đại cương về dòng điện xoay chiều

Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 1 Bài 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A.TÓM TẮT LÝ THUYẾT. I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều -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 cosin, với dạng tổng quát:   0 cos i i I t     * i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i (cường độ tức thời). * I 0 > 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại). *  > 0: tần số góc: 2 2 f T      f: tần số của dòng điện. T: chu kì của dòng điện. *   i t    : pha của dòng điện. * i  : pha ban đầu của dòng điện. -Nếu cho dòng điện xoay chiều này đi qua mạch điện thì hai đầu mạch có một điện áp xoay chiều:   0 cos u u U t     *u: điện áp tức thời. *U 0 : điện áp cực đại. -Độ lệch pha giữa điện áp u và dòng điện i: u i      +Nếu 0   thì u nhanh pha hơn i. +Nếu 0   thì u chậm pha hơn i. +Nếu 0   thì u cùng pha i. II. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều -Xét một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, khép kín, quay quanh trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong từ trường đều B  có phương vuông góc với trục quay. - Giả sử lúc t = 0,  = 0 - Lúc t > 0   = t, từ thông qua cuộn dây: cos cosNBS NBS t      với N là số vòng dây, S là diện tích mỗi vòng. -  biến thiên theo thời gian t nên trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng: d e NBS sin t dt       - Nếu cuộn dây kín có điện trở R thì cường độ dòng điện cảm ứng cho bởi: NBS i s in t R    Vậy, trong cuộn dây xuất hiện dòng điện xoay chiều với tần số góc  và cường độ cực đại:   0 NBS I R Nguyên tắc: dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. III. Giá trị hiệu dụng - Cho dòng điện xoay chiều   0 cosi I t   chạy qua điện trở R, công suất tức thời tiêu thụ trong R   2 2 2 0 cosp Ri RI t    - Giá trị trung bình của công suất trong 1 chu kì: cos 2 2 m p R I t   - Kết quả tính toán, giá trị trung bình của công suất trong 1 chu kì (công suất trung bình):   2 0 1 2 P p RI - Đưa về dạng giống công thức Jun-Lenxơ cho dòng điện không đổi: 2 P RI    Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 2 Nếu ta đặt:  2 2 0 2 I I Thì 0 2 I I  I: giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) 1.Định nghĩa: 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. 2. Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như hiệu điện thế, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này : B.BÀI TOÁN. Dạng 1. Đại cương về dòng điện xoay chiều. I.Phương pháp. 1.Tính toán về dòng điện xoay chiều. a.Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời: u = U 0 cos(t +  u ) và i = I 0 cos(t +  i ) Với  =  u –  i là độ lệch pha của u so với i, có 2 2       +Nếu 0   thì u nhanh pha hơn i. +Nếu 0   thì u chậm pha hơn i. +Nếu 0   thì u cùng pha i. b.Dòng điện xoay chiều     0 0 cos cos 2 i i i I t I ft         * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu 2 i     hoặc 2 i    thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều (2 1)f  lần. c.Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng hặc tắt trong một chu kỳ khi đặt điện áp u = U 0 cos(t +  u ) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U 1 . -Thời gian đèn sáng là: 4 s t      Với 1 0 os U c U    , (0 <  < /2) -Thời gian đèn tắt là: 2 4 t t        -Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và tắt trong một chu kì: 4 2 4 s t t H t           d.Điện lượng chuyển qua mạch điện trong thời gian từ t 1 đến t 2 . -Cho mạch điện có dòng điện chạy trong mạch với phương trình   0 cos i i I t     . Trong khoảng thời gian từ t 1 đến t 2 điện lượng chuyển qua mạch là   2 1 0 cos t i t q I t dt      e.Tìm thời điểm để dòng điện hoặc điện áp nhận một giá trị nhất định. -Để xác định các thời điểm có thể dùng giải phương trình lượng giác hoặc dùng vòng tròn lượng giác. Khi bài toán chỉ yêu cầm tìm hai thời điểm đầu có thể giải phương trình lượng giác:     (2 ) sin sin (2 ) (2 ) cos cos (2 ) t t t t t t                                                         (nếu tìm ra 0t  mới cộng thêm 2  ) Giá trị hiệu dụng Giá trị cực đại = U u O M'2 M2 M'1 M1 -U U 0 0 1 -U 1 Sáng Sáng Tắt Tắt Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 3 -Nếu không hạn chế bởi điều kiện đang tăng hoặc đang giảm thì trong một chu kì có bốn thời điểm để 0 i b I  hoặc 0 u b U  . Để tìm thời điểm lần thứ n mà 0 i b I  hoặc 0 u b U  ta làm như sau: +Dùng vòng tròn lượng giác tìm bốn thời điểm 1 2 3 4 ; ; ;t t t t để 0 i b I  hoặc 0 u b U  . +Xét tỉ số: 1 2 3 4 1  2 4  3  4 nÕu d t nT t nÕu d t nT t Sè lÇn n nÕu d t nT t nÕu d t nT t                             2.Sự tạo thành dòng điện xoay chiều - Suất điện động cảm ứng. -Từ thông qua khung dây có diện tích S gồm N vòng dây:       0 cos , cos cosNBS n B NBS t t              với 0 NBS   là từ thông cực đại qua cuộn dây. +Đối với một ống dây có độ tự cảm L thì Li   , với 2 7 4 .10 N L S l     ; trong đó N là số vòng dây, l là chiều dài ống dây, S là diện tích tiết diện của ống dây và µ là độ từ thẩm của môi trường ( trong chân không và không khí 1   ). -Suất điện động trong khung dây của máy phát điện:     0 0 sin sin cos 2 d e NBS t E t E t dt                           với 0 0 .E NBS      -Các giá trị hiệu dụng: 0 0 0 ; ; 2 2 2 I U E I U E   II.Bài tập. Bài 1. Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có biểu thức 4 2 cos 100 ( ) 3 i t A           . Ở thời điểm 1 50 t s , cường độ dòng điện tức thời trong mạch có giá trị A.cực đại B. 2 2A và đang giảm C. 2 2A và đang tăng D.cực tiểu Bài 2. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức   4cos 120i t A   , t đo bằng giây. Tại thời điểm 1 t nào đó, dòng điện có cường độ 2 3A . Đến thời điểm 2 1 1 ( ) 240 t t s  , cường độ dòng điện bằng A. 2A hoặc 2A B. 2A hoặc 2A C. 3A hoặc 2A D. 3A hoặc 2A Bài 3. Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức   2 2 cos 100 ( )i t A     , t tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó 2 2i A và đang giảm thì sau đó ít nhất là bao lâu thì 6i A  ? A. 3 200 s B. 5 600 s C. 2 300 s D. 1 100 s Bài 4. Vào cùng một thời điểm nào đó hai dòng điện xoay chiều   1 0 1 cosi I t     và   2 0 2 cosi I t     có cùng giá trị tức thời 0 3 2 I nhưng một dòng điện đang tăng còn một dòng điện đang giảm. Hai dòng điện này lệch pha nhau A. 3  B. 2 3  C.  D. 2  Bài 5. Dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz. Trong 1 giây nó đổi chiều bao nhiêu lần A.25 lần B.50 lần C.100 lần D.200 lần Bài 6. Điện áp hai đầu một đoạn mạch 310sin100 ( )u t V   . Tại thời điểm nào gần nhất sau đó điện áp có giá trị 155V? Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 4 A. 1 600 s B. 1 300 s C. 1 150 s D. 1 60 s Bài 7. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là 220 2 cos 100 ( ) 2 u t V           . Kể từ thời điểm ban đầu, thời điểm đầu tiên điện áp tức thời có độ lớn bằng giá trị hiệu dụng và đang giảm là A. 1 400 s B. 2 300 s C. 1 600 s D. 3 400 s Bài 8. Tại thời điểm t, điện áp 200 2 cos 100 2 u t           (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị 100 2 ( )V và đang giảm. Sau thời điểm đó 1 300 s điện áp này có giá trị là A 100V B. 100 3V C. 100 2V D.200 V Bài 9. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức 0 sin100i I t   . Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0 2 I vào những thời điểm A. 1 300 s và 2 300 s B. 1 400 s và 2 400 s C. 1 500 s và 3 500 s D. 1 600 s và 5 600 s Bài 10. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức 5 200cos 100 ( ) 6 u V           (t đo bằng giây). Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s điện áp tức thời có giá trị 100V vào những thời điểm A. 3 200 s và 5 600 s B. 1 400 s và 2 400 s C. 1 500 s và 3 500 s D. 1 200 s và 7 600 s Bài 11. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức 0 2 cosu U t T         . Tính từ thời điểm 0t s , thì thời điểm lần thứ 2014 mà 0 2 U u  và đang tăng là A. 12089 6 T  B. 12055 6 T  C. 12059 6 T  D. 12083 6 T  Bài 12. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 0 cos100 ( )u U t V   . Trong chu kì thứ 3 của dòng điện, các thời điểm điện áp tức thời u có giá trị bằng điện áp hiệu dụng là A.0,0625s và 0,0675s B.0,0225s và 0,0275s C.0,0025s và 0,0075s D.0,0425s và 0,0575s Bài 13. Dòng điện xoay chiều qua một mạch điện có biểu thức 0 cos 100 ( ) 3 i I t A           (t đo bằng giây). Thời điểm thứ 2009 cường độ dòng điện tức thời có giá trị 0 2 I i  là A. 12049 1440 s B. 24097 14400 s C. 24113 1440 s D. 22049 1440 s Bài 14. Dòng điện xoay chiều qua một mạch điện có biểu thức 0 cos 100 ( ) 3 i I t A           (t đo bằng giây). Thời điểm thứ 2013 giá trị tuyệt đối của cường độ dòng điện tức thời bằng cường độ hiệu dụng là A. 12043 12000 s B. 9649 1200 s C. 2411 240 s D. 12073 1200 s Bài 15. Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 127V và tần số 50Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào đèn 90u V . Tính trung bình thời gian đèn sáng trong mỗi phút là A.30s B.40s C.20s D.1s Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 5 Bài 16. Một đèn làm việc dưới điện áp xoay chiều 220 2 sin120 ( )  u t V . Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có 155u V . Hỏi trung bình trong một giây có bao nhiêu lần đèn sáng? A.30 B.60 C.100 D.120 Bài 17. Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào đèn 110 2u V . Tính trung bình thời gian đèn sáng trong mỗi phút là A.30s B.40s C.20s D.1s Bài 18. Người ta đặt vào hai đầu một đèn huỳnh quang một điện áp 200V, 50Hz. Biết rằng đèn chỉ sáng khi điện áp tức thời ở hai đầu dây tóc là 100 2V . Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tối là A.1 B.0,5 C.2 D.3 Bài 19. Một bóng đèn ống huỳnh quang được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50Hz. Biết rằng đèn chỉ sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn đạt giá trị 110 2u V . Trong 2s thời gian đèn sáng là 4 3 s . Điện áp hiệu dụng ở hai đầu bóng đèn là A.220V B. 220 3V C. 220 2V D.200V Bài 20. Một khung dây dẫn có diện tích 2 50S cm gồm 150 vòng dây quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứn từ B  vuông góc với trục quay  và có độ lớn 0,02B T . Từ thông cực đại qua khung là A.0,015Wb B.0,15Wb C.1,5Wb D.15Wb Bài 21.Một khung dây dẫn quay đều quanh trục x’x với vận tốc 150 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ B  vuông góc với trục quay của khung. Từ thông cực đại gửi qua khung là 10 Wb  . Suất điện động hiệu dụng trong khung bằng A.25V B. 25 2V C.50V D. 50 2V Bài 22. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm 2 . Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ đều có véc tơ cảm ứng từ B  vuông góc với trục quay và có độ lớn 2 5 T  . Suất điện động cực đại trong khung dây bằng A. 110 2V B. 220 2V C.110V D.220V Bài 23. Từ thông qua một vòng dâu dẫn là 2 2.10 cos 100 (W ) 4 t b              . Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là A. 2sin 100 ( ) 4 e t V            B. 2 sin100 ( )e t V    C. 2sin100 ( )t V   D. 2sin 100 ( ) 4 e t V           Bài 24. Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600cm 2 , quay đều quanh trục đối xứng của khung với tốc độ 120 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,2T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây ngược hướng với véc tơ cản ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là A. 48 sin 40 ( ) 2 e t V            B.   4,8 sin 4 ( )e t V      C.   48 sin 4 ( )e t V      D. 4,8 sin 40 ( ) 2 e t V            Bài 25. Một khung dây quay trong từ trường đều có các véc tơ cảm ứng từ B  vuông góc với trục quay của khung với tốc độ 1800 vòng/phút. Tại thời điểm ban đầu, véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 6 hợp với B  một góc 30 0 . Từ thông cực đại qua khung dây là 0,01Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là A. 0,6 cos 60 ( ) 3 e t V            B. 0,6 cos 30 ( ) 6 e t V            C. 2 0,6 cos 60 ( ) 3 e t V            D. 6 cos 30 ( ) 3 e t V           Bài 26. Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có biểu thức 2 cos 120 ( ) 3 i t A           . Điện l ượng chuyển qua mạch trong khoảng thời gian 6 T kể từ thời điểm 0t  là A.3,25.10 -3 C B.4,03.10 -3 C C.2,53.10 -3 C D.3,05.10 -3 C Bài 28. Dòng điện xoay chiều chạy trong dây dẫn có biểu thức 2cos 100 ( ) 6 i t A           (t đo bằng giây). Tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian 1 300 s kể từ lúc 0t  . A.6,666mC B.5,513mC C.6,366mC D.6,092mC Bài 2. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN, CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN HOẶC CHỈ CÓ CUỘN CẢM THUẦN. A.TÓM TẮT LÍ THUYẾT. Mạch Điện trở thuần Cuộn cảm thuần Tụ điện Điện trở R = Z L = = 2 fL  Z C = = 1 2C f  Tính chất Chỉ tỏa nhiệt -Không tỏa nhiệt. -Làm biến đổi thuận nghịch năng lượng. -Không tỏa nhiệt. -Làm biến đổi thuận nghịch năng lượng. Định luật Ôm Góc lệch pha / 0 R u i   / 2 L u i    / 2 C u i     Giản đồ Fre-nen Nhận xét Điện áp hai đầu điện trở biến thiên đồng pha với cường độ dòng điện qua nó. Điện áp hai đầu cuộn cảm thuần biến thiên sớm pha 2  so với cường độ dòng điện qua nó. Điện áp hai đầu tụ điện biến thiên trễ pha 2  so với cường độ dòng điện qua nó Công suất tiêu thụ 2 P RI 0 0 B.BÀI TOÁN. Dạng 2. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa một phần tử. I.phương pháp. 1.Định luật Ôm cho các đoạn mạch. a.Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: 0 0 ; R R UU I I R R   S l  L   C 1 R U I , R U I R 0R 0  L L L 0L 0 Z U I , Z U I  C C C 0C 0 Z U I , Z U I  Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 7 b.Đoạn mạch chỉ có tụ điện: 0 0 . ; C C C c C C U U I U I Z I Z Z     với 1 1 2 C Z C fC     c.Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: 0 0 . ; L L L L L L U U I U I Z I Z Z     với 2 L Z L fL     2.Biểu thức dòng điện và điện áp. a.Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần:     0 0 cos cos ( ) i R R i i u i I t u U t             b.Đoạn mạch chỉ có tụ điện. -Cho   0 0 cos cos ( ) 2 2 i C C i u i i I t u U t                          -Cho   0 0 cos cos ( ) 2 2 C C u u u i u U t i I t                          c.Đoạn mạch chỉ có cuận cảm thuần. -Cho   0 0 cos cos ( ) 2 2 i C C i u i i I t u U t                         -Cho   0 0 cos cos ( ) 2 2 C C u u u i u U t i I t                         3.Hệ thức độc lập. -Với đoạn mạch chỉ có tụ điện C hoặc chỉ có cuộn cảm thuần L thì ta có hệ thức: 2 2 0 0 1 i u I U               4.Ghép các linh kiện. Cách mắc Điện trở thuần R Tụ điện C Cuộn cảm thuần L Nối tiếp 1 2 R R R  1 2 1 2 1 1 1 C C C Z Z Z C C C      1 2 1 2L L L Z Z Z L L L      Song song 1 2 1 2 R R R R R   1 2 1 2 1 2 C C C C C Z Z Z C C C Z Z      1 2 1 2 1 2 1 1 1 L L L L L Z Z Z Z Z L L L      II.Bài tập. Bài 1. Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng . Tại thời điểm t 1 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ điện và điện áp hai đầu đoạn mạch là (2 2 ;60 6 )A V . Tại thời điểm t 2 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp hai đầu đoạn mạch là (2 6 ;60 2 )A V . Dung kháng của tụ điện bằng A. 20 3 B. 20 2 C. 30 D. 40 Bài 2. Đặt một điện áp xoay chiều 0 cos 2 4 u U ft           vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 L H   . Ở thời điểm t 1 điện áp giữa hai đầu cuộn dây là 50 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 2 2 A . Còn ở thời điểm t 2 khi điện áp giữa hai đầu cuộn dây là 80V thì cường độ dòng điện qua nó là 0,6A. Tần số của dòng điện xoay chiều bằng A.40Hz B.50Hz C.60Hz D.120Hz Bài 3. Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung 4 10 C    một điện áp xoay chiều ổn định. Khi điện áp tức thời trong mạch là 160V thì cường độ dòng điện tức thời qua mạch là 1,2A. Khi điện áp tức thời trong mạch là 40 10V thì cường độ dòng điện tức thời là 2,4A . Tần số của dòng điện đặt vào hai đầu mạch là A.100Hz B.75Hz C.200Hz D.50Hz Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 8 Bài 4. Đặt một điện áp xoay chiều 0 cos 100 ( ) 3 u U t V           vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 2 L H   . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. 2 3 cos 100 ( ) 6 i t A           B. 2 3 cos 100 ( ) 6 i t A           C. 2 2 cos 100 ( ) 6 i t A           D. 2 2 cos 100 ( ) 6 i t A           Bài 5. Đặt một điện áp xoay chiều 0 cos 100 ( ) 3 u U t V           vào hai đầu một tụ điện có điện dung 4 2.10 C H    . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện qua tụ điện là 4A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. 4 2 cos 100 ( ) 6 i t A           B. 5cos 100 ( ) 6 i t A           C. 5cos 100 ( ) 6 i t A           D. 4 2 cos 100 ( ) 6 i t A           Bài 6. Đặt điện áp xoay chiều 0 cosu U t   vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch; i, I 0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai ? A. 0 0 0 U I U I   B. 0 0 2 U I U I   C. 0 u i U I   D. 2 2 2 2 0 0 1 u i U I   Bài 7. Đặt điện áp 0 cosu U t   vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng A. 0 2 U L  B. 0 2 U L  C. 0 U L  D.0 Bài 8. Điện áp giữa hai đầu điện trở 100R   có biểu thức 100 2 cos100 ( )u t V   . Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 1 phút là A.300J B. 600 2J C.6000J D. 300 2J Bài 9. Tìm giá trị cực đại của cường độ dòng điện xoay chiều. Biết rằng khi cho nó qua một điện trở 10R   thì sau khoảng thời gian 1 giờ nó tỏa ra một nhiệt lượng là 72kJ. A. 2A B 2 2A C.2A D.1A Bài 10. Dòng điện xoay chiều 0 cosi I t   trong đoạn mạch có đặc điểm như sau: trong thời gian một phần ba đầu của chu kì thì có giá trị hiệu dụng 1A, trong hai phần ba sau của chu kì thì có giá trị 2A. Giá trị hiệu dụng của dòng điện này trong một chu kì bằng A. 2A B. 5A C.1,5A D. 3A Bài 11. Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. khi 60f Hz thì cường độ hiệu dụng qua L là 2,4A. Để cường độ hiệu dụng qua bằng L bằng 3,6A thì tần số của dòng điện phải bằng A.75Hz B.40Hz C.25Hz D. 50 2Hz Bài 12. Một tụ điện khi mắc vào nguồn   2 cos 100 ( )u U t V     thì cường độ hiệu dụng qua mạch là 2A. Nếu mắc tụ vào nguồn cos 120 ( ) 2 u U t V           thì cường độ hiệu dụng qua mạch là bao nhiêu? A. 1,2 2A B.1,2A C. 2A D.3,5A Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 9 Bài 13. Mạch điện xoay chiều tần số 1 60f Hz chỉ có một tụ điện. Nếu tần số là 2 f thì dung kháng của tụ tăng lên 20%. Tần số 2 f bằng A.72Hz B.50Hz C.10Hz D.250Hz Bài 14. Đặt điện áp 0 cosu U t   vào hai đầu cuận cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là A. 0 cos 2 U i t L            B. 0 cos 2 2 U i t L            C. 0 cos 2 U i t L            D. 0 cos 2 2 U i t L            Bài 15. Đặt điện áp 0 cos 120 ( ) 2 u U t V           vào hai đầu một tụ điện thì vôn kế nhiệt (có điện trở rất lớn) mắc song song với tụ điện chỉ 120 2V , ampe kế nhiệt (có điện trở rất nhỏ) mắc nối tiếp với tụ chỉ 2 2A . Chọn kết luận đúng. A.Điện dụng của tụ điện là 1 7,2 mF  , pha ban đầu của dòng điện qua tụ điện là 4  . B.Dung kháng của tụ điện là 60 , pha ban đầu của dòng điện qua tụ điện là 2  . C.Dòng điện tức thời qua tụ điện có biểu thức 4cos 100 4 i t A           . D.Điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện là 120 2V , dòng điện cực đại qua tụ điện là 2 2A . Bài 16. Đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện tức thời của dòng điện xoay chiều qua mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần có cảm kháng 50 L Z   như hình vẽ bên. Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm là A. 50 60cos 3 3 u t V           B. 100 60sin 3 3 u t V           C. 50 60cos 3 6 u t V           D. 50 30cos 3 3 u t V           Bài 17. Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung 1 3 mF  một điện áp xoay chiều. Biết điện áp có giá trị tức thời 60 6V thì dòng điện có giá trị tức thời 2A và khi điện áp có giá trị tức thời 60 2V thì dòng điện có giá trị tức thời 6A . Ban đầu dòng điện tức thời bằng giá trị cực đại, biểu thức của cường độ dòng điện. A. 2 3 cos 100 2 i t A           B.   2 2 cos 100i t A   C.   2 2 cos 50i t A   D. 2 3 cos 50 2 i t A           Bài 18. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chiều chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,4 H  một điện áp xoay chiều   0 cos 100 ( )u U t V   . Nếu tại thoài điểm 1 t điện áp là 60V thì cường độ dòng điện tại thời điểm 2 1 0,035( )t t s  có độ lớn là A.1,5A B.1,25A C. 1,5 3A D. 2 2A t(s) i(A) 0,6 0,01 -1,2 Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Trang 10 Bài 19. Đặt vào hai đầu đoạn mạch chiều chỉ có tụ điện có điện dung 0,1 mF  một điện áp xoay chiều   0 cos 100 ( )u U t V   . Nếu tại thoài điểm 1 t điện áp là 50V thì cường độ dòng điện tại thời điểm 2 1 0,005( )t t s  có độ lớn là A. 0,5A B.0,5A C. 1,5A D. 1,5A Bài 3. MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU R - L - C NỐI TIẾP A.TÓM TẮT LÍ THUYẾT. Mạch R, L, C nối tiếp Tổng trở của mạch 2 2 2 1 ( ) L C Z R Z Z R L C               Điện áp hai đầu mạch 2 2 2 ( ) R L C U U U U   hoặc   2 2 2 0 0 0 0R L C U U U U   Định luật Ôm 0 0 ; U U I I Z Z   Góc lệch pha / tan L C L C u i R U U Z Z U R      Giản đồ Fre-nen Nhận xét - Nếu L C Z Z thì / 0 u i   ( u sớm pha hơn i ). - Nếu L C Z Z thì / 0 u i   ( u trễ pha hơn i ). - Nếu L C Z Z thì / 0 u i   (u cùng pha với i) Cộng hưởng điện -Khi 2 0 1 L C Z Z LC     thì dòng điện trong mạch Max U I R  B.BÀI TOÁN. Dạng 3. Đại cương về mạch RLC nối tiếp. I.Phương pháp. 1.Tính tổng trở, điện áp và cường độ dòng điện qua mạch. a.Tổng trở của mạch RLC. -Theo cấu tạo:   2 2 2 2 1 L C Z R Z Z R L C               -Theo định luật Ôm: 0 0 U U Z I I   [...]... Bài 21 Mạch điện xoay chiều nối tiếp R1 L1C1 cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc 0 ; mạch điện xoay chiều nối tiếp R2 L2C2 cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc 20 Biết L2  3L1 Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch đó với nhau thành một mạch điện thì nó sẽ cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc là 13 0 A 0 3 B 1,50 C 0 13 D 2 Bài 22 Mạch điện xoay chiều nối tiếp... cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số f1 ; mạch điện xoay chiều nối tiếp R2 L2C2 cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số f 2  2 f1 Biết C1  2C2 Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch đó với nhau thành một mạch điện thì nó sẽ cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số là A f1 2 B f1 C 2 f1 D f1 3 Bài 23 Hai mạch điện nối tiếp RLC khác nhau đều cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số... cho dòng điện một chiều đi qua -Mạch nối tiếp chỉ có R và L vừa cho dòng điện xoay chiều đi qua vừa cho dòng điện một chiều đi qua Nhưng L chỉ cản trở dòng điện xoay chiều còn khơng có tác dụng cản trở dòng một chiều  U U2 2 Nguồn một chiều : I mc  ; Pmc  I mc R   R R   U U2R 2  Nguồn xoay chiều : I xc  ; Pxc  I xc R  2 ; ZL   L 2 2 R  ZL  R2  ZL  -Khi mắc đồng thời nguồn một chiều. .. nguồn một chiều và nguồn xoay chiều ( u  a  b cos  t    ) vào mạch nối tiếp chứa tụ điện thì chỉ dòng điện xoay chiều đi qua: I xc  b R 2   Z L  ZC  2 -Khi mắc đồng thời nguồn một chiều và nguồn xoay chiều ( u  a  b cos  t    ) vào mạch nối tiếp khơng I xc  chứa tụ thì b R   Z L  ZC  2 2 cả ; I mc dòng điện xoay chiều và dòng điện một U 2 2  Do đó dòng điện hiệu dụng qua mạch:... hơn dòng điện là  B.sớm pha hơn dòng điện là  12 6 C.trễ pha hơn dòng điện là  D.trễ pha hơn dòng điện là  12 6 Trang 23 Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 Bài 34 Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần 100 3 , có độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện 0, 00005   có điện dung F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều. .. tụ điện mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng: UAB = Udây = UC Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện trong mạch là A  B  3  C 3  D  6  6 4 Bài 5 Cho một tụ điện có điện dung C  50Hz giữa hai đầu đoạn mạch trễ pha  6 10 F mắc nối tiếp với một điện trở, điện áp xoay chiều tần số 2 so với cường độ dòng điện Giá trị của điện trở là 200 200   C D 200 3 3 Bài 6 Cho mạch điện xoay. .. cos100 t ( A) Hiệu điện thế cực đại của đoạn mạch là 50V Điện trở thuần R của mạch là A 20 B 40 C 30 D 10 Bài 6 Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch là 100V, ở hai đầu điện trở là 60V Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện bằng A.40V B.60V C.80V D.100V Bài 7 Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Biết điện áp xoay chiều ở hai đầu... với một tụ điện có điện  dung 500   F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều tần số 50Hz Để dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp ta phải ghép nối tiếp với tụ C một tụ C1 có điện dung là bao nhiêu? 500 250 125 50 A B C D  F F F F     Bài 12 Đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, điện trở thuần của mạch R  50 Khi xảy ra cộng hưởng ở tần số f1 thì cường độ dòng điện bằng... điện xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm có điện trở thuần r, độ tự cảm L Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều 120V-50Hz thì điện áp giữa hai đầu Trang 21 Điện xoay chiều - Biên soạn: Nguyễn Đình Vụ - Email: nguyendinhvu@thuvienvatly.com - Phone:0948249333 đoạn R-C và điện áp giữa hai đầu đoạn C-Lr có cùng một giá trị hiệu dụng là 90V và trong mạch có cộng hưởng điện. .. 10 Mạch điện nối tiếp gồm điện trở R  60 , cuộn dây có điện trở thuần r  40 có độ tự cảm 4 1 L H và tụ điện có điện dung C  mF Mắc mạch trên vào nguồn điện xoay chiều có tần số 10 14 50Hz Tổng trở của mạch điện là A 150 B 125 C 100 2 D 140 Bài 11 Một mạch điện mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm điện trở thuần R  30 , tụ điện thứ nhất có 1 1 điện dung C1  mF và tụ điện thứ hai có điện dung . của dòng điện. T: chu kì của dòng điện. *   i t    : pha của dòng điện. * i  : pha ban đầu của dòng điện. -Nếu cho dòng điện xoay chiều này đi qua mạch điện thì hai đầu mạch có một điện. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A.TÓM TẮT LÝ THUYẾT. I. Khái niệm về dòng điện xoay chiều -Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của. hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều (cường độ hiệu dụng) 1.Định nghĩa: 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