Đặt điện áp xoay chiều uU 2 cost V vào hai đầu một điện trở thuần R=110 Ω thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2 A.. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
Trang 1TRUNG TÂM BỒI DƯỠNG VĂN HÓA & LUYỆN THI ĐẠI HỌC
TÂN PHƯƠNG
247 ĐINH TIÊN HOÀNG – TP BMT
TÀI LIỆU LUYỆN THI ĐẠI HỌC MÔN VẬT LÝ
CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Tài liệu lưu hành nội bộ
Họ và tên: _
NĂM HỌC: 2013-2014
Trang 2LU U
CURC
U U RC
Trang 3BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 2
BÀI 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỨA MỘT PHẦN TỬ 8
BÀI 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU R, L, C NỐI TIẾP 19
1 LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 21
2 VIẾT BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN 24
3 HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG BÀI TOÁN Z 1 =Z 2 29
4 ĐỘ LỆCH PHA 31
III BÀI TẬP VẬN DỤNG 32
1 LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 32
2 VIẾT BIỂU THỨC HIỆU ĐIỆN THẾ VÀ CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN 34
3 HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG BÀI TOÁN Z 1 =Z 2 37
4 ĐỘ LỆCH PHA 38
BÀI TẬP TỔNG HỢP 39
BÀI 4: CÔNG SUẤT – CỰC TRỊ CÔNG SUẤT 53
I TÓM TẮT LÝ THUYẾT 53
II CÁC VÍ DỤ 53
III BÀI TẬP THỰC HÀNH 55
BÀI 5: CỰC TRỊ HIỆU ĐIỆN THẾ 63
DẠNG 1: THAY ĐỔI L ĐỂ UL max 64
DẠNG 2: THAY ĐỔI C ĐỂ UC max 70
DẠNG 3: THAY ĐỔI ω ĐỂ UL max 83
DẠNG 4: THAY ĐỔI ω ĐỂ UC max 84
BÀI TẬP TỔNG HỢP 89
BÀI 6: ÔN TẬP VỀ CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VECTƠ 97
BÀI 7: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN ĐI XA 110
BÀI 8: MÁY PHÁT ĐIỆN - ĐỘNG CƠ ĐIỆN 116
Trang 4BÀI 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
i: cường độ dòng điện tức thời (A)
I0: cường độ dòng điện cực đại (A)
ω: tần số góc của i (rad/s)
2
2 f T
Tương tự, hiệu điện thế xoay chiều: uU0cos( t u)
3 Các giá trị hiệu dụng
Công suất tỏa nhiệt: cho dòng điện xoay chiều iI0cos( t i) qua điện trở R
Công suất trung bình:
Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong thời gian dt: dQ=P.dt
Xét nhiệt lượng tỏa ra trên R trong một chu kỳ (kể từ t=0)
Thực tế ta chỉ xét tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều với các khoảng thời gian lớn hơn rất
nhiều chu kỳ dao động Một cách gần đúng, người ta xem khoảng thời gian đó là bội số nguyên lần của chu kỳ, và P cũng là công suất trung bình trong khoảng thời gian bất kỳ, gọi là công suất
Cường độ hiệu dụng I của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi hai dòng điện đó là như nhau
0 vµ U= 0
I
4 Điện lượng chuyển qua mạch
Theo định nghĩa cường độ dòng điện:
0
t
q dq i
1 HÀM ĐIỀU HÒA – VÒNG LƯỢNG GIÁC
Câu 3 Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức: 0cos(100 ) A
6
i I t
Những thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng 0 là:
x
A -A
x0
M0
φ
O
Trang 5Cách 2: Ứng dụng mối liên hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hòA
(Vẽ vòng tròn lượng giác như ở chương 1 HS tự giải)
Câu 4 Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức: i2cos100t A Trong một giây dòng điện đổi chiều
Hướng dẫn:
Đối với dòng điện xoay chiều, chiều dòng điện luôn thay đổi Người
ta chọn một trong hai chiều đó là chiều dương, thì i>0 khi dòng
điện đi theo chiều dương đã chọn, i<0 khi dòng điện đi ngược chiều
dương Như vậy, dòng điện đổi chiều khi i đổi dấu i 0
Trong một chu kỳ: i=0 hai lần
t s thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch có giá trị
4
u 220-220
Trang 6ĐIỆN LƯỢNG CHUYỂN QUA TIẾT ĐIỆN THẲNG CỦA DÂY DẪN
Câu 7 Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức: 5 cos(100 ) A
2
chuyển qua mạch trong 1
6 chu kỳ đầu tiên
Câu 1 Dòng điện xoay chiều là dòng điện
A.có tần số biến thiên điều hòa theo thời gian B.có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian C.có chiều biến thiên tuần hoàn theo thời gian D.được cung cấp bởi bình ắc quy
Câu 2 Khái niện cường độ hiệu dụng của dòng điện được xây dựng trên cơ sở
A.giá trị trung bình của dòng điện B.một nửa giá trị cực đại
C.khả năng tỏa nhiệt so với dòng điện một chiều D.Hiệu của tần số và giá trị cực đại
Câu 3 Đối với dòng điện xoay chiều, phát biểu nào sau đây đúng?
A.Trong công nghiệp, có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện
B.Điện lượng chuyển qua một tiết điện thẳng dây dẫn trong một chu kỳ bằng 0
C.Điện lượng chuyển qua một tiết điện thẳng dây dẫn trong khoảng thời gian bất kỳ đều bằng 0
D.Công suất tỏa nhiệt tức thời có giá trị cực đại bằng 2 lần công suất tỏa nhiệt trung bình
Câu 4 Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị
hiệu dụng:
Câu 5 Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá
trị hiệu dụng:
Câu 6 Phát biểu nào sau đây đúng?
A.Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng hóa học của dòng điện B.Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện C.Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng từ của dòng điện
D.Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng phát quang của dòng điện Câu 7 Chọn câu trả lời sai: dòng điện xoay chiều
A.gây ra tác dụng nhiệt trên điện trở B.gây ra từ trường biến thiên
C.được dùng để mạ điện, đúc điện D.có cường độ biến đổi theo thời gian
Câu 8 Tác dụng của dòng điện xoay chiều không phụ thuộc vào chiều của dòng điện là:
Câu 9 Dòng điện xoay chiều và dòng điện không đổi đều được sử dụng để
i
O
Trang 7Câu 10 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u220 2 cos100 t V Hiệu điện thế hiệu dụng của đoạn mạch là:
Câu 11 Phát biểu nào sau đây sai khi nói về hiệu điện thế hiệu dụng:
A.được ghi trên các thiết bị sử dụng điện B.được đo bằng vôn kế xoay chiều
C.có giá trị bằng giá trị cực đại chia 2 D.được đo bằng vôn kế khung quay
Câu 12 Nguồn xoay chiều có hiệu điện thế u100 2 cos100 t V Để thiết bị hoạt động tốt nhất thì giá trị định mức của thiết bị là:
C.tại thời điểm t=0,15s thì i đạt cực đại D.pha ban đầu
Câu 15 Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức: u100 2 cos100 t V Đèn chỉ sáng khi
Câu 18 Một bóng đèn điện chỉ sáng khi có u 100 2 V được gắn vào mạng điện có giá trị hiệu dụng
là 200 V Tìm tỉ lệ thời gian đèn tối và sáng trong một chu kỳ
Câu 19 Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz Biết rằng đèn chỉ sáng khi
hiệu điện thế tức thời giữa hai cực của đèn có độ lớn không nhỏ hơn 155,56 V (155,56110 2) Trong một chu kỳ, thời gian đèn sáng là:
Câu 20 Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz Biết rằng đèn chỉ sáng khi
hiệu điện thế tức thời giữa hai cực của đèn có độ lớn không nhỏ hơn 155,56 V (155,56110 2) Thời gian đèn sáng trong 2s là 4
3s Điện áp hiệu dụng ở hai đầu bóng đèn là:
Câu 21 Biểu thức dòng điện trong mạch có dạng: 4 cos(8 ) A
6
i t
Vào thời điểm t cường độ
dòng điện tức thời là 0,7 A Hỏi sau đó 3s giá trị tức thời của cường độ dòng điện là bao nhiêu?
Trang 8Câu 22 Dòng điện xoay chiều có biểu thức: 2 cos(100 ) A
Vào thời điểm t cường
độ dòng điện tức thời là 0,5 A Hỏi sau đó 0,03s giá trị tức thời của cường độ dòng điện là bao nhiêu?
điện lượng chuyển qua mạch trong 1
2 chu kỳ đầu tiên là:
I
Trang 9Câu 33 Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức: 2 cos(120 ) A
3
i t
Tính từ lúc
t=0, điện lượng chuyển qua mạch trong 1
6 chu kỳ đầu tiên là:
300s , điện áp này có giá trị là
Câu 36 (CĐ 2011) Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, chạy qua một đoạn mạch Khoảng thời
gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là
i I t có cùng giá trị tức thời 0,5 3I nhưng một dòng điện đang tăng, một dòng điện 0
đang giảm Hai dòng điện này lệch pha nhau
i I t có cùng giá trị tức thời 0,5 2I nhưng một dòng điện đang tăng, một dòng điện 0
đang giảm Kết luận nào sau đây là đúng?
A.Hai dòng điện dao động cùng phA B.Hai dòng điện dao động ngược phA
C.Hai dòng điện dao động lệch pha nhau 1200 D.Hai dòng điện dao động vuông phA
Câu 40 Vào cùng một thời điểm nào đó điện áp xoay chiều trên hai phần tử nối tiếp có biểu thức lần
lượt là: u1U0cos( t 1) và u2U0cos( t 2) có cùng giá trị tức thời 0,5 2U nhưng một điện 0
áp đang tăng, một điện áp đang giảm Hai điện áp này lệch pha nhau
Câu 41 (ĐH-2012)Đặt điện áp u = 400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch
AB gồm điện trở thuần 50 mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn
mạch là 2 A Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400V; ở thời điểm 1
Trang 10Câu 42 (CĐ 2013) Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là u 160cos100t V( ) (t tính bằng s) Tại thời điểm t1, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị 80V và đang giảm Đến thời điểm t2=t1+0,015s, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng :
Trang 114 Hệ thức độc lập (hệ thức liên hệ giữa các giá trị tức thời, độc lập với thời gian)
Đối với mạch chỉ có L, hoặc chỉ có C, hoặc có L và C nối tiếp tổng quát: đối với hai dao động điều hòa vuông pha:
2 2
2 0
2 2
i
i i
t t
1 CÔNG THỨC ĐỊNH LUẬT OHM
Ví dụ 1 Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không
đổi và tần số f thay đổi Khi f=60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4 A Để cường độ hiệu dụng
qua L bằng 3,6 A thì tần số của dòng điện phải bằng
Ví dụ 2 Một tụ điện khi mắc vào nguồn uU 2 cos(100t) V thì cường độ hiệu dụng qua
mạch là 2 A Nếu mắc tụ vào nguồn uUcos(120t0,5 ) V thì cường độ hiệu dụng qua mạch là
2 QUAN HỆ GIỮA CÁC GIÁ TRỊ TỨC THỜI
Ví dụ 4 (ĐH 2011) Đặt điện áp uU 2 cost vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua
nó có giá trị hiệu dụng là I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó
là i Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là
A
2 2
14
u i
U I
Trang 12Ví dụ 5 Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều uU0cos100t
V Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t1 là u150 2 V, i1 2 A và tại thời điểm t2 là u2 50 V và i2 3 A Giá trị U0 là:
Ví dụ 6 Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,3H
một điện áp xoay chiều Biết điện
áp có giá trị tức thời 60 6 V thì dòng điện có giá trị tức thời 2 A và khi điện áp có giá trị tức thời
60 2 V thì dòng điện có giá trị tức thời 6 A Tần số của dòng điện là
Ví dụ 7 Một hộp X chỉ chứa một trong ba phần tử là điện trở thuần, cuộn cảm thuần hoặc tụ điện Đặt
vào hai đầu hộp X một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi nhưng tần số thay đổi đượC
Khi f=50 Hz thì điện áp trên X và dòng điện trong mạch ở thời điểm t1 có giá trị lần lượt là:
R
b) Mạch L hoặc C thì:
Trang 13 Hiệu điện thế hiệu dụng luôn luôn là: U100 2 V
Cường độ hiệu dụng trong trường hợp f1: I1=1 A
3 BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN
Ví dụ 8 (ĐH 2010) Đặt điện áp uU0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường
độ dòng điện qua cuộn cảm là
Trang 14Ví dụ 10 Đồ thị biểu diễn cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có cảm
kháng ZL=50 Ω như hình vẽ Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm
i
I i
mF Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A
Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
-1,2
0,01
Trang 15Câu 1 Tìm phát biểu sai:
A.Điện trở thuần tỏa nhiệt khi có dòng điện đi quA
B.Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi quA
C.Cuộn dây không có tác dụng ngăn cản dòng điện xoay chiều
D.Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở nó
Câu 2 Tìm phát biểu sai:
A.Khi tăng tần số, điện trở R không đổi B.Khi tăng tần số, cảm kháng tăng
C.Khi tăng tần số, điện dung giảm D.Khi giảm tần số, dung kháng tăng
Câu 3 Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa tụ điện có điện dung C So với dòng
điện i qua tụ, thì hiệu điện thế u
Câu 4 Đối với dòng điện xoay chiều, khả năng cản trở dòng điện của tụ điện C
A.càng lớn khi tần số f càng lớn B.càng nhỏ khi chu kỳ T càng lớn
C.càng nhỏ khi cường độ dòng điện càng lớn D.càng nhỏ khi điện dung của tụ C càng lớn
Câu 5 Khi mắc một tụ điện vào mạng điện xoay chiều, nếu tần số của dòng điện xoay chiều
A.càng nhỏ thì dòng điện càng dễ đi qua tụ B.càng lớn thì dòng điện càng khó đi qua tụ
C.càng lớn thì dòng điện càng dễ đi qua tụ D.bằng 0 thì dòng điện qua tụ có cường độ lớn nhất Câu 6 Tìm phát biểu đúng về khả năng cản trở của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều
A.Dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều
B.Dòng điện có tần số càng lớn càng ít bị cản trở
C.Cuộn cảm ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều
Trang 16D.Dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở nhiều
Câu 7 Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì cảm
kháng của cuộn cảm
Câu 8 Chọn phát biểu sai:
A.Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha
2
so với hiệu điện thế
B.Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên nhanh pha
2
so với hiệu điện thế
C.Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên chậm pha
2
so với hiệu điện thế
D.Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên sớm pha
2
so với hiệu điện thế
Câu 9 Cho dòng điện xoay chiều qua điện trở thuần thì hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở
Ở thời điểm điện áp giữu hai đầu cuộn cảm là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A Giá trị
cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
L
U I Z
L
u i Z
C
u Z i
Câu 14 Đặt điện áp xoay chiều uU0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm Gọi
U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch, i, I0 và I lần lượt là giá trí tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu
dụng của cường độ dòng điện trong mạch Hệ thức nào sau đây sai?
vào nguồn xoay chiều có điện áp u120 2 cos100 (V)t
Số chỉ ampe kế mắc nối tiếp với tụ điện là
Trang 17A.4 A B.5 A C.6 A D.7 A
Câu 17 Đặt hiệu điện thế u200cos100t (V) vào hai đầu điện trở thuần R=20 Ω Công suất tỏa nhiệt trên R là
Câu 18 Hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i trong mạch điện chỉ có điện trở thuần R
Câu 20 Dòng điện xoay chiều qua cuộn dây có độ tự cảm 1H
, trong một phút dòng điện đổi chiều
6000 lần Cảm kháng của cuộn dây là
Câu 22 Mạch điện xoay chiều chỉ gồm một phần tử là điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện
Biết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là u40 2 cos100 (V)t và
Câu 23 Mạch điện xoay chiều chỉ gồm một phần tử là điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện
Biết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là u220 2 cos100 (V)t và
Câu 25 Mắc điện trở thuần R=100 Ω vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz Tính nhiệt lượng tỏa ra
trên R trong 1 giờ
Câu 26 Mạch điện xoay chiều chỉ gồm một phần tử là điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện
Biết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là 200 cos 100 2 (V)
Trang 18Câu 27 Mạch điện xoay chiều chỉ gồm một phần tử là điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện
Biết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là 200 cos 100 2 (V)
Câu 30 Mắc cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 2H
vào nguồn xoay chiều có điện áp
Câu 31 Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm L một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U=220 V
không đổi và tần số f có thể thay đổi đượC Khi f=60 Hz thì dòng điện đi qua cuộn cảm có cường độ hiệu dụng 2,4 A Để dòng điện qua cuộn cảm có cường độ hiệu dụng 7,2 A thì tần số dòng điện là
trên bằng tụ điện có điện dung 10 3
Trang 19Câu 36 Đặt hiệu điện thế xoay chiều 100 cos 100 (V)
A i2,4 cos 100 t (A); P=250 W B i2,5cos 100 t (A); P=250 W
C i2cos 100 t (A); P=250 W D i2,5cos 100 t (A); P=62,5 W
Câu 37 Đặt hiệu điện thế xoay chiều uU0cos 100 tu vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 1H
trên bằng điện trở R=50 Ω thì biểu thức cường độ dòng điện là
i , tại thời điểm t2 thì u1 60 3 V và i1 0,5 A Tần sô dòng điện là
Câu 41 Một hộp kín X chỉ chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần R hoặc cuộn dây thuần cảm L hoặc
tụ điện C Đặt vào hai đầu X một điện áp xoay chiều có biểu thức uU0cos 2 ft với tần số f thay đổi
đượC Khi f=50 Hz thì điện áp và dòng điện trong mạch ở thời điểm t1 có giá trị lần lượt là
Trang 20C.tụ điện có điện dung
410
Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A
Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
2 Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn
cảm là 2 A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là
i L
Câu 45 (ĐH 2010) Đặt điện áp uU0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường
độ dòng điện qua cuộn cảm là
U L
U L
Câu 47 (ĐH 2011) Đặt điện áp uU 2 cost vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua
nó có giá trị hiệu dụng là I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là
i Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là
Câu 48 (ĐH 2012) Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm 0,4H
một hiệu điện thế một chiều
12V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay
chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng
Trang 21A.0,30 A B.0,40 A C.0,24 A D.0,17 A
Câu 49 (ĐH 2013) Đặt điện áp xoay chiều uU 2 cost (V) vào hai đầu một điện trở thuần R=110
Ω thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2 A Giá trị của U bằng
Câu 50 (ĐH 2013) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được
vào hai đầu một cuộn cảm thuần Khi f=50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng
bằng 3 A Khi f=60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng
Đáp án:
1C 2C 3D 4D 5C 6D 7B 8D 9C 10C 11D 12A 13D 14B 15B 16C 17A 18A 19D 20A 21B 22C 23B 24B 25C 26C 27D 28C 29B 30D 31D 32B 33C 34B 35C 36B 37D 38C 39B 40D 41B 42B 43A 44C 45C 46D 47D 48C 49A 50B
BÀI 3: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU R, L, C NỐI TIẾP
Trang 222 Hiện tượng cộng hưởng điện
a) Điều kiện cộng hưởng
Xét bài toán: đặt điện áp uU 2 cos t u vào hai đầu đoạn mạch R, L, C Với U không đổi, chỉ
có duy nhất một đại lượng biến đổi là ω, L, hoặc C Khi đó, tồn tại hai giá trị của biến số để: Z1 =Z 2
ω thay đổi - đặt biến số: x=ω
L thay đổi – đặt biến số: x=ZL
Với ZC không đổi, khi x=ZL=ZL0=ZC thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng
C thay đổi – đặt biến số: x=ZC
Với ZL không đổi, khi x=ZC=ZC0=ZL thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng
Trang 231 LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
Ví dụ 1 Mạch điện nối tiếp gồm điển trở R=60 Ω, cuộn dây có điện trở thuần r=40 Ω, độ tự cảm
Ví dụ 2 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung
kháng 200 Ω, điện trở thuần 30 3 và cuộn cảm có điện trở 30 3, cảm kháng 280 Ω So với cường độ dòng điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch
Ví dụ 3 Đặt điện áp u100 2 cos100 (V)t vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R=30Ω
và các tụ điện có điện dung 1 1
Trang 24Ví dụ 4 (ĐH 2011) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt
vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ
dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào
hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là
42.10
mắc nối tiếp Dòng điện qua mạch có biểu thức: i3cos100t (A) Điện
áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là
HS tự giải đáp án D
Ví dụ 6 Đoạn mạch R,L,C nối tiếp theo đúng thứ tự gồm cuộn cảm thuần có cảm kháng 14Ω, điện
trở thuần 8Ω, tụ điện có điện dung 6Ω Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là 200 V Điện áp hiệu dụng trên đoạn gồm điện trở và tụ điện là
Ví dụ 7 Cho mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz nôi tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở thuần
R=50Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,5H
và tụ điện có điện dung
Ví dụ 8 (ĐH 2008) Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ
lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là
3
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây Độ lệch pha của điện
áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là
Trang 25Ví dụ 9 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Đặt
vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L, C lần lượt là 60
V, 120 V và 40 V Thay C bởi tụ điện C thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 100 V, khi đó điện áp hiệu dụng trên R là
Ví dụ 10 Đặt điện áp 200 V – 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 25Ω mắc nối
tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2A Biết ở thời điểm t0, điện
áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 200 V và đang tăng; ở thời điểm 0 1
600
t s, cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 2A và đang giảm Tính độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch AB so với dòng điện qua mạch Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB và đoạn mạch X
Vẽ vòng tròn lượng giác (học sinh tự vẽ), chúng ta tìm được:
Ở t0: u=200 V và u đang tăng (điểm ở nửa dưới vòng lượng giác)
so với cường độ dòng điện
Công suất toàn mạch: cos 200.2.cos 200 W
3
PUI
Công suất tỏa nhiệt trên R: P R RI225.22100 W
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch X: P X P P R 100 W(3)
Trang 26Tương ứng với số phức z=a+bi, với i: là đơn vị ảo
Dạng a+bi (SHIFT24) của số phức: z=a+bi, i=ENG
a
2) Tổng trở phức
Phần thực a của số phức z tương tự thành phần R trong công thức tính tổng trở
Phần ảo b của số phức z tương tự ZLC, với ZLC=Zl-ZC
Modun của số phức z (r=OM) tương tự tổng trở Z
Người ta dùng khái niệm tổng trở phức để vừa diễn đạt độ lớn của Z, vừa chứa đựng thông tin các thành phần R và ZLC trong Z
u u i
Z Z
CÁC VÍ DỤ
Ví dụ 1 Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R=15Ω, cuộn thuần cảm có
cảm kháng ZL= 25Ω và tụ điện có dung kháng ZC=10Ω Nếu dòng điện qua mạch có biểu thức
Trang 27Vẽ U R, U L, U C có độ dài tỉ lệ với R, ZL, ZC (hệ số tỉ lệ là I)ULC=UR
hình vuônggóc 450u nhanh pha
Ví dụ 2 Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R=30Ω, cuộn dây có điện trở hoạt
động r=30Ω và cảm kháng ZL= 40Ω, tụ điện có dung kháng ZC=10Ω Dòng điện qua mạch có biểu
Trang 28Cách 1:
0 0
Z
u sím so víi R
Trang 29Từ giản đồ vectơ, dễ thấy urL có biên độ bằng phân nửa biên độ của u toàn
mạch, và urL nhanh pha hơn u toàn mạch một góc vuông
Cách 3:biểu diễn phứC
Tổng trở phức toàn mạch: Z(R r) (Z LZ C)i20 20i
Biểu thức của i:
104
20 20
u
i Z
Lưu ý: cần phân biệt cường độ i và đơn vị ảo i
Tổng trở phức cuộn dây: Z rL r Z Li 10 10i
Hiệu điện thế cuộn dây:
Z
, với i là cường độ dòng điện tức thời dạng phức: i I0 i
Nếu tính được Z a bi, với i là đơn vị ảo, thì
, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết biểu
thức cường độ dòng điện qua mạch là: 4 2 cos 100 (A)
C 150 Ω và 1 mF
1 mF
F3
Trang 30R u
Z Z i
Ví dụ 8 Mạch điện áp xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm
điện trở thuần R=50 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng 50 Ω, đoạn MB là cuộn dây có điện trở thuần r và có độ tự cảm L Biết biểu thức điện áp trên đoạn AM và trên đoạn MB lần lượt là
u i
L
R u
Ví dụ 9 Mạch điện áp xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm
điện trở thuần R1=50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có cảm kháng 50 Ω, đoạn MB gồm tụ điện có điện dung C và điện trở R2 mắc nối tiếp Biết biểu thức điện áp trên đoạn AM và trên đoạn MB lần lượt là
Trang 3116
1
2 25
12
AM AM
3 HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG BÀI TOÁN Z 1 =Z 2
Vớ dụ 1 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều cú tần số thay đổi Khi
tần số gúc của dũng điện là ω0 thỡ cảm khỏng và dung khỏng cú giỏ trị 20 Ω và 80 Ω Để trong mạch xảy ra cộng hưởng, phải thay đổi tần số gúc của dũng điện đến giỏ trị ω bằng
Hướng dẫn:
0
h-ởng 2
4
L
Cộng C
Vớ dụ 3 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dõy thuần cảm L, tụ điện C và biến trở R mắc nối
tiếp Đặt vào hai đầu mạch một điện ỏp xoay chiều ổn định cú tần số f sao cho: 42 2f LC1 Khi thay đổi R thỡ
A điện ỏp hiệu dụng hai đầu biến trở thay đổi B Tổng trở của mạch vẫn khụng đổi
C cụng suất tiờu thụ trờn mạch thay đổi D Hệ số cụng suất trờn mạch thay đổi
Hướng dẫn:
h-ởng
, không đổi R, thay đổi theo R
Vớ dụ 4 Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện trở thuần của mạch R=50Ω Khi xảy ra cộng
hưởng ở tần số f1 thỡ cường độ dũng điện bằng 1 A Khi tăng tần số của dũng điện lờn gấp đụi thỡ
cường độ hiệu dụng trong mạch là 0,8A Cảm khỏng của cuộn dõy khi tần số là f1 bằng
Hướng dẫn:
Khi f=f1: ZC1=ZL1, U=UR=I1R=50 V
Khi f=2f1:
Trang 32
2 2
Ví dụ 5 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện
trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 85 W, khi đó LCω2=1 và độ lệch pha giữa uAM và uMB là 900 Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch MB thì đoạn mạch này tiêu thụ công suất bằng
Hướng dẫn:
Đặt điện áp vào AB:
2 2
Câu 8 Mạch xoay chiều gồm R1, L1, C1 mắc nối tiếp có tần số góc cộng hưởng là ω1=ω0 Mạch R2,
L2, C2 mắc nối tiếp có tần số góc cộng hưởng là ω2=2ω0 Biết L2=3L1 Mắc nối tiếp hai mạch này với nhau thì tần số góc cộng hưởng là
Câu 9 Đặt hiệu điện thế u200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có C
thay đổi đượC Khi thay đổi điện dung C, người ta thấy ứng với hai giá trị C1=31,8 µF và C2=10,6 µF
thì dòng điện trong mạch đều là 1 A Tính hệ số tự cảm và điện trở của mạch
Trang 33Xột đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Gọi φ AM và φ MB là gúc lệch pha của
u AM và u MB so với cường độ dũng điện i Một cỏch tổng quỏt, φ AM và φ MB khụng phải là pha ban đầu của u AM và u MB. Chỉ trong trường hợp φ i =0 thỡ φ AM và φ MB mới bằng với pha ban đầu của u AM và u MB.
1) Độ lệch pha của hiệu điện thế so với cường độ dũng điện
(chỉ thay giỏ trị cỏc ZL, ZC, R của đoạn AM)
(chỉ thay giỏ trị cỏc ZL, ZC, R của đoạn MB)
2) Điều kiện vuụng pha
a) Cơ sở toỏn học: hệ số gúc của đường thẳng
Trong mặt phẳng Oxy, xột đường thẳng d cú phương trỡnh:
y=kx (chỉ xột đường thẳng qua gốc tọa độ, và chỉ xột cỏc gúc phần tư thứ
nhất và thứ tư của mặt phẳng Oxy)
Hệ số gúc: đối tan ; - ;
2 2
y k
b) Điều kiện vuụng pha của hai hiệu điện thế thành phần
2
CÁC VÍ DỤ
Vớ dụ 1 (ĐH 2010) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch
AM cú điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần cú độ tự cảm 1
H
, đoạn mạch MB chỉ
cú tụ điện với điện dung thay đổi đượC Đặt điện ỏp u=U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB
Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giỏ trị C1 sao cho điện ỏp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha
2
so với điện ỏp hai đầu đoạn mạch AM Giỏ trị của C1 bằng
A.40 ( F)
80 ( F)
20 ( F)
10 ( F)
Hướng dẫn: Đỏp ỏn B
ZL=ΩL=100Ω
50 100
1
L R
Vớ dụ 2 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM cú điện
trở thuần 100 3 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần cú cảm khỏng ZL, đoạn mạch MB chỉ cú tụ điện dung khỏng 200 Ω Đặt điện ỏp u=U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Biết điện ỏp giữa hai đầu
Trang 34Ví dụ 3 Đặt điện áp xoay chiều ổn định uU0cos t uvào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp
gồm cuộn dây có điện trở thuần R, có cảm kháng 150 Ω và tụ điện có điện dung C thay đổi đượC Khi
dung kháng ZC=100Ω và ZC=200Ω thì dòng điện trong mạch có pha ban đầu hơn kém nhau
1 LIÊN HỆ GIỮA CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP
Câu 1 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm L có cảm
kháng 100 3 , điện trở R=100 Ω và tụ điện C có dung kháng 200 3 mắc nối tiếp, M là điểm giữa
L và R, N là điểm giữa R và C Chọn phát biểu đúng
A.Điện áp hai đầu đoạn mạch AN sớm pha
3
so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB
B.Cường độ dòng điện trễ pha
3
so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB
C Điện áp hai đầu đoạn mạch AN trễ pha
3
so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB
D.Điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha hơn điện áp hai đầu tụ điện là
6
Câu 2 Gọi UR, UL, Uc lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và
tụ điện trong đoạn mạch xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp Biết UR= UL=0,5Uc thì dòng điện qua mạch
Trang 35A.trễ pha 0,25π so với điện áp hai đầu đoạn mạch
B trễ pha 0,5π so với điện áp hai đầu đoạn mạch
C sớm pha 0,25π so với điện áp hai đầu đoạn mạch
D sớm pha 0,5π so với điện áp hai đầu đoạn mạch
Câu 3 Đặt điện áp 50 V – 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 40 Ω và cuộn dây thuần cảm thì
điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là UL=30 V Độ tự cảm của cuộn dây là
Câu 5 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần r và hệ số tự cảm L nối tiếp với một
tụ điện C được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là
I=0,2 A Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai bản tụ điện có giá trị lần
lượt là 120 V, 160 V, 56 V Điện trở thuần r của cuôn dây là
Câu 6 Đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp Khi điều
chỉnh biến trở ở giá trị nào đó thì điện áp hiệu dụng đo được trên biến trở, tụ điện và cuộn cảm lần lượt là
50 V, 90 V, 40 V Điều chỉnh để giá trị biến trở lớn gấp đôi so với lúc đầu thì điện áp hiệu dụng trên biến trở là
Câu 7 Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và
tụ điện C có điện dung thay đổi Khi C=C1 thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử lần lượt là UR=40 V,
UL=40 V, UC=70 V Khi C=C2, điện áp hiệu dụng hai đầu tụ là 50 2 V Điện áp hai đầu điện trở khi đó
là
Câu 8 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Đặt vào
hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L, và C lần lượt là 30 V,
100 V và 60 V Thay L bởi cuộn cảm L thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm là 50 V Điện áp hiệu dụng trên R khi đó là
Câu 9 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Đặt vào
hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L, và C lần lượt là 40 V,
50 V và 120 V Thay R bởi điện trở R 2,5R thì cường độ hiệu dụng trong mạch là 3,4 A Dung kháng
của tụ bằng
Câu 10 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Đặt vào hai đầu
đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L, và C lần lượt là 10 3 V, 40
V và 30 V Điều chỉnh biến trở để điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở là 10 V thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thuần cảm và hai đầu tụ điện lần lượt là
A.69,2 V và 51,9 V B.58,7 V và 34,6 V C.78,3 V và 32,4 V D.45,8 V và 67,1 V
Câu 11 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R và tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch
một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R và C lần lượt là 60 V và 80 V Sau khi tụ điện bị đánh thủng thì điện áp hiệu dụng trên R là
Câu 12 (ĐH 2012) Đặt điện áp u400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch
AB gồm điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là
2A Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400V; ở thời điểm 1
400
t s, cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là
Trang 36A.400 W B.200W C.160 W D.100 W
Câu 13 Đặt điện áp u400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm
điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2A Biết ở
thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400V; ở thời điểm 1
400
t s, cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 2A và đang giảm Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB là
Câu 14 Đặt điện áp u400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm
điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2A Biết ở
thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400V; ở thời điểm 1
400
t s, cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB là
Câu 15 Đặt điện áp u400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB
gồm điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2A
Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 200 2 V; ở thời điểm 1
400
t s, cường
độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 2A và đang giảm Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là
Câu 16 Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở 100Ω, cuộn cảm thuần có cảm kháng
100Ω và tụ điện có dung kháng 200Ω Biết điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức
Trang 37Câu 19 Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm các phần tử theo đúng thứ tự: điện trở thuần
30Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 0,6H
Trang 38A. 1
Giải bài toán “hộp kín” bằng phương pháp “tổng trở phức”
Câu 25 Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với hộp kín X Biết hộp kín X chỉ
chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần R1 hoặc cuộn dây thuần cảm L hoặc tụ điện C Biểu thức điện
áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là: u100 2 cos100t (V) và
C.tụ điện với dung kháng ZC=50Ω D cảm thuần với cảm kháng ZL=50Ω
Câu 26 Một đoạn mạch chứa hai trong ba phần tử: tụ điện, điện trở thuần, cuộn cảm thuần mắc nối tiếp
Biết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là:
Câu 28 Một đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây Biết điện áp giữa hai đầu điện
trở và hai đầu cuộn dây lần lượt là u R 120cos100t (V) và 120 cos 100 (V)
luận nào không đúng?
A.cuộn dây có điện trở r khác 0
B.Điện áp hai đầu đoạn mạch AB trễ pha
6
so với điện áp hai đầu cuộn dây
C.Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB là 60 3 (V)
D.Hệ số công suất của đoạn mạch AB bằng 0,5 3
Câu 29 Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần 50
Ω mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng 50 Ω Biết biểu thức điện áp trên đoạn AM và trên đoạn MB lần lượt là: 80 cos 100 (V)
Câu 30 (ĐH 2011) Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm
điện trở thuần R1=50 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C 0,25mF
, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần
số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là:
Trang 39Câu 31 Cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L 2 (H)
Câu 32 Một mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện C mắc nối tiếp với một cuộn dây Đặt vào hai đầu
đoạn mạch một điện áp uU 2 cost thì điện áp hai đầu tụ điện C là 2 cos
A.1
1
Câu 33 Đặt điện áp xoay chiều uU0cost vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R,
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung thay đổi đượC Khi điện cung của tụ là C thì điện
áp hai đầu cuộn thuần cảm là 0 2 cos
Câu 34 Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện và điện trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V thì cảm kháng cuộn cảm là 25 Ω và dung kháng của tụ là
100 Ω Nếu tăng tần số dòng điện lên hai lần thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R là
Câu 35 Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện và điện trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì dung kháng gấp bốn lần cảm kháng Nếu tăng tần số của dòng điện k lần thì điện trở hai đầu điện trở R là U Giá trị k bằng
Câu 36 Một đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L thay đổi đượC Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều 100 V – 50 Hz
Câu 37 Mạch gồm cuộn cảm và tụ điện có điện dung thay đổi được măc nối tiếp rồi mắc vào nguồn
xoay chiều u100 2 cost, ω không đổi Điều chỉnh điện dung để mạch cộng hưởng, lúc này hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng 200 V Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ là
Câu 38 Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm L,r Gọi M là
điểm giữa điện trở R và tụ điện, N là điểm giữa tụ điện và cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện
áp xoay chiều 120 V – 50 Hz thì điện áp giữa hai đầu đoạn AN và điện áp giữa hai đầu đoạn MB đều bằng 90 V và trong mạch đang có cộng hưởng điện Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là
A.30 2 V B 60 2 V C 30 3 V D 30 V
Câu 39 Đặt điện áp xoay chiều u220cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 (H)
và tụ điện có điện dung C thay đổi mắc nối tiếp Nếu
thay đổi điện dung C từ 200F
Trang 40A.giảm B.tăng C cực đại tại CC2 D.tăng rồi giảm
Câu 40 Mạch xoay chiều gồm R1, L1, C1 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng là f1 Mạch R2, L2, C2 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng là f2 Biết C1=2C2 và f2=2f1 Mắc nối tiếp hai mạch này với nhau thì tần số cộng hưởng là
Câu 41 Hai mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm R1, L1, C1 và R2, L2, C2 đều có tần số cộng hưởng là f Mắc nối tiếp hai mạch này với nhau thì tần số cộng hưởng là
Câu 42 Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ Đặt
vào hai đầu A,B hiệu điện thế xoay chiều có giá trị
hiệu dụng không đổi và tần số 50 Hz Biết tụ điện
có điện dung
410
Câu 43 Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ
điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế
100 2 cos100 (V)
u t Khi thay đổi điện dung C, người ta thấy có hai giá trị của C là
410 (F)
và 4
Câu 44 Đặt hiệu điện thế u200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có C thay
đổi đượC Khi thay đổi điện dung C, người ta thấy ứng với hai giá trị C1=31,8 µF và C2=10,6 µF thì dòng
điện trong mạch đều là 1 A Biểu thức dòng điện khi C=31,8 µF là
Câu 46 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở 100 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có
dung kháng 200 Ω Nếu độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây và điện áp hai đầu đoạn mạch là 5
Câu 47 Sử dụng một điện áp xoay chiều ổn định và ba linh kiện gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn cảm
thuần L Khi mắc lần lượt hai đoạn mạch nối tiếp RC hoặc RL vào điện áp nói trên thì cường độ dòng