VẬT LÝ - CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU

LC Câu3 Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 4πH thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chi

BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU

Câu 1 Đặt điện áp 0cos 100

3

  (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung

4 2.10 π

−

(F) Ở thời điểm điện

áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A 5cos 100

6

π π

π π

  (A)

Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt có U0 không đổi và ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω2 Hệ thức đúng là :

LC

ω + ω = B 1 2 1

LC

ω ω = C 1 2 2

LC

ω + ω = D 1 2 1

.

LC

Câu3 Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần

có độ tự cảm 1

4π(H) thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A Nếu đặt vào hai đầu đoạn

mạch này điện áp u 150 2 cos120 t = π (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A i 5 2 cos(120 t )

4

π

4

π

= π + (A) D i 5cos(120 t )

4

π

Câu 4 Cho A,M,B là 3 điểm liên tiếp trên một đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, biết biểu thức hiệu điện thế trên các đoạn AM, MB lần lượt là: uAM = 40cos(ωt + π/6)(V);

uMB = 50cos(ωt + π/2)(V) Hiệu điện thế cực đại giữa hai điểm A,B có giá trị

Câu 5 Đoạn mạch AC có điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp B là một điểm trên AC với uAB = cos100πt (V) và uBC = cos (100πt - ) (V) Tìm biểu thức hiệu điện thế uAC

A uAC=2 2cos(100 t) Vπ B uAC 2cos 100 t V

3

π

=  π − 

  C

uAC 2cos 100 t V

3

π

Câu6 : Cho mạch điện không phân nhánh gồm R = 100√3 Ω, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C =10-4 /2π (F) Đặt vào 2 đầu mạch điện một hiệu điện thế u = 100√2cos100π t Biết điện áp ULC = 50V ,dòng điện nhanh pha hơn điện áp Hãy tính L

A.L=0,318H ; B L=0,159H ; C.L=0,636H L=0,159H ;

Câu 7: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50(Hz), U = 220(V) Biết rằng đèn chỉ sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực của đèn đạt giá trị u ≥ 155(V) Trong một chu kỳ thời gian đèn sáng là:

A

100

1

100

2

300

4

100

5

(s) Câu 8: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp uAB = 170cos100πt(V) Hệ số công suất của toàn mạch là cosϕ1 = 0,6 và hệ số công suất của đoạn mạch AN là cosϕ2 = 0,8; cuộn dây thuần cảm Chọn câu đúng?

A UAN = 96(V)

B UAN = 72(V)

C UAN = 90(V)

D UAN = 150(V)

Câu 9: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với uAB = 200 2 cos 100 π t(V) Số chỉ trên hai vôn kế là như nhau nhưng giá trị tức thời của chúng lệch pha nhau

3

2π

Các vôn kế chỉ giá trị nào sau đây?(uRLlệch pha

6

π so với i)

A 100(V) B 200(V)

C 300(V) D 400(V)

Câu 10: Cho mạch điện như hình vẽ,

π

= 0 , 6

π

= 10−4

C (F), r = 30(Ω), uAB = 100 2cos100πt(V) Công suất trên R lớn nhất khi R có giá trị:(P=RI2=R

A 40(Ω) C 30(Ω)

D 20(Ω) B 50(Ω)

Câu 11: Cho mạch điện như hình vẽ với UAB = 300(V), UNB = 140(V), dòng điện i trễ pha so với uAB một góc ϕ (cosϕ = 0,8), cuộn dây thuần cảm Vôn kế V chỉ giá trị:

A 100(V)(uR = 240 Ω:uL = 320 Ω:tgϕ = 0 , 75)

B 200(V) C 300(V) D 400(V)

R

B C L

V

R

B C

L A

R

B C

r, L A

R

B C L

V

Câu 12: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ là











 −

=

2

cos

0

π

ω t

I

i , I0 > 0 Tính từ lúc t = 0 s ( ), điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch

đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là

A

ω

π 2I0 . B 0. C

2

0 ω

π I

ω0

2I

Câu 13: Cho mạch điện như hình vẽ hộp kín X gồm một trong ba phần tử địên trở thuần, cuộn dây, tụ điện Khi đặt vào

AB điện áp xoay chiều có UAB=250V thì UAM=150V và UMB=200V Hộp kín X là:(HAY)

A Cuộn dây cảm thuần B Cuộn dây có điện trở khác không

C Tụ điện D Điện trở thuần

Câu 14: Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng qua tiết diện của dây trong thời gian một nửa chu kì kể từ khi dòng điện bằng không là :

A I 2

f

2I

f

f I

π

D

2

f I

π

Câu 15: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ

uAB(t)=120 2 sin(100π t)(V), số chỉ vôn kế là 120V và uAM(t) sớm pha

hơn uAB một góc π/2.Biết ω2 ≠(1/LC) và L = (1/2π )H Hỏi cuộn dây có

điện trở thuần không ? Nếu có, hãy tính giá trị điện trở thuần của cuộn

dây và điện dung của tụ

A.có điện trtở thuần; r =50Ω ; C =(10-4/π )F B.có điện trtở thuần; r =60Ω ; C =(10-4/2π )F

C.có điện trtở thuần; r =60Ω ; C =(10-4/π )F D.có điện trtở thuần; r

Câu16 :Mắc vào đèn neon một HĐT xoay chiều u(t) = 220 2 sin(100π t)(V).Đèn chỉ sáng khi HĐT đặt vào 2 đầu bóng đèn thoả mãn: UD ≥110 2 V.Trả lời 2 câu sau

a:Thời gian đèn sáng trong trong một chu kì A.t = (1/75)s B.t = (2/75)s C.t = (1/150)s

D.t = (1/50)s

b: Trong một giây đèn phát sáng bao nhiêu lần? A.50 lần B.25 lần C.100 lần

D.200 lần

Câu 17: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i =I0sin(100π t)A.Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện có giá trị tức thời 0,5I0 vào những thời điểm A (1/400)s và (2/400)s B.(1/500)s và (3/500)s C.(1/300)s và (2/300)s D.(1/600)s và (5/600)s

Câu 18: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp Trong đó, L = 1/5π (H), C = 10-3/π (F), R là một biến trở với giá trị ban đầu R = 20Ω Mạch được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50(Hz) Khi điều chỉnh biến trở để điện trở giảm dần thì công suất của trên mạch sẽ:

A tăng dần B Giảm dần C ban đầu tăng dần sau đó giảm dần D ban đầu giảm dần sau đó tăng dần

Câu 19: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i1 = Iocos(ωt + ϕ1) và i2 = Iocos(ωt + ϕ2) đều cùng có giá trị tức thời là 0,5Io, nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng A

6

3

4 π

6

3

2 π

Câu 20: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha giữa địên áp hai đầu cuộn dây

so với cường độ dòng điện là trong mạch là π/3 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần điện áp hai hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là:

A π/2 B 2π/3 C 0 D π/4

Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được Gọi f1 và f2 là hai tần số của dòng điện để công suất của mạch có giá trị bằng nhau, f0 là tần số của dòng điện để công suất của mạch cực đại Khi đó ta có:

A f0 = f1.f2 B f0=f1+f2C f0 = 0,5.f1.f2 D f0= f f1. 2

Câu 22: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC, trong đó R là biến trở Điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số không đổi Khi UR=10 3V thì UL=40V, UC=30V Nếu điều chỉnh biến trở cho U’R=10V thì U’L và U’C có giá trị

A 69,2V và 51,9V B 58,7V và 34,6V C 78,3V và 32,4V D 45,8V và 67,1V

Câu 23 : Một đèn ống sử dụng hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V Biết đèn sáng khi hiệu điện thế đặt vào đèn không nhỏ hơn 155V Tỷ số giữa thời gian đèn sáng và đèn tắt trong một chu kỳ là

A 0,5 lần B 2 lần C 2 lần D 3 lần

V

M

Câu 23: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

4

10

4 π F

−

hoặc

4 10

2 π F

−

thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau Giá trị của L bằng

A 1

.

2

H

1

3

H

π

Câu 24: Đặt điện áp u = U 2 cos ω t vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp Đoạn

AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn NB chỉ có tụ điện với điện dung C Đặt

1

1

2 LC

ω = Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc R thì tần số góc ω bằng

A 1 .

2 2

ω

2

ω

D 2ω1

Câu25: Tại thời điểm t, điện áp 200 2 cos(100 )

2

(trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị

100 2V và đang giảm Sau thời điểm đó 1

300 s, điện áp này có giá trị là

Câu 26: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3A Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

3

R

3

R

Câu 27: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N là điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở Với C = 1

2

C

thì điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng

Câu 28: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện Hệ thức đúng là

u i

C

ω ω

=

+ − B i u C = 3ω C i u1.

R

= D u2

i L

ω

Câu 29: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và 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 giữa hai đầu tu điện, giữa hai đầu biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 và cosϕ1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cosϕ2 Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị của cosϕ1 và cosϕ2 là:

cos , cos

cos , cos

Câu 30: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1

πH, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được Đặt điện áp u

= U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha

2

π

so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị của C1 bằng

A

5

4.10

F

−

5 8.10 F

−

5 2.10 F

−

5 10 F

−

π

Câu 31: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A U0

i cos( t )

π

0 U

2

L 2

π

ω

C U0

i cos( t )

π

0 U

2

L 2

π

ω

Câu 32: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điên trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V Biết quạt điện này có các giá trị định mức 220V-88W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là ϕ, với cosϕ = 0,8 Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng

Câu 33: Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì

A điện áp giữa hai đầu tụ điện ngược pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B điện áp giữa hai đầu cuộn cảm cùng pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện

C điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

D điện áp giữa hai đầu cuộn cảm trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 34: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i1 = I cos(100 t0 )

4

π

π + (A) Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là

2 0

i I cos(100 t )

12

π

= π − (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch là C u 60 2 cos(100 t )

12

π

Câu 35: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng của tụ điện là 100 Ω Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R =

R2 Các giá trị R1 và R2 là:

A R1 = 50 Ω, R2 = 100 Ω B R1 = 40 Ω, R2 = 250 Ω

Câu36: Đặt điện áp u = 220 2 cos100 π t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn MB chỉ có tụ điện C Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau 2

3

π

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng

A 220 2V B 220

Câu 37: Đặt điện áp u = U0cosωt 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

2

U

L

0 2

U L

0

U L

Câu 38: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2 Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B ur

vuông góc với trục quay và có độ lớn 2

5π T Suất điện động cực đại trong khung dây bằng

B 220 2V