3 3 Câu 7 Để tăng dung kháng của tụ điện phẳng có chất điện môi là không khí ta phải: A giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện B tăng tần số của điện áp đặt vào hai bản tụ điện C đưa thêm bản điện môi có hằng số điện môi lớn vào trong lòng tụ điện D tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện Câu... tụ điện C0 Đặt giữa A,B một điện A A ápxoay chiều ổn định u=220 2 cos100  t(V) thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện với giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện là 5,5(A Xác định điện áp hiệu dụng giữa M và B A UMB=55V B UMB=110V C UMB=220V D.UMB=440V Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình 4, cuộn dây thuần cảm L C R A Chủ biên: Cao Văn Tú 16 E F B Email: caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng điện. .. đại, khi đó  A điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 6  B điện áp giữa hai đầu tụ điện lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 6 C trong mạch có cộng hưởng điện Chủ biên: Cao Văn Tú 17 Email: caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ Tài liệu lưu hành nội bộ!  so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 6 Câu 13: Đặt điện áp u=U0cost... L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Khi  < thì LC A điện áp hiệu dung giữa hai đầu điện trở thuần R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch B điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch D cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện. .. = 2 cos(100  t +  /4) (A) Câu 18 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R ,cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = Chủ biên: Cao Văn Tú 12 10 3  mắc Email: caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ Tài liệu lưu hành nội bộ! nối tiếp.Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện uc = 50 2 cos(100πt - 3 )(V).Biểu thức cường độ dòng 4 điện trong mạch là: 3  )(A) B.i = 5 2 cos(100πt... = 100 2  Câu 21 (Đề thi ĐH năm 2009) Một đoạn mạch xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (có điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế như nhau Độ lệch pha giũa hai đầu đoạn mạch so cường độ dòng điện trong mạch là: A  6 B  3 C   3 D  4 Câu 22 Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R=30(... mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện có dung kháng ZC = 200Ω và một cuộn dây mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch trên một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 2 cos(100πt + Chủ biên: Cao Văn Tú 34 Email: caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi ĐH – CĐ Tài liệu lưu hành nội bộ!   )V thì thấy điện áp giữa hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng là 120V và sớm pha so với điện. .. tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện 5 dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại đó bằng U 3 Điện trở R bằng A 20 2  B 10 2  C 10  D 20  2 Câu 11 Cho mạch điện xoay chiều RLC có: R=100  ; L= H , điện dung C của tụ điện biến thiên Đặt  vào hai đầu mạch điện áp u... điện thế và cùng cường độ dòng điện - Hai đoạn mạch có cùng điện áp và cường độ dòng điện hiệu dụng thì tổng trở của hai đoạn mạch phải bằng nhau : Z1 = Z2 - Trong trường hợp có cùng điện trở thuần thì cosφ1 =cosφ2 hay φ1= ±φ2 II/ Bài tập Câu 1 Cho mạch điện xoay chiều như hình R1 = 4, C1  1 102 F , R2 = 100 , L  H , f = 50Hz  8 Chủ biên: Cao Văn Tú 26 Email: caotua5lg3@gmail.com Chuyên đề dòng . tEt t E c với  . 00 E (V) Suất điện động trên gọi là suất điện động xoay chiều. 3- Hiệu điện thế xoay chiều – Dòng điện xoay chiều. Khi dùng suất điện động xoay chiều trên gắn vào một mạch nào. đại lượng biểu hiện sự cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện. + Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng hơn dòng điện xoay chiều tần số thấp. + Z C cũng. có dao động điện cưỡng bức với tần số bằng tần số của suất điện động xoay chiều, khi đó hiệu điện thế và dòng điện giữa hai đầu đoạn mạch cũng là hiệu điện thế và dòng điện xoay chiều: )cos( 0