Bài tập nâng cao về dòng điện xoay chiều

Bài tập nâng cao về dòng điện xoay chiều. Với những hướng dẫn và lời giải chi tiết về dòng điện xoay chiều trong môn vật lý. Hy vọng sẽ cung cấp những kiến thức hữu ích cho bạn trong quá trình ôn thi vào các trường đại học, cao đẳng trong năm tới.

biên son: N. A.Vit tel: 01635783306 1 Bài tập tổng hợp chương III: Dòng Xoay Chiều Biên son: N. A. Vit 1. Mắc đin áp u = 200 2cos(100πt) vào hai đầu đon mch AB như hình vẽ: với R = 150 Ω, cuộn thuần cảm L = 3 π (H) , C = 200 π 3 (μF) Viết biểu thức của u MN , u AM , u AM , u BN , u AN , u BM. 2. Cho mch RLC có R = 50 Ω, cuộn thuần cảm L = 1 π (H). Khi mắc vào hai đầu mch đin áp u = 100 2cos(100πt) thì công suất trung bình trong mch đt giá trị cực đi. Tính C và P max . 3. Mắc đin áp u = U o cos100πt (U o ko đổi) vào hai đầu đon mch gồm tụ C, cuộn thuần cảm L = 250 π (mH), biến trở R mắc nối tiếp. Biết khi R = 75 Ω thì công suất trung bình trong mch đt giá trị cực đi. Tính C và P max . 4. Cho mch đin như hình vẽ: Biết u AB = 200 2cos(100πt) (V), U AM = 50 2 (V), U MN = 50 2 (V), U NB = 100 2 (V). Tính h số công suất của đon mch AB và của đon mch MN. 5. Cho đon mch giống như hình vẽ ở bài 4 với L = 0.4 π (H), C = 10 -4 π (F) mắc vào đin áp xoay chiều u = U o cos(100πt) thì giá trị hiu dụng của cường độ dòng đin trong mch là I. Biết P AM = 100 W, P MN = 60 W. H số công suất của mch AB là 0,8. Tính I và U o . 6. Cho đon mch gồm đin trở R mắc nối tiếp với cuộn dây. Khi mắc hai đầu đon mch vào đin áp không đổi 40 (V) thì cường độ dòng đin trong mch là 2 (A). Sau đó mắc hai đầu mch vào đin áp u = 200cos(100πt) (V) thì cường độ dòng đin có giá trị hiu dụng là 5 (A), công suất trên cuộn dây là 125 (W). Tính giá trị của đin trở R và độ tự cảm của cuộn dây. 7. Cho đin áp u = 26 2cos(100πt) mắc vào hai đầu đon mch RLC thì cho giá trị hiu dụng của cường độ dòng đin và công suất trên mch lần lượt là 2 (A) và 48 (W). Sau đó người ta nối tắt hai bản tụ đin thì công suất trên mch vẫn bằng 48 (W). Tính L và C. 8. Cho đon mch như hình vẽ mắc vào đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng và tần số không đổi. với U AB = 100 (V), U MB = 50 3 (V), I = 1 (A). Cho biết u AM lch pha π 2 với u MB và h số công suất của đon mch AM là 0,6: a. Tính công suất của đon mch AM b. Tính công suất của đon mch MB c. Tính h số công suất của mch AB biên son: N. A.Vit tel: 01635783306 2 9. Mắc đin áp u = 120cosωt (V) vào hai đầu đon mch như hình vẽ: Biết ω 2 .L.C = 2 (cuộn dây thuần cảm) a. Tính U MB b. Cho biết u MB lch pha π 2 với u AB , hãy tính U AN . (đa:60 5 V) 10. Mắc đin áp u = U o cos2πft (U o ko đổi, f thay đổi) vào đon mch RLC. Khi tần số là f 1 = 15 Hz thì Z L = 18 Ω, Z C = 50 Ω. Khi tần số là f 2 thì đin áp hai đầu đon mch cùng pha với cường độ dòng đin. Tính f 2 . 11. Mắc nối tiếp đon mch AM với đon mch MB, rồi mắc hai đầu AB vào đin áp u = U o cosωt (U o ,ω ko đổi). So với cường độ dòng đin u AM sớm pha π 6 và u MB trễ pha π 4 . Tính U o . 12. Mắc đin áp u = U o cosωt (U o ,ω ko đổi) vào đon mch như hình vẽ: với ω 2 .L.C = 1 2 (cuộn dây thuần cảm), U AM = 100 3 (V), u AN lch pha 2π 3 với u AB . Đố em tính được U o . 13. Mắc đin áp u = 120cos100πt vào hai đầu một đon mch thì cường độ dòng đin trong mch có giá trị cực đi là 2 (A). Biết ti thời điểm t (s), đin áp u = 0 và đang tăng; ti thời điểm t + 1 600 (s), cường độ dòng đin trong mch đt giá trị cực đi. Tính công suất trung bình của cả đon mch. 14. Đặt đin áp u = 220 2cos(100πt) (V) vào hai đầu đon mch mắc nối tiếp gồm đin trở R = 20 Ω, cuộn thuần cảm L = 0.8 π (H) , C = 10 -3 6π (μF) . Khi đin áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị 440 (V), hãy tính: a, độ lớn của đin áp tức thời giữa hai đầu đin trở b, giá trị của đin áp tức thời giữa hai bản tụ. 15. Mắc đin áp xoay chiều u = 120cosωt (V) vào hai đầu một qut đin. a. Biết qut đin chỉ chy khi đin áp có độ lớn không nhỏ hơn 60 3 (V), hãy tính thời gian qut chy trong 1 phút. b. Biết h số công suất của qut đin là 1, hãy tính số lần dòng đin đổi chiều trong 1 phút. 16. Mắc cuộn sơ cấp của máy biến áp vào đin áp hiu dụng là 100 (V), thì đin áp hiu dụng ở cuộn thứ cấp là 200 (V). Giữ nguyên đin áp hiu dụng ở cuộn sơ cấp, tăng số vòng dây của cuộn thứ cấp thêm 30 vòng thì đin áp hiu dụng ở cuộn thứ cấp là 250 (V). Tính số vòng dây ban đầu của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp. 17. Cho dòng xoay chiều có cường độ hiu dụng là 2 (A) qua cuộn sơ cấp của một máy biến áp thì cường độ hiu dụng trên cuộn thứ cấp là 8 (A). Biết hai cuộn sơ cấp và thứ cấp hơn kém nhau 80 vòng dây. Tính số vòng dây của hai cuộn. 18. Người ta truyền một công suất đin năng là 10 kW trên đường dây tải đin có đin trở tổng cộng là 20 Ω với đin áp của máy phát là U. Biết rằng nếu tăng gấp đôi đin áp của áp máy phát thì hiu suất truyền tải tăng thêm 15 %. Tính U. biên son: N. A.Vit tel: 01635783306 3 19. Một động cơ có h số công suất là 0,8 được mắc vào đin áp hiu dụng là 200 (V) thì cho cường độ hiu dụng là 0,5 (A), và hiu suất động cơ là H. Sau đó người ta làm cho công suất tỏa nhit trên dây quấn động cơ giảm đi 2 lần thì hiu suất động cơ tăng thêm 8%. Hãy tính giá trị H của hiu suất động kơ ban đầu. 20. Trong một máy phát đin xoay chiều một pha, suất đin động cảm ứng trong khung dây có biểu thức là e = 120cos(ωt + π 6 ) (V). a. Hãy tính góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây với véc tơ cảm ứng từ ti thời điểm ban đầu. b. Biết rằng khi suất đin động cảm ứng có giá trị 60 3 (V) thì từ thông qua khung dây có độ lớn là 0.06 π (Wb). Tính tần số của dòng xoay chiều. c. Biết phần cảm quay đều với tốc độ 1500 (vòng/phút), hãy tính số cặp cực nam châm của phần cảm. (Cho giá trị của tần số tính được ở câu b) 21. Một máy phát đin xoay chiều một pha nối với mch tiêu thụ gồm đin trở và cuộn dây thuần cảm. Khi roto quay với tốc độ n 1 = 3n (vòng/phút) thì cường độ hiu dụng và h số công suất của mch lần lượt là 0,6 (A) và 0,5. Khi roto quay với tốc độ n 2 = n (vòng/phút) thì cường độ hiu dụng trong mch là bao nhiêu? Coi đin trở của các cuộn dây trong máy phát ko đáng kể. 22: Mắc nối tiếp một qut đin xoay chiều với một tụ đin, rồi mắc hai đầu đon mch này vào đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng 160V. Biết qut đin có các giá trị định mức 200V-128W và khi hot động đúng công suất định mức thì h số công suất của qut đin là 0,8. Khi qut đin này chy đúng công suất định mức thì dung kháng của tụ đin bằng bn? 23. Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một qut đin có các giá trị định mức 180 V – 120 W hot động bình thường dưới đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp một biến trở với qut đin. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 Ω thì đo thấy cường độ dòng đin hiu dụng trong mch là 0,75A và qut đin chy với hiu suất 92,8%. Muốn qut hot động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở có giá trị là bao nhiêu? (đa: 58Ω) (hiu suất của qut = công suất hin ti/ công suất định mức) 24. Mắc đin áp u = U o cos2ωt (U o ko đổi, ω thay đổi) vào hai đầu một đon mch mắc nối tiếp gồm đin trở R = 100 Ω, cuộn thuần cảm có L = 1 π (H) , tụ đin có C ko đổi. Khi ω có giá trị là ω 1 và ω 2 thì cường độ dòng đin trong mch có cùng giá trị là I 12 . Biết rằng ω 2 - ω 1 = 100π (rad/s), đố em tính được I 12 và C. biên son: N. A.Vit tel: 01635783306 4 Lưu ý: - Bài tập chương 3 chiếm hơn 10 câu trong 50 câu của đề thi. Già nửa là các câu tương đối đơn giản có thể làm ngay, phần còn li là các bài phức tp nên để dành làm sau. - Khi học nội dung kiến thức chương 3 có thể chia làm 2 phần: phần mch đin nối tiếp và phần các thiết bị đin (gồm máy phát, động cơ, máy biến áp) - … Yêu cầu: - Áp dụng thành tho 3 phương pháp để giải các bài tập chương 3; nắm vững các kĩ năng chia đẳng thức lấy tỉ l, bin luận theo tỉ l thức, giải h phương trình… - Khi đọc đề cần nhận biết các phần tử có trong mch, dng giá trị của đi lượng xoay chiều mà đề bài cho biết. Với các đề bài phức tp, phải đọc kĩ và bao quát được đề bài. - Áp dụng 2 thao tác trực quan là vẽ hình và ghi chép dàn bài: + Vẽ: sơ đồ mch, và giản đồ véc tơ nếu được. + Ghi chép dàn bài: các giá trị đã biết, giá trị cần tính, các công thức liên h. (ghi tất cả các công thức liên h có thể có, từ đó hình dung ra các hướng giải bài toán, rồi chọn hướng khả thi nhất) - …. biên son: N.A.Vit edited: 28/11/13 . trị của đi lượng xoay chiều mà đề bài cho biết. Với các đề bài phức tp, phải đọc kĩ và bao quát được đề bài. - Áp dụng 2 thao tác trực quan là vẽ hình và ghi chép dàn bài: + Vẽ: sơ đồ. dòng xoay chiều. c. Biết phần cảm quay đều với tốc độ 1500 (vòng/phút), hãy tính số cặp cực nam châm của phần cảm. (Cho giá trị của tần số tính được ở câu b) 21. Một máy phát đin xoay chiều. biên son: N. A.Vit tel: 01635783306 1 Bài tập tổng hợp chương III: Dòng Xoay Chiều Biên son: N. A. Vit 1. Mắc đin áp u = 200 2cos(100πt) vào hai đầu