CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI 3: CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT 1.CÔNG SUÂT P = UIcos = I2 .R. trong đó: P là công suất ( W ) U là hiệu điện thế hiệu dụng của mạch ( V ) I là cường độ dòng điện hiệu dụng ( A ) cos = RZ gọi là hệ số công suất. 2. CỰC TRỊ CÔNG SUẤT. P = I2 .R = U2 . R R2 + ( Z L Z C)2 a. Nguyên nhân do cộng hưởng ( sảy ra với mạch RLC) Khi thay đổi (L, C, , f) làm cho công suất tăng đến cực đại kết luận đây là hiện tượng cộng hưởng. Z L = Z C L = 1 C hoặc 2fL = 1 2fC Hệ quả ( Khi mạch có hiện tượng cộng hưởng) = 0; tan = 0; cos = 1; R = Z; P max = U2 R = U.I; I max = UR ; Một số chú ý: Nếu khi thay đổi = 1 và khi = 2 thì công suất trong mạch ( cường độ dòng điện trong mạch) như nhau. Hỏi thay đổi bằng bao nhiêu để công suất trong mạch là cực đại = 1 2 Nếu khi thay đổi f = f 1 và khi f = f 2 thì công suất trong mạch ( cường độ dòng điện trong mạch) như nhau. Hỏi thay đổi f bằng bao nhiêu để công suất trong mạch là cực đại f = f 1f 2 b. Nguyên nhân do điện trở thay đổi. TH1: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. P = I2 .R = U2 . R R2 + ( Z L Z C)2 = U R + (Z L Z C)2 R = UY P max khi Y min Xét hàm Y = R + (Z L Z C)2 R ≥ 2 (Z L Z C)2 ( Áp dụng bất đẳng thức Cosi) Vì Z L Z C là hằng số, nên dấu bằng sảy ra khi: R = (Z L Z C)2 R R2 = (Z L Z C)2 R = |Z L Z C| Hệ quả: Tan = Z L Z C R = 1; = 4; cos = 2 2 ; Z = R 2; P = U2 2R TH2: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong (r). Khi R thay đổi để P max .
Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 1 CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI 3: CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT 1.CÔNG SUÂT P = UIcos = I 2 .R. trong đó: - P là công suất ( W ) - U là hiệu điện thế hiệu dụng của mạch ( V ) - I là cường độ dòng điện hiệu dụng ( A ) - cos = R Z gọi là hệ số công suất. 2. CỰC TRỊ CÔNG SUẤT. P = I 2 .R = U 2 . R R 2 + ( Z L - Z C ) 2 a. Nguyên nhân do cộng hưởng ( sảy ra với mạch RLC) - Khi thay đổi (L, C, , f) làm cho công suất tăng đến cực đại kết luận đây là hiện tượng cộng hưởng. Z L = Z C L = 1 C hoặc 2fL = 1 2fC Hệ quả ( Khi mạch có hiện tượng cộng hưởng) = 0; tan = 0; cos = 1; R = Z; P max = U 2 R = U.I; I max = U R ; Một số chú ý: Nếu khi thay đổi = 1 và khi = 2 thì công suất trong mạch ( cường độ dòng điện trong mạch) như nhau. Hỏi thay đổi bằng bao nhiêu để công suất trong mạch là cực đại = 1 2 Nếu khi thay đổi f = f 1 và khi f = f 2 thì công suất trong mạch ( cường độ dòng điện trong mạch) như nhau. Hỏi thay đổi f bằng bao nhiêu để công suất trong mạch là cực đại f = f 1 f 2 b. Nguyên nhân do điện trở thay đổi. TH1: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. P = I 2 .R = U 2 . R R 2 + ( Z L - Z C ) 2 = U R + (Z L - Z C ) 2 R = U Y P max khi Y min Xét hàm Y = R + (Z L - Z C ) 2 R ≥ 2 (Z L - Z C ) 2 ( Áp dụng bất đẳng thức Cosi) Vì Z L - Z C là hằng số, nên dấu bằng sảy ra khi: R = (Z L - Z C ) 2 R R 2 = (Z L - Z C ) 2 R = |Z L - Z C | Hệ quả: Tan = Z L - Z C R = 1; = 4 ; cos = 2 2 ; Z = R 2; P = U 2 2R TH2: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong (r). Khi R thay đổi để P max . R = | Z L - Z C | + r P max = U 2 2(R+r) Khi R thay đổi để công suất tỏa nhiệt trên điện trở là cực đại P Rmax khi R = r 2 +(Z L -Z C ) 2 Bài toán chú ý: Mạch RLC. Nếu khi thay đổi R = R 1 và khi R = R 2 thì công suất trong mạch như nhau. Hỏi thay đổi R bằng bao nhiêu để công suất trong mạch là cực đại, giá trị cực đại đó là bao nhiêu? R = R 1 R 2 = | Z L - Z C | ; P max = U 2 2 R 1 R 2 Mạch RLC. Nếu khi thay đổi R = R 1 và khi R = R 2 thì công suất trong mạch như nhau. Hỏi công suất đó là bao nhiêu: P = U 2 R 1 + R 2 BAÌ TẬP MẪU: Ví dụ 1: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi thì thấy khi R=30 và R=120 thì công suất toả nhiệt trên đoạn mạch không đổi. Để công suất đó đạt cực đại thì giá trị R phải là Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 2 A. 150 B. 24 C. 90 D. 60 Giải: R = R 1 . R 2 = 30.120 = 60 Ω Đáp án D Ví dụ 2: Mạch như hình vẽ, C = 318(F), R biến đổi. Cuộn dây thuần cảm, điện áp hai đầu mạch t100sinUu 0 (V), công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại khi R = R 0 = 50(). Cảm kháng của cuộn dây bằng: A. 40() B. 100() C. 60() D. 80() Giải: R thay đổi để P max R = | Z L - Z C | = 50 Ω Z C = 1 C = 1 318.10 -6 .100 = 10 Ω Z L = Z C + R = 10 + 50 = 60 Ω Đáp án C Ví dụ 3: Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là: u = 100cos100t (V) và i = 100cos(100t + /3) (mA). Công suất tiêu thu trong mạch là A. 5000W B. 2500W C. 50W D. 2,5W Giải: P = UI.cos = U o . I 0 .cos 2 = 100.100.10 -3 cos 3 2 = 2,5 W Đáp án D Ví dụ 4: Đặt hiệu điện thế u = 100 2 sin t 100 (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, biết L = H 1 ,hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở R bằng ở hai đầu tụ C và bằng 100V .Công suất tiêu thụ mạch điện là A. 250W B. 200W C. 100 W D. 350W Giải: Mạch RLC có U R = U = 100 = U C Mạch có hiện tượng cộng hưởng R = Z C P = U 2 R Trong đó: R = Z L = Z C = L = 100. 1 = 100 Ω P = 100 2 100 = 100 W Đáp án C Ví dụ 5: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì thấy khi f = 40Hz và f = 90Hz thì điện áp hiệu dụng đặt vào điện trở R như nhau. Để xảy ra cộng hưởng trong mạch thì tần số phải bằng A. 60Hz B. 130Hz C. 27,7Hz D. 50Hz Giải: f = f 1 .f 2 = 40.90 = 60 Hz Đáp án A Ví dụ 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi thì thấy khi R=30 và R=120 công suất toả nhiệt trên đoạn mạch không đổi. Biết U = 300 V, hãy tìm giá trị công suất đó: A. 150W B. 240W C. 300W D. 600W Giải: Cách 1: R = R 1 và R = R 2 thì P như nhau: Vậy P max khi: R = R 1 R 2 R = 30.120 = 60 Ω = | Z L - Z C | Với R 1 = 30 Ω; | Z L - Z C | = 60 Ω Z = 30 5 Ω P = I 2 .R = U 2 Z 2 .R = 300 2 5.30 2 . 30 = 600 W Cách 2: P = U 2 R 1 + R 2 = 300 2 30 + 120 = 600 W Đáp án D III. BÀI TẬP THỰC HÀNH Câu 1: Công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức nào sau đây? A: P = uicos B: P = uisin C: P = UIcos D:P = UIsin Câu 2: Đại lượng nào sau đây được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều? A: k = sin B: k = cos C: k = tan D: k = cotan R C L Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 3 Câu 3: Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất? A: Điện trở thuần R 1 nối tiếp với điện trở thuần R 2 . B: Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L. C: Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C. D: Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C. Câu 4: Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất nhỏ nhất? A: Điện trở thuần R 1 nối tiếp với điện trở thuần R 2 . B: Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L. C: Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C. D: Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C. Câu 5: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch A: không thay đổi B: tăng C: giảm D: bằng 0 Câu 6: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính dung kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch: A: không thay đổi B: tăng C: giảm D: bằng 0 Câu 7: Chọn câu trả lời sai Trong một mạch điện xoay chiều, công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: P = kUI, trong đó: A: k là hệ số biểu thị độ giảm công suất của mạch gọi là hệ số công suất của dòng điện xoay chiều B: Giá trị của k có thể < 1 C: Giá trị của k có thể > 1 D: k được tính bởi công thức: k = cosφ = R/Z Câu 8: Chọn câu trả lời sai. Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp A: Là công suất tức thời B: Là P = UIcosφ C: Là P = RI 2 D: Là công suất trung bình trong một chu kì Câu 9: Một đoạn mạch không phân nhánh có dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc nhỏ hơn π/2 A: Trong đoạn mạch không thể có cuộn cảm. B: Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không C: Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch giảm D: Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch tăng Câu 10: Một tụ điện có điện dung C = 5,3F mắc nối tiếp với điện trở R = 300 thành một đoạn. Mắc đoạn mạch này vào mạng điện xoay chiều 220V-50Hz. Hệ số công suất của mạch là : A: 0,3331 B: 0,4469 C: 0,4995 D: 0,6662 Câu 11: Một tụ điện có điện dung C=5,3F mắc nối tiếp với điện trở R=300 thành một đoạn. Mắc đoạn mạch này vào mạng điện xoay chiều 220V-50Hz. Điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ trong một phút là : A: 32,22J B: 1047J C: 1933J D: 2148J Câu 12: Một cuộn dây khi mắc vào hiệu điện thế xoay chiều 50V-50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,2A và công suất tiêu thụ trên cuộn dây là 1,5W. Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu? A: k = 0,15 B: k = 0,25 C: k = 0,50 D: k = 0,75 Câu 13: Hđt ở hai đầu mạch là: u = 100sin(100 πt - π/3) (V), dòng điện là: i = 4cos(100 πt + π/6) (A). Công suất tiêu thụ của mạch là: A: 200W B: 400W C: 800W D: một giá trị khác. Câu 14: Một mạch xoay chiều có u = 200 2 cos100πt(V) và i = 5 2 cos(100πt + π/2)(A). Công suất tiêu thụ của mạch là: A: 0 B: 1000W C: 2000W D: 4000W Câu 15: Mạch R,L,C nối tiếp: R = 50Ω, L = 1/2π(H), C = 10 -4 /π(F), f = 50 Hz. Hệ số công suất của đọan mạch là: A: 0,6 B: 0,5 C: 1/ 2 D: 1 Câu 16: Mạch RLC mắc nối tiếp được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số không đổi. Nếu cuộn dây không có điện trở thì hệ số công suất cực đại khi nào? A: R = Z L - Z C B: R = Z L C: R = Z C D: Z L = Z C Câu 17: Mạch RLC có R thay đổi được được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số không thay đổi, R bằng bao nhiêu thì mạch đạt công suất cực đại?( Không có hiện tượng cộng hưởng xảy ra). A: R = | | Z L - Z C B: Z L = 2Z C C: Z L = R D: Z C = R Câu 18: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong r. Khi R thay đổi thì giá trị R là bao nhiêu để công suất trong mạch đạt cực đại? ( Không có hiện tương cộng hưởng xảy ra). A: R = | | Z L - Z C B: R + r = | | Z L - Z C C: R - r = | | Z L - Z C D: R = 2 | | Z L - Z C Câu 19: Mạch điện chỉ có R = 20 Ω, Hiệu điện thế hai đầu mạch điện là 40 V, tìm công suất trong mạch khi đó. A: 40 W B: 60W C: 80W D: 0W Câu 20: Mạch điện chỉ có C, C = 10 -4 /F, tần số của dòng điện trong mạch 50 Hz, hiệu điện thế hiệu dụng là 50 V. Tìm công suất trong mạch khi đó. A: 40 W B: 60W C: 80W D: 0W Câu 21: Mạch điện chỉ có L, L = 1/ H, tần số của dòng điện trong mạch 50 Hz, hiệu điện thế hiệu dụng là 50 V. Tìm công suất trong mạch khi đó. Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 4 A: 40 W B: 60W C: 80W D: 0W Câu 22: Mạch RLC mắc nối tiếp được mắc vào dòng điện xoay chiều có phương trình hiệu điện thế u = 220 2 cos( 100t + /3) V và phương trình dòng điện là i = 2 2 cos( 100t + /2) A. Tìm công suất của mạch điện trên? A. 220W B: 440 W C: 220 3 W C: 351,5W Câu 23: Mạch RL có R = 50 Ω, L = 1/H được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số trong mạch là 50 Hz - Tính tổng trở trong mạch khi đó A: Z = 50 Ω B: 50 2 Ω C: 50 3 Ω D: 50 5 Ω - Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch điện là 50 V, Hãy tính công suất trong mạch khi đó. A: 20 W B. 10W C: 100W D: 25W Câu 24: Mạch điện có RC, biết R = 50 Ω, C = 10 -4 /F. Mạch điện trên được gắn vào mạng điện có hiệu điện thế 50 V, tần số 50 Hz. - Tính tổng trở của mach điện? A: Z = 50 Ω B: 50 2 Ω C: 50 3 Ω D: 50 5 Ω - Công suất trong mạch khi đó. A: 20 W B: 10W C: 100W D: 25W Câu 25: Mạch điện RLC có C thay đổi, R = 50 Ω, Z L = 50 Ω,Mắc mạch điện trên vào mạng điện xoay chiều có tần số trong mạch là 50 Hz, - Tìm C để công suất trong mạch đạt cực đại. A: C = 10 -4 5 F B: 10 -3 5 F C: 1 F D: 0,5 F - Biết U = 100V, hãy tính công suất khi đó. A: 50W B: 60W C: 100W D: 200W Câu 26: Mạch điện LC biết L = 0,6/H, C = 10 -4 /F được mắc vào mạch điện có tần số trong mạch là 50 Hz. Tính tổng trở của mạch? A: 100 Ω B: 50 Ω C: 40 Ω D: 60 Ω - Nếu giá trị của hiệu điện thế hai đầu mạch điện là U = 50 V, tính công suất của mạch khi đó? A: 200W B: 100W C: 600W D: không đáp án đúng - Cũng mạch điện đó khi ta gắn thêm điện trở 40 Ω thì công suất trong mạch là bao nhiêu? A: 40W B: 31,25W C: 30W D: 0W Câu 27: Mạch điện RLC mắc nối tiếp, gắn mạch điện trên vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế 50 V. Biết L = 1/H, C = 10 -4 /F. - Tính f để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 60Hz B: 40Hz C: 50Hz D: 100Hz - Nếu công suất cực đại trong mạch 100 W. Hãy tính điện trở của mạch? A: 20 Ω B: 30 Ω C: 25 Ω D: 80 Ω Câu 28: Mạch điện RLC có điện thuần R = 50 Ω, L = 1/F được mắc vào mạng điện có tần số trong mạch là 50 Hz, - Tìm C để công suất trong mạch đạt giá trị cực đại? A: 31,8 nF B: 318F C: 31,8F D: 3,18F - Nếu hiệu điện thế hiệu dụng trong mạch có giá trị là 100V, tìm công suất của mạch khi đó? A: 50W B: 100W C: 200W D: 150W Câu 29: Mạch điện RLC có R thay đổi được. Z L = 100 Ω, Z C = 60 Ω được mắc vào mạch điện xoay chiều 50V - 50Hz. - Tìm R để công suất trong mạch đạt giá trị cực đại? A. 30 Ω B: 40 Ω C: 50 Ω D: 60 Ω - R thay đổi để mạch điện có công suất cực đại, Tính giá trị hệ số công suất khi đó? A: cos = 1 B: cos = 1/2 C: cos = 1/ 2 D: 3 /2 - Tính công suất tiêu thụ trong mạch khi đó? A: 30 W B: 31,25W C: 32W D: 21,35W Câu 30: Một cuộn dây gồm điện trở R = 40 Ω được mắc vào mạng điện 40 V - 50Hz. - Tính L để công suất trong mạch đạt cực đại? A: L tiến đến ∞ B: L tiến về 40mH C: L = 0,4 H D: L tiến về 0 H. - Tính công suất khi đó? A: 80W B: 20W C: 40W D: 60W Câu 31: Mạch điện gồm có cuộn dây, điện trở trong là 50 Ω, độ tự cảm của mạch là 0,4/H, Mắc mạch điện trên vào mạng điện xoay chiều có tần số thay đổi được. - Tính tần số dòng điện để công suất trong mạch là cực tiểu? A: f = 0 Hz B: 50Hz C: 100Hz D: ∞ - Nếu điều chỉnh tần số dòng điện trong mạch đến giá trị 50Hz sau đó mắc thêm vào mạch điện một tu điện. Hãy tính điện dung của tụ để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 10 -4 F B: 4. 10 -4 F C: 10 -3 4 F D: Không có đáp án Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 5 Câu 32: Mạch điện có RLC mắc nối tiếp, R = 300 Ω, L = 2/H, C = 10 -4 /2F. Mạch điện trên được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế 100V và tần số có thể thay đổi được. - Tìm giá trị tần số dòng điện để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 100Hz B: 60Hz C: 40Hz D: 50 Hz - Tính công suất cực đại trên? A: 33,0W B: 20W C: 200W D: 50W - Thay đổi tần số trong mạch thành 100 Hz hãy tính công suất lúc này? A: 166,7W B. 16,67W C: 1,667W D: Không đáp án. Câu 33: Mạch điện RLC mắc nối tiếp có R thay đổi được. Được đặt vào mạch điện 200V - 50Hz. Thấy công suất trong mạch đạt cực đại bằng 100 W( Không có hiện tượng cộng hưởng), biết C = 10 -3 / 2 F, hãy tính giá trị của R? A: R = 50 Ω B: 100 Ω C: 200 Ω D: 400 Ω Câu 34: Mạch RLC mắc nối tiếp, trong đó R có thể thay đổi được, cuộn dây có r = 20 Ω, L = 1/H, tụ điện C = 10 -3 /(5) F. Gắn mạch điện trên vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế 300V - 50 Hz. Điều chỉnh R để công suất trong mạch đạt cực đại. - Hãy tính giá trị hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện? A: 150 Ω B: 100 2 Ω C: 150 2 Ω D: 300 Ω - Tính hệ số công suất giữa hai đầu cuộn dây? A: 0,15 B: 0,2 C: 0,5 Ω D: 1/ 2 Câu 35: Mạch điện có hai phần tử RC có C thay đổi, được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, biết điện trở trong mạch là 60 Ω, tính C để công suất trong mạch là lớn nhất? A: C tiến về 0 B: C tiến về ∞ C: C tiến về 10 -3 /(6)F D: Không có đáp án - Nếu U = 300V tính công suất của mạch khi đó? A: 1000W B: 5100W C: 1500W D: 2000W Câu 36: Mạch RLC mắc nối tiếp được mắc vào mạng điện có tần số thay đổi được.Biết điện trở trong mạch là 20 Ω, L = 0,3/H, C = 10 -3 /3F. - Tính f để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 100 Hz B: 200 Hz C: 150Hz D: 50Hz - Biết hiệu điện thế hiệu dụng trong mạch là 100V. Tính P? A: 50W B: 1000W C: 500W D: 5000W Câu 37: Mach RLC có R thay đổi được, trong đó: cuộn dây có r = 30 Ω, L = 0,5/H, C = 10 -3 /F, được gắn vào mach điện 220V - 50 Hz. - Phải điều chỉnh R đến giá trị nào để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 100 Ω B: 40 Ω C: 20 Ω D: 10 Ω - Tính công suất trong trường hợp đó? A: 480 W B: 484 W C: 500W D: 510W - R bằng bao nhiêu để công suất trên điện trở R lớn nhất? A: 10 Ω B: 20 Ω C: 50 Ω D: 60 Ω Câu 38: Trong một chiếc quạt điện, cuộn dây có L = 0,1/H, r = 5 Ω, cắm chiếc quạt vào mạng điện 220V - 50 Hz. - Tính công suât của chiếc quạt? A. 2KW B: 1,9KW C: 1,936KW D: 1KW - Để tăng công suất của chiếc quạt người ta gắn thêm một tụ điện, Khi công suất của động cơ đạt cực đại hãy xác định giá trị của C khi đó? A: 10 -4 / F B: 10 -3 /F C: 10 F D: 1/10F Câu 39: Mạch RLC có R thay đổi được, C = 31,8 F, L = 2/H, được mắc vào mạng điện 200V - 50Hz. Điều chỉnh R để công suất trong mạch đạt cực đại. - Tính công suất cực đại đó? A: 100W B: 400W C: 200W D: 250 W - Giữ nguyên R và gắn thêm vào mạch một tụ điện để công suất là lớn nhất. Tính công suất khi đó? A: 100W B: 400W C: 200W D: 250 W Câu 40: Mạch RLC có R thay đổi, khi R = 20 Ω và khi R = 40 Ω thì công suất trong mạch là như nhau. Tìm R để công suất trong mạch đạt cực đại? A: R = 30 Ω B: 20 2 Ω C: 40 Ω D: 69 Ω Câu 41: Mach RLC khi tần số f = 50 Hz và khi f = 60 Hz thì công suất trong mạch là như nhau, tìm f để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 50 Hz B: 55 Hz C: 54,3Hz D: 54,77Hz Câu 42: Mạch RLC khi f = f 1 = 60 Hz và khi f = f 2 thì công suất trong mạch là như nhau. Khi f = 70 Hz thì công suất trong mạch đạt cực đại, tính f 2 . A: 81,67Hz B: 90 Hz C: 97Hz D: 100hz Câu 43: Mạch RLC có R thay đổi, ta thấy khi R = 10 Ω và khi R = 20 Ω thì công suất trong mạch là như nhau. Tìm giá trị của R để công suất trong mạch đạt cực đại? A: 10 Ω B: 15 Ω C: 12,4 Ω D: 10 2 Ω Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DỊNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CƠNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CƠNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 6 Câu 44: Một mạch xoay chiều gồm một cuộn cảm có R = 30Ω, L =1/4π(H), mắc nối tiếp với một tụ điện có C = 10 -4 /π(F). Hđt ở hai đầu mạch là u = 250 2cos(2 πft π/2) (V). Điều chỉnh f để cường độ dòng điện trong mạch có giá trị cực đại. Giá trị của f khi đó là: A: 25Hz B: 50Hz C: 100Hz D: 200Hz Câu 45: Mạch RLC có R thay đổi được, Biết L = 1/H và mạch điện trên được gắn vào mạng điện 220V -50Hz. Khi điều chỉnh R = 40 Ω và khi R = 160 Ω thì cơng suất trong mạch là như nhau. Tìm giá trị của dung kháng? A: Z C = 200 Ω B: Z C = 100 Ω C: Z C = 20 Ω D: 50 Ω Câu 46: Chon câu sai: Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp. Biết L = 1/π(H), C = 10 -3 /4π(F). Đặt vào hai đầu mạch một hđt u =120 2 sin 100 πt (V). Thay đổi R để cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Khi đó: A: dòng điện trong mạch là I max = 2A B: cơng suất mạch là P = 240 W C: điện trở R = 0 D: cơng suất mạch là P = 0. Câu 47: Mạch RLC nối tiếp: R = 25Ω; C = 10 -3 /5π(F) và L là cuộn thuần cảm biến đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là u = 100 2 cos(100πt + π/4) (V).Thay đổi L sao cho cơng suất mạch đạt cực đại. Giá trị của L khi đó là: A: L = 1/2π(H) B: L = 1/π(H) C: L = 2/π(H) D: L = 4/π(H) Câu 48: Mạch R,L,C mắc nối tiếp: R = 80Ω; r = 20Ω, L = 2/π(H), C thay đổi được. Hđt hai đầu đọan mạch là: u = 120 2 cos100πt (V). Thay đổi C để cơng suất mạch cực đại. Giá trị cực đại của cơng suất bằng: A: P max = 180W B: P max = 144W C: P max = 288W D: P max = 720W Câu 49: Mạch RLC mắc nối tiếp. Biết R= 100Ω, L = 1/π(H) và C thay đổi được. Hiệu điện thế hai đầu mạch có biểu thức: u = 200 2 cos100πt (V).Thay đổi C để hệ số cơng suất mạch đạt cực đại. Khi đó cường độ hiệu dụng trong mạch bằng: A: 1A B: 2 A C: 2 A D: 2 2 A Câu 50: Mạch RLC nối tiếp. Biết R = 100Ω, C =10 -4 /π(F). Cuộn thuần cảm có L thay đổi được. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos 100πt (V). Thay đổi L để cơng suất mạch đạt giá trị cực đại. Khi đó cơng suất của mạch là: A: 100W B: 100 2 W C: 200W D: 400W Câu 51: Cho đoạn mạch có r,R,L,C mắc nối tiếp. Trong đó r = R = 25Ω, C = 10 -3 /5π 3 (F), L thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch một hđt xoay chiều ổn định u = 100 2 sin100πt (V). Thay đổi L để cường độ hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Biểu thức của dòng điện i là: A: i = 2 2 sin100πt(A) B: i = 2 2 sin(100πt + π/2)(A) C: i = 2 sin(100πt - π/2) (A) D: i = 2 sin(100πt + π/4 )(A) Câu 52: Một đoạn mạch gồm R = 100Ω, một cuộn thuần cảm có L thay đổi được và tụ điện có C = 0,318.10 -4 F mắc nối tiếp vào mạch xoay chiều có u AB = 200cos(100πt) (V). L phải có giá trị bao nhiêu để cơng suất lớn nhất? P Max = ? A: L = 0,318(H), P = 200W B: L = 0,159(H), P = 240W C: L = 0,636(H), P = 150W D: Một giá trị khác Câu 53: Một đoạn mạch gồm diện trở R=100Ω nối tiếp với C 0 = 10 -4 /π(F) và cuộn dây có r = 100Ω, L = 2,5/π(H). Nguồn có u = 100 2 sin(100πt) (V). Để cơng suất của mạch đạt giá trị cực đại, người ta mắc thêm một tụ C 1 với C 0 : A: C 1 mắc song song với C 0 và C 1 = 10 -3 /15π(F) B: C 1 mắc nối tiếp với C 0 và C 1 = 10 -3 /15π(F) C: C 1 mắc song song với C 0 và C 1 = 4.10 -6 /π(F) D: C 1 mắc nối tiếp với C 0 và C 1 = 4.10 -6 /π(F) Câu 54: Mạch RLC nối tiếp: L = 159(mH); C = 15,9μF, R thay đổi được. Hđt đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 120 2 cos100πt (V). Khi R thay đổi thì cơng suất tiêu thụ cực đại của đoạn mạch là: A: 240W B: 48W C: 96W D: 192W Câu 55: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, với R = 10, cảm kháng Z L = 10, dung kháng Z C = 5 ứng với tần số f. Khi f thay đổi đến f’ thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng điện. Hỏi tỷ lệ nào sau đây là đúng? A A : : 2 f = f’ B. f = 0,5f’ C. f = 4f’ D. f = 2 f’ Câu 56: Hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây thuần cảm, được duy trì điện áp u AB = U 0 cost (V). Thay đổi R, khi điện trở có giá trị R = 24Ω thì cơng suất đạt giá trị cực đại 300W. Hỏi khi điện trở bằng 18Ω thì mạch tiêu thụ cơng suất bằng bao nhiêu ? A: 288 W B. 168W C. 248 W D. 144 W Câu 57: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD và DB ghép nối tiếp. Điện áp tức thời trên các đoạn mạch và dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức: u AD = 100 2 cos(100t + /2)(V); u DB = 100 6 cos(100t + 2/3)(V); i = 2 cos(100t + /2)(A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là: A: 100W B. 242W C. 186,6W D. 250W. Câu 58: Hiệu điện thế xoay chiếu ở hai đầu mạch ổn định và có biểu thức: u = U 0 cost (V). Khi C = C 1 thì công suất mạch là P = 200W và cường độ đòng điện qua mạch là: i = I 0 cos(t - /4 ) (A). Khi C = C 2 thì công suất mạch cực đại. Tính công suất mạch khi C = C 2 . A: 400W B: 400 2 W C: 800W D: 200 2 W. Ex : Nguy ễn Hồng Khánh _ HKP CHƯƠNG IV: DÒNG ĐIỄN XOAY CHIỀU Di động: 09166.01248 CÔNG SUẤT VÀ CỰC TRỊ CÔNG SUẤT Email: Khanhcaphe@gmail.com Giáo Dục Hồng Phúc - Nơi Khởi Đầu Ước Mơ! HP 7 Câu 59: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R và một cuộn dây mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng U không đổi. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của R và giữa hai đầu của cuộn dây có cùng giá trị và lệch pha nhau góc /3. Để hệ số công suất bằng 1 thì người ta phải mắc nối tiếp với mạch một tụ có điện dung 100µF và khi đó công suất tiêu thụ trên mạch là 100W. Hỏi khi chưa mắc thêm tụ thì công suất tiêu thụ trên mạch bằng bao nhiêu ? A: 80W B. 86,6W C. 75W D. 70,7W. Câu 60: Đặt vào 2 đầu mạch điện có 2 phần tử C và R với điện trở R = Z C = 100 một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = [100 2 cos(100t + /4) + 100]V. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở: A: 50W B: 200W C: 25W D: 150W. Câu 61: Một mạch điện xoay chiều gồm 3 phần tử R,L,C, cuộn dây thuần cảm. Mắc mạch điện trên vào nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi thì thấy hiệu điện thế ở 2 đầu mỗi phần tử là như nhau và công suất tiêu thụ của mạch là P. Hỏi nếu bỏ tụ C chỉ giữ lại R,L thì công suất tiêu thụ của mạch là P’ sẽ bằng bao nhiêu theo P? A: P’ = P B: P’ = 2P C: P’ = 0,5P D: P’ = P/ 2 Câu 62: Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp, đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế u = U 0 cos t (V). Điều chỉnh C = C 1 thì công suất của mạch đạt giá trị cực đại P max = 400W. Điều chỉnh C = C 2 thì hệ số công suất của mạch là 3 2 . Công suất của mạch khi đó là: A: 200W B: 100 3 W C: 100W D:300W Câu 63: Mạch điện xoay chiều R L C có R thay đổi được mắc vào hiệu điện thế xoay chiều u 200cos100 tV . Biết khi R 50 và R 200 thì công suất mạch điện đều bằng nhau và bằng P. Giá trị của P là: A. 80W B. 400W C. 160W D. 100W Câu 64: Có hai hộp kín mà trong mỗi hộp chứa 2 trong 3 phần tử R L C mắc nối tiếp. Khi lần lượt mắc vào hai đầu mỗi hộp hiệu điện thế xoay chiều u 200cos100 tV thì cường độ dòng điện hiệu dung và công suất mạch điện tương ứng đều là I và P. Đem nối tiếp hai hộp đó và duy trì hiệu điện thế trên thì cường độ dòng điện cũng là I. Lúc đó công suất của đoạn mạch là: A. 4P B. P C. 2P D. P/2 Câu 65: Đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4 π H một hiệu điện thế một chiều U 1 = 12 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là I 1 = 0,4 A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U 2 = 120 V, tần số f = 50 Hz thì công suất tiêu thụ ở cuộn dây bằng A: 360 W. B: 480 W. C: 16,2 W. D: 172,8 W. Câu 66: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức 120 2 cos(120 ) u t V. Biết rằng ứng với hai giá trị của biến trở : R 1 =38 , R 2 =22 thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mach như nhau. Công suất của đoạn mạch khi đó nhận giá trị nào sau đây: A: 120 W B: 484 W C: 240 W D: 282 W Câu 67: Mạch RLC mắc nối tiếp, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch có giá trị 120V, điện trở R thay đổi được còn các thông số khác của mạch có giá trị không đổi. Khi thay đổi R thì thấy với R = R 1 = 80Ω hoặc R = R 2 = 45Ω thì mạch có cùng công suất P. Giá trị của P là A: 96W B: 60W C: 115,2W D: 115W Câu 68: Một cuộn dây có điện trở thuần 3100R và độ tự cảm L = 3/πH mắc nối tiếp với một đoạn mạch X có tổng trở Z X rồi mắc vào điện áp có xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần số 50Hz thì thấy dòng điện qua mạch điện có cường độ hiệu dụng bằng 0,3A và chậm pha 30 0 so với điện áp giữa hai đầu mạch. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X bằng: A: 0W4 B: W39 C: W318 D: W30