Lý 12:Ôn_Dòng điện xoay chiều

Đề cương ôn tập Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU  I/. Đại cương về dòng điện xoay chiều 1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin, có dạng: ( ) 0 i I cos t= ω + ϕ . Trong đó: + i là cường độ tức thời (A). + 0 I là cường độ cực đại (A) ( 0 I > 0) + ω là tần số góc (rad/s). ( 0 ω > ) và 2 2 f T π ω = = π với T là chu kỳ ; f là tần số. + ( tω + ϕ ) là pha của i và ϕ là pha ban đầu. 2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, hai đầu dây khép kín, quay đều xung quanh một trục cố định đồng phẳng với cuộn dây, đặt trong một từ trường đều B ur có phương vuông góc với trục quay. Từ thông qua cuộn dây sẽ là ( ) 0 NBScos tΦ = ω + ϕ . Trong đó N là số vòng dây, B là cảm ứng từ (T), S là diện tích mỗi vòng (m 2 ), ω là tốc độ góc của cuộn dây (rad/s), 0 ϕ là góc hợp bởi B ur và vectơ pháp tuyến n r của mặt phẳng chứa cuộn dây ở thời điểm ban đầu (rad) và Φ là từ thông ( Wb ). Từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng ( ) 0 d e NBSsin t dt Φ = − = ω ω + ϕ nó tạo ra dòng điện xoay chiều có dạng ( ) o 0 i I cos t= ω + ϕ + ϕ . 3. Cường độ hiệu dụng 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 dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên. 0 I I 2 = Với 0 I là cường độ cực đại (A) và I là cường độ hiệu dụng (A). + Ngoài ra điện áp (hiệu điện thế xoay chiều), suất điện động, cường độ điện trường, điện tích, … cũng có các giá trị hiệu dụng tương ứng. Giá trị hiệu dụng bằng giá trị cực đại chia cho 2 . 0 U U 2 = Với U là điện áp hiệu dụng (V) và 0 U là điện áp cực đại (V). 0 E E 2 = Với E là suất điện động hiệu dụng (V) và 0 E là suất điện động cực đại (V). + Các thiết bị đo đối với mạch điện xoay chiều chủ yếu cũng là đo giá trị hiệu dụng. II/. Các mạch điện xoay chiều 1. Nếu dòng điện trong mạch là 0 i I cos t= ω thì điện áp giữa hai đầu mạch có dạng ( ) 0 u U cos t= ω + ϕ . Trong đó ϕ được gọi là độ lệch pha giữa u và i. + Nếu ϕ > 0 thì u sớm pha hơn i một góc ϕ . + Nếu ϕ < 0 thì u trễ pha hơn i một góc ϕ . + Nếu ϕ = 0 thì u cùng pha với i. 2. Mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R + Nếu u U 2cos t= ω thì U i 2cos t I 2cos t R = ω = ω . Trong đó R là điện trở ( Ω ). + Nếu i I 2cos t= ω thì u IR 2cos t U 2cos t= ω = ω . + Cường độ dòng điện qua điện trở cùng pha với điện áp ở hai đầu điện trở. + Định luật Ôm U I R = Với U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch (V). 0 U U 2 = 3. Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện C + Nếu u U 2cos t= ω thì i U C 2cos t I 2cos t 2 2 π π     = ω ω + = ω +  ÷  ÷     . Trong đó C là điện dung của tụ điện, đơn vị là fara (F). 6 1 F 10 F − µ = ; 9 1 nF 10 F − = ; 12 1 pF 10 F − = . + Nếu i I 2cos t= ω thì I u 2cos t U 2cos t C 2 2 π π     = ω − = ω −  ÷  ÷ ω     + Cường độ dòng điện qua tụ điện sớm pha 2 π so với điện áp ở hai đầu tụ điện. + Định luật Ôm C U I Z = Trong đó C 1 Z C = ω gọi là dung kháng ( Ω ). 4. Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L + Nếu u U 2cos t= ω thì U i 2cos t I 2cos t L 2 2 π π     = ω − = ω −  ÷  ÷ ω     . Trong đó L là độ tự cảm của cuộn cảm, đơn vị là henry (H). 3 1 mH 10 H − = ; 6 1 H 10 H − µ = . + Nếu i I 2cos t= ω thì u I L 2cos t U 2cos t 2 2 π π     = ω ω + = ω +  ÷  ÷     + Cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần trễ pha 2 π so với điện áp ở hai đầu cuộn cảm thuần. + Định luật Ôm L U I Z = Trong đó L Z L= ω gọi là cảm kháng ( Ω ). 5. Mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp + Nếu u U 2cos t= ω thì ( ) ( ) U i 2cos t I 2cos t Z = ω −ϕ = ω −ϕ . + Nếu i I 2cos t= ω thì ( ) ( ) u IZ 2cos t U 2cos t= ω + ϕ = ω + ϕ . + Trong đó Z được gọi là tổng trở của mạch ( Ω ). ( ) 2 2 L C Z R Z Z= + − + Độ lệch pha ϕ được tính bởi L C Z Z tan R − ϕ = Với 2 2 π π − ≤ ϕ ≤ + Đơn vị của ϕ là rad. Nếu L C Z Z> thì 0ϕ > , mạch có tính cảm kháng, u sớm pha hơn i. Nếu L C Z Z< thì 0ϕ < , mạch có tính dung kháng, u trễ pha hơn i. Nếu L C Z Z= thì 0ϕ = , mạch có cộng hưởng, u cùng pha hơn i. + Định luật Ôm U I Z = Hay U IZ= . + Ngoài ra ta còn có: ( ) 2 2 R L C U U U U= + − và L C R U U tan U − ϕ = Trong đó R L L C C U IR ; U IZ ; U IZ= = = + Hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp: Trong đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp. Nếu Z L = Z C hay 1 LC ω = ( 2 1 LC ω = ) thì min Z Z R= = và max U I I R = = Dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp ( ϕ = 0). Đó là hiện tượng cộng hưởng điện. + Lưu ý: Nếu mạch điện không có R thì có thể xem như R = 0 ; không có C thì xem như C Z 0= ; không có L thì xem như L Z 0= . III/. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều 1. Công suất: UIcos= ϕP Đơn vị công suất là oát (W). + Mạch điện chỉ có R hoặc mạch xảy ra cộng hưởng thì ϕ = 0. Công suất 2 U UI R = =P + Mạch chỉ có C thì 2 π ϕ = − ( ) cos 0ϕ = ⇒ = 0P + Mạch chỉ có L thì 2 π ϕ = ( ) cos 0ϕ = ⇒ = 0P 2. Hệ số công suất Trong công thức tính công suất, cosϕ được gọi là hệ số công suất có giá trị 0 cos 1≤ ϕ ≤ . + Trong đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì R U cos U ϕ = Hay R cos Z ϕ = Từ đó ta được 2 2 2 U R UIcos I R Z = ϕ = =P + Trong các nhà máy công nghiệp, nếu cosϕ nhỏ thì hp P sẽ lớn. Vì thế hệ số công suất cosϕ được quy định tối thiểu phải bằng 0,85. 3. Điện năng tiêu thụ ( ) W = .t = UIcos .tϕP Đơn vị điện năng là Jun (J). (1 kJ = 3 10 J) Ngoài ra điện năng thường dùng đơn vị là kW.h (1 kW.h = 3 600 000 (J) = 6 3,6.10 J ). IV/. Truyền tải điện năng. Máy biến áp 1. Truyền tải điện năng + Công suất hao phí trên đường dây tải điện: 2 2 2 hp 2 2 r rI r U U = = = P P P . Muốn giảm hp P ta phải tăng điện áp U trước khi truyền tải. Việc làm này dễ thực hiện nhờ máy biến áp. 2. Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp xoay chiều. (không làm thay đổi tần số dòng điện) + Cấu tạo: Gồm lõi biến áp (khung sắt non có pha silic) và hai cuộn dây có điện trở nhỏ, độ tự cảm lớn quấn trên hai cạnh của khung. Cuộn có N 1 vòng được nối với nguồn xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp. Cuộn có N 2 vòng nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp. + Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. + Khi cuộn thứ cấp để hở (chế độ không tải), ta có 2 2 1 1 U N U N = Với 1 U và 2 U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp. Nếu 2 1 N 1 N > : Máy tăng áp. Nếu 2 1 N 1 N < : Máy hạ áp. + Khi cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ, bỏ qua hao phí ở máy biến áp ta có 2 1 2 1 2 1 U I N U I N = = + Ứng dụng: dùng trong việc truyền tải điện năng đi xa; nấu chảy kim loại, hàn điện, … V/. Máy phát điện xoay chiều 1. Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Gồm: + Phần cảm: Tạo ra từ thông biến thiên bằng cách cho nam châm quay. Nam châm gồm p cực bắc và p cực nam mắc xen kẽ nhau, gắn trên một vành tròn, quay với tốc độ n vòng/giây, gọi là rôto. + Phần ứng: Tạo ra dòng điện, gồm nhiều cuộn dây giống nhau cố định trên một vòng tròn, gọi là stato. Khi rôto quay, từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên , làm xuất hiện suất điện động xoay chiều hình sin với tần số f p.n= 2. Máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Gồm: + Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một đường tròn lệch nhau 120º (stato) + Một nam châm NS quay quanh trục O với tốc độ góc ω không đổi (rôto) Khi nam châm quay, từ thông qua các cuộn dây biến thiên, trong các cuộn dây xuất hiện ba suất điện động xoay chiều cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 2 3 π . 3. Cách mắc mạch ba pha: Máy phát ba pha được nối với ba mạch tiêu thụ điện năng thường giống nhau, gọi là tải đối xứng. Các tải được mắc với nhau theo hai cách: + Mắc hình sao, gồm ba dây pha và một dây trung hòa. + Mắc hình tam giác, gồm ba dây pha không có dây trung hòa. Điện áp giữa hai đầu mỗi cuộn dây của máy phát gọi là điện áp pha (U pha ). Điện áp giữa hai dây pha gọi là điện áp dây (U dây ). dây pha U 3 U= 4. Dòng ba pha là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng tần số, nhưng lệch pha nhau 2 3 π . Khi các tải đối xứng thì ba dòng điện này sẽ có cùng biên độ. 5. Những ưu việt của dòng ba pha: + Khi truyền tải đi xa tiết kiệm được dây dẫn. + Cung cấp điện cho các động cơ ba pha. VI/. Động cơ không đồng bộ ba pha 1. Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khung dây dẫn đặt trong từ trường quay sẽ quay theo từ trường đó, với tốc độ quay nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động cơ không đồng bộ. 2. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha gồm hai bộ phận chính rôto và stato. + Rôto là khung dây dẫn có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay. + Stato tạo nên từ trường quay, gồm ba cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 120º trên một vòng tròn. Khi cho dòng điện ba pha đi vào ba cuộn dây ấy, thì từ trường tổng cộng do ba cuộn dây tạo ra sẽ là từ trường quay, với tần số quay bằng tần số của dòng điện. Rôto lồng sóc nằm trong từ trường quay, sẽ bị quay theo với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác. Bài tập trắc nghiệm   1. Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ diện. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là 100 V, ở hai đầu điện trở là 60 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là A. 80 V. B. 160 V. C. 60 V. D. 40 V. 2. Khi nói về dòng điện xoay chiều ( ) o i I cos t= ω + ϕ , điều nào sau đây là sai? A. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay cosin của thời gian. B. Đại lượng o I I 2 = gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều. C. Tần số và chu kỳ của dòng điện được xác định bởi f 2 ω = π , 2 T . π = ω D. ( ) tω + ϕ là pha của dòng điện ở thời điểm ban đầu. 3. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ tức thời trong mạch luôn có pha ban đầu bằng không. B. Trong mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện, điện áp giữa hai đầu mạch trễ pha 2 π so với dòng điện trong mạch. C. Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần, điện áp giữa hai đầu mạch trễ pha 2 π so với dòng điện trong mạch. D. Khi tần số của dòng điện qua tụ điện tăng thì dung kháng của tụ điện tăng. 4. Điện áp giữa hai đầu một tụ điện là ( ) u 200 2cos100 t V= π , cường độ dòng điện qua tụ điện I 2 A= . Điện dung của tụ điện có giá trị là A. 31,8 F. B. 0,318 F. C. 0,318 F.µ D. 31,8 F.µ 5. Đặt vào hai đầu điện trở thuần R 20= Ω một điện áp, nó tạo ra trong mạch dòng điện ( ) i 2cos 120 t A 6 π   = π +  ÷   . Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở là A. ( ) u 20 2cos 120 t V 6 π   = π +  ÷   . B. ( ) ( ) u 20 2cos 100 t V= π . C. ( ) ( ) u 10 2cos 120 t V= π . D. ( ) u 20 2cos 100 t V 6 π   = π +  ÷   . 6. Đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp có dòng điện xoay chiều tần số f chạy qua. Khi 1 2 fC 2 fL π = π thì A. tổng trở của đoạn mạch bằng không. B. cảm kháng nhỏ hơn dung kháng. C. hệ số công suất của đoạn mạch bằng không. D. có hiện tượng cộng hưởng điện. 7. Cho đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R 50 3= Ω , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 0,318 H= và tụ điện có điện dung C 63,6 F= µ mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp ( ) u 220 2cos100 t V= π . Tổng trở của đoạn mạch AB có giá trị là A. 50 2 Ω . B. 50 3 Ω . C. 100 Ω . D. 200 Ω . 8. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R 40= Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch là 100 V, giữa hai đầu cuộn cảm thuần là 60 V. Cường độ hiệu dụng trong mạch có giá trị là A. 3 A. B. 2,5 A. C. 1,5 A. D. 2 A. 9. Giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp ( ) u 220 2cos 100 t V 6 π   = π +  ÷   , cường độ dòng điện trong đoạn mạch ( ) i 2 2cos 100 t A 6 π   = π −  ÷   . Kết luận nào sau đây là không đúng? A. u sớm pha hơn i một góc 3 π . B. Cường độ hiệu dụng trong mạch I = 2 (A). C. Tần số dòng điện là ( ) f 100 Hz .= π D. Tổng trở của đoạn mạch ( ) Z 110 .= Ω 10. Một điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Dòng điện qua R là o i I cos t= ω . Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là A. o u LI cos t= ω ω . B. o u LI cos t 2 π   = ω ω −  ÷   . C. o u LI cos t 2 π   = ω ω +  ÷   . D. o u RI cos t.= ω 11. Một điện trở R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Điện áp giữa hai đầu điện trở là o u U cos t= ω . Cường độ dòng điện tức thời qua tụ điện là A. o i U Ccos t 2 π   = ω ω +  ÷   . B. o i U Ccos t.= ω ω C. o U i cos t R 2 π   = ω +  ÷   . D. o U i cos t. R = ω 12. Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung C một điện áp ( ) u U 2cos t= ω . Điều nào sau đây là không đúng? A. Dung kháng của tụ điện C 1 Z . C = ω B. Cường độ dòng điện hiệu dụng U I . C = ω C. Tổng trở của đoạn mạch 1 Z . C = ω D. Dòng điện qua tụ điện sớm pha hơn u một góc 2 π . 13. Dòng điện xoay chiều o i I cos t= ω chạy qua một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Điều nào sau đây là đúng? A. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm o U LI .= ω B. Cảm kháng L Z L.= ω C. Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm o u LI cos t 2 π   = ω ω −  ÷   . D. Đơn vị của cảm kháng là Henry (H). 14. Đặt một điện áp o 2 u U cos t T π = vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có cuộn cảm. Nếu độ tự cảm của cuộn cảm không đổi thì cảm kháng của cuộn cảm A. nhỏ khi chu kỳ của dòng điện lớn. B. nhỏ khi chu kỳ của dòng điện nhỏ. C. lớn khi chu kỳ của dòng điện lớn. D. không phụ thuộc chu kỳ của dòng điện. 15. Phát biểu nào sau đây sai với mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện có điện dung C, tần số dòng điện là f? A. Điện áp trễ pha 2 π so với cường độ dòng điện. B. Mạch không tiêu thụ công suất. C. Tổng trở của mạch bằng 1 2 fCπ . D. Điện áp giữa hai đầu mạch sớm hay trễ pha so với cường độ dòng điện tùy thuộc vào thời điểm ta xét. 16. Đặt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp một điện áp o u U cos t 3 π   = ω −  ÷   thì dòng điện trong mạch là o i I cos t 3 π   = ω −  ÷   . Đoạn mạch này có A. 1 L C ω > ω . B. 1 L C ω < ω . C. 1 C L ω = ω . D. 1 LC ω = . 17. Có thể làm giảm cảm kháng của một cuộn cảm bằng cách A. giảm tần số của điện áp đặt vào hai đầu cuộn cảm. B. tăng hệ số tự cảm của cuộn cảm. C. tăng cường độ dòng điện qua cuộn cảm. D. giảm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm. 18. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0. C. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch. D. luôn lệch pha 2 π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 19. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện ? A. Cường độ dòng điện qua mạch cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. Cường độ hiệu dụng trong mạch có giá trị không phụ thuộc vào điện trở R. C. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần và tụ điện có giá trị bằng nhau. D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch có giá trị cực đại. 20. Khi đặt điện áp o u U cos t= ω vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm thuần và hai bản tụ điện lần lượt là 40 V, 90 V và 120 V. Giá trị của U o bằng A. 30 V. B. 50 2 V . C. 40 2 V . D. 50 V. 21. Đặt điện áp u U 2cos t= ω vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L thì cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch là i. Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Dòng điện i luôn cùng pha với điện áp u. B. Dòng điện i luôn ngược pha với điện áp u. C. Ở cùng thời điểm, điện áp u chậm pha 2 π so với dòng điện i. D. Ở cùng thời điểm, dòng điện i chậm pha 2 π so với điện áp u. 22. Trong mạch điện xoay chiều, điện năng không tiêu thụ trên A. cuộn cảm thuần. B. điện trở. C. nguồn điện. D. động cơ điện. 23. Có thể làm tăng cảm kháng của một cuộn dây bằng cách A. tăng chu kỳ của điện áp đặt vào hai đầu cuộn dây. B. tăng hệ số tự cảm của cuộn dây. C. giảm cường độ dòng điện qua cuộn dây. D. tăng điện áp giữa hai đầu cuộn dây. 24. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, L là cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Điện trở thuần R 100= Ω . Điện áp hai đầu mạch ( ) u 200cos100 t V= π . Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn cảm thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại là A. =I 2 A . B. =I 2 A . C. =I 0,5 A . D. = 1 I A 2 . 25. Một dòng điện xoay chiều có cường độ ( ) i 2cos 100 t A 2 π   = π +  ÷   . Chọn phát biểu sai khi nói về i. A. Tại thời điểm t = 0,015 s cường độ dòng điện cực đại. B. Pha ban đầu bằng 2 π . C. Tần số dòng điện là 50 H Z . D. Cường độ hiệu dụng bằng 2 A. 26. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp ( ) u 220 2cos t V= ω . Biết điện trở thuần của mạch là = ΩR 100 . Khi ω thay đổi thì công suất tiêu thụ cực đại của mạch là A. 484 W. B. 220 W. C. 242 W. D. 440 W. 27. Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, dòng điện sớm pha 2 π so với điện áp. B. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, dòng điện trễ pha 2 π so với điện áp. C. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm, dòng điện chậm pha 2 π so với điện áp. D. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần thì dòng điện luôn cùng pha với điện áp. 28. Trong các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ người ta nâng cao hệ số công suất nhằm A. giảm cường độ dòng điện. B. tăng cường độ dòng điện. C. tăng công suất tỏa nhiệt. D. giảm công suất tiêu thụ. 29. Đặt một điện áp ( ) u 220 2cos t V= ω vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh có = ΩR 110 . Khi hệ số công suất của đoạn mạch lớn nhất thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 440 W. B. 115 W. C. 172,7 W. D. 460 W. 30. Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh khi điện dung của tụ điện thay đổi và thỏa điều kiện 1 L C ω = ω thì A. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần đạt cực đại. B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và cuộn cảm thuần bằng nhau. C. tổng trở của mạch có giá trị lớn nhất. D. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần đạt cực đại. 31. Câu nào sau đây nói về máy biến áp là sai? A. Trong máy biến áp, cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. B. Máy biến áp có thể biến đổi điện áp đã cho thành điện áp thích hợp với nhu cầu sử dụng. C. Máy biến áp có vai trò lớn trong việc truyền tải điện năng đi xa. D. Máy biến áp có thể biến đổi điện áp của dòng điện không đổi. 32. Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở = ΩR 100 , tụ điện 4 10 C F − = π và cuộn cảm thuần = π 2 L H mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp ( ) u 200cos100 t V= π . Cường độ hiệu dụng trong mạch là A. 2 A. B. 1,4 A. C. 1 A. D. 0,5 A. 33. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với độ tự cảm = π 1 L H có biểu thức ( )   π = π +  ÷   u 200 2cos 100 t V 3 . Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch A. ( )   π = π −  ÷   i 2 2cos 100 t A . 6 B. ( )   π = π +  ÷   5 i 2 2cos 100 t A . 6 C. ( )   π = π +  ÷   i 2 2cos 100 t A . 6 D. ( )   π = π −  ÷   i 2cos 100 t A . 6 34. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều là ( ) u 100 2cos 100 t V 6 π   = π −  ÷   , cường độ dòng điện qua mạch là ( ) i 4 2cos 100 t A 2 π   = π −  ÷   . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó là A. 200 W. B. 800 W. C. 400 W. D. Một giá trị khác. 35. Khi cho dòng điện xoay chiều có biểu thức o i I cos t= ω qua mạch điện chỉ có tụ điện thì điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện A. trễ pha 2 π đối với i. B. sớm pha 2 π đối với i. C. cùng pha với i. D. sớm pha hay trễ pha so với i tùy theo giá trị điện dung C. 36. Dòng điện xoay chiều ( ) ( ) i 2cos 100 t A= π chạy qua cuộn cảm thuần có độ tự cảm =L 0,318 H . Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm sẽ là A. ( )   π = π +  ÷   u 100 2cos 100 t V . 2 B. ( )   π = π +  ÷   u 100cos 100 t V . 2 C. ( )   π = π −  ÷   u 100 2cos 100 t V . 2 D. ( ) ( ) = πu 100cos 100 t V . 37. Trong đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha khi A. trong đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. B. công suất của đoạn mạch đạt cực đại. C. điện trở thuần bằng cảm kháng. D. điện trở thuần bằng dung kháng. 38. Đoạn mạch điện xoay chiều RLC có = ΩR 100 ; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm = π 1 L H ; tụ điện có điện dung − = π 4 10 C F 2 mắc nối tiếp. Tần số của dòng điện f = 50Hz. Tổng trở của đoạn mạch A. Ω100 2 . B. Ω100 . C. Ω200 . D. Ω50 2 . 39. Dung kháng của tụ điện A. tỉ lệ thuận với tần số của dòng điện qua nó. B. tỉ lệ thuận với điện dung của tụ. C. tỉ lệ nghịch với cường dộ dòng điện qua nó. D. tỉ lệ thuận với chu kỳ của dòng điện qua nó. 40. Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R U 120 V= , điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần L U 100 V= , điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện C U 150 V= , thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch sẽ là A. 164 V. B. 170 V. C. 370 V. D. 130 V. 41. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều có dạng ( )   π = π +  ÷   u 120cos 100 t V 6 , dòng điện qua đoạn mạch khi đó có biểu thức ( ) i cos 100 t A 6 π   = π −  ÷   . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng A. 60 W. B. 30 W. C. 120 W. D. 52 W. 42. Một mạch điện xoay chiều gồm một điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm = π 0,16 L H , tụ điện có điện dung − = π 5 2,5.10 C F mắc nối tiếp. Tần số dòng điện qua mạch là bao nhiêu thì có cộng hưởng xảy ra? A. 50 Hz. B. 250 Hz. C. 60 Hz. D. 25 Hz. 43. Một máy biến áp lý tưởng, cuộn thứ cấp có 120 vòng dây mắc vào điện trở thuần = ΩR 110 , cuộn sơ cấp có 2400 vòng dây mắc với nguồn xoay chiều có điện áp 220 V. Cường độ dòng điện qua điện trở là A. 1 A. B. 0,2 A. C. 0,1 A. D. 2 A. 44. Dòng diện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm L có biểu thức   π = ω +  ÷   o i I cos t 4 , điện áp ở hai đầu cuộn dây có biểu thức A.   π = ω ω +  ÷   o 3 u L I cos t . 4 B. = ω ω o u L I cos t. C.   π = ω ω +  ÷   o u L I cos t . 2 D.   π = ω −  ÷ ω   o I u cos t . L 4 45. Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có = ΩR 100 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được và tụ điện C 31,8 F= µ . Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch ( )   π = π +  ÷   u 200 2cos 100 t V . 4 Khi L = L’ thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại. Giá tri cực đại đó là A. 200V. B. 400V. C. 282V. D. 100V. 46. Hệ số công suất của các thiết bị điện dùng dòng điện xoay chiều A. cần có trị số lớn để ít hao phí điện năng do tỏa nhiệt. B. cần có trị số nhỏ để tiêu thụ ít điện năng. C. cần có trị số lớn để tiêu thụ ít điện năng. D. không ảnh hưởng gì đến sự tiêu hao điện năng. 47. Trong một máy biến áp, số vòng dây và cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp và thứ cấp là 1 1 N ;I và 2 2 N ;I . Khi bỏ qua hao phí điện năng trong máy biến áp, ta có A. 2 1 1 2 I N I N = . B. 2 2 1 1 I N I N = . C. 2 2 2 1 1 N I I N   =  ÷   . D. 2 1 2 1 2 N I I N   =  ÷   . 48. Dòng điện xoay chiều có tần số góc ω qua đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và một tụ điện có điện dung C nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện trong mạch, vậy ta có thể kết luận A. ω >LC 1. B. ω > 2 LC 1. C. LC 1ω< . D. 2 LC 1ω < . 49. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu một pha của một máy phát điện xoay chiều ba pha là 220 V. Trong cách mắc hình sao,điện áp hiệu dụng giữa hai dây pha là A. 220 V. B. 311 V. C. 381 V. D. 660 V. 50. Nhận xét nào sau đây về máy biến áp là không đúng? A. Máy biến áp có thể tăng điện áp. B. Máy biến áp có thể giảm điện áp. C. Máy biến áp có thể thay đổi tần số dòng điện xoay chiều. D. Máy biến áp có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện. 51. Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp là 2200 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6 V. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là A. 85 vòng. B. 30 vòng. C. 42 vòng. D. 60 vòng. 52. Một máy biến áp có số vòng dây ở cuộn sơ cấp là 3000 vòng, ở cuộn thứ cấp là 500 vòng, được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz, khi đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12 A. Cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp là A. 2,00 A. B. 1,41 A. C. 2,83 A. D. 72,0 A. 53. Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có 4 L H= π ; 4 10 C F 2 − = π và điện trở R. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch sớm pha o 60 so với dòng điện . Điện trở R có [...]... đổi điện áp của dòng điện xoay chiều B biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều C làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều D biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều 152 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp 0, 4 gồm điện trở thuần 30 Ω , cuộn cảm thuần có độ tự cảm ( H ) và tụ điện có điện dung thay đổi π được Điều chỉnh điện. .. đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C Nếu dung kháng ZC bằng R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn π π A chậm pha so với điện áp ở hai đầu tụ điện B chậm pha so với điện áp ở hai đầu tụ điện 2 4 π π C nhanh pha so với điện áp ở hai đầu tụ điện D nhanh pha so với điện áp ở hai đầu tụ điện 2 4 74 Đặt điện áp u = U 2cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C... mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, thì đoạn mạch này gồm A tụ điện và biến trở B điện trở thuần và cuộn cảm C điện trở thuần và tụ điện D cuộn dây thuần cảm và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng 148 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết điện áp... 143 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ điện Biết π điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch Mối liên hệ giữa 2 điện trở thuần R với cảm kháng ZL của cuộn dây và dung kháng ZC của tụ điện là 2 2 A R = ZL ( ZC − ZL ) B R = ZC ( ZC − ZL ) C Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống gồm ba dòng điện xoay chiều một pha, lệch... của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng A 160 V B 100 V C 250 V D 150 V 153 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và điện áp giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau Độ lệch pha của điện áp... đầu điện trở R thì giá trị điện dung của tụ điện là 10 −3 10 −4 10 −4 A B C D 3,18 µF F F F π 2π π 61 Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là A gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn B gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn C chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều D ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều 62 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây, mắc vào mạng điện. .. cường độ dòng điện tức thời chạy trong cuộn cảm là i Tại cùng một thời điểm thì π A dòng điện i cùng pha với điện áp u B dòng điện i trễ pha so với điện áp u 2 π C dòng điện i sớm pha so với điện áp u D dòng điện i ngược pha với điện áp u 2 83 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp u = U o cos2πft Biết điện trở thuần R, độ tự cảm L của cuộn cảm, điện dung C của tụ điện và Uo có... bằng π π so với điện áp u B trễ pha góc khác so với điện áp u 2 2 π π C sớm pha góc khác so với điện áp u D sớm pha góc so với điện áp u 2 2 88 Động cơ điện xoay chiều là thiết bị điện biến đổi A điện năng thành quang năng B điện năng thành cơ năng C cơ năng thành nhiệt năng D điện năng thành hóa năng 89 Đặt điện áp u = U 2cos100πt ( V ) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Biết điện trở thuần... 30 V Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm bằng A 10 V B 30 V C 40 V D 20 V 98 Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì π A cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 2 π B cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 2 C dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch D tần số của dòng điện. .. 100 2 Ω D 100 3 Ω 110 Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ π  điện Khi đặt điện áp u = U o cos  ωt + ÷ lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức 6  π  i = Io cos  ωt − ÷ Đoạn mạch AB chứa 3  A tụ điện B cuộn dây có điện trở thuần C cuộn cảm thuần D điện trở thuần 111 Đặt điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được vào . Đề cương ôn tập Vật lý lớp 12 năm học 2010-2011 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU  I/. Đại cương về dòng điện xoay chiều 1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn. đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, dòng điện sớm pha 2 π so với điện áp. B. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện, dòng điện trễ pha 2 π so với điện áp. C. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ. số dòng điện lớn. C. chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều. D. ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều. 62. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng dây, mắc vào mạng điện xoay chiều