ôn tập điện xoay chiều

http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 7: ÔN TẬP - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM ĐH 2012 Câu 1: Đặt điện áp u = U 0 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 100 3 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung 4 10 2 F π − . Bi ế t đ i ệ n áp gi ữ a hai đầ u đ o ạ n m ạ ch AM l ệ ch pha 3 π so v ớ i đ i ệ n áp gi ữ a hai đầ u đ o ạ n m ạ ch AB. Giá tr ị c ủ a L b ằ ng A. 3 H π B. 2 H π C. 1 H π D. 2 H π Gi ải Ta có : Z C = ω C 1 = 200 Ω Vì u AM s ớ m pha h ơ n u AB : 3 π nên ( φ AM – φ AB ) = 3 π Mà: tan( φ AM – φ AB ) = ABAM ABAM ϕϕ ϕϕ tan.tan1 tantan + − = R ZZ R Z R ZZ R Z CL L CL L − + − − .1 = tan( 3 π ) = 3 Thay các giá tr ị R = 100 3 Ω và Z C = 200 Ω vào bi ể u th ứ c trên ta suy ra Z L = 100 Ω→ L= π 1 H Câu 2 ĐH 2012: Đ i ệ n n ă ng t ừ m ộ t tr ạ m phát đ i ệ n đượ c đư a đế n m ộ t khu tái đị nh c ư b ằ ng đườ ng dây truy ề n t ả i m ộ t pha. Cho bi ế t, n ế u đ i ệ n áp t ạ i đầ u truy ề n đ i t ă ng t ừ U lên 2U thì s ố h ộ dân đượ c tr ạ m cung c ấ p đủ đ i ệ n n ă ng t ă ng t ừ 120 lên 144. Cho r ằ ng chi tính đế n hao phí trên đườ ng dây, công su ấ t tiêu th ụ đ i ệ n c ủ a các h ộ dân đề u nh ư nhau, công su ấ t c ủ a tr ạ m phát không đổ i và h ệ s ố công su ấ t trong các tr ườ ng h ợ p đề u b ằ ng nhau. N ế u đ i ệ n áp truy ề n đ i là 4U thì tr ạ m phát huy này cung c ấ p đủ đ i ệ n n ă ng cho A. 168 h ộ dân. B. 150 h ộ dân. C. 504 h ộ dân. D. 192 h ộ dân. Giải Ta có : công su ấ t hao phí khi truy ề n t ả i là Δ P = R 2 2 U P +V ậ y khi t ă ng 2U thì hao phí gi ả m 4l ầ n và s ố h ộ t ă ng thêm 144 – 120 = 24 → ph ầ n hao phí gi ả m này vùa đủ cung c ấ p cho 24 h ộ t ă ng thêm tiêu th ụ : Δ P - 4 P ∆ = 4 3 P ∆ = 24.P 1 → P 1 = 96 3 Δ P +Khi t ă ng 4U thì hao phí gi ả m 16 l ầ n thì s ố h ộ t ă ng thêm n h ộ → hao phí gi ả m lúc này c ũ ng là công su ấ t cung c ấ p cho n hô : Δ P - 16 P ∆ = 16 15 Δ P = n.P 2 → P 2 = n . 16 15 Δ P vì công su ấ t tiêu th ụ m ỗ i h ộ đề u b ằ ng nhau → P 1 = P 2 → 96 3 Δ P = n . 16 15 Δ P → n = 30 . V ậ y tr ạ m cung c ấ p đủ đ i ệ n n ă ng cho : 120 + 30 = 150 h ộ Câu 3: T ừ m ộ t tr ạ m phát đ i ệ n xoay chi ề u m ộ t pha đặ t t ạ i v ị trí M, đ i ệ n n ă ng đượ c truy ề n t ả i đế n n ơ i tiêu th ụ N, cách M 180 km. Bi ế t đườ ng dây có đ i ệ n tr ở t ổ ng c ộ ng 80 Ω (coi dây t ả i đ i ệ n là đồ ng ch ấ t, có đ i ệ n tr ở t ỉ l ệ thu ậ n v ớ i chi ề u dài c ủ a dây). Do s ự c ố , đườ ng dây b ị rò đ i ệ n t ạ i đ i ể m Q (hai dây t ả i đ i ệ n b ị n ố i t ắ t b ở i m ộ t v ậ t có đ i ệ n tr ở có giá tr ị xác đị nh R). Để xác đị nh v ị trí Q, tr ướ c tiên ng ườ i ta ng ắ t đườ ng dây kh ỏ i máy phát và t ả i tiêu th ụ , sau đ ó dùng ngu ồ n đ i ệ n không đổ i 12V, đ i ệ n tr ở trong không đ áng k ể , n ố i vào hai đầ u c ủ a hai dây t ả i đ i ệ n t ạ i M. Khi hai đầ u dây t ạ i N để h ở thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n qua ngu ồ n là 0,40 A, còn khi hai đầ u dây t ạ i N đượ c n ố i t ắ t b ở i m ộ t đ o ạ n dây có đ i ệ n tr ở không đ áng k ể thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n qua ngu ồ n là 0,42 A. Kho ả ng cách MQ là http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com A. 135 km. B. 167 km. C. 45 km. D. 90 km. Giải + Khi hai đầ u dây t ạ i N h ở m ạ ch g ồ m R 1 n ố i ti ế p v ớ i R thì : I 1 = 4,0 12 11 = + = + RRRR U → R 1 = (30 – R) Mà ta có : R 2 = 80 – R 1 = 80- (30 –R) = 50+R + Khi hai đầ u d ậ y t ạ i N n ố i t ắ t thì m ạ ch g ồ m R 1 n ố i ti ế p (R 2 // R) → R tm = R 1 + 2 2 . RR RR + = 30 – R+ R R RR + + + 50 )50.( → I 2 = tm R U = 502 )50( 30 12 + + +− R RR R = 0,42 →R = 10 và R 1 = 20 Vì điện trở tỉ lệ với chiều dái nên mỗi Km chiều dài có điện trở là: MNMQ R 80 1 = → MQ = MN 80 1 R = 180. 80 20 = 45Km Câu 4: Đặ t đ i ệ n áp u = U 0 cos ω t (V) (U 0 không đổ i, ω thay đổ i đượ c) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch g ồ m đ i ệ n tr ở thu ầ n R, cu ộ n c ả m thu ầ n có độ t ự c ả m 4 5 π H và t ụ đ i ệ n m ắ c n ố i ti ế p. Khi ω = ω 0 thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n hi ệ u d ụ ng qua đ o ạ n m ạ ch đạ t giá tr ị c ự c đạ i I m . Khi ω = ω 1 ho ặ c ω = ω 2 thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n c ự c đạ i qua đ o ạ n m ạ ch b ằ ng nhau và b ằ ng I m . Bi ế t ω 1 – ω 2 = 200 π rad/s. Giá tr ị c ủ a R b ằ ng A. 150 Ω . B. 200 Ω . C. 160 Ω . D. 50 Ω . Giải Khi t ầ n s ố ω 0 m ạ ch công h ưở ng nên: I m = R U Vì có hai giá tr ị ω mà c ườ ng độ không đổ i nên : ω 1 . ω 2 = LC 1 → L ω 2 = 1 1 ω C → Z L2 = Z C1 Mà I 01 = Z U 0 = 2 11 2 )( 2 CL ZZR U −+ = I m = R U → 2R 2 = R 2 + (Z L1 - Z C1 ) 2 → R 2 = (Z L1 - Z L2 ) 2 = L 2 ( ω 1 - ω 2 ) 2 → R = L( ω 1 - ω 2 ) = π 5 4 .200 π = 160 Ω Câu 5: Đặ t đ i ệ n áp u = U 0 cosωt vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch g ồ m đ i ệ n tr ở thu ầ n R, cu ộ n c ả m thu ầ n có độ t ự c ả m L và t ụ đ i ệ n có đ i ệ n dung C m ắ c n ố i ti ế p. G ọ i i là c ườ ng độ dòng đ i ệ n t ứ c th ờ i trong đ o ạ n m ạ ch; u 1 , u 2 và u 3 l ầ n l ượ t là đ i ệ n áp t ứ c th ờ i gi ữ a hai đầ u đ i ệ n tr ở , gi ữ a hai đầ u cu ộ n c ả m và gi ữ a hai đầ u t ụ đ i ệ n; Z là t ổ ng tr ở c ủ a đ o ạ n m ạ ch. H ệ th ứ c đ úng là A. i = u 3 ωC. B. i = 1 u R . C. i = 2 u L ω . D. i = u Z . M N Q R 1 R 2 R http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Ch ỉ có đ o ạ n m ạ ch ch ứ a đ i ệ n tr ở thu ầ n là tuân theo đị nh lu ậ t ôm trong m ọ i tr ư ờ ng h ợ p → Ch ọ n B Câu 6: Đặ t đ i ệ n áp u = 400cos100πt (u tính b ằ ng V, t tính b ằ ng s) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch AB g ồ m đ i ệ n tr ở thu ầ n 50 Ω m ắ c n ố i ti ế p v ớ i đ o ạ n m ạ ch X. C ườ ng độ dòng đ i ệ n hi ệ u d ụ ng qua đ o ạ n m ạ ch là 2 A. Bi ế t ở th ờ i đ i ể m t, đ i ệ n áp t ứ c th ờ i gi ữ a hai đầ u AB có giá tr ị 400 V; ở th ờ i đ i ể m 1 400 t + (s), c ườ ng độ dòng đ i ệ n t ứ c th ờ i qua đ o ạ n m ạ ch b ằ ng không và đ ang gi ả m. Công su ấ t tiêu th ụ đ i ệ n c ủ a đ o ạ n m ạ ch X là A. 400 W. B. 200 W. C. 160 W. D. 100 W. Giải Công su ấ t trên đ i ệ n tr ở R : P R = R.I 2 = 50.2 2 = 200W Vì lúc th ờ i đ i ể m t: u = U 0 thì khi ở th ờ i đ i ể m t+ 400 1 s = t+ 8 1 T thì u = 2 0 U mà i=0 do đ ó i l ệ ch pha v ớ i u m ộ t góc π /4 v ậ y công su ấ t c ủ a m ạ ch : P = U.I.cos φ = 200 2 .2.cos π /4 = 400W V ậ y công su ấ t c ủ a m ạ ch X là P X = P – P R = 400 – 200 = 200W Câu 7: Các h ạ t nhân đơ teri 2 1 H ; triti 3 1 H , heli 4 2 He có n ă ng l ượ ng liên k ế t l ầ n l ượ t là 2,22 MeV; 8,49 MeV và 28,16 MeV. Các h ạ t nhân trên đượ c s ắ p x ế p theo th ứ t ự gi ả m d ầ n v ề độ b ề n v ữ ng c ủ a h ạ t nhân là A. 2 1 H ; 4 2 He ; 3 1 H . B. 2 1 H ; 3 1 H ; 4 2 He . C. 4 2 He ; 3 1 H ; 2 1 H . D. 3 1 H ; 4 2 He ; 2 1 H . Giải Tính n ă ng l ượ ng liên k ế t riêng: → W Rhe = MeV A W He 4,7 4 16,28 == W RH3 = MeV A W H 83,2 3 49,8 3 == W RH2 = MeV A W H 11,1 2 22,2 2 == V ậ y He> H.3 > H.2 Câu 8 : Đặ t đ i ệ n áp u = U 0 cos ω t (U 0 và ω không đổ i) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch AB theo th ứ t ự g ồ m m ộ t t ụ đ i ệ n, m ộ t cu ộ n c ả m thu ầ n và m ộ t đ i ệ n tr ở thu ầ n m ắ c n ố i ti ế p. G ọ i M là đ i ể m n ố i gi ữ a t ụ đ i ệ n và cu ộ n c ả m. Bi ế t đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u AM b ằ ng đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u MB và c ườ ng độ dòng đ i ệ n trong đ o ạ n m ạ ch l ệ ch pha 12 π so v ớ i đ i ệ n áp gi ữ a hai đầ u đ o ạ n m ạ ch. H ệ s ố công su ấ t c ủ a đ o ạ n m ạ ch MB là A. 3 2 B. 0,26 C. 0,50 D. 2 2 Giải + Theo đề bài ta có gi ả n đồ vécto: + T ừ hình v ẽ ta có t ứ giác OU MB UU AM là hình bình hành mà có hai c ạ nh U MB = U AM nên là hình thoi do đ ó OU là đườ ng phân giác c ủ a góc U MB OU AM nên : φ = φ MB + 12 π = 12 2 π π − = 12 5 π →φ MB = 12 5 π - 12 π = 3 π → cos φ MB = cos 3 π = 0,5 Câu 9 : Đặ t đ i ệ n áp u= 150 2 cos100 t π (V) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch m ắ c n ố i ti ế p g ồ m đ i ệ n tr ở thu ầ n 60 Ω , cu ộ n dây (có đ i ệ n tr ở thu ầ n) và t ụ đ i ệ n. Công su ấ t tiêu th ụ đ i ệ n c ủ a đ o ạ n m ạ ch b ằ ng 250 W. N ố i hai b ả n t ụ U  R U  MB U  L U  C AM U U =   π /12 φ MB 0 φ http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com đ i ệ n b ằ ng m ộ t dây d ẫ n có đ i ệ n tr ở không đ áng k ể . Khi đ ó, đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u đ i ệ n tr ở b ằ ng đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u cu ộ n dây và b ằ ng 50 3 V. Dung kháng c ủ a t ụ đ i ệ n có giá tr ị b ằ ng A. 60 3 Ω B. 30 3 Ω C. 15 3 Ω D. 45 3 Ω Giải D ự a vào bi ể u đồ véc t ơ khi t ụ b ị n ố i t ắ t áp d ụ ng đị nh lí cos ta có : cosU0U R = cos φ = d dR UU UUU .2 222 −+ = 350.150.2 350350150 22 2 −+ = 2 3 = 150 350 rrR U U UU + = + → U r = 25 3 và φ = 6 π → MÀ tan φ = tan 6 π = 3 1 325350 = + = + L rR L U UU U → U L = 75 Vì I = 6 35 60 350 == R U R → Z L = 330 6 35 75 == I U L và r = 30 6 35 325 == I U r Lúc đầu khi tụ C chưa bị nối tắt thì : P = (R+r). 22 2 )()( CL ZZrR U −++ ↔250 = (60+25). 22 2 )330()2560( 150 C Z−++ → Z C = 30 3 Câu 10 : Đặ t đ i ệ n áp xoay chi ề u u = U 0 cos ω t (U 0 không đổ i, ω thay đổ i đượ c) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch có R, L, C m ắ c n ố i ti ế p. Khi ω = ω 1 thì c ả m kháng và dung kháng c ủ a đ o ạ n m ạ ch l ầ n l ượ t là Z 1L và Z 1C . Khi ω = ω 2 thì trong đ o ạ n m ạ ch x ả y ra hi ệ n t ượ ng c ộ ng h ưở ng. H ệ th ứ c đ úng là A. 1 1 2 1 L C Z Z ω ω = B. 1 1 2 1 L C Z Z ω ω = C. 1 1 2 1 C L Z Z ω ω = D. 1 1 2 1 C L Z Z ω ω = Giải + Ta có: Khi t ầ n s ố ω 1 2 1 1 1 1 1 1 ω ω ω LC C L Z Z C L == → 2 1 ω = LCZ Z C L 1 1 khi t ầ n s ố ω 2 thì công h ưở ng nên : ω 2 2 = LC 1 → 1 1 2 1 C L Z Z = ω ω → 2 1 21 L L Z Z ωω = U d U U R 0 I http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu 11 . M ộ t độ ng c ơ đ i ệ n xoay chi ề u ho ạ t độ ng bình th ườ ng v ớ i đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng 220V, c ườ ng độ dòng đ i ệ n hi ệ u d ụ ng 0,5 A và h ệ s ố công su ấ t c ủ a độ ng c ơ là 0,8 . Bi ế t r ằ ng công su ấ t hao phí c ủ a độ ng c ơ là 11 W. Hi ệ u su ấ t c ủ a độ ng c ơ (t ỉ s ố gi ữ a công su ấ t h ữ u ích và công su ấ t tiêu th ụ toàn ph ầ n) là A. 80% B. 90% C. 92,5% D. 87,5 % Giải + Công su ấ t toàn ph ầ n c ủ a độ ng c ơ : P = U.Ico φ = 220.0,5.0,8 = 88W + Công su ấ t có ích c ủ a độ ng c ơ : P CI = P – P HP = 88 – 11 = 77W + Hi ệ u su ấ t độ ng c ơ là : H = P P CI = 88 77 = 87,5% Đh 2013 Câu 12: Đặ t đ i ệ n áp 0 u U cos t = ω (V) (v ớ i 0 U và ω không đổ i) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch g ồ m cu ộ n dây không thu ầ n c ả m m ắ c n ố i ti ế p v ớ i t ụ đ i ệ n có đ i ệ n dung C (thay đổ i đượ c). Khi C = 0 C thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n trong m ạ ch s ớ m pha h ơ n u là 1 ϕ ( 1 0 2 π < ϕ < ) và đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng hai đầ u cu ộ n dây là 45V. Khi C=3 0 C thì c ườ ng độ dòng đ i ệ n trong m ạ ch tr ễ pha h ơ n u là 2 1 2 π ϕ = − ϕ và đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng hai đầ u cu ộ n dây là 135V. Giá tr ị c ủ a U 0 gần giá trị nào nhất sau đ ây? A. 95V. B. 75V. C. 64V. D. 130V. Hướng dẫn giải: Ta có U d1 = 45 (V) U d2 =135 V ⇒ 1 2 d d U U = 3 ⇒ I 2 = 3I 1 ⇒ Z 1 = 3Z 2 ⇒ Z 1 2 = 9Z 2 2 R 2 + (Z L – Z C1 ) 2 = 9R 2 + 9(Z L - 3 1 C Z ) 2 ⇒ 2(R 2 +Z L 2 ) = Z L Z C1 ⇒ R 2 + Z L 2 = 2 1 CL ZZ 1 1 d d Z U = 1 Z U ⇒ U = U d1 1 1 d Z Z = U d1 22 1 2 1 22 2 L CLCL ZR ZZZZR + −++ = U d1 3 2 ? 1 − Z Z C (*) tanϕ 1 = R ZZ CL 1 − ; tanϕ 1 = R ZZ CL 2 − = R Z Z C L 3 1 − 2 1 2 π ϕ ϕ = − ⇒ tan ϕ 1 tanϕ 2 = -1 ( vì ϕ 1 < 0) R ZZ CL 1 − R Z Z C L 3 1 − = -1 ⇒ (Z L – Z C1 )(Z L - 3 1 C Z ) = - R 2 ⇒ R 2 + Z L 2 – 4Z L 3 1 C Z + 3 2 1C Z = 0 ⇒ 2 1CL ZZ – 4Z L 3 1C Z + 3 2 1 C Z = 0 ⇒ 3 2 1 C Z - 6 5 1 CL ZZ = 0 ⇒ 3 1 C Z - 6 5 L Z = 0 ⇒ Z C1 = 2,5Z L (**) ⇒ U = U d1 3 2 ? 1 − Z Z C = U d1 2 Do đ ó U 0 = U 2 = 2U d1 = 90V. Chon A Câu 13: Đặ t đ i ệ n áp u = 120 2 cos2 ft π (V) (f thay đổ i đượ c) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch m ắ c n ố i ti ế p g ồ m cu ộ n c ả m thu ầ n có độ t ự c ả m L, đ i ệ n tr ở R và t ụ đ i ệ n có đ i ệ n d ụ ng C, v ớ i CR 2 < 2L. Khi f = f 1 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u t ụ đ i ệ n đạ t c ự c đạ i. Khi f = f 2 = 1 f 2 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u đ i ệ n tr ở đạ t c ự c đạ i. Khi f = f 3 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u cu ộ n c ả m đạ t c ự c đạ i U Lmax . Giá tr ị c ủ a U Lmax gần giá trị nào nhất sau đ ây? http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com A. 173 V B. 57 V C. 145 V D. 85 V. Hướng dẫn giải: Ta có 2 1 1 . 1 2 2 R C f L LC π = − và ax 2 2 2 . 4 CM U L U R LC R C = − ; 2 1 2 f LC π = và U Rmax = U = 120V; 2 3 2 2 1 . . 2 . 1 1 2 2 f f R C R C LC L L π = = − − và ax 2 2 2 . 4 LM U L U R LC R C = − ⇒ f 3 . f 1 = f 2 2 mà f 2 = 2 f 1 ⇒ f 3 = 2f 1 hay f L = 2f C Ta có U Lmax = U 2 + U C .U Lmax ⇒ 2 max ( ) 1 C L Lmax U U U U + = Mà 2 2 2 x x 3 3 1 ( ) . C C Lma Lma U Z U Z LC ω ω ω = = = ⇒ 2 2 2 1 LMAX L U U ω ω     + =         hay 2 2 2 2 2 2 2 max max 1 3 1 ( ) 1 2 2 C Lmax L L L f U U U U U f U + = ⇒ + = ⇒ = ⇒ U Lma x = 3 2 .120 = 138V Câu 14: N ố i hai c ự c c ủ a m ộ t máy phát đ i ệ n xoay chi ề u m ộ t pha vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch A, B m ắ c n ố i ti ế p g ồ m đ i ệ n tr ở 69,1 Ω , cu ộ n c ả m thu ầ n có độ t ự c ả m L và t ụ đ i ệ n có đ i ệ n dung 176,8 F µ . B ỏ qua đ i ệ n tr ở thu ầ n c ủ a các cu ộ n dây c ủ a máy phát. Bi ế t rôto máy phát có hai c ặ p c ự c. Khi rôto quay đề u v ớ i t ố c độ 1 n 1350 = vòng/phút ho ặ c 2 n 1800 = vòng/phút thì công su ấ t tiêu th ụ c ủ a đ o ạ n m ạ ch AB là nh ư nhau. Độ t ự c ả m L có giá tr ị gần giá trị nào nhất sau đ ây? A. 0,8 H. B. 0,7 H. C. 0,6 H. D. 0,2 H. Hướng dẫn giải: =→ −+ = −+ →= L C LR C LR ZZ 2 2 2 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 2 ) . 1 () 1 ( ω ω ω ω ω ωξ ξ 0,6H Câu 15: Đặ t đ i ệ n áp u = U 0 cos ω t (U 0 và ω không đổ i) vào hai đầ u đ o ạ n m ạ ch m ắ c n ố i ti ế p g ồ m đ i ệ n tr ở R, t ụ đ i ệ n có đ i ệ n dung C, cu ộ n c ả m thu ầ n có độ t ự c ả m L thay đổ i đượ c. Khi L = L 1 và L =L 2 ; đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng ở hai đầ u cu ộ n c ả m có cùng giá tr ị ; độ l ệ ch pha c ủ a đ i ệ n áp ở hai đầ u đ o ạ n m ạ ch so v ớ i c ườ ng độ dòng đ i ệ n l ầ n l ượ t là 0,52 rad và 1,05 rad. Khi L = L 0 ; đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u cu ộ n c ả m đạ t c ự c đạ i; độ l ệ ch pha c ủ a đ i ệ n áp ở hai đầ u đ o ạ n m ạ ch so v ớ i c ườ ng độ dòng đ i ệ n là ϕ . Giá tr ị c ủ a ϕ gần giá trị nào nhất sau đ ây? A. 1,57 rad. B. 0,83 rad. C. 0,26 rad. D. 0,41 rad. Giải 1: + Khi U Lmax thì Z Lo = C C LL LL Z ZR ZZ ZZ 22 21 21 2 + = + (1) + Ta có khi U Lmax thì: Zc R R ZcZ Lo = − = ϕ tan (2) + Đặ t: tan(0,52) = a và tan(1,05) = b thì ta có: a.b = 1 + Ta có :        +=→= − = +=→= − = ZcRbZb R ZcZ ZcRaZa R ZcZ L L L L .05,1tan .52,0tan 2 2 1 1 (3) http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Thay (3) vào (1) và đặ t X = R/Z c thì ta có PT: (a+b)X 3 – a.b.X 2 – (a+b).X + 1 = 0 Vì a.b = 1 nên PT có nghi ệ m: X = 1 nên tan ϕ = 1 => φ = π /4= 0,7854rad. Chọn B Giải 2: ( ) ( ) 2 2 2 2 . . .cos .cos . L L L L L L L C L C U Z U RZ Z U U U U R Z R R Z Z R R Z Z ϕ ϕ = = = ⇒ = + − + − ( ) ( ) 1 1 1 2 max 2 1 2 1 2 max 2 1 2 .cos . cos cos 1 1 2 ( ) cos .cos cos cos cos 0,828 2 L L L L L L L L L L L L L U U Z R U U U U U U U U Z Z R Z Z Z R Z R rad ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ  =  +  ⇒ ⇒ + = = + = =   =   + ⇒ = => = Giải 3: (Bài giải: Của thầy Trần Viết Thắng) U L = U Lmax khi Z L = C C Z ZR 22 + (*) U L1 = U L2 => 2 1 2 2 1 )( CL L ZZR Z −+ = 2 2 2 2 2 )( CL L ZZR Z −+ => (R 2 + Z C 2 )(Z L1 + Z L2 ) = 2Z L1 Z l2 Z C (**) Từ (*) và (**): Z L = 21 21 2 LL LL ZZ ZZ + hay 1 1 L Z + 2 1 L Z = L Z 2 (1) tanϕ 1 tanϕ 2 = 1 Đặt X = R Z C tanϕ 1 = R ZZ CL − 1 = R Z L 1 - R Z C = R Z L 1 - X => 1 L Z R = 1 tan 1 ϕ +X (2) tanϕ 2 = R ZZ CL − 2 = R Z L 2 - R Z C = R Z L 2 - X=> 2 L Z R = 2 tan 1 ϕ +X (3) Từ Z L = C C Z ZR 22 + > Z L – Z C = C Z R 2 =>tanϕ = R ZZ CL − = C Z R = X 1 tanϕ = R ZZ CL − = R Z L - R Z C = R Z L - X => L Z R = ϕ tan 1 +X = 1 2 + X X (4) Từ (1); (2); (3); (4) 1 2 2 + X X = 1 tan 1 ϕ +X + 2 tan 1 ϕ +X = 2121 2 21 tantan)tan(tan tantan2 ϕϕϕϕ ϕϕ +++ ++ XX X > 1 2 2 + X X = 1)tan(tan tantan2 21 2 21 +++ ++ ϕϕ ϕϕ XX X <=> X(tanϕ 1 + tanϕ 2 ) = (tanϕ 1 + tanϕ 2 ) => X = 1 . Do đó tan ϕ = X 1 = 1 => ϕ = 4 π = 0,785 rad Chọn B Giải 4: *Khi L = L 1 hoặc L = L 2 thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây thuần cảm như nhau. Khi L = L 0 thì U Lmax . Mối quan hệ giữa Z L1 , Z L2 , Z C và R là : 2 2 C L0 C R Z Z Z + = và C 2 2 L1 L2 L0 C 2Z 1 1 2 Z Z Z R Z + = = + và RC U U ⊥   ( ) ( ) R RC C U,U U ,U ⇒ ϕ = =     *Độ lệch pha giữa u và i trong mạch: φ 2 > φ 1 → φ 2 = 1,05 rad ≈ π/3; φ 1 = 0,52 rad ≈ π/6 L1 C 1 Z Z 1 tan R 3 − ϕ = = ; L2 C 2 Z Z tan 3 R − ϕ = = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Ta có hệ : L1 C L 2 C C 2 2 L1 L2 C Z Z R 3 Z Z R 3 1 1 2Z Z Z R Z  = +   = +   + =  +  → L1 L2 C 2 2 L1 L2 C Z Z 2Z Z .Z Z R + = + ↔ ( ) ( ) 2 2 C C C C C 4 R R Z R . 2 Z 2 Z Z Z R 3 3 3     + + = + +         ↔ ( ) ( ) 2 2 2 2 2 C C C C C 4R 4R Z R . 2Z Z R .2Z 2Z 3 3     + + = + +         → R = Z C L max C R RC R C C U U U R U U tan 1 U U Z − ⊥ ⇒ ϕ = = = =   ↔ φ = π/4 Giá trị của φ gần giá trị 0,83rad ϕ = nhất Giải 5:(Của thầy Nguyễn Xuân Tấn – THPT Lý Tự Trọng – Hà tĩnh) - Khi L = L 1 : 0 1 0,52.180 30 3,14 ϕ = ≈ ( ) L1 C 1 L1 C Z Z 3 tan Z R Z 1 R 3 − → ϕ = → = + - Khi L = L 2 : 0 2 1,05.180 60 3,14 ϕ = = ( ) L2 C 2 L2 C Z Z tan Z 3R Z 2 R − → ϕ = → = + D ự a vào gian đồ bên ta có: ( ) 2R 2 1 1R 1 U I 1 tan 3 U I 3 ϕ = = = Theo đề ra U 1L = U 2L ; k ế t h ợ p (3) ⇒ Z 2L = 3 Z 1L (4) Thay 1 và 2 vào 4 ta đượ c R = Z C . Mà khi L = L 0 thì U Lmax , dựa vào giản đồ khi U Lmax (U RC ┴ U AB )ta có: ⇒ C R 45.3,14 tan 1 0,785 Z 180 ϕ = = → ϕ = = Câu 16: Đặ t vào hai đầ u cu ộ n s ơ c ấ p c ủ a máy bi ế n áp M 1 m ộ t đ i ệ n áp xoay chi ề u có giá tr ị hi ệ u d ụ ng 200V. Khi n ố i hai đầ u cu ộ n s ơ c ấ p c ủ a máy bi ế n áp M 2 vào hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 1 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng ở hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 2 để h ở b ằ ng 12,5 V. Khi n ố i hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 2 v ớ i hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 1 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng ở hai đầ u cu ộ n s ơ c ấ p c ủ a M 2 để h ở b ằ ng 50 V. B ỏ qua m ọ i hao phí. M 1 có t ỉ s ố gi ữ a s ố vòng dây cu ộ n s ơ c ấ p và s ố vòng dây cu ộ n th ứ c ấ p b ằ ng A. 6. B. 15. C. 8. D. 4. Giải 1: Theo đề :-MBA M2 đấ u l ầ n 1: 2 2 2 2 2 N U U N' U' 12,5 = = . (1) -MBA M2 đấ u l ầ n 2: 2 2 2 2 2 N' U U N U'' 50 = = . (2) − Τ ừ (1) và (2) => U 2 =25V=U’ 1 -MBA M1: 1 1 1 1 N U 200 8 N' U' 25 = = = . Chọn C ( ) C R tan * Z ϕ = U  1 I  2 I  1R U  2R U  1LC U  2LC U  ϕ 1 ϕ 2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Giải 2: ( ) 1 12 2 1 22 22 2 1 12 Gọi X làđiện áp hiệu dụng đầu ra cuộn thứcấp M 200 M1) k X N X Nối cuộn sơ cấp M vào thứcấp M : k 8 12,5 N M2) X 25 V N X Nối cuộn thứcấp M vào thứcấp M : 50 N  =      =  → =    → =    =      Giải 3: G ọ i U 2 là đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng ở hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 1 s ố vòng dây c ủ a cu ộ n s ơ c ấ p và th ứ c ấ p c ủ a M 1 và M 2 là N 11 ; N 12 ; N 21 và N 22 Ta có: U 2 = 22 21 N N 12,5 và: U 2 = 21 22 N N .50 => U 2 = 25V Do v ậ y 12 11 N N = 2 U U = 25 200 = 8. Chọn C Giải 4: Kí hi ệ u máy bi ế n áp M1 có s ố vòng dây m ỗ i cu ộ n t ươ ng ứ ng là 1 1 , ' N N . Đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u s ớ c ấ p và th ứ c ấ p là 1 1 , ' U U . Theo gi ả thi ế t 1 1 1 1 1 200 ' ' U N U V U N = ⇒ = (*) Kí hi ệ u máy bi ế n áp M2 có s ố vòng dây m ỗ i cu ộ n t ươ ng ứ ng là 2 2 , ' N N . Đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng gi ữ a hai đầ u s ớ c ấ p và th ứ c ấ p là 2 2 , ' U U . Khi th ự c hi ệ n n ố i đầ u hai đầ u s ơ c ấ p máy M2 vào hai đầ u th ứ c ấ p máy M1 ngh ĩ a là s ử d ụ ng hi ệ u đ i ệ n th ế xoay chi ề u trên cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a máy M1 sinh ra hi ệ u đ i ệ n th ế hi ệ u d ụ ng hai đầ u th ứ c ấ p máy M2 1 1 2 ' ' 12,5 ' U N N ⇒ = (1) Khi n ố i hai đầ u c ủ a cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 2 v ớ i hai đầ u cu ộ n th ứ c ấ p c ủ a M 1 thì đ i ệ n áp hi ệ u d ụ ng ở hai đầ u cu ộ n s ơ c ấ p c ủ a M 2 để h ở b ằ ng 50V 1 2 1 ' ' 50 ' U N N ⇒ = (2) T ừ (1) và (2) có 1 ' 12,5.50 25 U V ⇒ = = Thay vào (*) có 1 1 1 1 8 ' ' U N U N = = . Chọn C Câu 17: M ộ t khung dây d ẫ n ph ẳ ng, d ẹ t, hình ch ữ nh ậ t có di ệ n tích 60 cm 2 , quay đề u quanh m ộ t tr ụ c đố i x ứ ng (thu ộ c m ặ t ph ẳ ng c ủ a khung) trong t ừ tr ườ ng đề u có vect ơ c ả m ứ ng t ừ vng góc v ớ i tr ụ c quay và có độ l ớ n 0,4 T. T ừ thơng c ự c đạ i qua khung dây là A. 2,4.10 -3 Wb. B. 1,2.10 -3 Wb. C. 4,8.10 -3 Wb. D. 0,6.10 -3 Wb. Giải: BS Φ = =0,4.60.10 −4 =2,4.10 -3 Wb. Chọn A Câu 18: Đ i ệ n n ă ng đượ c truy ề n t ừ n ơ i phát đế n m ộ t khu dân c ư b ằ ng đườ ng dây m ộ t pha v ớ i hi ệ u su ấ t truy ề n t ả i là 90%. Coi hao phí đ i ệ n n ă ng ch ỉ do t ỏ a nhi ệ t trên đườ ng dây và khơng v ượ t q 20%. N ế u cơng su ấ t s ử d ụ ng đ i ệ n c ủ a khu dân c ư này t ă ng 20% và gi ữ ngun đ i ệ n áp ở n ơ i phát thì hi ệ u su ấ t truy ề n t ả i đ i ệ n n ă ng trên chính đườ ng dây đ ó là A. 85,8%. B. 87,7%. C. 89,2%. D. 92,8%. Giải 1: Chọn B http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Gi ả s ử P là công su ấ t n ơ i phát, U là đ i ệ n áp n ơ i phát khi đ ó hi ệ u su ấ t truy ề n t ả i đ i ệ n n ă ng là 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 . ( .cos ) ( .cos ) ' . ' 20% 1,2. ' ' ' . ( .cos ) 1 . ( .cos ) 0,1 0,1 1,2. ' ' . ' ' . 1,2.0,9. ' . ' 1,08 0 ' 8,77 ( hp hp ci ci ci ci ci hp hp ci P P R P R U U P P P P H P P P P P P P R U P H R U P P P P P P P P P P P P P P P loai kiemtradkhieus ϕ ϕ ϕ ϕ = ⇒ = = ⇒ = + = = − = − = − ⇒ ⇒ = − ⇒ − = ⇒ − + = = − ⇒ 20%) ' 1,23 ' 87,7% uat P P H           <     = ⇒ =   Giải 2: G ọ i các thông s ố truy ề n t ả i trong hai tr ườ ng h ợ p nh ư sau P 1 ; U R, 1 P ∆ P 01 P 2 ; U R, 2 P ∆ P 02 Không m ấ t tính t ổ ng quát khi gi ả s ử h ệ s ố công su ấ t b ằ ng 1. Lúc đầ u: H = P 01 /P 1 = 0,9 và P 1 = P 01 + 1 P ∆ (1) Suy ra: P 1 = P 01 /0,9 và 1 P ∆ = P 01 /9 (2) Lúc sau: P 02 = 1,2P 01 (T ă ng 20% công su ấ t s ử d ụ ng) L ạ i có: P 2 = P 02 + 2 P ∆ = 1,2P 01 + 2 P ∆ (2) M ặ t khác R U P P 2 2 1 1 =∆ ; R U P P 2 2 2 2 =∆ => 01 2 21 2 1 2 2 2 100 9 P PP P P P =∆=∆ (3) (Thay các liên h ệ đ ã có ở 1 và 2 vào) Thay (3) vào (2) r ồ i bi ế n đổ i ta đư a v ề ph ươ ng trình: 0120.1009 2 01201 2 2 =+− PPPP Gi ả i ph ươ ng trình ta tìm đượ c 2 nghi ệ m c ủ a P 2 theo P 01 012 9 355250 PP − = và 012 9 355250 PP + = + V ớ i nghi ệ m 1: 012 9 355250 PP + = ; và đ ã có P t ả i2 = 1,2P 01 => hi ệ u su ấ t truy ề n t ả i: H = P t ả i2 /P 2 = 87,7% + V ớ i nghi ệ m 2: 012 9 355250 PP − = ; và đ ã có P t ả i2 = 1,2P 01 => hi ệ u su ấ t truy ề n t ả i: H = P t ả i2 /P 2 = 12,3% Vậy chọn B. Giải 3: Công su ấ t hao phí trên đườ ng dây 2 2 2 2 os P R p P X U c ϕ ∆ = = ( X= 2 2 os R U c ϕ không đổ i) Ban đầ u: 1 1 1 0,1 P P X P ∆ = = . Sau khi công su ấ t s ử d ụ ng t ă ng lên 20% ta có 2 2 1 1 1 1,2( ) 1,08 P P P P P − ∆ = − ∆ = 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 0,1 1,08 1,08 P P P P X P P P − = ⇒ − = Đặ t 2 1 P k P = 2 0,1 1,08 0 k k − + = 8,77 1,23 k vak = = V ớ i 2 2 1 2 8,77 1 1 1 8,77 0,123 12,3% P k H P X P X P ∆ = ⇒ = − = − = − = = Lo ạ i ( Vì hao phí < 20%) V ớ i 2 2 1 2 1,23 1 1 1 1,23 0,877 87,7% P k H P X P X P ∆ = ⇒ = − = − = − = = Chọn B Giải 5 : [...]... của dòng điện xoay chiều điện áp của dòng điện xoay chiều C làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều chiều thành dòng điện một chiều π 3 D − B có khả năng biến đổi D biến đổi dòng điện xoay http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com π Câu 97(ĐH – 2009): Đặt điện áp u = U 0 cos  100π t −  (V) vào hai đầu một tụ điện có điện    dung 2.10 π −4 3 (F) Ở thời điểm điện áp giữa... độ dòng điện trong hai pha còn lại khác không B Chỉ có dòng điện xoay chiều ba pha mới tạo được từ trường quay C Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thông gồm ba dòng điện xoay chiều một pha, lệch pha nhau góc π 3 D Khi cường độ dòng điện trong một pha cực đại thì cường độ dòng điện trong hai pha còn lại cực tiểu Câu 76(ĐH – 2008): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện π thế... Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì A điện áp giữa hai đầu tụ điện ngược pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch B điện áp giữa hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện C điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com D điện áp giữa hai... cuộn dây có điện trở thuần 10 Ω và hệ số tự cảm L Công suất tiêu thụ trên cuộn dây là A 10 W B 9 W C 7 W D 5 W Câu66(CĐ- 2008): Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Hiệu điện thế giữa hai đầu A đoạn mạch luôn cùng pha với dòng điện trong mạch B cuộn dây luôn ngược pha với hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện C cuộn dây luôn vuông pha với... 100 Câu 95(ĐH – 2009): 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 giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch là A π 4 B π 6 C π 3 Câu... 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 71(ĐH – 2008): Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong... điện áp xoay chiều u = U 2 cos100πt (U không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 H và tụ điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp 5π hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại đó bằng U 3 Điện trở R bằng B 20 2 Ω C 10 2 Ω D 20 Ω A 10 Ω Câu 133(ĐẠI HỌC 2011): Đặt một điện. .. và tụ điện C cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng D điện trở thuần và cuộn cảm thuần Câu 152 (CAO ĐẲNG NĂM 2012): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng của cuộn cảm bằng 3 lần dung kháng của tụ điện Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện có... cuộn dây luôn vuông pha với hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện D tụ điện luôn cùng pha với dòng điện trong mạch Câu 67(CĐ- 2008): Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với điện trở thuần một hiệu điện thế xoay chiều thì cảm kháng của cuộn dây bằng√3 lần giá trị của điện trở thuần Pha của dòng điện trong đoạn mạch so với pha hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch... của tụ điện bằng R Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, khi đó: A điện áp giữa hai đầu tụ điện lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch B điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch C trong mạch có cộng hưởng điện D điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch Câu 93(ĐH – 2009): Đặt điện . Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 7: ÔN TẬP - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM ĐH 2012 Câu 1: Đặt điện áp u = U 0 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch. R 1 = 20 Vì điện trở tỉ lệ với chiều dái nên mỗi Km chiều dài có điện trở là: MNMQ R 80 1 = → MQ = MN 80 1 R = 180. 80 20 = 45Km Câu 4: Đặ t đ i ệ n áp u = U 0 cos ω t (V) (U 0 không đổ i,. đế n hao phí trên đườ ng dây, công su ấ t tiêu th ụ đ i ệ n c ủ a các h ộ dân đề u nh ư nhau, công su ấ t c ủ a tr ạ m phát không đổ i và h ệ s ố công su ấ t trong các tr ườ ng h ợ p