ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CÓ THÊM BỚT PHẦN TỬ (FREE)

Vấn đề 1: ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ KHÓA K ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ THÊM BỚT PHẦN TỬ Lưu ý : Khi k ĐÓNG phần tử mắc song song với k bị nối tắt (mạch điện không chứa phần tử đó) Nghĩa phần tử bị nối tắt (nối dây có điện trở không đáng kể , ví dụ đóng khóa k) phần tử xem mạch Khi k NGẮT phần tử mắc song song với k hoạt động bình thường ( xem khóa K) Khi Amper kế có điện trở nhỏ mắc song song với đoạn mạch đoạn mạch bị nối tắt nghĩa giống khóa K ĐÓNG C R K A A R M C N L B R M A C N L B B Hình L Hình K Với giả thiết: R,L,C f không thay đổi ta có: U U U U Hình 1: Rd  Rm ; Hình 2: Rd  Rm ; U Cd U Cm U Ld U Lm K Hình 3: Hình U Cd U Cm  ; U Ld U Lm 1.Trường hợp: Nối tắt L C mà Z không đổi ( I không đổi )     u  i i1   ZC  Z L     Z L  ZC      i  i1  a) Đối với mạch RLC, R u  U0 cos t  u  giữ nguyên, cường độ dòng điện trước sau nối Z  ZC  i   i1   tan 1  L i1  I cos  t  i1   u  1    R tắt C  thì: ZC  Z L    i2  I cos  t  i    i  i1 2   tan   Z L   R b) Đối với mạch RLC, R u  U0 cos t  u  giữ nguyên, cường độ dòng điện trước sau nối Z  ZC  i   i1   tan 1  L i1  I cos  t  i1   u       R tắt L  thì: Z L  ZC    i2  I cos  t  i    i  i1 2   tan    ZC   R Chứng minh : u  U0 cos  t  u  a)  2 2 Tr­íc vµ sau mÊt C mµ I1  I2  R   Z L  ZC   R  Z L  ZC  Z L + Trước: tan 1  + Sau: tan 2    Z L  ZC Z   L  tan     1    i1  i0 cos  t  u      R R i     ZL  tan   2    i2  i0 cos  t  u      R i    i1   i  u     i1  i  u  U0 cos  t  u  b)  2 2 Tr­íc vµ sau mÊt L mµ I1  I2  R   Z L  ZC   R  ZC  Z L  ZC + Trước: tan 1    Z L  ZC ZC   tan   1    i1  i0 cos  t  u      R R i      ZC  + Sau: tan 2   tan     2    i2  i0 cos t  u      R i     i   u  i1      i  i1   Bài tập: 4 Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, R = 100, L độ tự cảm cuộn dây cảm, C  10 F, RA 3 Điện áp u AB  50 cos100 t (V) Khi K đóng hay K mở, số ampe kế không thay đổi a Tính độ tự cảm L cuộn dây số ampe kế hai trường hợp b Lập biểu thức cường độ dòng điện mạch K đóng K mở Hướng dẫn giải: a Theo đề bài, điện áp số ampe kế không đổi K đóng hay K mở nên tổng trở Z K mở K đóng nhau: Zm  Zd  R   ZL  ZC   R  ZC2  Z L  Z C  Z C  Z L  2Z C (loại ZL = 0)   Z L  ZC   ZC2   Z L  ZC  ZC  Z L  Ta có: ZC   C  100  173  ZL  2ZC  2.100  200  346 104 100 3  ZL 200 3   H  1,1 H H  100  Số ampe kế cường độ dòng điện hiệu dụng K đóng: U U 50 I A  Id     0, 25A 2 Zd R  ZC 100  (100 3) L b Biểu thức cường độ dòng điện:  ZC 100      d   rad R 100  Pha ban đầu dòng điện: id  u  d   d  - Khi K đóng: Độ lệch pha: tan d    Vậy biểu thức cường độ dòng điện K đóng: id  0,25 cos 100t   A 3  Z  ZC 346  173  - Khi K mở: Độ lệch pha: tan m  L    m  R 100  Pha ban đầu dòng điện: im  u  m   m     Vậy biểu thức cường độ dòng điện K mở: i m  0,25 cos 100t   A 3  Câu 2: Cho mạch điện hình vẽ Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều (220 V, 50 Hz) ; R = 100 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L =  R C K A H Khi K đóng mở cường độ dòng điện qua B L mạch không đổi Dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng A 2,2 A B 1,1 A C 1,556 A D 1,41 A Hướng dẫn giải: + K đóng, mạch chứa RC: Z  R  Z 2 C + K mở, mạch chứa RLC : Z  R  (Z L  Z C )2 + Do I1 = I2  Z  Z  Z C  ZL  100 Ω  Z  1002  (100 3)2  200 Ω  I  I  U  1,1 A Đáp án B Z1 Câu 3: Cho mạch điện hình vẽ Đặt điện áp xoay chiều u  U cos100 t (V ) vào hai đầu đoạn mạch điện AB hình vẽ Cuộn dây cảm R = ZC Khi K đóng mở cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch không đổi a.Tính độ lệch pha u i k mở k đóng b.Tính hệ số công suất đoạn mạch k mở k đóng Hướng dẫn giải: A R C L B K a.Tính độ lệch pha u i k mở k đóng + K đóng, mạch chứa R C nối tiếp: Z1  R  ZC  R + K mở, mạch chứa RLC : Z  R  (Z L  Z C )2 + Do I1 = I2  Z2  Z1  R  R  ZC2  R  ( ZL  ZC )2  ZC  ZL  ZC  Z L  2Z C  R độ lệch pha: tan m  Z L  ZC R  R Z R     1         ; tan d  C  R R R R 4 + b Tính hệ số công suất đoạn mạch k mở k đóng Cách 1: Sử dụng kết câu a: cos m  cos    ;cos d  cos( )  4 Cách 2: Dùng công thức: cos   R R  Z R  (Z L  ZC )2 Hệ số công suất đoạn mạch: cos m  R R R R ; cos d        Z2 R 2 Z1 R 2 2 Cách 3: Dùng phương pháp"Chuẩn Hóa Gán Số Liệu" Chọn R =1 đơn vị điện trở Ta suy ra: Z2  Z1  R  cos d  R R 1 2 ; cos m  ;     Z1 Z2 2 2 Câu 4: Đoạn mạch điện hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định u = U cos( t   ) Khi K mở đóng, dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng I Điện trở dây nối nhỏ, hộp X chứa : A gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây không cảm B chứa cuộn dây C gồm tụ điện mắc nối tiếp cuộn cảm D chứa tụ điện R X B A K Hướng dẫn giải: Khi K đóng, mạch có R  I1  U R Khi K ngắt, mạch gồm R nối tiếp X  I1  U (Z tổng trở mạch) Z Theo đề I1 = I2  R = Z => Z L  Z C Như có đáp án C thỏa mãn điều kiện Đáp án C Câu 5: Đặt điện áp u  100 cos100 t  V  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối thứ tự gồm: điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C1 tụ điện có điện dung C2  /  6  mF Khóa K mắc song song với tụ C2 Biết K mở K đóng dòng điện mạch đạt giá trị hiệu dụng A URL  80 V Tìm C1 A 0,2 /   mF  B /   mF  C /   mF  D 0,1 /   mF  Hướng dẫn giải: *Tính ZC   60    C2 *Khi đóng mở K mà I không đổi thì: R2   ZL  ZC1  ZC   R2   ZL  ZC1  2   ZL  ZC1  ZC     ZL  ZC1   ZL  ZC1  ZC  ZC1  30 U 100   Z2  R   Z L  ZC1   I   50  R  40     30 *Khi đóng K:   U RL 80 2   40  Z L  80     Z RL  R  Z L   I  ZC1  ZL  30  50     C1  100 ZC1  0,2   mF   Chọn A Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch C mắc nối tiếp gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn cảm có cảm kháng ZL tụ điện có dung kháng ZC cường độ dòng điện qua đoạn mạch i1  I0 cos 100 t   /  A  Nếu ngắt bỏ cuộn cảm (nối tắt) cường độ dòng điện qua đoạn mạch i2  I0 cos 100 t  3 /  A  Dung kháng tụ A 100 Ω B 200 Ω C 150 Ω D 50 Ω Hướng dẫn giải: u  U0 cos  t  u   2 2 Tr­íc vµ sau mÊt L mµ I1  I2  R   Z L  ZC   R  ZC  Z L  ZC + Trước: tan 1  + Sau: tan 2    i  i1   Z L  ZC ZC   tan   1    i1  i0 cos  t  u      R R i      ZC  tan     2    i2  i0 cos  t  u      R i      ZC  tan    Chọn A R Câu 7: Cho ba linh kiện : điện trở R = 60 Ω, cuộn cảm L tụ điện Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL RC biểu thức cường độ dòng điện mạch i1  cos 100 t   / 12  A  i2  cos 100 t  7 / 12  A  Nếu đặt điện áp vaò hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp dòng điện mạch có biểu thức : A i  2 cos 100 t   / 3 A  B i  cos 100 t   /  A  C i  2 cos 100 t   /  A  D i  cos 100 t   / 3 A  Hướng dẫn giải: ZL  tan    1    R u  U0 cos 100 t  u  ; I1  I2  Z1  Z2  Z L  ZC   tan    ZC     2  R    i1  I0 cos  100 t  u      u        /12              i2  I0 cos  100 t  u        7 /12    Z1  Z2  R    120  U0  I0 Z1  120  V   u  120 cos 100 t    V  cos  4  u    2 cos  100 t    A   Chọn C R 4  RLC cộng hưởng  i  Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ UAB=const; f=50(Hz) , điện trở khóa K ampe kế không đáng kể C 10 4  ( F ) Khi khóa K chuyển từ vị trí sang số ampe kế không thay đổi Tính độ tự cảm L cuộn dây ? A 10 2  (H ) B 10 1 (H )  C  (H ) D 10  (H ) C Hướng dẫn giải: Z C  100 ;   100 ( Rad ) s A R A B K Khi khóa K vị trí mạch hai phần tử R C U AB  Z AB Nên ta có : I  U AB R  ZC 2 L (1) Khi khóa K vị trí mạch bao gồm hai phần tử R L: Nên ta có : I '  Suy ra: U AB  Z ' AB R2  ZC  U AB R  ZL R2  ZL (2) Theo đề I=I’ nên (1) = (2) : R2  ZC   R  Z C  R  Z L  Z L  Z C  100 => L  2 U AB U AB R2  ZL Z L 100   (H )  100  Câu 9: Cho mạch điện hình vẽ (H.câu 9) 10 3 10 4 Biết C1 = F, C2 = F, Hộp đen X chứa linh kiện R, L, C 15  K1  A X  B L1 K2  D C1  E C2  G Đặt vào hai đầu mạch AG hiệu điện xoay chiều u = 200 cos100πt (V) + Khi đóng K1, mở K2 đóng K2 mở K1 cường độ hiệu dụng dòng điện mạch + Khi đóng đồng thời K1 K2 hiệu điện hai đầu tụ điện đạt cực đại hiệu điện hai đầu hộp đen X nhanh pha cường độ dòng điện π/4 + Khi K1, K2 mở dòng điện không pha với hiệu điện a Xác định linh kiện hộp đen X giá trị Tìm L1? b Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch K1, K2 mở Hướng dẫn giải: a Xác định linh kiện hộp đen X giá trị Tìm L1? Ta có: ZC1 = 150 Ω; ZC2 = 100Ω; + Khi đóng đồng thời K1 K2 hiệu điện hai đầu tụ điện đạt cực đại hiệu điện hai đầu hộp đen X nhanh pha cường độ dòng điện π/4 Nên hộp đen X gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L ( có L C uX vuông pha với i; R C uX chậm pha i) ta có R = ZL (*) (vì uX nhanh pha i góc Khi UC = UCmax ZC1 =  A  X  B  D C1  E C2  G ) Z R  Z L2 ZL = 2ZL (**) => R = ZL = C = 75Ω; L = = (H) ZL 100 4 + Khi đóng K1, mở K2 Z1 = R  ( Z L  Z C1  Z C ) + Khi đóng K2, mở K1 Z2 = R  ( Z L  Z L1  Z C1 ) + Khi đóng K1, mở K2 đóng K2 mở K1 cường độ hiệu dụng dòng điện mạch nhau: Z1 = Z2 => R  ( Z L  Z C1  Z C ) = R  ( Z L  Z L1  Z C1 ) ( Z L  Z C1  Z C ) = ( Z L  Z L1  Z C1 ) => (Z L  Z C1  Z C ) = ± (Z L  Z L1  Z C1 ) (Z L  Z C1  Z C ) = (Z L  Z L1  Z C1 ) => ZL1 = - ZC2 ZL1 = 2ZC1 + ZC2 – 2ZL = 250Ω Z L1 2,5 => L1 = = (H)  100 b Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch K1, K2 mở Ta có Z = R  ( Z L  Z L1  Z C1  Z C ) = 75 Ω => I = Góc lệch pha u i mạch: U = (A) Z Z L  Z L1  Z C1  Z C   = =>  = Dòng điện i chậm pha điện áp góc 4 R  Do biểu thức cường độ dòng điện mạch K1, K2 mở i = cos(100πt - ) (A) tan = 2.Trường hợp: Nối tắt L C mà Z thay đổi ( I thay đổi ) Câu 1: Cho mạch điện hình vẽ, Điện trở R= 50 , cuộn dây cảm A 4 6.10 F có L  H , tụ điện có 3 3 C R M N L B K Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu A B u = 100 cos(100πt+ π/3) (V) Điện trở dây nối nhỏ a.Khi K mở viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch im b.Khi K đóng viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch iđ c.Vẽ đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng im iđ biểu diễn hình Hướng dẫn giải: a.Khi K mở viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch im Ta có: ZL  L  100 200    ZC  C 3 Zm  R  (ZL  ZC )  502  ( 100 50   , 4 6.10 100 3 U 100 200 50  )  100 => I0m    6A Zm 100 200 50  Z L  ZC 3 tan m    => m= π/3 > R 50 Im O i(A) => u sớm pha im góc π/3, hay im trễ pha u góc π/3 Vậy: i m  cos(100t  Id    )A  cos(100t)A 3 Im 1,5 0,5 t(10-2 s) b.Khi K đóng viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch iđ  Zd  R  ZC 50 100  502  ( )  ; 3  ZC U 100  I0d    2A tan d  R Zd 100 Iđ 3  50 3        u trễ pha thua iđ góc π/6, hay iđ sớm pha u góc π/6 Vậy: id  cos(100t      )A  cos(100t  )A Nhận xét: iđ nhanh pha im góc π/2 c.Vẽ đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian hình Câu 2: Cho mạch điện hình vẽ, cuộn dây cảm Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu A B u = 100 cos( t   ) Khi K mở đóng, đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng i m iđ biểu diễn hình bên Điện trở dây nối nhỏ Giá trị R : B 50 ; A.100; C.100 ; A R C M Hướng dẫn giải: I1=Im.; I2=Iđ ( K đóng) i(A) D 50 N L K B Im  3 Iđ t(s) Cách 1: Dùng giản đồ véc tơ kép: Dựa vào đồ thị ta thấy chu kì 12 ô hai dòng điện lệch pha T/4 pha π/2 (Vuông pha) E Ta có: Id  Im => UR  3UR1 Dựa vào giản đồ véc tơ, AEBF hình chữ nhật ta có: ULC1  UR  UR1 (1) UAB A Từ (1) (2) suy ra: B B U R1 U  ( 3UR1 )  (100 3)  UR1  50 3V 2 Hay UR  3UR1  3.50  150V UAB U U => Giá trị R: R  R1 ; R  R Im Id U 50 Thế số: R  R1   50 Im  U LC1 F U LC1 Im  A [Đáp án D] Cách 2: Dùng giản đồ véc tơ buộc: U R1  I UR2 Ta có: Id  Im => UR  3UR1  U U R1 ; sin   R U AB U AB U  => tan   R     U R1 => U R1  U AB cos   100  50 3V U 50 Ta có : R  R1   50 [Đáp án D] Im Ta có: cos   Cách 2b: Dùng giản đồ véc tơ tổng trở: Ta có: Id  Im => Zm  3.Zd (vì U) Zm  U C2 UR2 U2R1  U2R  (100 3)2 (2) R1 Id UC U AB B Zm ZL R A U 100 100 U 100    100 => Zd    Id Im 3 Dùng hệ thức lượng tam giác vuông ABC: 1   Thế số :     R  50 2 R R 100 100 1002 Z m Zd H I ZC Zd C [Đáp án D] Cách 3: Phương pháp đại số K đóng: Mạch chứa RC: R  ZC2  U 100 104 (1)   R  ZC2  Id 3 U 100   R  (ZL  ZC )  104 (2) Im  ZC Z L  Z C Iđ vuông pha Im nên ta có tan d tan m  1   1 R R => (ZL  ZC )ZC  R  ZL ZC  R  ZC2 (3) K ngắt: Mạch chứa RLC: R  (ZL  ZC )  Khai triển (2) , (1) (3) vào (2): R  ZC2  2ZL ZC  ZL2  104  104 104   Z2L  104 3 U  Z2L  10  104 4.104 200   ZL   3 104 104 104 50 Từ ( 1) (3) ta có: ZL ZC   ZC     200 3.ZL 3 Từ ( 1) suy : R2  104 104 104 50  ZC2  R   ZC2  ( )  50 [Đáp án D] 3 3 Câu 3: Cho mạch điện hình vẽ Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu A B u = 100 cos( t   ) Khi K mở đóng, đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng i m iđ biểu diễn hình i(A) bên Điện trở dây nối nhỏ Giá trị R : A 100 B.50  C 100  D.50  A R C M N L 3  K Hướng dẫn giải: Im B Iđ 3 I1=Im.; I2=Iđ ( K đóng) Cách 1: Dùng giản đồ véc tơ kép: Dựa vào đồ thị ta thấy chu kì 12 ô hai dòng điện T/4 pha π/2 ( Vuông pha ) E U C2 UR2 Ta có: Id  Im => UR  3UR1 Dựa vào giản đồ véc tơ hình chữ nhật ta có: UAB A ULC1  UR  UR1 (1) B U2R1  U2R  (100 3)2 (2) U R1 U LC1 Từ (1) (2) suy ra: U2R1  ( 3UR1 )2  (100 3)2  UR1  50 3V F Hay UR  3UR1  3.50  150V => Giá trị R: R  B U R1 U ; R  R2 Im Id UAB U 50 Thế số: R  R1   50 2 Im Đáp án D Cách 2: Dùng giản đồ véc tơ buộc: Ta có: Id  Im => UR  3UR1  A  U U Ta có: cos   R1 ; sin   R U AB U AB U  => tan   R     U R1 => U R1  U AB cos   100  50 3V U 50 Ta có : R  R1   50  Đáp án D Im Im U LC1 U R1  Id I UR2 B  UC U AB Zm ZL R A H I ZC Cách 3: Dùng giản đồ véc tơ tổng trở: Zd C U t(s) Tam giác AMB cân M nên góc đáy  /  AB trễ i  /     /  P '  P1 cos2   240  P1 cos2   P1  281,2  W   Chọn A Câu 20: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở R2, mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB Khi đoạn mạch AB tiêu thụ công suất 160 W có hệ số công suất Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thị điện áp hai đầu đoạn mạch AM MB có giá trị hiệu dụng lệch pha nha  / , công suất tiêu thụ mạch AB trường hợp A 120 W B 160 W C 90 W D 180 W Hướng dẫn giải: U2 Mạch R1CR2 L cộng hưởng cosφ=1 : P  R1  R2 Nối tắt C Mạch R1 R2 L : P '  P cos   A C R1 U2 cos  R1  R L R2 B B U M A Nối tắt C R1 R2 L B A Dùng phương pháp véc tơ trượt, tam giác AMB cân M, ta   P '  P cos   160cos   120W => UL π/3 π/6 U R1 M UL  M UR2 I D nên: Chọn A Câu 21: Mạch điện không phân nhánh hình vẽ, R = 80 Ω, C = 50/π μF, L = 1/π H uAB = U0cos100πt Tỉ số công suất tỏa nhiệt mạch trước mạch sau đóng khóa K A 3/4 B C 4/3 D R C K L Câu 22: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại U0 vào hai đầu đoạn mạch R, L, C ghép nối tiếp cường độ dòng điện mạch i1 = I0cos(100πt + π/6) A Nếu ngắt bỏ tụ C cường độ dòng điện mạch i2 = I0√3 cos(100πt - π/3) A Điện áp hai đầu đoạn mạch là? A u = U0cos(100πt – π/6) V B u = U0cos(100πt – π/3) V C u = U0cos(100πt + π/6) V B u = U0cos(100πt + π/3) V Hướng dẫn giải: Giả sử biểu thức điện áp hai đầu mạch u  U 0cos 100 t  u V  U0     R, L, C  i1  I cos 100 t    A   Z1  R   Z L  Z C   I     Z1  3Z ,  a    R, L  i  I 3cos 100 t     A   Z  R  Z  U 2 L    3 I0    R    cos1  cos  u  i1  Z ,    1      , b  R    cos  cos     ,   2   u i2  Z2  2       a             cos u  i2  3cos u  i1  cos  u    3cos  u     sin   u    3cos   u   3 6 6 6      b              tan  u      u     u    u  U 0cos 100 t   V  6 6    Câu 23: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều 100 V – 50 Hz Đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L  /   H  tụ điện có dung kháng ZC Biết công suất tiêu thụ mạch 100 W không thay đổi mắc vào hai đầu L ampe-kế có điện trở không đáng kể Giá trị R ZC A 40 Ω 30 Ω B 50 Ω 50 Ω C 30 Ω 30 Ω D 20 Ω 50 Ω Hướng dẫn giải: Ptruoc  U R R   Z L  ZC   100 R R  100  ZC   100 C L, R A B N M Mạch điện lúc đầu  U2R 1002 R  ZC  50    Psau    100    R  ZC2 R  ZC2   R  50    C R A M Mạch điện lúc sau N A B Chọn B Câu 24: Đặt điện áp u  U cos  t  V  (với U  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đèn sợi đốt có ghi 220 V – 100 W, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi đèn sáng công suất định mức Nếu nối tắt hai tụ điện đèn sáng với công suất 50 W Trong hai trường hợp, coi điện trở đèn nhau, bỏ qua độ tự cảm đèn Dung kháng tụ điện giá trị giá trị sau? A 345 Ω B 484 Ω Điện trở đèn: Rd  Ud Ud2   484    Id Pd C 475 Ω Hướng dẫn giải: D 275 Ω Lúc đầu mạch Rd LC, sau tụ nối tắt mạch RdL Vì P’ = P/2 nên I '  I / hay Z '  Z   Rd2  ZL2  Rd2  ZL  ZC     ZL2  ZC ZL  ZC2  Zd2  Điều kiện để phương trình có nghiệm với biến số ZL     ZC2  ZC2  Rd2   ZC  R  342,23     Chọn D Chú ý: *Mạch nối tiếp chứa tụ cho dòng xoay chiều qua không cho dòng chiều qua *Mạch nối tiếp RL vừa cho dòng xoay chiều qua, vừa cho dòng chiều qua Nhưng L cản trở dòng xoay chiều không cản trở dòng điện chiều U U2 Nguồn chiều: I1  ; P  I12 R  A R R    U U2R  Nguồn xoay chiều: I  ; P  I R  ; ZL   L 2  R2  ZL2 R2  ZL2 L R B Câu 25: Đặt điện áp u  U cos100 t  V  (với U thay đổi được) hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây tụ điện Khi U = 100 V công suất tiêu thụ đoạn mạch AB 50 W u sớm i  / Khi U  100 V muốn cường độ hiệu dụng qua mạch không thay đổi phải mắc nối tiếp thêm vào mạch điện trở R0 Tính R0 A 50 Ω B 100 Ω C 500 Ω D 150 Ω Hướng dẫn giải:  Z L  ZC     Z L  ZC  R tan   R  *Khi U = 100 V:  U2R 1002 R P  I R   50  R  R  R   Z L  ZC     R  50     I Z  Z  50     L C U R   Z L  ZC   100  1 A  2.50 *Khi U  100 V mắc nối tiếp thêm R0: I' U'  R  R0    ZL  ZC  2 1 100  50  R0   502.3  R0  100    Chọn B  Chọn A Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều: C  159F  u AB  100 cos100t (V ) - L: cuộn cảm có điện trở hoạt động r=17,3  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’ Hướng dẫn giải: A L C L’ K B ZC   .C a) K đóng : Z=  20 ; Z L  .L  10 ; r  17,3  10 3 3 10 100 2 Z  r  ( Z L  Z C )  (10 3)  (10  20)  20 Z L  Z C 10  20  =>  = -/6   r 10 U 100  I= I    5( A) vậy: i  cos(100 t  )( A) Z 20 tan  = tan   10  r ' b)K mở: hệ số công suất không đổi: 10  20 Công suất giảm 1/2 : P’ =P/2 (1) (10  r ')  (10  Z L '  20) 2 2.r (r  r ') (2)  2 r  (10  20) (r  r ')  (10  Z L '  20)2 2.10 ( r  r ')  2 (r  r ')  (10  Z L '  20) (10 3)  (10  20) => r’= r  10 3 ; ZL’ = 30 Viết biểu thức uL’ ? Tổng trở Z’= Câu 27: Đặt điện áp u  150 cos100 t  V  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 60 Ω, cuộn dây (có điện trở thuần) tụ điện Công suất tiêu thụ đoạn mạch 250 W Nối hai tụ điện dây dẫn có điện trở không đáng kể Khi đó, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 50 V Dung kháng tụ điện có giá trị C 15  B 30  A 60  D 45  Hướng dẫn Lúc đầu công suất mạch tiêu thụ: P  I  R  r   A A R C L,r M Nối tắt C R L,r U2  R  r  R  r    ZL  ZC  2 1 B  B M A B U π/6 UR  50 M 50 UL π/3 I Ur Sau tụ nối tắt, vẽ giản đồ véc tơ trượt từ giản đồ ta thấy AMB cân M, φ =π/6 Z MB r  Z MB cos600  30     R  60       Z L  Z MB sin 60  30    D Thay r ZL vào (1): 250  1502.90  90  30  ZC   ZC  30     Chọn B Câu 28: Đặt điện áp u  64 10 cos100 t  V  vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R = 60 Ω, tụ điện C cuộn cảm L,r mạch tiêu thụ công suất 640/3 W Nối hai đầu tụ với dây dẫn có điện trở không đáng kể UR  UrL  80 V Tính ZC A 48 Ω B 36 Ω C 80 Ω D 54 Ω Hướng dẫn Lúc đầu công suất mạch tiêu thụ: P  I  R  r   U2  R  r  R  r    ZL  ZC  2 1 B A A R C L,r M Nối tắt C R B 64 UL 80 L,r B A φ UR  80 M φrL M Ur Sau tụ nối tắt, vẽ giản đồ véc tơ trượt từ giản đồ ta nhận thấy AMB cân M:  Z MB  R  60      802  802  64 cos rL   cos AMB   2.80.80    0,6  sin rL  0,8 r  Z MB cos rL  36      Z L  Z MB sin rL  48    642.5  60  36  640 Thay r ZL vào (1):   ZC  48     Chọn A 2  60  36    48  ZC  I D Vấn đề 2: MẮC SONG SONG AMPE-KẾ VÀ VÔN-KẾ VÀO MỘT ĐOẠN MẠCH *Thông thường điện trở ampe-kế nhỏ điện trở vôn-kế lớn, ampe-kế mắc song song với đoạn mạch đoạn mạch xem vôn-kế mắc song song không ảnh hưởng tới mạch *Số ampe-kế cường độ hiệu dụng chạy qua số vôn-kế điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch mắc song song với ZL  tan   R A Mắc ampe-kế song song với C C bị nối tắt:  2 U  I R  Z  A L     Mắc vôn-kế song song với C thì: UV  UC  2 U  U R  U L  UC  UV  U L  2 U  U R  U L  UC  C B A L R C A B V  ZC  tan   R A Mắc ampe-kế song song với L L bị nối tắt:  2 U  I R  Z  A L     Mắc vôn-kế song song với L thì: L R R C L B A R C L B A V Hình minh họa Ví dụ 1: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở R, tụ điện có dung kháng ZC cuộn cảm có cảm kháng ZL  0,5ZC Khi nối hai cực tụ điện ampe kế có điện trở nhỏ số A dòng điện qua ampe kế trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn AB  / Nếu thay ampe kế vôn kế có điện trở lớn 100 V Giá trị R A 50 Ω B 158 Ω C 100 Ω D 30 Ω Hướng dẫn ZL   tan   R  tan  Z L  R Khi mắc ampe kế song song với C C bị nối tắt:  U  I Z  I R  Z  R A A L  Khi mắc vôn kế song song với C mạch không ảnh hưởng UC  UV  100 V  UL  0,5UC  50  V   UR  U  U R2  U L  UC   R 2   502  100  50   R  50     Chọn A Ví dụ 2: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Điện áp hai L R1 A R2 C B đầu có tần số f = 100Hz giá trị hiệu dụng U không đổi N M 1./Mắc vào M,N ampe kế có điện trở nhỏ pe kế I = 0,3A Dòng điện mạch lệch pha 600 so với uAB, Công suất toả nhiệt mạch P = 18W Tìm R1, L, U 2./ Mắc vôn kế có điện trở lớn vào M,N thay cho Ampe kế vôn kế 60V đồng thời điện áp vôn kế chậm pha 600 so với uAB Tìm R2, C? Hướng dẫn giải: Mắc Am pe kế vào M,N ta có mạch điện hình bên ( R1 nt L) Áp dụng công thức tính công suất: P = UIcos  suy ra: U = P/ Icos  Thay số ta được: U = 120V Lại có P = I2R1 suy R1 = P/I2.Thay số ta được: R1 = 200  Từ i lệch pha so với uAB 600 mạch có R,L nên i nhanh pha so với u ta có: tg π ZL = =  ZL = 3R1 =200 3(Ω)  L= HA R1 π L R1 L R1 A B R2 C M 2.Mắc vôn kế có điện trở lớn vào M,N ta có mạch hình vẽ: V B N Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha uAM so với i mạch không đổi so với chưa mắc vôn kế vào M,N vậy: uAM nhanh pha so với i góc  AM = π U AM Từ giả thiết điện áp hai đầu vôn kế uMB trể pha góc π so với uAB Tù ta có giãn đồ véc tơ biểu diễn phương trình véc tơ: Từ giãn đồ véc tơ ta có: U 2AM =U 2AB +U 2MB -2U 2AB U 2MB cos π U AB  U AB  U AM  U MB O thay số ta UAM = 60 V áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AM ta có:  U R2 U R1 U MB I = UAM/ZAM = 0,15 A U MB 60 400 = = Ω (1) I 0,15 3 U 800 Ω (2) Với toàn mạch ta có: Z  (R+R ) +(ZL  Z C ) = AB = I Với đoạn MB Có ZMB= R 2 +Zc = Giải hệ phương trình (1) (2) ta R2=200  ; ZC = 200/   C= -4 10 F 4π ĐÓN ĐỌC: Tuyệt đỉnh công phá chuyên đề vật lí luyện thi quốc gia 2016 Nhà sách Khang Việt Tác giả: Đoàn Văn Lượng (Chủ biên ) Ths.Nguyễn Thị Tường Vi Website: WWW.nhasachkhangviet.vn Vấn đề 3: GIẢN ĐỒ VEC TƠ KÉP: CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VÉC TƠ KÉP: + Khi gặp toán thay đổi thông số hay cấu trúc mạch ta dùng véc-tơ kép Ví dụ: Khi gặp toán có khóa K I thay đổi U không đổi nên ta thường chọn trục u nằm ngang Khi k đóng k mở có trường hợp nên có hai giản đồ véc tơ ta vẽ chập lại U nên gọi giản đồ véc tơ kép: E I2 UR2 E UR2 U C2 UAB A A BU B U UAB U R1 U C2 UAB UAB A U R1 U LC1 I1 F I2 U B U LC1 F I1 Ghép giản đồ lại 2.CÁC BÀI TẬP MINH HỌA: Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60V vào đầu mach R,L,C nối tiếp cường độ dòng điện hiệu dụng mach i1  I cos(t  i2  I cos(t   12  )( A) Khi bỏ tụ C dòng điện mạch )( A) Hỏi biểu thức điện áp mạch là? A u  60 cos(t   12 )V  C u  60 cos(t  ) V I1  B u  60 cos(t  ) V   D u  60 cos(t  ) V u Hướng dẫn giải: Dùng giản đồ vecto kép Trong trường hợp I0 nên: Z1  Z  R  ( Z L  Z C )  R  Z L2  Z C2  2Z L ZC   ZC  2Z L Z  ZC Z Z => tan 1  L   L ; tan 2  L => 1  2 R R R Vậy u đường chéo hình thoi ta có:     nên phương trình u có dạng: u  U cos(t  i1  1 )  60 cos(t   i1  i2    (  ) 12  ( ))  60 cos(t     I2  1    ( ))  60 cos(t  ) V 4 12 Bài 2: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tếp với tụ điện có điện dung C1 Khi dòng điện mạch i1 công suất tiêu thụ mạch P1 Lấy tụ điện khác có điện dung C’ = 4C1 mắc song song với tụ điện C1 dòng điện mạch i2 công suất tiêu thụ P2 Biết P1 = 3P2 i1 vuông pha với i2 Độ lệch pha 1 2 điện áp hai đầu đoạn mạch với i1 i2 A 1   / 2   / C 1   / 2   / B 1   / 2   / D 1   / 2   / Hướng dẫn giải: 1 Giản đồ vecto kép i1 UR1 + P1 = 3P2 => RI1 = 3RI2 => I1 = I2 u 2 => UR1 = UR2 + C2 > C1 => ZC1 > ZC2 => u trễ pha i1 u sớm pha i2 U + tan1 = - R = => 1 = - /6 => 2 = /3 Chọn B U R1 UR2 i2 Bài 3: Đặt điện áp u =220 (t) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R,cuộn cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Khi thay đổi C điện áp hiệu dụng điện trở R tăng lần dòng điện tức thời chạy đoạn mạch trước sau thay đổi vuông pha Điện áp hiệu dụng ULC đoạn mạch ban đầu A 220 V C.110 V B.220 V D.440V Hướng dẫn giải: Vẽ giản đồ vectơ kép: N Theo đề: AMBN hình chữ nhật có đường chéo AB = U Đặt U1R = X Theo đề suy : U R  I2 U2LC U2R 2.X Giản đồ vectơ cho ta: U1LC  U R  2.U1R  X Theo Định Lý Pitagor: U AB  U  U  U 1R 1LC UAB A  X  ( X )  3X U1R U1LC U 220   220V => U1LC  X  220 V Chọn B => X  3 U B M I1 Bài 4: Đặt điện áp u =220 cos(t) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R,cuộn cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Khi thay đổi C điện áp hiệu dụng điện trở R tăng lần dòng điện tức thời chạy đoạn mạch trước sau thay đổi vuông pha Điện áp hiệu dụng ULC đoạn mạch ban đầu A.110 V B.220 V C.110 V D.220V I2 N Hướng dẫn giải: Dùng giản đồ vecto kép Đặt U1R = X Theo đề suy : U R  3.X Theo Định Lý Pitagor: U AB  U  U  U 1LC UAB A Giản đồ vectơ cho ta: U1LC  U2 R  3.U1R  X 1R U2LC U2R Đề cho : U  220 V ; Và U2 R  3.U1R Vẽ giản đồ vectơ : Theo đề: AMBN hình chữ nhật có đường chéo AB = U U1R U1LC  X  ( 3X )  X 2 M U 220 => X    110V => U1LC  X  110 V Đáp án A 2 U B I1 Bài 5: Đặt điện áp u=120 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R=60, tụ điện cuộn dây có độ tự cảm thay đổi Khi độ tự cảm cuộn dây L= H công suất tiêu thụ mạch có giá 10 trị lớn uRC vuông pha với ud Công suất lớn có giá trị A 216W B 192W C 240W D 130W C R Hướng dẫn giải: A Cách 1: Tính ZL =30 Ω; Khi L thay đổi mà Pmax cộng hưởng nên: ZC =ZL =30Ω Công suất đoạn mạch P lúc đó: P  M B N D U2 (Rr) α Ud Muốn tính P ta phải tìm r! Dùng giản đồ véc tơ: UL  Ur H Trên giản đồ vec tơ ta có:   NAB  ABD  ADH A U Z 30 U r r tan   C  C     UR R 60 U L Z L L,r r  15 U2 1202 U2   192W Chọn B P = ( R  r ) ( R  r ) ( 60  15 ) UR α α B M  r  Z L tan   30* UC URC Hình N Lưu ý: Bài ta không nên tìm sinα hay cosα phải qua trung gian URC hay Ud ! Cách 2: Khi L thay đổi mà Pmax cộng hưởng nên: ZC =ZL =30Ω Theo đề: tan  RC tan d  1  P  ZC Z L Z 30 *  1  r  C * Z L  30  15 R r R 60 U2 1202 U2   192W Chọn B = ( R  r ) ( R  r ) ( 60  15 ) Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 150 V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn AM chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Biết sau thay đổi độ tự cảm L điện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng 2 lần dòng điện mạch trước sau thay đổi lệch pha góc mạch AM chưa thay đổi L? A 100 V B 100 V  Tìm điện áp hiệu dụng hai đầu C 100 V D 120 V Hướng dẫn giải: U1 Giải 1: Giản đồ vecto kép: 1 + 2 = /2 => tan 1.tan 1  U U U U R U R' =1 HAY 2R   U1  R U1 U U1 2 2 1 UR U 2 U R' U2 2 MÀ: U  U  U => U R  U  100 2V Cách lưu ý : UR ULC vuông pha hai trường hợp Tuy nhiên: 1  nên đảo vị trí đảm bảo tinh vật lý toán Có thể lập luận tìn kết qủa sau Do i1 vuông pha với i2 nên UR vuông với UR’ ta hình chữ nhật 2 R  U R  U  2U Kết hợp với U  U R2  U12  U U L2  U C U L1  U C1 Giải 2: Ta có: tan1 = ; tan2 = U R1 U R2 Đề cho: /1/ + /2 / = /2 =>tan1 tan2 = ( R A M C L B U L1  U C1 U L  U C )( ) = -1 U R1 U R2 2 2 (UL1 – UC1)2 (UL2 – UC2)2 = U R21 U R2 Hay: U MB U MB2 = U R1 U R 2 Vì UMB2 = 2 UMB1 => U MB (1) = U R1 U R Mặt khác cuộn dây cảm thuần, Ta có trước sau thay đổi L: 2 2 2 U2 = U R21 + U MB = U R + U MB2 => U R = U R1 - U MB1 (2) 2 2 Từ (1) (2): U MB = U R1 U R = U R1 ( U R1 - U MB1 ) 2 => U R41 - U MB U R1 - U MB1 = Giải PT bậc loại nghiệm âm: => U R1 = U MB1 U R21 2 = U2 => UR1 = U = 100 (V) Chọn B Bài 7: Đặt điện áp xoay chiều u  U cos t vào đầu đoạn mạch R,L,C mắc nối tiếp (cuộn dây cảm).Khi nối tắt tụ C điện áp hiệu dụng điện trở R tăng lần dòng điện hai trường hợp vuông pha với Hệ số công suất đoạn mạch lúc sau 2 A B C D 2 Hướng dẫn giải: UL1 Sử dụng giãn đồ véc tơ kép Trường hợp : i chậm pha u UR1 Trường hợp 1: i nhanh pha u i uR pha U không đổi UC1 U u Từ hình vẽ giản đồ ta thấy:  UL2=UR1( hình chữ nhật) UL2 UR2= UR1( giả thiết) 2 Tao có: U R21 + U MB = U => U R1 + U  U R2  U L22  ( 2U R1 )  U R21  3U R1 UR2 U 2U R1  Vậy cos 2  R  Chọn C U 3U R1 Bài 8(THI THỬ ĐH VINH-2014)*:Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện, vôn kế nhiệt mắc vào hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt tụ điện số vôn kế tăng lần cường độ dòng điện tức thời hai trường hợp vuông pha với Hệ số công suất mạch điện lúc đầu A 3/ 10 B 1/ 10 C 1/ D 1/3 Hướng dẫn giải: Giải cách 1: Hệ số công suất ban đầu cos 1  r r  (Z L  ZC ) r r  Hệ số công suất lúc sau cos   Z2 r2  Z 2  r Z1 Suy cos1 r Z    cos2  cos1 (*) cos2 Z1 r UC U L Nếu nối tắt tụ điện số vôn kế tăng lần tức Z  U d1 Z1 + Do i hai trường hợp vuông pha nên   1    cos  sin 1 (**) 10 Từ (*) (**) suy cos 1  sin 1  tan 1   cos 1  Giải cách 2: Dùng giản đồ véc tơ kép M Vì cuộn dây có R , L ω không đổi nên U1L góc α = MAI1 =BAI2= MBA UC Ud α U1R Theo đề cho:Tứ giác AI2BI1 hình chữ nhật  Dễ thấy tam giác MAB vuông A, A Đặt: Ud=AM=X; Và AB= 3AM=3X , Nên ta có: MB  I1 UAB α U α B AM  AB  X  ( X )2  X 10 U2L U2R MA X Cos  sin     MB X 10 10 I2 Giải cách 3: Vì nối tắt tụ C, mạch cuộn cảm nên hai dòng điện vuông góc ta có giãn đồ hình vẽ Áp dụng hệ thức lượng tam giác vuông: U Lr U/3 Ur  U 1 U  2  Ur   cos = r  2 U r U U 10 10 U / 3 Giải cách 4: Khi chưa nối tắt tụ: UV = Ucd Khi nối tắt tụ U’V = U U = 3Ucd U 3U 1 1 10 U   2    U R  cd  2 U R U cd U U cd 9U cd 9U cd 10 10 Từ giản đồ: U  cos   R  U 10 U Ucd UR Đáp án B φ Giải cách 5: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu: Xem giản đồ véc tơ kép trên: U Đặt: Ud=AM= đơn vị điện áp; Ud2 = 3Ud = UAB = 3; AB= 3AM= 3, MA Ta có: MB  AM  AB  12  ( )2  10  Cos  sin   Đáp án B  MB 10 Giải cách 6: Dùng phương pháp đại số + Lúc đầu Z1 = R  ( Z L  Z C ) ; + Lúc sau: Z2 = Zd = R  Z L2 ; + Ud2 = 3Ud1  I2 = 3I1  Z1 = 3Z2  Z21 = Z22  R2 + Z2L - 2ZLZC + Z2C = 9R2 + 9Z2L (*)  8(R2 + Z2L) = Z2C - 2ZLZC (*) + tan1 = ZL Z L  ZC , tan2 = ; Cường độ dòng điện tức thời hai trường hợp vuông pha với nhau: R R tan1 tan2 = -1  Z L  ZC Z L = -  R2 + Z2L = ZLZC (**) R R + Từ (*) (**)  ZC = 10ZL Thế vào (**) R2 = 9Z2L + Hệ số công suất mạch điện lúc đầu : cos1 = R R R = = = Z 3Z R  Z L2 R R2  R2 = 10 Bài 9: Đoạn mạch xoay chiều AB nối tiếp gồm hai đoạn: đoạn AN điện trở thuần; đoạn NB gồm cuộn dây cảm ghép nối tiếp với tụ điện có điện dung thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đoạn NB đo vôn kế C = C1 vôn kế V1 = 36V; C= C2 vôn kế V2 = 48V Biết cường độ dòng điện i1 vuông pha với dòng điện i2 Hệ số công suất ứng với đoạn mạch có điện dung C2 (U khộng đổi) A 0,8 B 0,6 C 0,5 D Hướng dẫn giải: Do i1 vuông pha với i2 nên tứ giác hình chữ nhật => U R'  V1 mà tan 2  cos 2  tan 2   UR V2 V2   U R' V1 V1 1 32  cos 2  0, Chọn B 55 2 V2 U R' Bài 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm Khi nối tắt tụ C điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R tăng lần dòng điện hai truờng hợp vuông pha với Hệ số công suất đoạn mạch lúc sau bằng: A B 10 C 10 D Giải cách 1: Gọi 1  độ lệch pha u so với i trước sau nối tắt tụ C Do    nên ta có: cos2 1  cos2 2  (1) UR mà U không đổi U Theo đề: U R  2U 1R => cos 2  cos 1 (2) I1 Với: cos   Từ (1) (2) suy ra: cos 2   Chọn D A Giải cách 2: Dùng giản đồ véc tơ: Theo đề cho: Tứ giác AI2BI1 hình chữ nhật  góc 2 = BAI2= I1BA 1 Cos2  U 2R 2X   U 5X U 2 U 2 Đặt: X = U1R Theo đề: U R  2U1R  X Ta có: U  U12R  U LC  U12R  U 22R  U LC U1R B UL U2R I2 X  ( X )2  X  Chọn D Giải cách 3: Dùng phương pháp chuẩn hóa gán số liệu giản đồ véc tơ: Theo đề cho: Tứ giác AI2BI1 hình chữ nhật  góc 2 = BAI2= I1BA Đặt: U1R = đơn vị Theo đề: U R  2U1R  2 Ta có: U  U12R  U LC  U12R  U 22R  12  22   Cos2  U2R  U  Chọn D *Bài 11: Cho đoạn mạch AMB nối tiếp Đoạn AM gồm R,C; đoạn MB chứa cuộn cảm L Đặt vào đầu AB điện áp xoay chiều có tần số thay đổi điện áp tức thời AM MB lệch pha  Khi mạch cộng hưởng điện áp AM có giá trị hiệu dụng U1 trễ pha so với uAB góc  Điều chỉnh tần số để điện áp AM có giá trị hiệu dụng U2 điện áp tức thời AM trễ pha uAB góc  Biết (  +  2)=  A 0,6 U2 =0,75U1 Hệ số công suất mạch AM xảy cộng hưởng là: B 0,8 C + Điện áp tức thời AM MB lệch pha UrL2 A D 0,75 Hướng dẫn giải: C R L,r B M URC2  2 => + URC = U + Vì 1 + 2 = /2 => Từ hình ta có : URC1 = UrL2 = U1 Và URC2 = UrL1 = U2 + tan1 = U2/U1 = 0,75 => 1 = 36,870 + Khi cộng hưởng u pha i => AM = - 1 = - 36,870 => cosAM = 0,8 2 UrL2 U 1 u UrL1 Chọn B URC1 Bài 11b: Một đoạn mạch AB gồm đoạn AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện C, đoạn MB có cuộn cảm L Đặt vào AB điện áp xoay chiều có tân số thay đổi điện áp tức thời AM MB luôn lệch pha π/2 Khi mạch cộng hưởng điện áp AM có giát rị hiệu dụng U1 trễ pha so với điện áp AB góc α1 Điều chỉnh tần số để điện áp hiệu dụng AM U2 điện áp tức thời AM lại trễ điện áp AB góc α2.Biết α1 + α2 = π/2 U1 = 0,75U2 Tính hệ số công suất mạch AM xảy cộng hưởng A 0,6 B 0,8 C D 0,75 Giải : Ta có uAM vuông pha với uMB Khi có cộng hưởng uAM trễ pha so với uAB tức trễ pha so với i góc α1 hệ số công suất mạch AM xảy cộng hưởng cos α1 UAB Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ A B Khi có cộng hưởng UAM1 = U1 góc  BAM1 = 1 2 2 1 Khi  ABM1 = 2 1 Khi UAM2 = U2 góc  BAM2 = 2 C R L,r B A Khi  ABM2 = 1 M1 Do hai tam giác ABM1 = ABM2 M M2  UM1B = U2 Trong tam giác vuông ABM1 tanα1 = U2 =  cos α1 = = 0,6 Chọn A U1 Bài 12: Cho mạch điện hình vẽ Nếu giữ U AB cố định K đóng mở cường độ dòng điện   mạch iđ= 2cos(t  ) (A); iM= 2cos(t  ) (A) Hai đầu AB nối với nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 200V L  Cuộn dây cảm (không có điện trở r) Tính R; ZL; ZC   H Giải: Dùng giản đồ véc tơ kép Do cường độ trường hợp nên Ta có tổng trở Z K mở K đóng nhau: Id N Zm  Zd  R   ZL  ZC   R  ZC2   Z L  ZC   ZC2 Zm  Zd  U dR U 200   100 2 I UdR  UmR  UdC =UmLC => R  ZC  Z LC  Z L  ZC  100 Và Z m  Z d  Z L  2ZC  200 U UAB A Hai dòng điện vuông pha nên ta có:  U dC  Z L  Z C  Z C  Z L  2Z C  (loại ZL = 0) Z L  ZC  ZC  Z L  B UmR M U mLC Im Z L 200   100 rad / s L 2/ ĐÓN ĐỌC: Tuyệt đỉnh công phá chuyên đề vật lí luyện thi quốc gia 2016 Nhà sách Khang Việt Tác giả: Đoàn Văn Lượng (Chủ biên ) Ths.Nguyễn Thị Tường Vi Website: WWW.nhasachkhangviet.vn Nguyên tắc thành công: Suy nghĩ tích cực; Cảm nhận đam mê; Hành động kiên trì ! Bí ẩn thành công kiên định mục đích! Chúc em học sinh THÀNH CÔNG học tập! Các em HS ôn luyện kì thi QUỐC GIA cần tư vấn gửi email theo địa chỉ:  Email: doanvluong@gmail.com ; doanvluong@yahoo.com  ĐT: 0915718188 – 0906848238- 0975403681 Tại TP HCM em HS liên lạc qua số ĐT cảm thấy chưa TỰ TIN ! Biên tập: GV Đoàn Văn Lượng [...]...  Chọn A 8 Câu 20: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2, mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 160 W và có hệ số công suất bằng... 18: 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 f và có giá trị hiệu dụng U không đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha với dòng điện  /4 Để hệ số công suất toàn mạch bằng 1 thì người ta phải mắc nối tiếp với mạch một tụ điện khi đó công suất tiêu thụ trên mạch là 200 W Hỏi khi chưa mắc thêm tụ thì công suất tiêu thụ trên mạch bằng... điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ dao động hiện dụng trong ống dây là 1 A Mắc mạch điện gồm ống dây nối tiếp với tụ điện có điện dung C 100 3  F và mạch điện xoay chiều nói trên Công suất tiêu thụ trên mạch là: A 50 W B 200 W C 120 W D 100 W Hướng dẫn giải: Nguồn 1 chiều (RL): I1  U U  R   50    R I1 Nguồn xoay chiều (RL): I2  Nguồn xoay chiều RLC:... nguồn một chiều và xoay chiều ( u  a  b 2 cos  t    ) mạch nối tiếp chứa tụ thì chỉ dòng điện xoay chiều đi qua: I xc  b R   Z L  ZC  2 2 2) Khi mắc đồng thời nguồn một chiều và xoay chiều ( u  a  b 2 cos  t    ) vào mạch nối tiếp không chưa tụ thì cả dòng điện xoay chiều và dòng một chiều đều đi qua: I xc  b R 2   Z L  ZC  2 , I1c  a R Do đó, dòng hiệu dụng trong mạch: I ... khi chưa mắc tụ C: P  ( R  r ) Đáp án C Câu 14: Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R1 mắc nối tiếp với đoạn mạch R2C , điện áp hiệu dụng hai đầu R1 và hai đầu đoạn mạch R2C có cùng giá trị, nhưng lệch pha nhau /3 Nếu mắc nối tiếp thêm cuộn dây thuần cảm thì cos = 1 và công suất tiêu thụ là 200W Nếu không có cuộn dây thì công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu? A 160W B 173,2W C 150W D 141,42W... Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 150 V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn AM chỉ chứa điện trở R, đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Biết sau khi thay đổi độ tự cảm L thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng 2 2 lần và dòng điện trong mạch trước và sau khi thay đổi lệch pha nhau một góc mạch AM khi chưa thay... dụng qua mạch khi K mở ℓà: A 2(A) C 2 (A) B 1(A) D 2(A) A R M L C B Hướng dẫn giải: K Hình câu 4 Khi K đóng, mạch chỉ có R, ta tính được R =U/I= 100/2= 50Ω  Khi K mở thì mạch có R, L, C và có độ ℓệch pha 4 Từ tan =1  ZL -ZC =R Z =R 2 =50 2 Ω  Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch khi K mở ℓà: I=U/Zm=100/50 2 = 2 A [Đáp án C] Câu 5: Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá... *Mạch nối tiếp RL vừa cho dòng xoay chiều đi qua, vừa cho dòng một chiều đi qua Nhưng L chỉ cản trở dòng xoay chiều còn nó không cản trở dòng điện một chiều U U2 Nguồn 1 chiều: I1  ; P  I12 R  A R R    U U2R  2 Nguồn xoay chiều: I  ; P  I R  ; ZL   L 2 2 2  R2  ZL2 R2  ZL2 L R B Câu 25: Đặt điện áp u  U 2 cos100 t  V  (với U thay đổi được) và hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây... U 2 cos 2 ft  V  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM và MB thì mạch AB tiêu thụ công suất là P1 Đoạn AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Đoạn MB gồm R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L sao cho 4 2 f 2 LC  1 Nếu nối tắt L thì uAM và uMB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau  / 4 , đồng thời mạch AB tiêu thụ công suất 240... SONG SONG AMPE-KẾ VÀ VÔN-KẾ VÀO MỘT ĐOẠN MẠCH *Thông thường điện trở của ampe-kế rất nhỏ và điện trở của vôn-kế rất lớn, vì vậy ampe-kế mắc song song với đoạn mạch nào thì đoạn mạch đó xem như không có còn vôn-kế mắc song song thì không ảnh hưởng tới mạch *Số chỉ ampe-kế là cường độ hiệu dụng chạy qua nó và số chỉ của vôn-kế là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch mắc song song với nó ZL  tan