Chuyên đề biến đổi tần số trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp

Thay đổi tần số để hiệu điện thế không phụ thuộc vào RVí dụ 1:Chuyên Bến Tre-2011: Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt dưới điện áp x

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC

TRƯỜNG THPT TAM DƯƠNG



-CHUYÊN ĐỀ BIẾN ĐỔI TẦN SỐ TRONG MẠCH ĐIỆN

XOAY CHIỀU RLC MẮC NỐI TIẾP

Tác giả : Phạm Minh Khoa Chức vụ : Tổ trưởng –Tổ vật lí –CN Đơn vị công tác : Trường thpt Tam Dương

Số tiết bồi dưỡng :06

Năm học 2013- 2014

1

A PHƯƠNG PHÁP CHUNG:

Khi giải bài toán tìm cực trị trong đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh ta áp dụng

một số kiến thức sau 1 đẳng thức Cô si:

( a, b dương).

( a, b, c dương)

- Dấu bằng xảy ra khi các số bằng nhau

- Khi tích hai số không đổi, tổng nhỏ nhất khi hai số bằng nhau

- Khi tổng hai số không đổi, tích hai số lớn nhất khi hai số bằng nhau

2 Tam thức bậc hai:

+ Nếu a > 0 thì ymin tại đỉnh pa rabol

+ Nếu a < 0 thì ymax tại đỉnh parabol

+Nếu thì phương trình có hai nghiệm phân biệt

3.Khảo sát hàm số:

- Dùng đạo hàm

- Lập bảng xét dấu để tìm giá trị cực đại, cực tiểu

4.Giá trị cực đại hàm số sin hoặc cosin:

3 Thay đổi có 2 giá trị cho cùng giá trị i, U R , P,

4 Thay đổi tần số và hiện tượng cộng hưởng

5 Thay đổi tần số ; mối liên hệ giữa

6 Thay đổi tần số liên quan đến điện áp

7 Thay đổi tần số với tìm các đại lượng liên quan

2

8 Thay đổi tần số để hiệu điện thế không phụ thuộc vào R

Ví dụ 1:(Chuyên Bến Tre-2011): Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở

thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệudụng không đổi U = 120 V và có tần số thay đổi được Khi tần số là f1 thì điện áp hiệudụng ở hai đầu R là UR = 120 V Khi tần số là f2 thì cảm kháng bằng 4 lần dung kháng Tỉ

số là :

HD: 1 f = f1; uR = u = 120 (V) -> ZL1 = ZC1 2

Ví dụ 2: (Lê Lợi – Quảng Trị-2012): Mạch điện gồm ba phân tử có tần số cộng

tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng của mạch sẽ là

3

Câu 2(Chuyên Amsterdam-HN-2012): Dung kháng của một đoạn mạch RLC nối tiếp

có giá trị nhỏ hơn cảm kháng Ta làm thay đổi chỉ một trong các thông số của đoạn mạchbằng cách nêu sau đây Cách nào có thể làm cho hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra?

C Giảm điện trở của đoạn mạch D Giảm tần số dòng điện

Câu3(Chuyên LêQúyĐôn-QuảngTrị-2013): Đặt điện áp u = có  thay đổiđược vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Khi  = 0 thì trong mạch xảy ra cộng hưởngđiện Với các giá trị 1 = 20, 2 = 0, 3 = 0,50, 4 = 0,250, tần số góc  bằng giátrị nào thì có công suất tiêu thụ của đoạn mạch lớn hơn công suất ứng với giá trị còn lại

A 4. B 2. C 3. D 1.

Câu 4(Chuyên KHTN-2013): Đặt vào hai đầu mạch điện xoay chiều RCL mắc nối tiếp

một điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điệnthì:

A Điện áp hiệu dụng trên điện trở nhận giá trị cực đại

B Điện áp hiệu dụng trên tụ điện nhận giá trị cực đại

C Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thuần nhận giá trị cực đại

D Điện áp hiệu dụng trên hai đầu đoạn mạch gồm điện trở và tụ điện đạt giá trị cực đại

Câu 5(Hoành Bồ-Quảng Ninh-2010): Mạch RLC có R = 30, L = H, C =

F Mắc đoạn mạch đó vào nguồn điện có tần số ω thay đổi được Khi ω biến thiên từ 50π(rad/s) đến 150π (rad/s) thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch biến thiên nhưthế nào?

A Tăng B Tăng lên rồi giảm C Giảm D Giảm xuống rồi tăng Câu 6(Chuyên Nguyễn Huệ-2011): Một mạch điện xoay chiều R1L1C1 không phân nhánh có tần số cộng hưởng 1=50 (rad/s) và mạch điện xoay chiều R2L2C2 không phân nhánh có tần số cộng hưởng 2, biết 1 = 2 Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần

số cộng hưởng của mạch sẽ là có độ ℓớn là :

A = 150 (rad/s) B = 75(rad/s) C = 100 (rad/s) D = 50

(rad/s)

Câu 7(Chuyên Nguyễn Huệ-2011): Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn

mạch điện áp u=U0cos(2πft) (V) với f thay đổi được Khi f0=75Hz thì thấy cường độ dòngđiện hiệu dụng trong mạch cực đại và ZL=100Ω Khi tần số có giá trị f’ thì thấy dungkháng ZC’=75Ω Tần số f’ là :

A 75 Hz B 75 Hz C 100 Hz D 50 Hz

Câu 8: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, các đại lượng R, L và C không đổi Đặt vào

hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 (V), tần số dòngđiện thay đổi được Điều chỉnh tần số để điện áp hiệu dụng trên điện trở cực đại, giá trịcực đại đó bằng

A 200 (V) B 200 (V) C 100 (V) D 200V

Câu 9: Một đoạn mạch nối tiếp gồm một điện trở R = 1000 , một tụ điện với điệndung C = 1 F và một cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm L = 2H Điện áp hiệu dụng giữahai đầu đoạn mạch giữ không đổi, thay đổi tần số góc của dòng điện Với tần số góc bằngbao nhiêu thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây cực đại?

A 103 rad/s B 103 rad/s C 103/ rad/s D 20 103 rad/s

Câu 10(Chuyên ĐHSP HN-2013): Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một

điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được Khi tần số là f thì hệ số công suất của đoạn

4

mạch bằng 1 Khi tần số là 2f thì hệ số công suất của đoạn mạch là Mối quan hệ giữa cảm kháng, dung kháng và điện trở thuần của đoạn mạch khi tần số bằng 2f là

A ZL = 2ZC = 2R B ZL = 4ZC = C 2ZL = ZC = 3R D ZL = 4ZC = 3R

Câu 11(CĐ- 2008):Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được vào hai đầu

đoạn mạch RLC không phân nhánh Khi tần số dòng điện trong mạch lớn hơn giátrị1/(2π√(LC))

A hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa

hai đầu đoạn mạch

B hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng

giữa hai bản tụ điện

C dòng điện chạy trong đoạn mạch chậm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn

mạch

D hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa

hai đầu đoạn

Câu 12(CĐ-2010): Đặt điện áp u=U0cost có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạchgồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nốitiếp Khi  < thì

A điện áp hiệu dung giữa hai đầu điện trở thuần R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầuđoạn mạch

B điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa haiđầu 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 áp giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 13(Chuyên Biên Hòa- Hà Nam-2011): Một mạch R,L,C mắc nối tiếp trong đó R =

120 , L = 2/ H và C = 2.10 - 4/ F, nguồn có tần số f thay đổi được Để i sớm pha hơn

u, f cần thoả mãn:

A f < 25Hz B f 12,5Hz C f< 12,5Hz D f > 12,5Hz Câu 14(Chuyên HàTĩnh-2012): Mạch xoay chiều R1, L1, C1 mắc nối tiếp có tần số cộnghưởng f1 Mạch R2, L2, C2 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng f2 Biết C1 = 2.C2; f2 = 2.f1.Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng của mạch là f bằng

Câu 15(Chuyên Thái Nguyên-2013): Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở

thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt dưới điện áp xoay chiều u = 200cos(2πft)

V có tần số thay đổi được Khi tần số là f1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu R là UR = 100

V Khi tần số là f2 thì cảm kháng bằng 4 lần dung kháng Tỉ số f1/f2 là

Câu 16(Chuyên NguyễnQuangDiêu-ĐồngTháp-2013): Một cuộn cảm có điện trở R và

độ tự cảm L ghép nối tiếp với một tụ điện có điện dung C rồi mắc vào mạch điện xoaychiều có tần số f Dùng vôn kế nhiệt đo hiệu điện thế ta thấy giữa hai đầu mạch điện là

U = 37,5 V ; giữa hai đầu cuộn cảm UL = 50 V ; giữa hai bản tụ điện UC = 17,5 V Dùngampe kế nhiệt đo cường độ dòng điện ta thấy I = 0,1 A Khi tần số f thay đổi đến giá trị

fm = 330 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch điện đạt giá trị cực đại Tần số f lúc banđầu là

A 50 Hz B 100 Hz C 60 Hz D 500 Hz.

5

Câu 17(Chuyên ĐHSP-2011) Mạch RLC nối tiếp có R= 100 ; L = Điện ápxoay chiều đặt vào đoạn mạch có biểu thức u = U , trong đó U = const còn f thayđổi được Khi f = f1 = 50 Hz , dòng điện trong mạch nhanh pha so với u Để dòng điệntrong mạch cùng pha so với u thi tần số f phải nhận giá trị f2 bằng

A 25 Hz B 25 Hz C 25 Hz D 50 Hz.

Câu 18 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều u = 100

(V) Điện trở thuần R = 100 Thay đổi f để cường độ dòng điện hiệu dụngtrong mạch đạt giá trị cực đại Cường độ dòng điện cực đại bằng

Câu 19 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều u = 100

(V) Điện trở thuần R = 100 Thay đổi f để cường độ công suất tiêu thụ đạtgiá trị cực đại Giá trị cực đại của công suất tiêu thụ bằng

A Pmax = 150 W B Pmax = 130 W C Pmax = 120 W D Pmax = 100 W

Câu 20 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều u = U

(V) Tỉ số giữa cảm kháng và điện trở thuần = n Thay đổi f để cường độ dòng điệntrong mạch đạt giá trị cực đại Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về điện áp hiệu dụngtrên hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm?

A UC = UL = nU B UC = UL < nU C UC = 2UL = nU D UC = nUL = n2U

Câu 21 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R, L, C không đổi.

Thay đổi đến khi = 0 thì điện áp URmax Khi đó URmax đó được xác định bởi biểuthức

A URmax = I0.R B URmax = I0max.R C URmax = D URmax = U

Câu 22 Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 80 cuộn dây có điện trở r = 20 ,

độ tự cảm L = 0,318(H), tụ điện dung C = 15,9( F) Đặt vào hai đầu mạch điện mộtdòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được có điện áp hiệu dụng là 200V Khi côngsuất trên toàn mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị của f và P lần lượt là:

Câu 23 Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 80 cuộn dây có điện trở r = 20 ,

độ tự cảm L = 0,318(H), tụ điện dung C = 15,9( F) Đặt vào hai đầu mạch điện mộtdòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được có điện áp hiệu dụng là 200V Khi cường

độ dòng điện chạy qua mạch mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị của f và I lần lượt là:

A f = 70,78Hz và I = 2,5A B f = 70,78Hz và I = 2A

Câu 24 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 1/ và R =

trong đó tần số f thay đổi được Khi f =f0 thì điện áp hiệu dụng qua mạch I đạt giá trị cựcđại Khi đó biểu thức điện áp giữa hai đầu R sẽ có dạng

Câu 25 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 1/ Đặtvào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = 100cos(2 )V, trong đó tần số fthay đổi được Khi công suất trong mạch đạt giá trị cực đại thì tần số là

A f =100 Hz B f = 60 Hz C f = 100 Hz D f = 50 Hz

6

Câu 26 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho L = 1/ và R =

50 Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 220cos(2 )V, trong đótần số f thay đổi được Khi f =f0 thì công suất trong mạch đạt giá trị cực đại Pmax Khi đó

A Pmax = 480 W B Pmax = 484 W C Pmax = 968 W D Pmax = 117 W

b.Giá trị  làm cho hiệu điện thế U cmax (tương tự)

Tương tự như cách làm trên ta cũng thu được kết quả tương tự khi thay đổi giá trị  làm cho UCmax là:

7

2 Bài toán ví dụ :

Ví dụ 1: Cho đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần 80 , cuộn dây có điện

trở trong 20 và độ tự cảm là 0,318H, tụ điện có điện dung 15,9 F Đặt vào hai đầuđoạn mạch một dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được.Khi điện áp hiệu dụng haiđầu tụ C đạt giá trị cực đại thì tần số f có giá trị là:

Ví dụ 2:(ĐH-2013): Đặt điện áp u = (V) (f thay đổi được) vào hai đầuđoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện cóđiện dụng C, với CR2 < 2L Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cựcđại Khi f = f2 = thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại Khi f = f3thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây?

Câu 1 Một đoạn mạch không phân nhánh gồm: Điện trở thuần 100 , cuộn dây thuần

cảm có độ tực ảm 15 mH và tụ điện có điện dung 1 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch mộtđiện áp xoay chiều mà chỉ tần số thay đổi được Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảmđạt giá trị cực đại thì tần số góc có giá trị là:

A 20 000/3 rad/s B 20 000 rad/s C 10 000/3 rad/s D 10 000 rad/s

Câu 2 Một đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần R = 100 , cuộn dây thuần

cảm có độ tự cảm L = 12,5 mH và tụ điện có điện dung C = 1 F Đặt vào hai đầu đoạnmạch điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V có tần số thay đổi được Giátrị cực đại của điện áp hiệu dụng trên tụ là:

Câu 3 Đoạn mạch nối tiếp AB gồm tụ điện có điện dung C = 1/6 mF, cuộn cảm có độ

tự cảm L = 0,3/ H có điện trở thuần r = 10 và một biến trở R Đặt vào điện áp xoaychiều có tần số f thay đổi Khi f = 50 Hz, thay đổi R thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại

8

là U1 Khi R = 30 , thay đổi f thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại là U2 Tỉ số U1/U2bằng.

Câu 4(Chuyên Thái Bình-2012): Mạch R, L, C nối tiếp Đặt vào 2 đầu mạch điện áp xoay

chiều u = U0cost (V), với  thay đổi được Thay đổi  để UCmax Giá trị UCmax là biểu thứcnào sau đây

A UCmax =

B UCmax =

C UCmax = D UCmax =

Câu 5(Chuyên HàTĩnh-2012): Đặt điện áp u = U0.cos( ) vào hai đầu đoạn mạch RLCnối tiếp, với L>C.R2 Giữ nguyên giá trị U0, điều chỉnh tần số góc Khi = C, điện áphiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Giá trị C bằng.

Câu 6: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm điện trở thuần R = 80 ,

cuộn dây có r = 20 , độ tự cảm L = 318mH và tụ điện có điện dung C = 15,9 F Đặt vàohai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U , tần số dòngđiện thay đổi được Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng302,4V Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng:

Câu 7: Cho mạch điện RLC nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu đoạn

mạch có biểu thức u = U (V) Thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều để điện

áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại, điện áp cực đại đó được xác định theo biểuthức:

Câu 8 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Đặt một điện áp xoay chiều u = U

(V) vào hai đầu đoạn mạch và thay đổi tần số f để điện áp trên hai đầu tụ điện đạt giá trịcực đại Khi đó, tần số f bằng

A f = B f =

Câu 9 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Đặt một điện áp xoay chiều u = U

(V) vào hai đầu đoạn mạch và thay đổi tần số f để điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt giátrị cực đại Khi đó, tần số f bằng

9

Câu 10 Đặt điện áp u = U0 cos( t) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, với L > C.R 2.Giữ nguyên giá trị U0, điều chỉnh tần số góc Khi = C, điện áp hiệu dụng hai đầu tụđiện đạt cực đại Giá trị C bằng.

Ví dụ1: (Chuyên Bắc Giang-2011): Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn

dây thuần cảm Biết L = CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định,mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số góc và

Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

10

HD:

Ví dụ 2: (Chuyên Thái Bình-2012): Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Mắc vào 2

đầu mạch điện áp xoay chiều u = U0cos(2πft) với f thay đổi được Khi f = f1 = 36Hz và f = f2

= 64Hz thì công suất tiêu thụ của mạch là như nhau P1 = P2 Khi f = f3 = 48Hz thì công suấttiêu thụ của mạch là P3, khi f = f4 = 50Hz thì công suất tiêu thụ của mạch là P4 So sánh cáccông suất ta có :

Câu4 Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có tần số góc thay đổi, cuộn dây thuần cảm.

Khi = 100 rad/s thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ đạt giá trị cực đại, còn khi =

400 rad/s thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Khi tần số góc

là bao nhiêu thì điện áp hiệu dụng trên hai đầu điện trở đạt giá trị cực đại?

Câu5 Đặt điện áp u = 125 V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AMB Đoạn AMgồm điện trở R nối tiếp tụ điện, đoạn MB chứa cuộn dây có điện trở r Trong đó thayđổi được Biết điện áp AM luôn vuông pha với điện áp trên đoạn MB và r = R Với haigiá trị = 100 rad/s và = 56,25 rad/s thì mạch AB có cùng hệ số công suất và giá

đó bằng

Câu6 Một mạch xoay chiều RLC nối tiếp chỉ có tần số dòng điện là thay đổi được Khi f

= 12,5 Hz và f = 50 Hz thì công suất tiêu thụ của mạch như nhau Thay đổi f sao cho

11

công suất toàn mạch lớn nhất trong thời gian 1 s có bao nhiêu lần cường độ dòng điệnqua mạch bằng 0.

Câu7(CĐ 2007): Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần

cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, trong đó R, L và

C có giá trị không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch trên hiệu điện thế u = U0sinωt, với ω

có giá trị thay đổi còn U0 không đổi Khi ω = ω1 = 200π rad/s hoặc ω = ω2 = 50π rad/sthì dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng bằng nhau Để cường độ dòng điện hiệu dụngqua mạch đạt cực đại thì tần số ω bằng

A 100 π rad/s B 40 π rad/s C 125 π rad/s D 250 π rad/s

Câu 8(ĐH – 2009): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt có U0 không đổi và ω thay đổiđược vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω thì cường độ dòng điệnhiệu dụng trong mạch khi ω = ω1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω =ω2 Hệ thức đúng là

Câu 9(ĐH-2011): Đặt điện áp xoay chiều (U0 không đổi và thay đổiđược) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có đọ tự cảm L và tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR2 < 2L Khi hoặc thì điện áp hiệudụng giữa hai bản tụ điện có cùng một giá trị Khi thì điện áp hiệu dụng giữa haibản tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ giữa , và 0 là

A B

C D

Câu 10(Chuyên Lý Tự Trọng- Cần Thơ-2012): Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc

nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Các giá trị điện trở R, độ tự cảm L và điện dung C thỏađiều kiện Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số củadòng điện thay đổi được Khi tần số góc của dòng điện là hoặc thì mạch điện

có cùng hệ số công suất Hệ số công suất của đoạn mạch đó bằng

Câu 11(Chuyên Phan Bội Châu – Nghệ An -2012): Đặt một điện áp xoay chiều có giá

trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nốitiếp thỏa mãn điều kiện CR2 < 2L Điều chỉnh f đến giá trị f1 hoặc f2 thì điện áp hiệu dụnggiữa hai đầu cuộn thuần cảm có giá trị bằng nhau Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầucuộn dây cực đại thì phải điều chỉnh tần số f tới giá trị:

Câu 12(Chuyên Thái Bình –2011): Đặt một điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi vào hai

đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì thấy khi f1 = 40 Hz và f2 = 90 Hz thì điện áp hiệu dụng đặtvào điện trở R như nhau Để xảy ra cộng hưởng trong mạch thì tần số phải bằng

A 27,7 Hz B 50 Hz C 130 Hz D 60 Hz.

12

Câu 13(Chuyên Quốc Học-Huế-2012): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng

không đổi vào mạch RLC nối tiếp, tần số f thay đổi được Khi f = fo = 100Hz thì côngsuất tiêu thụ trong mạch cực đại Khi f = 160Hz thì công suất trong mạch bằng P Giảmliên tục f từ 160Hz đến giá trị nào thì công suất tiêu thụ trong mạch lại bằng P? Chọn đáp

án ĐÚNG

A 125Hz B 40Hz C 62,5Hz D 90Hz

Câu 14(Chuyên KHTN-HN-2012): Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp (L thuần cảm)

có tần số f thay đổi được Khi f = f1 hay f = f2 thì mạch có cùng công suất, khi f = f3 thì mạch cócông suất cực đại Hệ thức đúng là:

A f1f2 = f2 B f2f3 = f2 C f3f1 = f2 D f1 + f2 = 2f3

Câu 15(Chuyên Vĩnh Phúc-2013): Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện

qua mạch điện có giá trị bằng nhau Để cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị lớnnhất thì tần số góc bằng

A 110 (rad/s) B 120 (rad/s) C 100 (rad/s) D 200 (rad/s) Câu 16(Chuyên Đại họcVinh-2013): Cho mạch điễnoay chiểu RLC mắc nối tiếp, cuộn

dây thuần cảm Biết L = 4CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định,mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị cùng tần số góc rad/s và

rad/s Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

Câu 17(Chuyên Đại họcVinh-2013): Đặt vào đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay

chiều u = U0cos2 ft(V), trong đó tần số f có thể thay đổi được Khi tần số là f1 và 4f1 thìcông suất trong mạch như nhau và bằng 80% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được.Khi f = 5f1 thì hệ số công suất của mạch điệ là:

Câu 18(Chuyên Nguyễn Huệ-2013): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos (U0 không đổivới thay đổi được) và hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụđiện mắc nối tiếp Khi = 1 hoặc = 2 thì công suất tiêu thụ điện của đoạn mạchtrong hai trường hợp bằng nhau Để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch đạt cực đại thì bằng

Câu 19(Chuyên Nguyễn Huệ-2013): Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,

cuộn dây thuần cảm Biết L = CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổnđịnh, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số góc (rad/s) và

(rad/s) Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

Câu 20(Trần Nhân Tông-QN-2012): Đặt điện áp xoay chiều (U không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (biết L>CR2/2) Với 2 giá trị

cảm có giá trị như nhau Khi thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Giá trị là:

Câu 21(Chuyên Nguyễn Huệ-2012): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost có U0 không đổi

và  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi  thì cường

13

độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi  = 1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trongmạch khi  = 2 Hệ thức đúng là :

Câu 22(Chuyên Hạ Long- Quảng Ninh-2010) Đặt điện áp u = U vào hai đầu một đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = , U không đổi còn f thay đổi được Ứng với hai giá trị của tần số f là f1 = 50 Hz và f2 = 200

Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau Điện dung C của

tụ điện bằng

Câu 23(Chuyên ĐHSP-2011): Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm một điện trở thuần

R = 100 , một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = (H).Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u=U , trong đó U =const còn f thay đổi được Khi thay đổi tần số f tới giá trị f1 = 25Hz hoặc f2 = 100Hz thì côngsuất tiêu thụ điện của đoạn mạch là như nhau Điện dung C của tụ điện là:

Câu 24(Chuyên Vinh – 2012): Cho đoạn mạch RLC với đặt vào hai đầu đoạn

và thì mạch có cùng hệ số công suất, giá trị hệ số công suất đó là

Câu 25(Chuyên-Nguyễn Thượng Hiền -2012): Đặt điện áp u = Uocosωt (V) vào haiđầu đoạn mạch RLC không phân nhánh (L là cuộn cảm thuần, Uo không đổi) Khi ω=ω1thì cảm kháng của cuộn cảm lớn gấp đôi dung kháng của tụ điện Khi ω=ω2 thì dungkháng của tụ điện lớn gấp đôi cảm kháng của cuộn cảm Khi ω=ωo thì cảm kháng củacuộn cảm bằng dung kháng của tụ điện Chọn quan hệ đúng

A ωo = B ω1 = 4ω2 C ωo = D ω2 = 4ω1

Câu 26(Chuyên-Nguyễn Thượng Hiền -2012): Đặt điện áp xoay chiều

(V)( trong đó U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp (các giá trị của R, L và C thỏa mãn điều kiện: ) Thay đổi f đến các giá trị hoặc thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện có giá trị bằng nhau Khi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại Hệ thức nào sau đây đúng?

Câu 27(Chuyên Nguyễn Huệ-HàNội-2013) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu

dụng không đổi và tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện CR2 < 2L Điều chỉnh f đến giá trị f1 hoặc f2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thuần cảm có giá trị bằng nhau Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại thì điều chỉnh tần số f0 tới giá trị:

14