Điện xoay chiều (bài tập tự luận)

Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến CHƯƠNG III: ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức hiệu điện tức thời dòng điện tức thời: u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕi) Với ϕ = ϕu – ϕi độ lệch pha u so với i, có − π π ≤ϕ ≤ 2 Dòng điện xoay chiều i = I0cos(2πft + ϕi) * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu ϕi = ϕi = π giây đổi chiều 2f-1 lần Công thức tính khoảng thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ Khi đặt hiệu điện u = U0cos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1 U1 4∆ϕ ∆t = Với cos∆ϕ = , (0 < ∆ϕ < π/2) U0 ω Dòng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C * Đoạn mạch có điện trở R: uR pha với i, (ϕ = ϕu – ϕi = 0) U U I= I = R R U Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi qua có I = R * Đoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha i π/2, (ϕ = ϕu – ϕi = π/2) U0 U I= I = với ZL = ωL cảm kháng ZL ZL Lưu ý: Cuộn cảm L cho dòng điện không đổi qua hoàn toàn (không cản trở) * Đoạn mạch có tụ điện C: uC chậm pha i π/2, (ϕ = ϕu – ϕi = -π/2) U0 U I= I = với Z C = dung kháng ZC ZC ωC Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi qua (cản trở hoàn toàn) * Đoạn mạch RLC không phân nhánh Z = R + ( Z L − Z C )2 ⇒ U = U R2 + (U L − U C ) ⇒ U = U 02R + (U L − U 0C ) Z L − ZC Z − ZC R π π ;sin ϕ = L ; cosϕ = với − ≤ ϕ ≤ R Z Z 2 + Khi ZL > ZC hay ω > ⇒ ϕ > u nhanh pha i LC + Khi ZL < ZC hay ω < ⇒ ϕ < u chậm pha i LC + Khi ZL = ZC hay ω = ⇒ ϕ = u pha với i LC U Lúc I Max = gọi tượng cộng hưởng dòng điện R Công suất toả nhiệt đoạn mạch RLC: P = UIcosϕ = I2R Tần số dòng điện máy phát điện xoay chiều pha có P cặp cực, rôto quay với vận tốc n vòng/phút pn Hz phát ra: f = 60 Từ thông gửi qua khung dây máy phát điện Φ = NBScos(ωt +ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ) Với Φ0 = NBS từ thông cực đại, N số vòng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vòng dây, ω = 2πf Suất điện động khung dây: e = ωNSBsin(ωt + ϕ) = E0sin(ωt + ϕ) Với E0 = ωNSB suất điện động cực đại Dòng điện xoay chiều ba pha tgϕ = Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến i1 = I sin(ωt ) 2π ) 2π i3 = I sin(ωt + ) Máy phát mắc hình sao: Ud = Up Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip Lưu ý: Ở máy phát tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với U1 E1 I N1 = = = Công thức máy biến thế: U E2 I1 N i2 = I sin(ωt − P2 10 Công suất hao phí trình truyền tải điện năng: ∆P = 2 R U cos ϕ P Thường xét: cosϕ = ∆P = R U Trong đó: P công suất cần truyền tải tới nơi tiêu thụ U hiệu điện nơi cung cấp cosϕ hệ số công suất dây tải điện l R = ρ điện trở tổng cộng dây tải điện (lưu ý: dẫn điện dây) S Độ giảm đường dây tải điện: ∆U = IR P − ∆P 100% Hiệu suất tải điện: H = P 11 Đoạn mạch RLC có L thay đổi: * Khi L = IMax ⇒ URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp ωC R + Z C2 U R + Z C2 Z = * Khi L U LMax = ZC R 1 1 L1 L2 = ( + )⇒ L= * Với L = L1 L = L2 UL có giá trị ULmax Z L Z L1 Z L2 L1 + L2 2UR Z C + R + Z C2 U RLMax = Lưu ý: R L mắc liên tiếp R + Z C2 − Z C 12 Đoạn mạch RLC có C thay đổi: * Khi C = IMax ⇒ URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp ω L R + Z L2 U R + Z L2 * Khi Z C = U CMax = ZL R 1 1 C + C2 = ( + )⇒C = * Khi C = C1 C = C2 UC có giá trị UCmax Z C Z C1 Z C2 * Khi Z L = 2UR Z L + R + Z L2 U RCMax = Lưu ý: R C mắc liên tiếp R + Z L2 − Z L 13 Mạch RLC có ω thay đổi: * Khi ω = IMax ⇒ URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp LC * Khi Z C = Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến ω= C 2U L L R U LMax = − R LC − R 2C C 2U L L R2 * Khi ω = U CMax = − R LC − R 2C L C * Với ω = ω1 ω = ω2 I P UR có giá trị IMax PMax URMax ω = ω1ω2 ⇒ tần số f = f1 f * Khi 14 Hai đoạn mạch R1L1C1 R2L2C2 u i có pha lệch ∆ϕ Z L − Z C1 Z L − Z C2 Với tgϕ1 = tgϕ = (giả sử ϕ1 > ϕ2) R1 R2 tgϕ1 − tgϕ2 = tg ∆ϕ Có ϕ1 – ϕ2 = ∆ϕ ⇒ + tgϕ1tgϕ2 Trường hợp đặc biệt ∆ϕ = π/2 (vuông pha nhau) tgϕ1tgϕ2 = -1 Bài tập: Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều tần số f=50Hz R=10 Ω , r=0, L=0,032 ≈ 10π A r,L R M B H UAB=100V Tính: a) Tổng trở đoạn mạch b) Cường độ dòng điện hiệu dụng c) Điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều tần số f=50Hz R=17,3 Ω ≈ 10 Ω , C r,L R A B r=0, L=0,096 ≈ H UAB=100V Tính: M N 10π a) Tổng trở đoạn mạch b) Cường độ dòng điện hiệu dụng c) Điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều Điện trở cuộn dây không đáng kể C L R B Dùng vôn kế có Rv>> đo điện áp hai đầu phần tử ta được: A M UR=40V, UC=20V, UL=50V Tìm số vôn kế mắc nó: a) Giữa A&B a) Giữa A&M Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều tần số f=50Hz R=60 Ω , cuộn dây C (1) −3 10 R K cảm, C=30,6 µ F ≈ F, RA ≈ UMN=120V Khi K chuyển từ M N 3π A L sang số ampe kế không đổi (2) a) Tính L b) Số ampe kế Câu 5: Một học sinh dùng vôn kế nhiệt có điện trở lớn điện trở chuẩn R 0=50 Ω để xác định điện trở độ tự cảm cuộn dây, điện dung tụ điện - Lần học sinh mắc nối tiếp cuộn dây tụ điện vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz Đo điện áp hai đầu mạch U, hai đầu cuộn dây U d UC giá trị: U=100V, Ud=40 V, UC=100V - Lần sau học sinh mắc thêm Ro nối tiếp với cuộn dây tụ điện vào mạch đo điện áp U’ C hai 100 tụ điện giá trị U’C= V Hãy tính đại lượng cần đo Câu 6: Cho dòng điện xoay chiều tần số 50Hz Điện trở R=10 Ω cuộn dây mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây hai đầu đoạn mạch đo 2,39V, 4,5V 6,5V a) Chứng tỏ cuộn dây có điện trở hoạt động a) Tính điện trở độ tự cảm cuộn dây Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến Câu 7: Cho dòng điện xoay chiều tần số 50Hz, điện áp hiệu dụng U=120V Điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp Cường độ hiệu dụng qua mạch 2,4A điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 96V a) Tính R Z a) Tính C UC Câu 8: Cho dòng điện xoay chiều Cuộn dây điện trở không đáng kể Cảm kháng Z L=70 Ω , mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng ZC=50 Ω Dòng điện mạch có biểu thức i=5 cos100 π t(A) a) Tính UL U a) Tính L 50 µ 6π Câu 9: Cho dòng điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R=132 Ω , L=0,734H ≈ H, C=15,9 µ F ≈ F 25 π Điện áp hai đầu mạch có tần số 50Hz, UC=200V Hãy tính: a) Tính I a) Tính UL U Câu 10: Cho dòng điện xoay chiều f=50Hz Cuộn dây có R0=5 Ω , L A B A L=0,127H ≈ H, ampe kế RA=0 2A Nhiệt lượng toả đoạn 5π mạch khoảng thời gian 10s Q=1200J Hãy tính: a) Tính Rđ a) Tính Z V3 C Câu 11: Cho dòng điện xoay chiều tần số f=50Hz Các máy đo A, V 1, V2 M L P N A V3 giá trị: 2A, 100V, 160V 100V a) Tính ZC suy C V1 V2 b) Tính ZMN ZMP Suy R, L cuộn dây Câu 11: Cho dòng điện xoay chiều Cuộn dây cảm C L R M Q a) Biết UMN=33V; UNP=44V; UPQ=100V Hãy tìm UMP; UNQ; UMQ N P b) Biết UMP=110V; UNQ=112V; UMQ=130V Hãy tìm UMN; UNP; UPQ Câu 12: Cho dòng điện xoay chiều Cuộn dây cảm Điện áp C L R hai điểm A&B có biểu thức: u = 120 cos100πt (V) Biết điện áp A B hiệu dụng sau đây: UAN=160V, UNB=56V M N a) Giải thích UAN+UNB ≠ U b) Tính UAM, UMB c) Cho R=60 Ω Tính L C Câu 13: Cho dòng điện xoay chiều Cuộn dây cảm điện trở ampe kế dây nối không đáng kể Nguồn điện f=50Hz điện áp hiệu dụng U=120V K1 K2 K3 - Khi K1, K3 đóng K2 mở: A 1,5A - Khi K3 đóng K1, K2 mở: A 1,2A C L R A B - Khi K2 đóng K1, K3 mở: A 1,6A a) Tính R, L, C b) Nếu ba khóa mở số ampe kế bao nhiêu? Khi tăng tần số lên f’=60Hz số ampe kế tăng hay giảm? Muốn số ampe kế trước phải thay tụ C tụ điện C’ có điện dung bao nhiêu? Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều: u AB = 104 cos 314t (V) Cuộn dây có C1 (1) điện trở hoạt động R độ tự cảm L C 1=40 µ F; C2=80 µ F Khi K chuyển K R,L A B từ sang cường độ hiệu dụng mạch không đổi 2A C (2) Tính R L (Cho = 0,32 ) π Câu 15: Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở hoạt động R 0=20 Ω độ tự cảm L=0,153H 0,48 10 −2 µ ≈ H Tụ điện có điện dung C=96,4 µ F ≈ F Hai đèn giống coi hai điện trở r π 33π Hiệu điện đặt vào hai đầu mạch U=113V Tần số f=50Hz Cường độ hiệu dụng mạch I=1A a) Tính U hiệu dụng hai đầu phần tử C Ro, L b) Tính r A B Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến c) Nếu bóng bị đoản mạch cường độ hiệu dụng mạch I’? d) Nếu bóng bị cháy cường độ hiệu dụng mạch I’? Câu 16: Cho mạch điện xoay chiều hình sin RLC nối tiếp Điện áp hiệu dụng C r,L hai đầu cuộn dây, tụ điện đoạn mạch 200V, 70V, 150V Cường độ A B hiệu dụng I=1A M a) Tính điện trở hoạt động cuộn dây, cảm kháng dung kháng đoạn mạch 160 µ b) Biết nối tiếp thêm C’=17,8 µ F ≈ F cường độ dòng điện hiệu dụng không đổi Tính tần số f dòng điện độ tự cảm L, điện dung C (Cho: = 0,32 ) π Câu 17: Cho dòng điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R=100 Ω , L=0,6H, C=36 µ F Điện áp hai đầu mạch: u = 282 cos 314t (V ) ≈ 200 cos100πt (V ) a) Mắc nối tiếp vào mạch điện trở r Cường độ hiệu dụng dòng điện 1A Tính r b) Người ta muốn có cường độ dòng điện hiệu dụng 1A không ghép thêm điện trở r mà thay tụ điện C tụ C’ hay ghép thêm C’ với C Tính C’ nêu cách ghép Câu 18: Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở hoạt động R độ tự cảm L mắc nối tiếp với tụ điện C Tần số f=50Hz - Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, cuộn dây, tụ điện 150V, 150V, 240V - Khi mắc nối tiếp vào mạch điện trở R 0=70 Ω điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch 150V điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện điện trở thành 180V Hãy tính R, L, C Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều: Gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp: Cuộn dây 1; R 1=80 Ω ; L1=0,19H, cuộn dây 2: R2=75 Ω ; L2=0,32H Điện áp hai đầu đoạn mạch U=200V, tần số f=50Hz a) Tính I, điện áp hiệu dụng hai cuộn dây U1, U2 b) Giữ R2,L1,L2 có giá trị không đổi Phải thay đổi R để có U=U 1+U2 Cuộn dây phải thay đổi để có kết Câu 20: Cho mạch điện xoay chiều hình cos R,rL,C mắc nối tiếp: R=180 Ω , cuộn dây có r=20 Ω , 10 −4 L=0,64H ≈ H, C=32 µ F ≈ F Dòng điện qua mạch: i = cos 314t ( A) ≈ cos100πt ( A) Hãy viết u hai π π đầu đoạn mạch (Cho: = 0,32 ) π Câu 21: Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp: R=80 Ω , cuộn dây có r=0 Ω , L=64mH, C=40 µ F a) Tính Z biết f=50Hz b) Đặt đoạn mạch vào điện áp: u = 282 cos 314t (V ) ≈ 200 cos100πt (V ) Hãy viết i qua mạch (Cho: = 0,32 , arctan0,75=370 ) π Câu 22: Cho mạch điện xoay chiều hình cos  R = 55Ω  L R A B u AB = 200 cos100πt (V )  U = 110V U1 U2 U = 130V  a) Chứng tỏ cuộn dây có r ≠ b) Tính r, L c) Lập biểu thức u2 hai đầu cuộn dây (Cho: = 0,32 , arctan0,75=370, arctan2,4=670) π Câu 23: Cho mạch điện xoay chiều hình cos Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến  R = 100Ω  R A B 10 −4  A F C = 18,5µF ≈ 3π  K  R A ≈ Đặt đoạn mạch vào điện áp: u = 70,7 cos 314t (V ) ≈ 50 cos100πt (V ) Khi K đóng hay mở số ampe kế không thay đổi a) Tính L b) Tính số A c) Lập biểu thức i trường hợp K đóng, K mở Câu 24: Cho mạch điện xoay chiều : f=50Hz Các vôn kế có điện trở lớn, ampe kế có điện trở không π đáng kể Số A, V V là: 2,5A, 125V, 141V Biết điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha so với dòng điện V1 a) Tính điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử C L R A B A b) Tính R, L, C c) Để u i pha phải thay L bẳng L’ có giá trị bao nhiêu? V Câu 25: Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp: Biết π điện áp hai đầu đoạn mạch chậm pha so với dòng điện a) Xác định hai phần tử b) Biết U0=32V, I0=8A Tính giá trị phần tử Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều hình cos 0,4 100  C H , r = 30Ω, C = 32µF ≈ µF r,L R  R = 50Ω, L = 0,128 H ≈ A B π π  M N i = 1,7 cos(100πt + 0,645) ( A) Hãy lập biểu thức u giữa: a) Hai đầu đoạn mạch b) Hai đầu cuộn dây Câu 27: Cho mạch điện xoay chiều hình cos  R = 70Ω  r,L R A B 1,2  L = , 384 H ≈ H , r = 90Ω  M π  u AB = 200 cos(100πt ) (V ) Hãy lập biểu thức của: a) Cường độ tức thời mạch b) Điện áp tức thời hai đầu cuộn dây Câu 28: Cho mạch điện xoay chiều hình cos  R = 100Ω C  R A B K  A H, r =  L = 1,1H ≈ L π   R A ≈ 0; RK ≈  Cho u AB = 200 cos(100πt ) (V ) K đóng hay mở số Ampe kế không đổi a) Tính C số ampe kế b) Lập biểu thức i K đóng, mở Câu 29: Cho mạch điện xoay chiều hình cos C  L = 31,8H , r = 10 3Ω r,L A B  C = 159 µF ; u AB = 100 cos(100πt ) (V ) a) Lập biểu thức i C L Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến b) Lập biểu thức ud, uC Câu 30: Cho mạch điện xoay chiều hình cos R,L,C mắc nối tiếp: R=10 Ω , cuộn dây có r=0 Ω , Cho điện áp π hai đầu đoạn mạch: u = 100 cos100πt (V ) Dòng điện mạch chậm pha u AB góc nhanh π C L R A B pha uAM góc M a) Lập biểu thức i b) Lập biểu thức uAM Câu 31: Cho mạch điện xoay chiều Cho điện áp hai đầu đoạn mạch: u = 140 cos100πt (V ) UAM=100V, UMB=140V C L A B a) Lập biểu thức uAM, uMB M b) Cho biết cuộn dây có điện trở hoạt động r=7 Ω Tính L, C Câu 32: Cho L=31,8mH Cho điện áp: , u AM = 100 cos100πt (V ) r,L C A B 2π u MB = 100 cos(100πt − )(V ) M a) Tính r, C b) Viết uAB Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp Cho biết điện áp hai đầu đoạn mạch π π cường độ dòng điện mạch: u = 80 cos(100πt + )(V ) , i = cos(100πt + )( A) a) Xác định tên hai phần tử giải thích b) Tính giá trị phần tử Câu 34: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở hoạt động mắc nối tiếp tụ điện Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch có tần số góc ω , cường độ dòng điện hiệu dụng I=0,2A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện hai đầu đoạn mạch là160V, 56V, C r,L 120V A B a) Tính r, ZL, ZC M -1 ω ω = ω b) Khi , L, C =250s i u hai đầu đoạn mạch pha Tính Câu 35: Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp: R=50 Ω , cuộn dây có r=0 Ω , L=0,318H, C=63,6 µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có tần số50Hz, điện áp hiệu dụng 100V a) Tính cường độ dòng điện hiệu dụng b) Công suất tiêu thụ đoạn mạch hệ số công suất đoạn mạch Câu 36: Dưới điện áp xoay chiều U=87V tần số 50Hz, người ta mắc điện trở R=20 Ω cuộn dây tự cảm Dùng vôn kế, người ta đo điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở hai đầu cuộn dây 50V 70V r,L R A B a) Tính r, L M b) Công suất tiêu thụ điện trở cuộn dây Câu 37: Cho mạch điện xoay chiều:  L = 31,8mH C r,L  A B u AB = 100 cos(100πt ) (V ) K - Khi K đóng hay mở, công suất tiêu thụ đoạn mạch AB có giá trị P=500W a) Tính C r b) Viết biểu thức i hai trường hợp K đóng, mở Câu 38: Cho mạch điện xoay chiều L,R,C mắc nối tiếp: R=10 Ω , cuộn dây có r=0 Ω , C=159 µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có có biểu thức: A C L R B u = 100 cos100πt (V ) M N a) Tính công suất tiêu thụ đoạn mạch viết biểu thứccủa i với L=31,8mH b) Cho L: 0 ∞ Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất đoạn mạch theo L Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến Câu 39: Cho ống dây có điện trở R hệ số tự cảm L Đặt hai đầu ống dây điện áp chiều 12V cường độ dòng điện ống 0,24A - Đặt hai đầu ống dây điện áp xoay chiều có tần số 50Hz, giá trị hiệu dụng 100V cường độ dòng điện hiệu dụng ống 1A a) Tính R, L b) Mắc ống dây nối tiếp với tụ điện có điện dung C=87 µ F vào điện áp xoay chiều nối - Lập biểu thức i mạch - Tính Ud, UC, P Câu 40: Cho cuộn dây bẹt hình chữ nhật có điện tích S=54cm có 500 vòng dây điện trở không đáng kể quay 50 vòng/s quanh trục qua tâm song song với cạnh Đặt cuộn dây từ trường B=0,1T vuông góc với trục quay M N A ~ a) Tính φmax qua cuộn dây Lập biểu thức sđđ xuất cuộn dây  R Cho biết thời điểm gốc t=0 bề mặt cuộn dây vuông góc với B C L b) Mắc hai đầu cuộn dây vào đoạn mạch RLC nối tiếp R A ≈ 0, RV>>, cuộn dây cảm Số A, V 1A, 50V công suất đoạn mạch 42,3W Hãy tính: V - Tính R, L, C - Lập biểu thức i Câu 41: Một công tơ điện cung cấp điện xoay chiều tần số 50Hz với điện áp 120V a) Một bếp điện gắn vào công tơ hoạt động 5h liên tục Điện tiêu thụ 6kWh Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua bếp điện trở bếp Coi bếp điện trở b) Thay bếp điện cuộn dây có hệ số công suất 0,8 Công tơ 6kWh 5h Tính r, L cuộn dây c) Bếp điện cuộn dây mắc nối tiếp vào công tơ Tính I, độ lệch pha dòng điện điện áp Tính công suất tiêu thụ dụng cụ điện Câu 42: Một cuộn dây có điện trở hoạt động R=40 Ω Đặt vào điện áp xoay chiều U=120V I=2,4A Tính: a) Zd, ZL b) P, cos ϕ Câu 43: Cho mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp: R=50 Ω , cuộn dây có r=0 Ω , L=0,32H, C=64 µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có tần số f=50Hz, điện áp hiệu dụng U=100V a) Tính cường độ dòng điện hiệu dụng b) Công suất tiêu thụ đoạn mạch hệ số công suất đoạn mạch Câu 44: Một cuộn dây có điện trở hoạt động R=20 Ω Đặt vào điện áp xoay chiều f=50Hz cos ϕ =0,8 Tính: a) L b) Điện dung tụ điện mắc nối tiếp vào mạch để cos ϕ =1 Câu 45: Một cuộn dây đặt vào điện áp xoay chiều f=50Hz, U=120V P=43,2W I=0,6A Tính: a) Tính điện trở hoạt động L cuộn dây, suy hệ số công suất b) Điện dung tụ điện C mắc nối tiếp vào mạch để cos ϕ =0,8 Tính C Câu 46: Cho mạch điện xoay chiều rL,C mắc nối tiếp: r=17,3 Ω , L=63,6mH, C=318 µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 100 cos100πt (V ) C r,L A B a) Lập biểu thức i tính P M b) Ghép C’ với C để P trước tính C’ định cách ghép Lập biểu thức i trường hợp Câu 47: Cho mạch điện xoay chiều R,C mắc nối tiếp C=31,8 µ F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 100 cos100πt (V ) Khi thay đổi giá trị biến trở, với hai giá trị R R2 (R1 ≠ R2) công suất mạch a) Hãy tính R1.R2 C R B b) Đặt ϕ1 , ϕ độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng A điện hai trường hợp R1 R2 Cho biết ϕ1 = 2ϕ - Hãy xác định R1, R2 công suất mạch Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến - Lập biểu thức i hai trường hợp Câu 48: Cho mạch điện xoay chiều: L A C L’ K B C = 159µF  u AB = 100 cos(100πt ) (V ) - L: cuộn cảm có điện trở hoạt động r=17,3 Ω độ tự cảm L=31,8mH - L’: cuộn cảm khác a) Khi K đóng viết biểu thức i Tính công suất đoạn mạch b) Mở khoá K Hệ số công suất mạch không đổi công suất giảm nửa Lập biểu thức điện áp tức thời hai đầu L’ Câu 49: Cho mạch điện xoay chiều:  M N ~  R = 300Ω, L = 1,27 H ≈ H π  A C u = 126 cos(100πt ) (V ) L  MN Giá trị C điều chỉnh để số vôn kế lớn V a) Tính C b) Xác định số Vôn kế Ampe kế Coi RA ≈ 0, RV>> Câu 50: Cho mạch điện xoay chiều: 0,8  H, r = C  R = 60Ω, L = 0,255 H ≈ L R A B π  U AB = 120V = const , f = 50 Hz V - Giá trị C biến thiên Thay đổi C, có giá trị C làm cho số vôn kế cực đại Tính C số vôn kế Câu 51: Cho mạch điện xoay chiều:  L H, r = R  L = 28,6mH ≈ A B 100π  M U = cos100πt (V )  AB Hãy xác định giá trị R để Pmax Tính Pmax? Câu 52: Cho mạch điện xoay chiều: C L R 3,6  A B H  R = 170Ω, L = 1,15H ≈ π  U = 120 cos100πt (V ) V  AB - Giá trị C biến thiên liên tục từ 0 ∞ Chứng tỏ C biến thiên, số vôn kế qua giá trị cực đại Tính C số vôn kế Câu 53: Cho mạch điện xoay chiều:  10 −4 C R = 100 Ω , C = 31 , µ F ≈ F, r ≈ L  R A B π  U = 200 cos 100πt (V )  AB ϕ a) Tính L để cos max? Tính P b) Tính L để Pmax Vẽ đồ thị? Câu 54: Cho mạch điện xoay chiều:  R = 22,2Ω, L = 318mH  U AB = 220V , f = 50 Hz M N ~ R A L V C a) Khi C=88,5 µF , điện áp hai đầu cuộn dây nhanh pha π so với dòng điện mạch - Chứng tỏ cuộn dây có điện trở Tính Rd số vôn kế - Tính công suất tiêu hao cuộn dây đoạn mạch Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến b) Thay đổi C, có giá trị C làm cho số vôn kế cực đại Tính C số vôn kế, ampe kế Câu 55: Cho điện áp xoay chiều: u AB = 100 cos100πt (V ) a) Mắc vào AB đoạn mạch gồm điện trở r nối tiếp với cuộn dây Cường độ hiệu dụng mạch 10A, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở r 20V Tính r? b) Cuộn dây có điện trở hoạt động R=6 Ω Hãy tính: - Hệ số tự cảm L cuộn dây - Hệ số công suất cuộn dây đoạn mạch AB c) Mắc nối tiếp thêm tụ điện C Tìm C để Imax Tính UC Câu 56: Cho mạch điện xoay chiều RxLC mắc nối tiếp: R=200 Ω , L=0,636H ≈ H, Cx thay đổi π Điện áp hai đầu đoạn mạch f=50Hz, U=300V 200 µF Tính Z, tan ϕ a) Cho Cx=63,6 µF ≈ π b) Tìm Cx để Imax Tìm UR, UC, UL? Câu 57: Cho mạch điện xoay chiều 100  C µF L R  R = 50Ω, L = 0,318 H ≈ H , r = 0, C = 31,8µF ≈ A B π π  M N U AB = 120V , f biÕn thiª n a) Tìm f để Imax b) Tìm UAM, UMN, UNB, UMB? Trong điều kiện câu a Câu 58: Cho mạch điện xoay chiều cuộn dây có điện trở R mắc nối tiếp với C: R=2 Ω , L=0,1H Điện áp hai đầu đoạn mạch f=50Hz a) Tìm C để Imax b) Nếu UCmax=396V Thì U hai đầu đoạn mạchcó giá trị để tụ không bị đánh thủng Câu 59: Cho mạch điện xoay chiều f=50Hz Điện dung C có giá trị để Imax=2A Tính R, L, C nếu: a) Các điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây hại đầu tụ là: C R,L A B U1=100V, U2=60V a) Các điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây hại đầu đoạn mạch là: U1=200V, U2=120V M N Câu 60: Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở r=0, L=1,27H ≈ H ~ π A Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 126 cos100πt (V ) Khi điều chỉnh C, số C L R vôn kế có giá trị cực đại 210V a) Tìm R, C V b) Xác định số ampe kế (RA=0, RV>>) Câu 61: Cho mạch điện xoay chiều: Cuộn dây có điện trở r=0, L, C biến thiên Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 200 cos100πt (V ) 10 −4 C L R B a) Khi điều chỉnh C=15,9 µF ≈ F , dòng điện nhanh pha điện A 2π áp hai đầu đoạn mạch góc π I=1A Tính R, lập biểu thức i tính P? b) Tính C để Pmax? c) Tính C để P ≤ Pmax? Câu 62: Cho mạch điện xoay chiều: Dùng vôn kế điện trở lớn ta đo được: U AB=37,5V; Ud=50V; UC=17,5V a) Giải thích UAB ≠ Ud+UC kết luận cuộn dây có điện trở đáng kể C L A B b) I=0,1A Tính Zd, ZC, Z? c) Khi f=fm=330Hz Imax Tính L, C, f sử dụng trường hợp đầu Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến Câu 63: Cho mạch điện xoay chiều: R=100 Ω , cuộn dây cảm L=0,318H ≈ H , C=31,8 π 100 µF Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 cos ωt (V ) Tần số ω thay đổi π a) Khi ω = ω Pmax Tính ω Pmax? b) CM có hai giá trị ω1 ω ứng với giá trị P (P Câu 66: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp U=const, tần số góc ω Định ω để điện áp kể sau đạt cực đại: a) UR b) UL b) UC Câu 67: Cho mạch điện xoay chiều rLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=U cos ω t a) Xác định C0 để Pmax? Tính Pmax? C r,L A B H Tính C0, Pmax, lập b) Áp dụng: U=100V; f=50Hz; r=10 Ω ; L=31,8mH ≈ 10π biểu thức i? Câu 68: Vẫn xét đoạn mạch kiện cho 1 + = ⇔ P (C1 ) = P (C ) a) Hãy chứng tỏ: C1 C C - Trong C1, C2 giá trị khác điện dung P(C1), P(C2) công suất tương ứng b) Nhận xét ϕ hai truờng hợp Câu 69: Cho mạch điện xoay chiều :  r = 10Ω, L = 31,8mH ≈ H , u AB = 100 cos100πt (V )  C r,L A B 10π  C : biÕn thiª n : → ∞ a) Lập biểu thức i, cos ϕ ? b) Tìm Pmin điều kiện giá trị P ứng với hai giá tri C Câu 70: Cho mạch điện xoay chiều :  r = 100 Ω , L = , 318 H ≈ H , u AB = 100 cos 2πft (V ) C r,L  A B π  C = 15,9 µF ≈ 100 µF  2π a) Tìm f0 để Pmax? Tính Pmax? b) Tính giá trị f để P=50W Lập biểu thức i? µF ≈ Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến Câu 71: Cho mạch điện xoay chiều : C = 159 µF ≈ 10 −3 F , R biến thiên, u AB = 100 cos100πt (V ) 2π a) Tìm R0 để Pmax? Tính Pmax? C R b) R1, R2 giá trị khác điện trở P(R 1), P(R2) công suất tương ứng A CM: R1 R2 = R0 ⇔ P ( R1 ) = P( R2 ) c) Lập biểu thức i R=R0? Câu 72: Cho mạch điện xoay chiều rLC nối tiếp Cho i=I cos2 π ft a) Xác định f0 để Umin? Tính Pmax? C r,L A b) Với f=f0 thiết lập mối liên hệ L,C, r để U=UC? Câu 73: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u AB = 200 cos 2πft (V ) Khi f1=50Hz f2=100Hz vôn kế V’ giá trị V V’ a) Tính f0 để Imax? C L R A B b) Cho biết thêm f=f1 hay f=f2 số vôn kế V V’ Biết R=10 Ω , tính L, C? Câu 74: Cho mạch điện xoay chiều :  r = 10 3Ω, L = 31,8mH ≈ H , u AB = 100 cos100πt (V ) C r,L  A B  10π  −3 C = 159 µF ≈ 10 F  2π a) Lập biểu thức i u hai đầu cuộn dây b) Tính P c) Phải ghép thêm C’ để (Ud)max Tính giá trị cực đại P Xác định cách ghép? Câu 75: Cho mạch điện xoay chiều : R = 50Ω, L = 1H , u AB = 120 cos100πt (V ) Khi C thay đổi có giá trị C làm cho u i pha C L R A B a) Tính C, tổng trở đoạn mạch cường độ dòng điện qua mạch b) Tính Ud, UC? Câu 76: Cho mạch điện xoay chiều : Gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp Tìm mối liên hệ R1, L1, R2, L2 để U=U1+U2 A R1,L1 U1 R2,L2 U2 B B B Câu 77: Cho mạch điện xoay chiều: R=120 Ω , cuộn dây cảm (1) K L R N H Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cos 2πft (V ) Khi K M A π C (2) chuyển từ (1) sang (2) số ampe kế không đổi pha dòng điện biến thiên π / Hãy tính C tần số f mạng điện xoay chiều Câu 78: Cuộn dây điện trở R hệ số tự cảm L mắc vào điện áp xoay chiều: u = U cos100πt (V ) π Dòng điện qua cuộn dây có cường độ cực đại I 0=10 A trễ pha so với điện áp Công suất tiêu hao cuộn dây P=200W a) Tính R, U0, L? b) Mắc cuộn dây với C mắc vào điện áp thông qua dây nối có điện trở R d Dòng điện qua π cuộn dây có cường độ trước sớm pha so với điện áp Tính công suất tiêu hao mạch R d C Câu 79: Cho mạch điện xoay chiều: R=1000 Ω nối tiếp cuộn dây cảm L Điện áp hai đầu đoạn mạch f=50Hz, U=120V a) Tính L biết góc lệch dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch 600 b) Tính P L=0,318H ≈ Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến c) Nối tiếp vào mạch C để u i pha? C1 Câu 80: Cho mạch điện xoay chiều: (1) −3 −3 10 10 R,L K N C1 = 80 µF ≈ F , C = 20 µF ≈ F Điện áp hai đầu đoạn mạch M A 4π 16π C2 (2) f=50Hz Khi K chuyển từ (1) sang (2) số ampe kế không đổi pha dòng điện biến thiên π / Hãy tính R, L 10 Câu 81: Cho mạch điện xoay chiều: C = 318µF ≈ µF , R=70 Ω , u = 120 cos100πt (V ) Biết uAN π uNB vuông pha với C Ro,L R A B a) Tính L I biết R0=5 Ω M b) Tính R0 L I=1,2A N Câu 82: Cho mạch điện xoay chiều: Gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp H , R1=60 Ω Cuộn 2: L2 = 0,237 H ≈ H , R2=100 Ω , f=50Hz Cuộn 1: L1 = 0,25 H ≈ 5π 4π a) Tính Z1, Z2 Z? R1,L1 R2,L2 B b) Giả sử R1, R2 L1 không đổi L2 phải thoả mãn điều kiện để Z=Z1+Z2? A Câu 83: Cho mạch điện xoay chiều f=50Hz C r,L R A B a) Tìm mối liên hệ R, r, L, C để uAM uMB vuông pha M b) Cho R=10 Ω , r=10 Ω Mạch cộng hưởng thoả mãn đk a) tìm L, C Câu 83: Cho mạch điện xoay chiều: u = 100 cos100πt (V ) , C = 12 µF , CV: thay đổi, RA=0 Khi CV thay đổi ta thấy có hai giá trị µF 12 µF ampe kế 0,6A Cv Co R,L M N a) Định L R A b) Lập biểu thức i ứng với hai trường hợp CV π c) Định giá trị CV để cường độ dòng điện chậm pha so với điện áp Tính số ampe kế 100 Câu 84: Cho mạch điện xoay chiều: Các vôn kế V1 V3 75V, V Tìm số vôn kế lại Biết uAE uDB vuông pha với A V1 V2 V3 L R C D E V B [...]... R N H Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U 2 cos 2πft (V ) Khi K M A π C (2) chuyển từ (1) sang (2) thì số chỉ ampe kế không đổi nhưng pha của dòng điện thì biến thiên π / 2 Hãy tính C và tần số f của mạng điện xoay chiều Câu 78: Cuộn dây điện trở R và hệ số tự cảm L được mắc vào điện áp xoay chiều: u = U 0 cos100πt (V ) π Dòng điện qua cuộn dây có cường độ cực đại I 0=10 2 A và trễ pha so với điện áp... 75: Cho mạch điện xoay chiều : R = 50Ω, L = 1H , u AB = 120 2 cos100πt (V ) Khi C thay đổi có một giá trị của C làm cho u và i cùng pha C L R A B a) Tính C, tổng trở của đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch b) Tính Ud, UC? Câu 76: Cho mạch điện xoay chiều : Gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp Tìm mối liên hệ R1, L1, R2, L2 để U=U1+U2 A R1,L1 U1 R2,L2 U2 B B B Câu 77: Cho mạch điện xoay chiều: R=120... Mắc cuộn dây trên với một C rồi mắc vào điện áp trên thông qua dây nối có điện trở R d Dòng điện qua π cuộn dây có cường độ như trước nhưng sớm pha so với điện áp Tính công suất tiêu hao trên mạch R d 6 và C Câu 79: Cho mạch điện xoay chiều: R=1000 Ω nối tiếp cuộn dây thuần cảm L Điện áp hai đầu đoạn mạch f=50Hz, U=120V a) Tính L biết góc lệch giữa dòng điện và điện áp hai đầu đoạn mạch là 600 b) Tính... tính số chỉ cực đại của mỗi vôn kế và C ứng với mỗi trường hợp này Coi RV>> Câu 66: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp U=const, tần số góc ω Định ω để điện áp kể sau lần lượt đạt cực đại: a) UR b) UL b) UC Câu 67: Cho mạch điện xoay chiều rLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=U 2 cos ω t a) Xác định C0 để Pmax? Tính Pmax? C r,L 1 A B H Tính C0, Pmax, lập... mạch một C bằng bao nhiêu để u và i cùng pha? C1 Câu 80: Cho mạch điện xoay chiều: (1) −3 −3 10 10 R,L K N C1 = 80 µF ≈ F , C 2 = 20 µF ≈ F Điện áp hai đầu đoạn mạch M A 4π 16π C2 (2) f=50Hz Khi K chuyển từ (1) sang (2) thì số chỉ ampe kế không đổi nhưng pha của dòng điện thì biến thiên π / 2 Hãy tính R, L 10 3 Câu 81: Cho mạch điện xoay chiều: C = 318µF ≈ µF , R=70 Ω , u = 120 2 cos100πt (V ) Biết... Câu 83: Cho mạch điện xoay chiều: u = 100 2 cos100πt (V ) , C 0 = 12 µF , CV: thay đổi, RA=0 Khi CV thay đổi ta thấy có hai giá trị là 6 µF và 12 µF thì ampe kế đều chỉ 0,6A Cv Co R,L M N a) Định L và R A b) Lập biểu thức i ứng với hai trường hợp của CV π c) Định giá trị của CV để cường độ dòng điện chậm pha so với điện áp Tính số chỉ ampe kế khi đó 6 100 Câu 84: Cho mạch điện xoay chiều: Các vôn kế... các giá trị khác nhau của điện dung P(C1), P(C2) là công suất tương ứng b) Nhận xét gì về ϕ trong hai truờng hợp Câu 69: Cho mạch điện xoay chiều : 1  r = 10Ω, L = 31,8mH ≈ H , u AB = 100 2 cos100πt (V )  C r,L A B 10π  C : biÕn thiª n : 0 → ∞ a) Lập biểu thức i, cos ϕ ? b) Tìm Pmin trong điều kiện một giá trị của P ứng với hai giá tri của C Câu 70: Cho mạch điện xoay chiều : 1  r = 100 Ω , L... Phạm Văn Sơn THPT Lương Ngọc Quyến Câu 71: Cho mạch điện xoay chiều : C = 159 µF ≈ 10 −3 F , R biến thiên, u AB = 100 2 cos100πt (V ) 2π a) Tìm R0 để Pmax? Tính Pmax? C R b) R1, R2 là các giá trị khác nhau của điện trở P(R 1), P(R2) là công suất tương ứng A 2 CM: R1 R2 = R0 ⇔ P ( R1 ) = P( R2 ) c) Lập biểu thức i khi R=R0? Câu 72: Cho mạch điện xoay chiều rLC nối tiếp Cho i=I 2 cos2 π ft a) Xác định... mối liên hệ L,C, r để U=UC? Câu 73: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u AB = 200 2 cos 2πft (V ) Khi f1=50Hz và f2=100Hz thì vôn kế V’ chỉ cùng một giá trị V V’ a) Tính f0 để Imax? C L R A B b) Cho biết thêm khi f=f1 hay f=f2 thì số chỉ của vôn kế V và V’ bằng nhau Biết R=10 Ω , hãy tính L, C? Câu 74: Cho mạch điện xoay chiều : 1  r = 10 3Ω, L = 31,8mH ≈ H , u AB... 63: Cho mạch điện xoay chiều: R=100 Ω , cuộn dây thuần cảm L=0,318H ≈ 1 H , C=31,8 π 100 µF Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 2 cos ωt (V ) Tần số ω thay đổi được π a) Khi ω = ω 0 thì Pmax Tính ω 0 và Pmax? b) CM có hai giá trị của ω1 và ω 2 ứng với cùng một giá trị của P (P ... nhiệt có điện trở lớn điện trở chuẩn R 0=50 Ω để xác định điện trở độ tự cảm cuộn dây, điện dung tụ điện - Lần học sinh mắc nối tiếp cuộn dây tụ điện vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz Đo điện. .. không đổi pha dòng điện biến thiên π / Hãy tính C tần số f mạng điện xoay chiều Câu 78: Cuộn dây điện trở R hệ số tự cảm L mắc vào điện áp xoay chiều: u = U cos100πt (V ) π Dòng điện qua cuộn dây... có điện trở R hệ số tự cảm L Đặt hai đầu ống dây điện áp chiều 12V cường độ dòng điện ống 0,24A - Đặt hai đầu ống dây điện áp xoay chiều có tần số 50Hz, giá trị hiệu dụng 100V cường độ dòng điện