Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại học Tài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại học Tài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại học Tài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại học Tài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại họcTài liệu học điện xoay chiều ôn thi đại học
TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HỒNG VIỆT V DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Dòng điện xoay chiều * Dòng điện điện áp xoay chiều Dòng điện xoay chiều dịng điện có cường độ hàm số sin hay côsin thời gian Điện áp xoay chiều điện áp biến thiên theo hàm số sin hay côsin thời gian Tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều dựa sở tượng cảm ứng điện từ Trong chu kì T dịng điện xoay chiều đổi chiều lần, giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần * Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi, cho hai dịng điện qua điện trở R khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng tỏa I U + Cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng: I = ; U = 2 + Ampe kế vơn kế đo cường độ dịng điện điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt, số chúng cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng dòng điện xoay chiều + Khi tính tốn, đo lường, mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng giá trị hiệu dụng * Các loại đoạn mạch xoay chiều U + Đoạn mạch có điện trở thuần: uR pha với i; I = R R UC + Đoạn mạch có tụ điện: uC trể pha i góc ; I = ; với ZC = dung kháng tụ điện ZC C Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hoàn toàn), lại cho dòng điện xoay chiều qua với điện trở (dung kháng): ZC = C + Đoạn mạch có cuộn cảm thuần: uL sớm pha i góc U I = L ; với ZL = L cảm kháng cuộn dây ZL Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) cho dịng điện xoay chiều qua với điện trở (cảm kháng): ZL = L + Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh): Giãn đồ Fre-nen: Nếu biểu diễn điện áp xoay chiều R, L C véc tơ tương ứng U R , U L U C tương ứng điện áp xoay chiều đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp là: U = U R + U L + U C Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U = U R (U L U C ) = I R (Z L - Z C ) = I.Z Với Z = R (Z L - Z C ) gọi tổng trở đoạn mạch RLC Z ZC Độ lệch pha u i xác định theo biểu thức: tan = L = R U Cường độ hiệu dụng xác định theo định luật Ôm: I = Z * Biểu thức điện áp xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều Nếu i = I0 cos(t + i) u = U0 cos(t + i + ) Nếu u = U0 cos(t + u) i = I0 cos(t + u - ) L C R Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 Với I0 = TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Z ZC U0 ; tan = L R Z + Cộng hưởng đoạn mạch RLC: Khi ZL = ZC hay L = Z = Zmin = R; I = Imax = có tượng cộng hưởng điện Khi đó: C U2 U ; P = Pmax = ; = R R + Các trường hợp khác: Khi ZL > ZC u nhanh pha i (đoạn mạch có tính cảm kháng) Khi ZL < ZC u trể pha i (đoạn mạch có tính dung kháng) Chú ý: Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp hệ thức định luật Ôm ta đặt R = R1 + R2 + ; ZL = ZL1 + ZL2 + ; ZC = ZC1 + ZC2 + Nếu mạch khơng có điện trở ta cho R = 0; khơng có cuộn cảm ta cho ZL = 0; khơng có tụ điện ta cho ZC = * Cơng suất dịng điện xoay chiều + Cơng suất dịng điện xoay chiều: P = UIcos = I2 R R + Hệ số công suất: cos = Z + Ý nghĩa hệ số cơng suất cos: Cơng suất hao phí đường dây tải (có điện trở r) P hp = rI2 = rP Nếu hệ số cơng suất cos nhỏ cơng suất hao phí đường dây tải P hp lớn, người ta U cos phải tìm cách nâng cao hệ số công suất Theo qui định nhà nước hệ số cơng suất cos sở điện tối thiểu phải 0,85 P Với điện áp U dụng cụ dùng điện tiêu thụ cơng suất P I = , tăng hệ số công U cos suất cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ giảm hao phí tỏa nhiệt dây Truyền tải điện – Máy biến áp * Truyền tải điện P r + Cơng suất hao phí đường dây tải: P hp = rI2 = r( )2 = P2 U U P Php + Hiệu suất tải điện: H = P + Độ giảm điện đường dây tải điện: U = Ir + Biện pháp giảm hao phí đường dây tải: giảm r, tăng U l Vì r = nên để giảm ta phải dùng loại dây có điện trở suất nhỏ bạc, dây siêu dẫn, với giá S thành cao, tăng tiết diện S Việc tăng tiết diện S tốn kim loại phải xây cột điện lớn nên biện pháp không kinh tế Trong thực tế để giảm hao phí đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu tăng điện áp U: dùng máy biến áp để đưa điện áp nhà máy phát điện lên cao tải đường dây cao áp Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ áp để giảm điện áp bước đến giá trị thích hợp Tăng điện áp đường dây tải lên n lần cơng suất hao phí giảm n2 lần * Máy biến áp: Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp (xoay chiều) Cấu tạo + Một lỏi biến áp hình khung sắt non có pha silic để tăng độ từ thẩm lỏi sắt + Hai cuộn dây có số vịng dây N , N2 khác có điện trở nhỏ độ tự cảm lớn quấn lỏi biến áp Cuộn nối vào nguồn phát điện gọi cuộn sơ cấp, cuộn nối sở tiêu thụ điện gọi cuộn thứ cấp Nguyên tắc hoạt động Dựa vào tượng cảm ứng điện từ Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy cuộn sơ cấp tạo từ trường biến thiên lỏi biến áp Từ thông biến thiên từ trường qua cuộn thứ cấp gây suất điện động cảm ứng cuộn thứ cấp Sự biến đổi điện áp cường độ dòng điện máy biến áp Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Với máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%): U2 I N = = U I N1 * Công dụng máy biến áp + Dùng để thay đổi điện áp dòng điện xoay chiều + Sử dụng việc truyền tải điện để giảm hao phí đường dây truyền tải + Sử dụng máy hàn điện, nấu chảy kim loại Máy phát điện xoay chiều * Máy phát điện xoay chiều pha + Các phận chính: Phần cảm nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện Đó phần tạo từ trường Phần ứng cuộn dây, xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt động Một hai phần đặt cố định, phần lại quay quanh trục Phần cố định gọi stato, phần quay gọi rôto + Hoạt động: rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất điện động cảm ứng, suất điện động đưa để sử dụng d + Nếu từ thông qua cuộn dây (t) suất điện động cảm ứng cuộn dây là: e = = - ’(t) dt + Tần số dịng điện xoay chiều: Máy phát có cuộn dây nam châm (gọi cặp cực) rơto quay n vịng giây tần số dịng điện f = n Máy có p cặp cực rơ to quay n vịng np giây f = np Máy có p cặp cực, rơ to quay n vịng phút f = 60 * Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay 2 chiều có tần số, biên độ lệch pha đôi * Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay chiều pha Dòng điện xoay chiều ba pha tạo máy phát điện xoay chiều ba pha Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống quấn ba lỏi sắt đặt lệch 1200 vịng trịn, rơto nam châm điện Khi rôto quay đều, suất điện động cảm ứng xuất ba cuộn dây có biên độ, tần số 2 lệch pha Nếu nối đầu dây ba cuộn với ba mạch (ba tải tiêu thụ) giống ta có hệ ba dịng điện 2 biên độ, tần số lệch pha * Các cách mắc mạch pha + Mắc hình sao: ba điểm đầu ba cuộn dây nối với mạch dây dẫn, gọi dây pha Ba điểm cuối nối chung với trước nối với mạch dây dẫn gọi dây trung hòa Nếu tải tiêu thụ nối hình tải đối xứng (3 tải giống nhau) cường độ dịng điện dây trung hịa Nếu tải khơng đối xứng (3 tải khơng giống nhau) cường độ dịng điện dây trung hoà khác nhỏ nhiều so với cường độ dòng điện dây pha Khi mắc hình ta có: Ud = Up (Ud điện áp hai dây pha, Up điện áp dây pha dây trung hoà) Mạng điện gia đình sử dụng pha mạng điện pha: có dây nóng dây nguội + Mắc hình tam giác: điểm cuối cuộn nối với điểm đầu cuộn theo thành ba điểm nối chung Ba điểm nối nối với mạch ngồi dây pha Cách mắc đòi hỏi tải tiêu thụ phải giống * Ưu điểm dòng điện xoay chiều pha + Tiết kiệm dây nối từ máy phát đến tải tiêu thụ; giảm hao phí điện đường dây Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT + Trong cách mắc hình sao, ta sử dụng hai điện áp khác nhau: Ud = Up + Cung cấp điện cho động ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp Động không đồng ba pha * Sự quay khơng đồng Quay nam châm hình chử U với tốc độ góc từ trường hai nhánh nam châm quay với tốc độ góc Đặt từ trường quay khung dây dẫn kín quay quanh trục trùng với trục quay từ trường khung dây quay với tốc độ góc ’ < Ta nói khung dây quay không đồng với từ trường * Nguyên tắc hoạt động động không đồng pha + Tạo từ trường quay cách cho dòng điện xoay chiều pha vào cuộn dây giống nhau, đặt lệch 1200 giá trịn khơng gian cuộn dây có từ trường quay với tần số tần số dòng điện xoay chiều + Đặt từ trường quay rơto lồng sóc quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường + Rơto lồng sóc quay tác dụng từ trường quay với tốc độ nhỏ tốc độ từ trường Chuyển động quay rôto sử dụng để làm quay máy khác B CÁC DẠNG BÀI TẬP Đại cương dòng điện xoay chiều * Các công thức: Biểu thức i u: I0 cos(t + i); u = U0 cos(t + u) Độ lệch pha u i: = u - i I U Các giá trị hiệu dụng: I = ; U = 2 2 Chu kì; tần số: T = ;f= 2 Trong giây dịng điện xoay chiều có tần số f (tính Hz) đổi chiều 2f lần Từ thông qua khung dây máy phát điện: = NBScos( n , B ) = NBScos(t + ) = cos(t + ) d Suất động khung dây máy phát điện: e = = - ’ = NBSsin(t + ) = E0 cos(t + - ) dt * Bài tập minh họa: Dịng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120t (A) Xác định cường độ hiệu dụng dòng điện cho biết thời gian s dòng điện đổi chiều lần? Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220 cos100t (V) Tuy nhiên đèn sáng điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V Hỏi trung bình s có lần đèn sáng? Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0 cos100t Trong khoảng thời gian từ đến 0,02 s, xác định thời điểm cường độ dịng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng: a) 0,5 I ; b) I0 ) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100 V giảm Xác định điện áp sau thời điểm s 300 Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100πt - Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Điện áp xoay chiều hai điểm A B biến thiên điều hòa với biểu thức u = 220 cos(100πt + ) (trong u tính V, t tính s) Tại thời điểm t1 có giá trị tức thời u1 = 220 V có xu hướng tăng Hỏi thời điểm t2 sau t1 ms có giá trị tức thời u2 bao nhiêu? Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 54 cm2 Khung dây quay quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung), từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay có độ lớn 0,2 T Tính từ thơng cực đại qua khung dây Để suất điện động cảm ứng xuất khung dây có tần số 50 Hz khung dây phải quay với tốc độ vòng/phút? Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vòng 220 cm2 Khung dây quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vng góc với trục quay có độ lớn 5 T Tính suất điện động cực đại xuất khung dây Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vịng, diện tích vịng 100 cm2 , quay quanh trục đối xứng khung với tốc độ góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,4 T Trục quay vng góc với đường sức từ Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến mặt phẵng khung dây hướng với véc tơ cảm ứng từ Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời khung Từ thơng qua vịng dây dẫn = 2.10 2 cos(100t - ) (Wb) Tìm biểu thức suất điện động cảm ứng hai đầu cuộn dây gồm 150 vòng dây * Hướng dẫn giải đáp số: I Ta có: I = = 2 A; f = = 60 Hz Trong giây dòng điện đổi chiều 4f = 240 lần 2 2 Đèn sáng điện áp đặt vào đèn có |u| 155 V, chu kì có lần đèn sáng Trong 1 giây có = 50 chu kì nên có 100 lần đèn sáng 2 Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT ) 100t = ± + 2k t = ± + 0,02k; với k Z 3 300 1 Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ nghiệm t = s t = s 300 60 b) Ta có: I0 = I0 cos100t cos100t = cos(± ) 100t = ± + 2k t = ± + 0,02k; với k Z 4 400 Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ nghiệm t = s t = s 400 400 Tại thời điểm t: u = 100 = 200 cos(100πt - ) cos(100πt - ) = = cos(± ) Vì u giảm nên 2 ta nhận nghiệm (+) 100πt - = t = (s) 120 1 2 Sau thời điểm s, ta có: u = 200 cos(100π( + ) - ) = 200 cos = - 100 (V) 300 120 300 2 Ta có: u1 = 220 = 220 cos(100πt1 + ) cos(100πt1 + ) = = cos( ) Vì u tăng nên ta nhận 6 0, nghiệm (-) 100πt1 + = - t1 = s t2 = t1 + 0,005 = s u2 = 220 cos(100πt2 + ) = 220 V 6 240 240 60 f Ta có: = NBS = 0,54 Wb; n = = 3000 vòng/phút p a) Ta có: 0,5I0 = I0 cos100t cos100t = cos(± Ta có: f = n = 50 Hz; = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220 V n Ta có: = NBS = Wb; = 2 = 4 rad/s; = cos( B, n ) = cos(t + ); t = ( B, n ) = 60 = Vậy = 6cos4t (Wb); e = - ’= 24sin4t = 24cos(4t - ) (V) 2 2.10 Ta có: e = -N’= 150.100 sin(100t+ ) = 300cos(100t- )(V) 4 Tìm đại lượng đoạn mạch xoay chiều có R, L, C * Các cơng thức: Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: ZL = L; ZC = ; Z = R (Z L - Z C ) C U U U U Định luật Ôm: I = = R = L = C Z R ZL ZC Z ZC Góc lệch pha u i: tan = L R U 2R R Công suất: P = UIcos = I R = Hệ số công suất: cos = Z Z Điện tiêu thụ mạch điện: W = A = Pt * Phương pháp giải: Để tìm đại lượng đoạn mạch xoay chiều ta viết biểu thức liên quan đến đại lượng biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm Trong số trường hợp ta dùng giãn đồ véc tơ để giải toán Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Trên đoạn mạch khuyết thành phần ta cho thành phần Nếu mạch vừa có điện trở R vừa có cuộn dây có điện trở r điện trở mạch (R + r) * Bài tập minh họa: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp chiều V cường độ dịng điện cuộn dây 0,5 A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng V cường độ hiệu dụng dịng điện qua cuộn dây 0,3 A Xác định điện trở cảm kháng cuộn dây Một điện trở R = 30 cuộn dây mắc nối tiếp với thành đoạn mạch Khi đặt điện áp không đổi 24 V vào hai đầu đoạn mạch dịng điện qua có cường độ 0,6 A; đặt điện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch, dịng điện qua lệch pha 450 so với điện áp Tính độ tự cảm cuộn dây, tổng trở cuộn dây tổng trở đoạn mạch Một ấm điện hoạt động bình thường nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V, điện trở ấm 48,4 Tính nhiệt lượng ấm tỏa thời gian phút Một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Cường độ dịng điện tức thời qua mạch có biểu thức i = 0,284cos120t (A) Khi điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn dây tụ điện có giá trị tương ứng UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V Tính R, L, C, tổng trở Z đoạn mạch điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Đặt điện áp u 100cos(t ) (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC dịng điện qua mạch i 2cos(t ) (A) Tính cơng suất tiêu thụ điện trở mạch điện Đặt điện áp u 220 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, đoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM điện áp hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng 2 lệch pha Tính điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM Mail:vietan16@yahoo.com Page July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm H, đoạn mạch MB có tụ điện với điện dung thay đổi Đặt điện áp u = U0 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Tính C Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh 10 4 10 4 điện dung C đến giá trị F F cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị 4 2 Tính độ tự cảm L cuộn cảm Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số không đổi vào hai đầu A B hình vẽ Trong R biến trở, L cuộn cảm C tụ điện có điện dung thay đổi Các giá trị R, L, C hữu hạn khác khơng Với C = C điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở R có giá trị không đổi khác không thay đổi giá trị R biến C trở Tính điện áp hiệu dụng A N C = 10 Đặt điện áp u = U cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với biến trở R Ứng với hai giá trị R1 = 20 R2 = 80 biến trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 400 W Tính giá trị U 11 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện, hai đầu biến trở hệ số công suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 UC1 , UR1 cosφ1 ; biến trở có giá trị R2 giá trị tương ứng nói UC2 , UR2 cosφ2 Biết UC1 = 2UC2 , UR2 = 2UR1 Xác định cosφ1 cosφ2 12 Đặt điện áp u = U cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụ điện với điện dung C Mail:vietan16@yahoo.com Page TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 Đặt 1 = BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Xác định tần số góc ω để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc LC vào R * Hướng dẫn giải đáp số: U U Ta có: R = 1c = 18 ; Zd = xc = 30 ; ZL = Z d R = 24 I' I U ZL Z Ta có: R + r = = 40 r = 10 ; = tan = ZL = R + r = 40 L = L = 0,127 H; I Rr 2f Zd = r Z L = 41,2 ; Z = ( R r ) Z L = 40 U2 U Ta có: I = = 4,55 A; P = I R = = 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ R R U U U Z I Ta có: I = = 0,2 A; R = R = 100 ; ZL = L = 200 ; L = L = 0,53 H; ZC = C = 125 ; I I I C= = 21,2.10-6 F; Z = R ( Z L Z C ) = 125 ; U = IZ = 25 V Z C P Ta có: = u - i = - ; P = UIcos = 50 W; R = = 25 I Ta có: U AB = U AM + U MB U = U + U + 2UAMUMBcos( U AM , U MB ) AB AM MB 2 Vì UAM = UMB ( U AM , U MB ) = U = U UAM = UAB = 220 V AB AM Ta có: ZL = L = 100 Vì đoạn mạch AB có tụ điện nên điện áp uAB trể pha điện áp uAN AB - AN = - AN = AB + tanAN = tan(AB + ) = - cotanAB 2 R1 Z Z C1 Z L tanAB.tanAN = L = tanAB.(- cotanAB) = - ZC1 = + ZL = 125 ZL R R C1 = 8.10 5 = F Z C U 2R U 2R 1 Z1 = Z Ta có: ZC1 = = 400 ; ZC2 = = 200 P1 = P2 hay 2 Z1 Z2 2fC1 2fC Z ZC Z hay R2 + (ZL – ZC1 )2 = R2 + (ZL – ZC2 )2 ZL = C1 = 300 ; L = L = H 2f U R Khi C = C1 UR = IR = Để UR khơng phụ thuộc R ZL = ZC1 R ( Z L Z C1 ) C1 ZC2 = 2ZC1 ; ZAN = UAN = IZAN = UZAB = UAB = 200 V Khi C = C2 = R2 Z L = R Z C1 ; ZAB = R (Z L ZC )2 = R Z C1 = ZAN P( R12 Z L ) U R1 U 2R = 2 ZL = R1R2 = 40 U = = 200 V R1 R12 Z L R2 Z L 11 Ta có: UC1 = I1 ZC = 2UC2 = 2I2 ZC I1 = 2I2 ; UR2 = I2 R2 = 2UR1 = 2I1 R1 = 2.2I2 R1 R2 = 4R1 ; U U 2 2 2 I1 = = 2I2 = R + Z C = 4R + 4Z C 16 R + Z C = 4R + 4Z C ZC = 2R1 2 2 R1 Z C R2 Z C 10 Ta có: P = Mail:vietan16@yahoo.com Page TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 Z1 = R12 Z C = R1 cos1 = 12 Để UAN = IZAN = R1 R R1 = ; cos2 = = = Z1 Z 2 Z1 5 U R2 ZL R (Z L ZC ) BIÊNSOẠN: HỒ HỒNG VIỆT khơng phụ thuộc vào R thì: R2 + Z = R2 + (ZL – ZC)2 L = 2L = = = 1 C LC LC Viết biểu thức u i đoạn mạch xoay chiều * Các công thức: Biểu thức u i: Nếu i = I0 cos(t + i) u = (t + i + ) Nếu u = U0 cos(t + u) i = I0 cos(t + u - ) Z ZC U U Với: I = ; I0 = ; I0 = I ; U0 = U ; tan = L ; ZL > ZC u nhanh pha i; ZL < ZC R Z Z u chậm pha i Đoạn mạch có điện trở R: u pha với i; đoạn mạch có cuộn cảm L: u sớm pha i góc ; đoạn mạch có tụ điện u trể pha i góc 2 Trường hợp điện áp hai đầu đoạn mạch u = U0 cos(t + ) Nếu đoạn mạch có tụ điện thì: i = I0 cos(t + + ) = - I0 sin(t + ) hay mạch có cuộn cảm thì: i = I0 cos(t + - ) = I0 sin(t + ) 2 mạch có cuộn cảm tụ điện mà khơng có điện trở R thì: i = I0 sin(t + ) Khi ta i2 u2 có: = I0 U0 * Phương pháp giải: Để viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch ta tính giá trị cực đại cường độ dòng điện điện áp cực đại tương ứng góc lệch pha điện áp cường độ dòng điện thay vào biểu thức tương ứng Chú ý: Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp Khi tính tổng trở độ lệch pha u i ta đặt R = R1 + R2 + ; ZL = ZL1 + ZL2 + ; ZC = ZC1 + ZC2 + Nếu mạch điện trở ta cho R = 0; khơng có cuộn cảm ta cho ZL = 0; khơng có tụ điện ta cho ZC = * Bài tập minh họa: Một tụ điện có điện dung C = 31,8 F, mắc vào mạch điện dịng điện chạy qua tụ điện có cường độ i = 0,5cos100t (A) Viết biểu thức điện áp hai tụ điện Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 , L = 318 mH, C = 79,5 F Điện áp hai đầu đoạn mạch là: u = 120 cos100t (V) Viết biểu thức cường độ dịng điện chạy mạch tính điện áp hiệu dụng hai đầu dụng cụ ZC = 2ZL hay 10 3 H; C = F Điện áp hai đầu đoạn mạch 5 có biểu thức uAB = 120cos100t (V) Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch tính cơng suất tiêu thụ mạch Cho đoạn mạch xoay chiều RLC có R = 50 ; L = Mail:vietan16@yahoo.com Page 10 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT U0 U U U N N1 N1 N1 (1); (2); (3); (4) Lấy (1): (2), ta 100 N U N2 n 2U N n U 3n N 3n được: U n (5) ,lấy (3):(1), ta được: 2U n (6) Lấy (6)+(5), ta U=200V/3, thay 100 N2 100 N2 vao (5), ta n/N2=1/3,suy N2=3n,thay vao (4), ta U3n=200V Câu 35c3-11: Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos t (U0 không đổi thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có đọ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR < 2L Khi 1 2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị Khi 0 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ 1 , 2 0 A 1 1 ( ) 0 1 2 B 0 (1 2 ) C 0 12 D 0 (1 2 ) 2 Giải: * Khi ω = ω1 ω = ω2 , ta có : UC1 = UC2 I ZC1 I ZC 1 2 R 2 L2 22 L 2 L 1 R 1 L2 C C C C 2 ) 2 C 2L 2L 2L 4 2 ( (với R2 < ) R )(1 2 ) L2 (1 2 ) ( R ) L2 (1 2 ) C C C 2L ( R2 ) 2 (1 2 ) C L 2L ( R2 ) L R2 C 12 2 2 ( ) * Khi Ucmax ta có ω0 = ω0 = (1 ) L C 2 L 2 1 R (1L ) 1.C U U Z C1 ZC Z1 Z2 2 R (2 L Đáp án D Câu 36c3-11: Đặt điện áp xoay chiều u U cos100t vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thấy giá trị cực đại 100 V điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 36 V Giá trị U A 48 V Giải: Khi ULmax ta có: B 136 V C 80 V D 64 V 2 2 U L U U R U C U U (U L U C ) U C U 80 Đáp án C Mail:vietan16@yahoo.com Page 106 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Câu 43c3-11: Đặt điện áp xoay chiều u U cos100t (U khơng đổi, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối H tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh 5 điện dung tụ điện để điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại U Điện tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm trở R A 20 Giải: * ZL = ω.L= 20Ω B 10 C 10 D 20 U R2 Z L Z U R Z L R R L 10 2 * Ucmax = R Đáp án B Câu 13c3-11: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch AB Khi đoạn mạch AB tiêu thụ công suất 120 W có hệ số cơng suất Nếu nối tắt hai đầu tụ điện điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB có giá trị hiệu dụng lệch pha trường hợp , công suất tiêu thụ đoạn mạch AB A 75 W B 90 W C 160 W D 180 W Giải: * Ban đầu, mạch xảy cộng hưởng: P U2 120 U 120.( R1 R2 ) (1) R1 R2 UMB /3 * Lúc sau, nối tắt C, mạch R1 R2 L: +) UAM = UMB ; = /3 Vẽ giản đồ = /6 tan U2 ( R1 R2 ) Z2 I UA ZL ( R R2 ) ZL R1 R2 3 P2 ( R1 R2 ) I ( R1 R2 ) U M 120( R1 R2 ) 90 Đáp án C ( R1 R2 ) ( R1 R2 ) 3 Câu 17c3-11: Một khung dây dẫn phẳng quay với tốc độ góc quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vuông gốc với trục quay khung Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức e E cos(t ) Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc A 450 Giải: e = E0 cos(t B 1800 C 1500 D 900 ) E0 sin(t ) So sánh với biểu thức tổng quát: e = E0 sin(t ) , ta có Đáp án B Mail:vietan16@yahoo.com Page 107 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Câu 26c3-11: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R1 = 40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10 3 F, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc với cuộn cảm Đặt 4 vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM 7 )(V) uMB 150 cos100t (V ) Hệ số công suất đoạn mạch AB 12 MB là: u AM 50 cos(100t A 0,84 B 0,71 C 0,86 D 0,95 Giải: + Ta có ZC = 40Ω ZC 1 AM R1 UMB + Từ hình vẽ có: φMB = /3 7/12 I ZL tan φMB = Z L R2 /4 R2 U 50 UAM * Xét đoạn mạch AM: I AM 0,625 Z AM 40 U 2 * Xét đoạn mạch MB: Z MB MB 120 R2 Z L R2 R2 60; Z L 60 I + tanφAM = Hệ số công suất mạch AB : Cosφ = R1 R2 ( R1 R ) ( Z L Z C ) 0,84 Đáp án A Câu 29c3-11: Đặt điện áp u U cos 2ft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số f cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị Khi tần số f2 hệ số cơng suất đoạn mạch Hệ thức liên hệ f1 f2 A f f1 B f f1 C f f1 D f f1 Giải: * Với tần số f1 : Z L1 2f1 L 6; Z C1 ZL 2f1 LC 2f1C Z C1 * Với tần số f2 mạch xảy cộng hưởng, ta có: (2f ) LC * Chia vế (2) cho (1) ta được: (1) (2) f2 2 f 2 f1 Đáp án C f1 3 Câu 2c3-11: Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng dây cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp Mail:vietan16@yahoo.com Page 108 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dung không đổi, dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp cuộn thứ cấp để hở cuộn sơ cấp Lúc đầu tỉ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vịng dây tỉ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp dự định, học sinh phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp A 60 vòng dây B 84 vòng dây C 100 vòng dây D 40 vòng dây Giải: Gọi N1 , N2 số vòng dây ban đầu cuộn; n số vòng phải thêm cần tìm Ta có: N2 N 24 0,43; 0,45 N1 1200; N 516 N1 N1 N1 n 84 N2 n Đáp án B Câu 24c3-11: Lần lượt đặc điện áp xoay chiều u1 U cos(120t 1 ) ; u1 U cos(120t 2 ) u U cos(110t 3 ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp cường độ dịng điện đoạn mạch có biểu thức tương ứng là: i1 I cos100t ; 2 2 ) i3 I' cos(110t ) So sánh I I' , ta có: 3 i I cos(120t A I > I' B I < I' C I = I' D I I' Giải: Trường hợp (1) (2) ta thấy U, I tổng trở mạch nhau: 2 1 Z1 Z R 100L 120L R 120L 100L 100C 120C 100C 120C 12000 LC conghuong 12000 110 I ' I max I I ' Đáp án B TỔNG HỢP CÁC CÂU HỎI ĐỈNH Câu 1: Một đoạn mạch gồm điện trở R = 200 Ω mắc nối tiếp với tụ điện C Nối đầu đoạn mạch với cực máy phát điện xoay chiều pha, bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ 200 vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch I Khi rôto máy quay với tốc độ 400 vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch 2 I Nếu rơto máy quay với tốc độ 800 vịng/phút dung kháng đoạn mạch là: Mail:vietan16@yahoo.com Page 109 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT A ZC = 800 Ω B ZC = 50 Ω C ZC = 200 Ω D ZC = 100 Ω Câu 2: Trong lưới điện dân dụng ba pha mắc hình sao, điện áp pha u1 220 cos100 t (V ) , u2 220 cos(100 t 2 2 )( ), u3 220 cos(100 t V )( ) V 3 Bình thường việc sử dụng điện pha đối xứng điện trở pha có giá trị R = R2 = R3 = 4,4Ω Biểu thức cường độ dịng điện dây trung hồ tình trạng sử dụng điện cân đối làm cho điện trở pha thứ pha thứ giảm nửa là: A C i 50 2cos(100 t ) A 2 i 50 2cos(100 t ) A B i 50 2cos(100 t ) A D i 50 2cos(100 t ) A Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 100V Tải tiêu thụ mắc hình gồm điện trở r = 100Ω pha pha 2, tụ điện có dung kháng Zc = 100Ω pha Dòng điện dây trung hoà nhận giá trị sau đây? A I = B I = 1A C I = D I = 2A Câu 4: Điện tải từ máy tăng A đến máy hạ B cách 100 km dây đồng tiết diện trịn, đường kính 1cm, điện trở suất 1,6.10-8Ωm Cường độ dây tải I’ = 50 A, công suất hao phí dây 5% cơng suất tiêu thụ B Bỏ qua hao phí máy biến Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp máy tăng là: A 42764 V B 42840 V C 42022 V D 42798 V Câu 5: Máy biến áp gồm cuộn sơ cấp có số vịng dây 600, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây, điện trở cuộn dây không đáng kể Điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp, mạch thứ cấp điện trở R = 25 Hiệu suất máy biến áp 95% Tính cường độ dịng điện hiệu dụng chạy cuộn sơ cấp? A 0,35A B 0,15A C 0,07A D 0,035A Mail:vietan16@yahoo.com Page 110 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Câu 6: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V, tiêu thụ công suất điện 2,5kW Điện trở hệ số công suất động R = 2 cos = 0,95 Hiệu suất động là: A 90,68% B 78,56% C 88,55% D 89,67% Câu 7: Người ta truyền tải công suất điện 100kW từ trạm hạ áp đến nơi tiêu thụ, điện áp hai đầu dây tải từ trạm 220V, điện trở đường dây 0,1, độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện dây 150 Hiệu suất tải điện là: A 82,86% B 85,32% C 77,86% D 89,86% Câu 8: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ công suất 2,64kW Động có hệ số cơng suất 0,8 điện trở 2 Hiệu suất động bằng: A 85% B 90% C 80% Câu 9: Một máy biến có tỉ số vịng n1 5, n2 D 83% hiệu suất 96 nhận công suất 10kW cuộn sơ cấp hiệu hai đầu sơ cấp 1kV, hệ số cơng suất mạch thứ cấp 0,8, cường độ dòng điện chạy cuộn thứ cấp là: A 60A B 40A Câu 10: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có L = hai đầu đoạn mạch điện áp u = U 0, cost(V) Khi C = C1 = 2,5C1 cường độ dịng điện trễ pha H mắc nối tiếp với tụ điện C Đặt vào 2.10 4 F UCmax = 100 (V) Khi C = so với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị U là: A 50V B 100V C 100 V D 50 V Câu 11: Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Khi điện áp nhà máy điện 6kV hiệu suất truyền tải 73% Để hiệu suất truyền tải 97% điện áp nhà máy điện là: Mail:vietan16@yahoo.com Page 111 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT A 18Kv B 2kV C 54kV D Đáp án khác Câu 12: Một máy phát điện pha mắc hình có điện áp dây 220, tải mắc theo hình sao, pha mắc bóng đèn có điện trở 38Ω, pha thứ mắc đèn 24Ω, dịng điện dây trung hồ nhân giá trị: A B 13,9 C 3,38 D 1,95 Câu 13: Đặt nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng khơng dổi tần số 50Hz vào đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp, dó cuộn dây lý tưởng,tụ điện có điện dung C thay đổi Khi tụ có dung kháng 30Ω cường độ hiệu dụng dịng diện xoay chiều chạy mạch có giá trị cực đại.Khi tụ có dung kháng 25/3Ω điện áp hiệu dụng đầu tụ có giá trị cực đại Điện trở R có giá trị là: A 30Ω B 40Ω C 50Ω D 60 Câu 14: Một động điện xoay chiều ba pha có cơng suất 4752W, hiệu suất 0,8 hệ số cơng suất 0,9 Tính cường độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây biết hiệu hiệu dụng hai đầu cuộn dây máy 220V A 20A B 10A C 14A D 15A Câu 15: Mạch điện (R,L,C) nối tiếp (điện trở cuộn dây không đáng kể) Điện áp hai đầu tụ điện lệch pha /2 với điện áp hai đầu mạch có biểu thức: u = 30sin(100t + /3)V Biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây là: A 60sin(100t +2/3)V B 60sin(100t -2/3)V C 30sin(100t -/3)V D 30sin(100t +4/3)V Câu 16: Đoạn mạch khơng phân nhánh gồm cuộn dây có điện trở R độ tự cảm L tụ điện Điện áp hai đầu mạch u = U cost Điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha so với điện áp hai đầu mạch Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện là: Mail:vietan16@yahoo.com Page 112 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 A UC = U R2 L2 R B UC = U R2 L2 L BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT C UC = UL R D UC = UR L Câu 17: Một mạch điện xoay chiều RLC với R,L ,C có giá trị xác định, đặt vào hai đầu mạch điện xoay chiều tần số 50Hz 90 Hz cường độ dòng hiệu dụng qua mạch Để cường độ dịng qua mạch đạt cực đại tần số dòng điện xoay chiều là: A 76,082 Hz B 67,082Hz C 450Hz D 40 Hz Câu 18: Một đèn nêon hoạt động mạng điện xoay chiều có phương trình u = 220 cos(100t 110 V - )V Biết đèn sáng điện áp tức thời đặt vào đèn có giá trị Khoảng thời gian đèn sáng chu kì là: A s 150 B s 50 C s 75 D s 75 Câu 19: Một mạch điện gồm cuộn dây không cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi được, vơn kế có điện trở lớn mắc vào hai đầu tụ điện Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số xác định Thay đổi điện dung tụ điện người ta thấy C = 4.10-5F C2 = 2.10-5F vơn kế trị số Tìm giá trị điện dung tụ điện để vôn kế giá trị cực đại A 2.10-5 F B 1.10-5 F C 3.10-5 F D 6.10-5 F Câu 20: Người ta truyền công suất điện pha 10000kW điện áp 50kV xa Mạch điện có hệ số cơng suất 0,8; muốn cho tỉ lệ lượng mát đường dây không 10% điện trở dây phải có giá trị khoảng nào? A R < 16 B R < 18 C R < 20 D 8 < R < 16 Câu 21: Cho cuộn dây có điện trở 40 có độ tự cảm 0,4/H Đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có biểu thức: u = U0cos(100t - /2)V Khi t = 0,1s dịng điện có giá trị -2,75 A, tính U0? A 220 (V) B 1102 (V) C 2202 (V) D 4402 (V) Mail:vietan16@yahoo.com Page 113 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Câu 22: Cho đoạn mạch hình vẽ Khi đặt vào hai đầu C L R B A N M mạch điện áp có biểu thức u = 120 cos100πt(V) thấy điện áp hai đầu đoạn NB điện áp đầu đoạn AN có giá trị hiệu dụng mạch có cộng hưởng điện Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R là: A 30 V B 60 V C 30V D 60V Câu 23: Một mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện có điện dung thay đổi mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cosωt(V) Khi thay đổi điện dung tụ điện áp hai tụ đạt cực đại 2U Ta có quan hệ ZL R là: A ZL = R B ZL = 2R C ZL = R D ZL = 3R Câu 24: Đoạn mạch AC có điện trở thuần, cuộn dây cảm tụ điện mắc nối tiếp B điểm AC với uAB = sin100t(V) uBC = sin(100t - )(V) Tìm biểu thức hiệu điện uAC A u AC 2 sin(100t) V B u AC sin 100t V 3 C u AC 2sin 100t V 3 D u AC 2sin 100t V 3 Câu 25: Một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Cuộn dây cảm Gọi U0R, U0L, U0C điện áp cực đại hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây hai đầu tụ điện Biết U 0L = 2U0R = 2U0C Kết luận độ lệch pha dòng điện điện áp hai đầu mạch điện đúng: A u chậm pha i góc π/4 B u sớm pha i góc 3π/4 C u chậm pha i góc π/3 D u sớm pha i góc π/4 Câu 26: Một cuộn dây có điện trở R mắc vào mạng điện xoay chiêu có điện áp hiệu dụng tần số [100V; 50Hz)] cảm kháng 100Ω cường độ dịng điện hiệu dụng qua A, mắc cuộn dây nối tiếp với tụ điện có điện dung C (với C < 4F) mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng tần số 200V - 200Hz cường độ dịng điện hiệu dụng qua 2 A, điện dung C có giá trị là: Mail:vietan16@yahoo.com Page 114 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT A 1,40F B 2,18F C 3,75F D 1,19F Câu 27: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch, R C không đổi, L thay đổi Khi điều chỉnh L thấy có giá trị L mạch có cơng suất Hai giá trị L1 L2 Biểu thức sau ? A (L1 L2 )C B (L1 L2 )C C (L1 L2 )C D 2R (L1 L2 )C Câu 28: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L (thuần), C nối tiếp có R thay đổi Tần số riêng mạch Hỏi phải đặt vào mạch điện áp xoay chiều có U khơng đổi, có tần số góc để điện áp URL khơng phụ thuộc vào R? A = B = 0 / C = 2 D = Câu 29: Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp u1, u2, u3 có giá trị hiệu dụng tần số khác i1 = I0cos100t, i2 I cos(120 t 2 ) , i3 = I cos(110t – 2 ) Hệ thức sau đúng? CÂU NÀY GIỐNG CÂU ĐH 2011 I0 I I I B I C I < D I = 2 2 Câu 30: Đoạn mạch gồm cuộn cảm L nối tiếp R Điện áp hai đầu mạch U ổn định, tần số f Có giá trị R R R2 làm độ lệch pha tương ứng uAB với dòng điện qua mạch 1 2 với 1 + 2 = Giá trị L là: A I > Mail:vietan16@yahoo.com Page 115 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT R1.R2 A L = 2f R2 + R2 B L = 2f C L = | R1 – R2| 2f D L = R1 + R2 2f Câu 31: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn AN NB mắc nối tiếp, đoạn AN có cuộn cảm L = 5/3 (H), đoạn NB gồm R = 100 tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u U cos120 t (V) Để điện áp hiệu dụng đoạn mạch NB đạt cực đại điện dung tụ điện A 104 3, 6 F B 104 1,8 F C 104 36 F D 103 7, 2 F Câu 32: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết L = CR Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có hệ số cơng suất với hai giá trị tần số góc 1 50 (rad / s) 2 200 (rad / s) Hệ số công suất đoạn mạch bằng: A B 13 C D 12 Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u U cos t (V) Khi thay đổi giá trị biến trở ta thấy có hai giá trị R = R = 45Ω R = R2 = 80Ω tiêu thụ cơng suất P Hệ số công suất đoạn mạch điện ứng với hai trị biến trở R 1, R2 là: A cos 1 0,5 ; cos 2 1,0 B cos 1 0,5 ; cos 2 0,8 C cos 1 0,8 ; cos 2 0,6 D cos 1 0,6 ; cos 2 0,8 Câu 34: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn AN NB mắc nối tiếp, đoạn AN có cuộn cảm L = 5/3π(H), đoạn NB gồm R = 100 3 tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u U cos120 t (V) Để điện áp hiệu dụng đoạn mạch NB đạt cực đại điện dung tụ điện bằng: A 104 3, 6 F B 104 1,8 F C 104 36 F D 103 7, 2 F Mail:vietan16@yahoo.com Page 116 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT Câu 35: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u U cos(100 t / 3) (V ) vào hai đầu đoạn mạch chỉe có tụ điện Đồ thị điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch theo cường độ dịng điện tức thời mạch có dạng là: A hình sin B đoạn thẳng C đường tròn D elip Câu 36: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u 200 cos(100 t / 3) (V ) , điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch NB u 50 sin(100 t 5 / 6) (V ) Biểu thức điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN là: AB NB A u 150 sin(100 t / 3) (V ) B u 150 cos(120 t / 3) (V ) C u 150 cos(100 t / 3) (V ) D u 250 cos(100 t / 3) (V ) Câu 37: Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây dòng điện chạy mạch Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu AN AN AN AN cuộn dây hai đầu tụ điện Ud UC Khi UC = mạch điện bằng: Ud hệ số cơng suất A 0,87 B 0,5 C 0,707 D 0,25 Câu 38: Đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn dây cảm, C R điện trở R tụ điện mắc nối tiếp nhau, điểm M nối A L B cuộn dây điện trở R, điểm N nối điện trở R với tụ điện M N Điện áp hai đầu đoạn mạch uAB = U cos 100 t (V) Cho biết R = 30Ω, UAN = 75V, UM B = 100V; uAN lệch pha so với uM B Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là: A 1A B 2A C 1,5A Câu 39: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, cuộn dây cảm Biết UAM = 80V; UNB = 45V độ lệch pha uAN uM B 900 Điện áp A B có giá trị hiệu dụng là: D 0,5A A C R L M B N Mail:vietan16@yahoo.com Page 117 July 12, 2011 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT A 100V B 60V C 69,5V D 35V Câu 40: Cho đoạn mạch RL (thuần) C, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có U = 100V thấy điện áp hai đầu cuộn cảm vuông pha với điện áp hai đầu đoạn mạch, UR: A chưa đủ kiện để tính B UR = C UR = 100V D UR = 50V Câu 41: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 30 mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U 2cos(100 t ) V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Ud = 60V Dòng điện mạch lệch pha so với u lệch pha so với ud Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch (U) có giá trị: A 90 (V) B 30 (V) C 60 (V) D 60 (V) Câu 42: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết L = CR Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có hệ số cơng suất với hai giá trị tần số góc 1 50 (rad / s) 2 200 (rad / s) Hệ số công suất đoạn mạch A 13 B C D 12 Câu 43: Đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/2πH điện trở R = 50Ω mắc nối tiếp Cường độ dịng điện mạch có biểu thức i = I 0cos100πt(A) Nếu thay điện trở R tụ điện cường độ hiệu dụng chạy mạch giảm lần Coi điện áp xoay chiều A B không bị ảnh hưởng phép thay Điện dung tụ điện bằng: A 19,5μF B 21,2μF C 31,8μF Câu 44: Dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch có biểu thức D 63,7μF i I cos(120 t ) A Thời điểm thứ 2009 cường độ dòng điện tức thời cường độ hiệu dụng là: Mail:vietan16@yahoo.com Page 118 July 12, 2011 A TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM 12049 s 1440 B 24097 s 1440 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT C 24113 s 1440 D Đáp án khác Câu 45: Mạch điện xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp L C R M N hình vẽ Điện trở R tụ điện C có giá trị khơng đổi, cuộn dây A B cảm có độ tự cảm L thay đổi giá trị Đặt vào hai đầu A, B mạch điện điện áp xoay chiều có tần số f, điện áp hiệu dụng U ổn định, điều chỉnh L để có u M B vng pha với uAB Tiếp tăng giá trị L mạch có: A UAM tăng, I giảm B UAM giảm, I tăng C UAM tăng, I tăng D UAM giảm, I giảm Câu 46: Hai cuộn dây ( R1 , L1 ) ( R2 , L2 ) mắc nối tiếp đặt vào hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U Gọi U1 U2 hiệu điện hiệu dụng tương ứng hai đầu cuộn ( R1 , L1 ) ( R2, L2 ) Để U = U1 +U2 thì: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A L1/ R1 = L2 / R2 B L1/ R2 = L2 / R1 C L1 L2 = R1.R2 D L1 + L2 = R1 + R2 Câu 47: Cho mạch điện LRC nối thứ tự với cuộn dây cảm Biết L = 1/(H), C = 2.10-4/(F), R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện có biểu thức: u = U0.sin 100t (V) Để uC chậm pha 2/3 so với uAB thì: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A R = 50 B R = 50 C R = 100 D R = 50 Câu 48: Cho mạch điện LRC nối thứ tự với cuộn dây cảm Biết R thay đổi được, L = 1/(H), C = 10-4/2(F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện có biểu thức: u = U0sinωt(V) Để uRL lệch pha /2 so với uRC thì: ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A R = 50 B R = 100 C R = 100 D R = 50 Câu 49: Mạch điện gồm cuộn dây có điện trở R , cảm kháng ZL, tụ điện C nối tiếp, biết HĐT hai đầu cuộn dây vuông pha với HĐT hai đầu mạch R, ZL, ZC thoả mãn hệ thức ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A ZL.ZC = R2 B ZL.ZC = R2 -ZL2 C ZL.ZC = R2 + ZL2 D ZL – ZC = R Câu 50: Trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp C thay đổi Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện xoay chiều có tần số f Điều chỉch C đề hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại Khi điện dung có giá trị Mail:vietan16@yahoo.com Page 119 TÀI LIỆU CHƯƠNG V HOCNHOM360.HNSV.COM July 12, 2011 BIÊNSOẠN: HỒ HOÀNG VIỆT ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A C =( R2 + 2f2L2)/ 2RL B C =( R2 + 2f2L2)/ L C C =L/( R2 + 2f2L2) D C =( R2 + L2)/ L Câu 51: Một máy biến có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150vịng, cuộn thứ cấp có 300vòng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có điện trở hoạt động 100, độ tự cảm 318mH Hệ số công suất mạch sơ cấp Hai đầu cuộn sơ cấp đặt hiệu điện xoay chiều có U1 = 100V, tần số 50Hz Tính cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A 1,8A B 2,0A C 1,5A D 2,5A Câu 52: Cho mạch xoay chiều khơng phân nhánh RLC có tần số dòng điện thay đổi Gọi f0 ; f1; f2 giá trị tần số dòng điện làm cho U R max ;U L max ;UC max Ta có ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A f f1 f0 f2 B f0 f1 f C f0 f1 f2 D biểu thức quan hệ khác Câu 53: Cho đoạn mạch hình vẽ Khi đặt vào hai đầu C L R B mạch điện áp có biểu thức u = 120 cos100 t(V) A N M thấy điện áp hai đầu đoạn NB điện áp đầu đoạn AN có giá trị hiệu dụng mạch có cộng hưởng điện Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………… A 30 V B 60 V C 30V D 60V Mail:vietan16@yahoo.com Page 120 ... Khi mắc tụ điện vào mạng điện xoay chiều, có khả gì? A Cho dòng xoay chiều qua cách dễ dàng B Cản trở dòng điện xoay chiều C Ngăn hoàn toàn dòng điện xoay chiều D Cho dòng điện xoay chiều qua,... Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ba suất điện động xoay 2 chiều có tần số, biên độ lệch pha đôi * Cấu tạo hoạt động máy phát điện xoay. .. mét hiƯu ®iƯn thÕ xoay chiều U AC hiệu điện không đổi U DC Để dòng điện xoay chiều qua điện trở chặn không cho dòng điện không đổi qua ta phải A mắc song song với điện trở tụ điện C B mắc nối