Sưu tầm và biên soạn :Nguyễn Văn Cư Website: http://proton.violet.vn/ Tuyển chọn các bài toán điện xoay chiều trong các kỳ thi HSG 1- (kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 12 - Vòng 1 (tỉnh thái nguyên ) Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây có độ tự cảm L = 1,5/* (H), điện trở thuần R 0 ; tụ có điện dung C = 2.10 -4 /9*(F) Hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm A và M lệch pha một góc 5*/6 so với hiệu điện thế giữa hai điểm M và N, đồng thời hiệu điện thế giữa hai điểm A và M có biểu thức u AM = 100*6sin(100*t + */6)(V). Công suất tiêu thụ của cả mạch là P = 100*3(W). a/Tính R 0 ; R. b/Viết biểu thức tức thời của hiệu điện thế giữa hai điểm AB. 2- Đề thi chọn đội tuyển dự thi hsg quốc gia lớp 12 Sở Gd&Đt Nghệ an Bài 5 (4 điểm) Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết u AB = 180 2 sin(100t) (V), R 1 = R 2 = 100 , cuộn dây thuần cảm có L = H 3 , tụ điện có điện dung C biến đổi được. 1. Tìm C để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm M, N đạt cực tiểu. 2. Khi C = 100 F 3 , mắc vào M và N một ampe kế có điện trở không đáng kể thì số chỉ ampe kế là bao nhiêu? 3- Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh bắc giang Môn Vật lý 12 - THPT Năm học 2006 – 2007 Câu 4 (3 điểm): Đặt hiệu điện thế 100sin275u t (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một tụ điện. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn lần lượt đo hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và của tụ điện ta được U Cd = 100 (V) và U C = 35 (V). Biết L = 1 2 (H). Xác định điện dung của tụ điện và viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch. 4- Kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh nghệ an Bài 4(2,5 điểm) Một ampe kế nhiệt có điện trở không đáng kể mắc vào mạch để đo giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều trong mạch điện như hình 3. Khi khóa K đóng, ampe kế chỉ I 1 =1A. Khi khóa K ngắt thì ampe kế chỉ bao nhiêu? Điốt là lý tưởng, R là điện trở thuần. 5- KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT TINH GIA LAI Bài 6 (4 điểm) Cho mạch điện xoay chiều (hình vẽ), các dụng cụ đo là lý tưởng, bỏ qua điện trở các dây nối, đặt vào hai đầu U ~ L C V V 1 V 2 A A B M N R C L,R 0 B R 1 M L A C N R 2 (Hình 5) Sưu tầm và biên soạn :Nguyễn Văn Cư Website: http://proton.violet.vn/ Tuyển chọn các bài toán điện xoay chiều trong các kỳ thi HSG mạch một hiệu điện thế xoay chiều với tần số f và giá trị hiệu dụng không đổi là U thì Ampe kế chỉ 0,2A, vôn kế chỉ 160V; chỉ 56V; chỉ 120V. Khi thay đổi tần số đến giá trị f m = 39,8Hz thì cường độ trên mạch đạt giá trị cực đại. Hãy xác định giá trị hệ số tự cảm L, điện dung C, và tần số f. 6- Kỳ thi học sinh giỏi lớp 12 TỈNH Vĩnh Phúc Bài3: Cho mạch điện (hình 3). Tụ điện có điện dung C=1F ban đầu không mang điện, điện trở R=10, nguồn điện có suất điện động E=20V có điện trở trong không đáng kể. Điốt D có đường đặc trưng Vôn-Ampe (hình 4), với I o =1A, U o =10V. Bỏ qua điện trở dây nối và khoá K. Tính tổng nhiệt lượng toả ra trên R sau khi đóng K. 7- kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 12 - Vòng 2 tỉnh thái nguyên Bài 5: (Dao động điện) Cho mạch điện như hình 4. Biết u AB = U )(100sin2 Vt ; R 1 = R 2 = R; L 1 = L 2 = L = H 1 . Các cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm NB lệch pha 2 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai điểm AB. Tính R và tổng trở của mạch AB. 8- SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH DAKLAK BÀI 3 : ( 3,0 điểm ) Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ (h.1). Hiệu điện thế xoay chiều hai đ ầu mạch có biểu thức : u = U 0 .sin100t (V), bỏ qua điện trở các dây nối. Các hiệu điện thế hiệu dụng: U AN = 300 (V) , U MB = 60 3 (V). Hiệu điện thế u AN lệch pha so với u MB một góc 2 . Cuộn dây có hệ số tự cảm 1 L 3 (H) với đi ện trở r, điện dung của tụ điện 3 3.10 C = 16 (F). 1) Tính điện trở r. 2) Viết biểu thức hiệu điện thế u AN. V 2 V 1 V A R (h .1) L , r C A B M N L 1 R 1 R 2 L 2 M B A N Hình 4 K C R D E Hình 3 Sưu tầm và biên soạn :Nguyễn Văn Cư Website: http://proton.violet.vn/ Tuyển chọn các bài toán điện xoay chiều trong các kỳ thi HSG 9- KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG Câu 5: (Điện xoay chiều) Mạch điện xoay chiều gồm 3 phần tử : điện trở thuần R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ có điện dung C mắc nối tiếp như hình vẽ (1). Biết u AN nhanh pha so với u MB và MBAN tan2tan Nếu mắc mạch lại như hình vẽ (2) thì cường độ hiệu dụng qua mạch chính là bao nhiêu? Biết dung kháng Z C = 50 và điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là 100V. 10- KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN LỚP 12 - MÔN: VẬT LÍ – (Vòng 2) TỈNH THÁI NGUYÊN Bài 3 (Điện xoay chiều) Mạch điện như hình vẽ bên. Biết R = 50Ω, cuộn dây thuần cảm L = 1 H 2 , tụ 3 2 10 C F 5 , AB u 100 2sin100 t (V). a/ Với 4 1 10 C F . Thay thế đoạn mạch hỗn hợp trên bằng một đoạn mạch nối tiếp tương đương và tính công suất tiêu thụ của mạch. b/ Thay đổi C 1 , tính giá trị cực đại của hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu C 1 . 11- KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT BÌNH THUẬN u X Y Z A M N B (hình 1) u Z A B (hình 2) X Y D A B R C 1 C 2 L M Sưu tầm và biên soạn :Nguyễn Văn Cư Website: http://proton.violet.vn/ Tuyển chọn các bài toán điện xoay chiều trong các kỳ thi HSG Bài 4 : (5 điểm) Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ : Hai đầu A, B của mạch điện nối với một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng không đổi U AB = 100 V và có tần số f thay đổi được. Hai vôn kế xoay chiều V 1 và V 2 có điện trở rất lớn (coi như lớn vô cùng), ampe kế A và dây nối có điện trở không đáng kể. 1. Mắc vào hai chốt A và D một tụ điện có điện dung C và mắc vào hai chốt D, E một cuôn cảm có độ tự cảm L, điện trở R và cho tần số f = f 0 = 250 Hz. Người ta thấy V 1 chỉ U 1 = 200 (V), vôn kế V 2 chỉ U 2 = 100 3 (V), ampe kế chỉ 1 (A). Tính các giá trị C, L, R của mạch. 2. Thay hai linh kiện trên bằng hai linh kiện khác (thuộc loại điện trở, tụ điện, cuộn cảm) thì số chỉ của các dụng cụ đo vẫn như trước và hơn nữa khi thay đổi tần số f của nguồn điện thì số chỉ của ampe kế giảm đi. a. Hỏi đã mắc các linh kiện nào vào các chốt nói trên và giải thích tại sao ? Tìm các giá trị R / , L / , C / (nếu có) của mạch và độ lệch pha giữa u AD và u DE . b. Giữ nguyên tần số f = f 0 = 250 Hz và mắc thêm hai linh kiện nữa giống hệt hai linh kiện của câu 2a vào mạch. Hỏi phải mắc thế nào để thỏa mãn; số chỉ của các vôn kế vẫn như trước, nhưng số chỉ của ampe kế giảm đi một nửa. Trong trường hợp đó, nếu thay đổi tần số f của nguồn điện thì số chỉ của ampe kế thay đổi như thế nào ? 11- Kì thi chọn học viên giỏi tỉnh Nghệ An VậT Lý lớp 12 bổ túc THPT Bài 3. (6,0 điểm) Cho mạch điện xoay chiều R,L,C như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, ban đầu tụ điện có điện dung C 0 . Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế có biểu thức )(100sin2220 Vtu AB . Bỏ qua ảnh hưởng của ampe kế và dây nối. Khi K 1 đóng, K 2 ngắt thì ampe kế chỉ I 1 = 2,2A. Khi K 1 và K 2 đều ngắt, ampe kế chỉ 2 I = A21,1 , dòng điện đi qua đoạn mạch chậm pha hơn hiệu điện thế u AB một góc là /4. Xét khi K 1 và K 2 đều ngắt: a) *Tìm tổng trở của đoạn mạch. Tìm điện trở R, độ tự cảm L, điện dung 0 C . * Lập biểu thức hiệu điện thế hai đầu ống dây L. b) Thay đổi giá trị điện dung của tụ điện, khi điện dung của tụ điện có giá trị C 1 thì hiệu điện thế hai đầu ống dây đạt cực đại. Tìm C 1 và công suất tiêu thụ của đoạn mạch lúc này. A A B R L C K 1 K 2 M N Hình 1 . Tuyển chọn các bài toán điện xoay chiều trong các kỳ thi HSG 1- (kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 12 - Vòng 1 (tỉnh thái nguyên ) Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây có độ tự cảm L = 1, 5/* (H),. Vôn-Ampe (hình 4), với I o =1A, U o =10 V. Bỏ qua điện trở dây nối và khoá K. Tính tổng nhiệt lượng toả ra trên R sau khi đóng K. 7- kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 12 - Vòng 2 tỉnh thái nguyên. điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là 10 0V. 1 0- KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN LỚP 12 - MÔN: VẬT LÍ – (Vòng 2) TỈNH THÁI NGUYÊN Bài 3 (Điện xoay chiều) Mạch điện như hình vẽ bên. Biết