BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU

62 331 0
BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

L IM U Cu n “ Bài t p n xoay chi u” đ c biên so n b i chuyên gia Tr ng h c s : Tr n Duy Khoa hi n làm vi c t i Tr ng h c s N i dung c a cu n sách bám sát ch ng trình ban c b n ph n n xoay chi u l p 12 phù h p v i ki n th c thi đ i h c hi n Ch ng n m t ch ng khó t ng đ i chi m nhi u m đ thi đ i h c nh ng n m g n t p n đ thi đ i h c t ng đ i khó.Nh ng em n u thu c lí thuy t ng d ng toán t t gi i toán n xoay chi u không ph i tr ng i đ i v i em.V i quy n sách Khoa vi t nh m giúp b n hi u sâu h n v n giúp rèn luy n t t k n ng gi i m t toán n v n có th thi u nh ng l ng ki n th c đư đ đ b n b c chân c a vào đ n đ thi th đ thi c a b n m g n Sách g m 105 t p v i m c đ khó ngang b ng m i mang m t b n ch t v n đ t ng đ i khác t o c m giác h ng thú em có th làm nh ng t p khác không b nhàm chán M i t p đ u có m t h ng d n gi i ho c nhi u h n ch m t h ng gi i quy t t ng đ i t i u em có th tìm thêm nhi u ph ng pháp gi i khác cho toán quy n sách Trong trình biên so n dù r t c g ng nh ng ch c ch n v n nh ng ch sai sót Mong nh n đ c s thông c m xin b n đóng góp ý ki n đ l n sau tái b n đ c t t h n M i th t th c m c xin g i v :duykhoa144@gmail.com Câu t m t n áp xoay chi u vào hai đ u đo n m ch L, R, C m c n i ti p theo th t i n áp hai đ u đo n m ch ch a L,R R,C l n l t có bi u th c: uLR = 150sos(100t + /3) (V); uRC = 50 sos(100t - /12) (V) Cho R = 25  C giá tr hi u d ng b ng: A (A) B (A) C (A) Gi i: V gi n đ véc t nh hình v ta có 5    MON =  ( )  12 12 MN = UL + UC OM = URL = 75 (V) ON = URC = 50 (V) Áp d ng L cosin cho tam giác OMN: ng đ dòng n m ch có D 3,3 (A) UL O M UR N UCR 5  118 (V) 12 UR2 = ULR2 – UL2 = URC2 – UC2 - UL2 – UC2 = ULR2 – URC2 = 3750 (UL + UC )(UL - UC ) = 3750 UL + UC = 3750/118 = 32 (V) Ta có h ph ng trình UL - UC =118 (V) UL + UC = 32 (V) 2  U RC  2.U RLU RC cos MN = UL + UC = U RL  U L2  75 = 75 (V) Suy UL = 75 (V) UR = U RL Do I = UR/R = (A) Ch n đáp án A Câu t m t đ n áp xoay chi u vào hai đ u đo n m ch g m n tr thu n R, cu n dây thu n c m L t n C có n dung thay đ i Khi C = C1 n áp hi u d ng ph n t UR = 40V, UL = 40V, UC = 70V.Khi C = C2 n áp hi u d ng hai đ u t U’C = 50 V i n áp hi u d ng gi a hai đ u n tr là: A 25 (V) B 25 (V) C 25 (V) D 50 (V) Gi i: Khi C = C1 UR = UL ZL = R i n áp đ t vào hai đ u m ch; U = U R2  (U L  U C ) = 50 (V) Khi C = C2 U’R = U’L U’R = 25 (V) Ch n đáp án A U = U ' 2R (U ' L U C ) = 50 (V) (H) 4 t n C Cho bi t n áp t c th i hai đ u đo n m ch u = 90cos(t + /6) (V) Khi  = 1 c ng đ dòng n ch y qua m ch i = cos(240t - /12) (A); t tính b ng giây Cho t n s góc  thay đ i đ n giá tr mà m ch có giá tr c ng h ng dòng n, hi u n th gi a hai b n t n lúc là: A uC = 45 cos(100t - /3) (V); B uC = 45 cos(120t - /3) (V); C uC = 60cos(100t - /3) (V); D uC = 60cos(120t - /3) (V); Câu Cho m ch điên xoay chi u g m ph n th n i ti p: i n tr R; cu n c m L = Gi i: T bi u th c c a i  = 1 ta có 1 = 240 = 60  ZL1 = 240 4 Góc l ch pha gi a u i :  = u - i = R = ZL1 – ZC1; Z1 =   (  12 )  tan = U 45   45  I Z12 = R2 + (ZL – ZC)2 = 2R2 R = 45  R = ZL1 – ZC1 ZC1 = ZL1 – R = 15  1 1 C= (F) ZC1 =   1 ZC1 240 15 3600 1C Khi m ch có c ng h ng 1  22    (120 ) 2 = 120 1 LC 4 3600 Do m ch c ng h ng nên: ZC2 = ZL2 = 2 L = 30 () U 45 I2 =   (A); uc ch m pha h n i2 t c ch m pha h n u góc /2 45 R Pha ban đ u c a uC2 =      UC2 = I2,ZC2 = 30 (V) V y uC = 60cos(120 t – /3) (V) Ch n đáp án D Câu Cho m t m ch n g m bi n tr Rx m c n i ti p v i t n có C  63,8 F m t cu n dây có n tr thu n r = 70, đ t c m L   H t vào hai đ u m t n áp U=200V có t n s f = 50Hz Giá tr c a Rx đ công su t c a m ch c c đ i giá tr c c đ i l n l t A 0 ;378, 4W C 10 ;78, 4W B 20 ;378, 4W D 30 ;100W Gi i: U2 ( Z  ZC ) R L R V i R = Rx + r = Rx + 70 ≥ 70 1 ZL = fL = 100; ZC =   50 2fC 314.63,8.10 6 3500 P = Pmax m u s y = R + có giá tri nh nh t v i R ≥ 70 R Xét s ph thu c c a y vào R: 3500 ; y’ = R = 50  L y đ o hàm y’ theo R ta có y’ = R2 Khi R < 50  n u R t ng y gi m ( y’ < 0) Khi R > 50  n u R t ng y t ng’ Do R ≥ 70 m u s y có giá tr nh nh t R = 70 Công su t c a m ch có giá tr l n nh t Rx = R – r = U 2r  378,4 W Pcđ = r  ( Z L  ZC ) P = I2R= U 2R  R  ( Z L  ZC ) Ch n đáp án A Rx = 0, Pcđ = 378 W Câu Cho m ch n nh hình v L,r M R N C B A t vào hai đ u AB m t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i l ch pha c a uAN uAB b ng đ l ch pha c a uAM dòng n t c th i Bi t U AB  U AN  3U MN  120 3(V) C ng đ dòng n m ch I  2 A Giá tr c a ZL A 30 3 B 15 6 D 30 2 C 60 V gi n đ véc t nh hình v : UAN N UAM M AB = UAB UAB = 120 (V) A AM = UAM = Ur + UL Ur E UR F I 3B U AB AN = UAN UAN = 120 (V) AE = Ur EF = MN = UMN = UR UMN = UR = 120 (V) AF = Ur + UR ; EM = FN = UL ; NB = UC NAB = MAF suy MAN = FAB T UAB = UMN suy UL2 = (UL – UC)2 UC = 2UL suy  NAF =  FAB Vì v y MAN = ANM tam giác AMN cân MN = AM hay UAM = UR = 120(V) Ur2 + UL2 = UAM2 = 1202 (1) (Ur + UR)2 + (UL – UC)2 = UAB2 hay (Ur + 120)2 + UL2 = 1202 (2) T (1) (2) ta có Ur = 60 (V); UL = 60 (V) U L 60   15 (), Ch n đáp án B I 2 Câu M t đo n m ch AB g m hai đo n m ch AM BM m c n i ti p o n m ch AM g m n tr thu n R1 m c n i ti p v i t n có n dung C, đo n m ch MB g m n tr thu n R m c n i ti p v i cu n c m thu n có đ t c m L t n áp xoay chi u u = U0cos  t (U0  không đ i) vào hai đ u đo n m ch AB công su t tiêu th c a đo n m ch AB 85 W Khi đ l ch pha gi a uAM uMB 900 N u đ t n áp vào hai đ u đo n m ch 2  LC MB đo n m ch tiêu th công su t b ng: A 85 W B 135 W C 110 W D 170 W Do đo ZL = Gi i: C R1 A m ch có c ng h ng ZL = ZC LC công su t tiêu th c a đo n m ch đ c tính theo công th c  ZC Z U2 P= (1) Ta có: tan1 = ; tan2 = L R1 R1 R1  R2 M t khác: 2 - 1 = 90 tan1 tan2 = -1  ZC Z L Do = -1 ZL = ZC = R1 R2 (2) R1 R1 Khi đ t n áp vào đo n m ch MB công su t tiêu th đo n m ch U 2R U R2 U2  = P = 85W Ch n đáp án A P2 = I22 R2 = 2 = R2  Z L R2  R1 R2 R1  R2 Khi   Câu 7: Cho m ch n nh hình v M  R2 L B t vào hai đ u đo n m ch n áp xoay chi u u=120 cos(100  t)(V) n đ nh, n áp hi u d ng hai đ u MB b ng 120V, công suât A R M C N L,  r  B tiêu th toàn m ch b ng 360W; đ l ch pha gi a uAN uMB 900, uAN uAB 600 Tìm R r A R=120  ; r=60  B R=60  ; r=30  ; C R=60  ; r=120  D R=30  ; r=60  Gi i: V gi n đ véc t nh hình v OO1 = Ur UL UR = OO2 = O1O2 = EF UL + UC UMB E UAB F UMB = OE UMB = 120V (1) UAN = OQ UAB = OF UAB = 120 (V) (2) Ur O1 UR  EOQ = 900 O  FOQ = 60 O 0 Suy  = EOF = 90 – 60 = 30 C Xét tam giác OEF: EF2 = OE2 + OF2 – 2.OE.OFcos30U UAN Q Thay s EF = OE = 120 (V) Suy UR = 120(V) (3) 2 UAB = (UR + Ur) + (UL – UC) V i (UL – UC)2 = UMB2 – Ur2 ( xét tam giác vuông OO1E) UAB2 = UR2 +2UR.Ur + UMB2 T (1); (2), (3) ta đ c Ur = 60 (V) (4) Góc l ch pha gi a u i m ch:  =  FOO3 = 300 ( theo tam giác OEF tam giác cân có góc đáy b ng 300) T công th c P = UIcos I = P / Ucos 360/(120 cos300) = (A): I = 2A (5) Do R = UR/I = 60; r = Ur /I = 30 Ch n đáp án B O3 UR + Ur c đo n [100  ;200 ] ) 10 4 (F) vào hai đ u đo n m ch có R, L, C m c n i ti p Cho bi t R = 300  , L = (H); C =   i n áp hi u d ng gi a hai đ u L có giá tr l n nh t nh nh t t ng ng 400 100 100 V; V v C.50V; D A.100 V; 50V B.50 V; 50V 3 Câu t n áp xoay chi u u = 100 cos฀t (có ฀ thay đ i đ Gi i: Ta có UL = IZL; UL= U UL 1 L  ( R  )  L2 C  C  Xét bi u th c y = 10  X  7.10 X  R  (L  ) C UL    10    7.10   2  V iX= 2 > L y đ o hàm y’ theo X ta th y y’ > 0: giá tr c a y t ng X t ng, t c lhi 2 hay  gi m V y  t ng UL t ng Trong kho ng 100 ≤  ≤ 200 UL = ULmax  = 200 ULmax = U U 100 400      (V) 1 1 8 10   7.10   1 10   7.10  16 4   4.  16.10  UL = ULmin  = 100 U U 100 100      ULmin = 1 1 1 1 10   7.10  10   7.10       10  Ch n đáp án D Câu Cho m ch n xoay chi u không phân nhành AD g m hai đo n AM MD o n m ch H o n MD m t t MD g m cu n dây n tr thu n R = 40  đ t c m L = 5 n có n dung thay đ i đ c, C có giá tr h u h n khác không t vào hai đ u m ch n áp xoay chi u uAD = 240cos100 t (V) i u ch nh C đ t ng n áp (UAM + UMD) đ t giá tr c c đ i Giá tr c c đ i là: A 240 (V) B 240 (V) C 120V D 120 (V) Gi i: Ta có ZL = 100 2/5 = 40 ZAM = R2  Z L2  80  t Y = (UAM + UMD)2 T ng (UAM + UMD) đ t giá tr c c đ i Y đ t giá tr c c đ i Y = (UAM + UMD)2 = I2( ZAM2 +ZC2 + 2ZAM.ZC) = U ( Z AM  ZC2  2Z AM ZC ) R  ( Z L  ZC ) U (80  ZC2  160ZC ) U ( ZC2  160ZC  6400) Y=  3.40  (40  ZC ) ZC2  80ZC  6400 240ZC ( ZC2  160ZC  6400) Y = Ymax bi u th c X= = 1+ có giá tr c c đ i ZC  80ZC  6400 ZC  80ZC  6400 X= 240ZC = Z  80ZC  6400 C 240 có giá tr c c đ i 6400  80 ZC  ZC X = Xmax m u s c c ti u, ZC2 = 6400 ZC = 80 t ng n áp (UAM + UMD) đ t giá tr c c đ i ZC = 80 (UAM + UMD)max = 120 (80  80) 120 2.160 U   240 (V) ( Z AM  ZC ) = 80 Z 3.40  (40  80) UL2 Ud2 Ch n đáp án B: (UAM + UMD)max = 240 (V) Câu 10 M t cu n dây không thu n c m n i ti p v i t n C m ch xoay chi u có n áp u=U0cos t(V) dòng n m ch s m pha h n n áp u n áp hi u d ng hai đ u cu n dây 30V N u thay C1=3C dòng n ch m pha h n u góc = 900 - n áp hi u d ng hai đ u cu n dây 90V Tìm U0 Gi i: Các ch s ng v i tr ng h p t C; ch s ng v i t 3C V gi n đ véc t nh hình v : Ta có ZC2 = ZC1/3 = ZC/3 Do Ud = IZd = I R2  Z L2 : Ud1 = 30V; Ud2 = 90V Ud2 = 3Ud1 I2 = 3I1 UC1 = I1ZC UC2 = I2ZC2 = 3I1ZC/3 = I1ZC = UC1 =UC Trên gi n đ đo n OUC; Ud1U1; Ud2U2 bi u n UC U1 = U2 =U n áp hi u dung đ t vào m ch Theo 2=900- Tam giác OU1U2 vuông cân t i O Theo hình v ta có m UC; U1 U2 th ng hàng o n th ng UCU1 U2 song song b ng đo n OUd1Ud2 UL1 Ud1 U2 O 1  UR1 UR2 U1 Suy U1U2 = Ud1Ud2 = 90 – 30 = 60V Do OU1 = OU2 = U1U2/ UC I Suy U = 60/ = 30 U0 = 60V Câu 11: M ch n xoay chi u R, L, C m c n i ti p i n áp hai đ u đo n m ch u  U0 cos t Ch có  thay đ i đ c i u ch nh  th y giá tr c a 1 ho c 2 ( 2 < 1 ) dòng n hi u d ng đ u nh h n c ng đ hi u d ng c c đ i n l n (n > 1) Bi u th c tính R là? ( 1 2 ) L12 L(1  2 ) L( 1  2 ) B R = C R = D R = A R = n 1 L n2  n2  n2  1 Gi i: I1 = I2 =Imax/n Z1 = Z2 1 L = - 2 L + 1C 2C mà I1 = Imax/n 2 L-= 1C U 1U = n2R2 = R2 +( 1 L ) = R2 + ( 1 L -2 L )2 1C nR ) R  (1 L  1C L(1  2 ) (n2 – 1)R2 = ( 1 -2 )2L2 R= Ch n đáp án B n2  Câu 12 t m t n áp u = U0 cos t ( U0 không đ i,  thay đ i đ c) váo đ u đo n m ch g m R, L, C m c n i ti p th a mưn u ki n CR2 < 2L G i V1,V2, V3 l n l t vôn k m c vào đ u R, L, C Khi t ng d n t n s th y m i vôn k đ u có giá tr c c đ i, th t l n l t vôn k ch giá tr c c đ i t ng d n t n s A V1, V2, V3 B V3, V2, V1 C V3, V1, V2 D V1, V3,V2 Gi i: Ta g i s ch c a vôn k U1,2,3 UR U1=IR = R  (L  ) C U1 = U1max m ch có s c ng h ng n: 12 = (1) LC U2 = IZL = UL R  (L  ) C  UL R   L2  L 2 C  C  U y22 2 L R2  1 C  L2 có giá tr c c ti u y U2 = U2max y2 =  2min C  2 1 C L t x = , L y đ o hàm y2 theo x, cho y2’ = x = = (2  CR ) C   Gi i: Ta có: ZAM = Z ZL R 120 ; ZMN = = = 30 () (1) ZNB = C x z y Khi UMB = UAB = 100 (V) IMB = IAB = (A) =( Z MB ( ZMB = ZAB = 50 () Z Z R ZC R ) +( ) ; Z AB = ( )2 + ( L - C )2 y y z x z R ZC ) +( ) = 502 y z ZMB = ZAB ( T (1); (2); (3) ( ZC ) = 502 – 302 = 402 z ZC Z Z ) = ( L - C )2 z x z x= ZC = 40 () (2) z Z ZL =2 C x z ZL = 80 () (3) x Z ZL R ; y= ; z= C 30 80 40 Theo 2x = z – y Z ZL R = C 80 40 30 Khi mác m ch R, L, C n i ti p: Z = R2 + (ZL – ZC)2 = 1002 R2 + ( ZC Z L R = 40 40 30 (ZC – ZL) = 4R R2  ( Z L  ZC ) = 100V/1A = 100 () 4R ) = 1002 R = 60 () Ch n đáp án C Câu 84 :M ch n xoay chi u g m ba n tr R, L, C m c n i ti p R C không đ i; L thu n c m thay đ i đ c t vào hai đ u đo n m ch n áp xoay chi u có bi u th c u = 200 cos(100t) V Thay đ i L, L = L1 = 4/ (H) L = L2 = 2/ (H) m ch n có công su t P = 200 W Giá tr R b ng bao nhiêu? Gi i ZL1 = 400; ZL2 = 200; P1 = P2 I1 = I2 (ZL1 – ZC) = -((ZL2 – ZC) ZC = (ZL1 + ZL2)/2 = 300 2 (200) R U R P1 = 200 =  R2 + 1002 = 200R R = 100 2 R  ( Z L1  ZC ) R  100 Câu 85: M t m ch n g m R n i ti p t n C n i ti p cu n dây L Duy trì hai đ u đo n m ch m t n ap xoay chi u u = 240 cos(100(t)V, n tr có th thay đ i đ c Cho R = 80 , I = A, UCL= 80 V, n ap uRC vuông pha v i uCL Tính L? A 0,37H B 0,58H C 0,68H D 0,47H Gi i: 46 UL UL UC Ta có U = 240 (V); UR = IR = 80 (V) U E V giưn đ véc t nh hình v : UR = ULC = 80 V Xét tam giác cân OME UC 2   O /6 U2 = UR2 + UCL2 – 2URULcos  = M UrF UR   U = = UC R N UC Xét tam giác OMN UC = URtan = 80(V) (*) Xét tam giác OFE : EF = OE sin  UL – UC = Usin = 120 (V) (**) T (*) (**) suy UL = 200 (V) U ZL 200 200 L= = = 0,3677 H  0,37 H Ch n đáp án A Do ZL = L = 100 100 I Câu 86 o n m ch n xoay chi u nh hình v t vào hai đ u đo n m ch m t n áp xoay chi u uAB = U cos(100 t ) V R L, r C A Bi t R = 80  , cu n dây có r = 20  , UAN = 300V , N M UMB = 60 V uAN l ch pha v i uMB m t góc 900 i n áp hi u d ng hai đ u m ch có giá tr : A 200V B 125V C 275V D 180V Gi i: Cách R = 4r UR = 4Ur (UR + Ur)2 + UL2 = UAN2 => 25Ur2 + UL2 = 90000 (1) Ur2 + (UL – UC)2 = UMB2 = 10800 (2) U UC U UL = L ; tanMB = L uAN l ch pha v i uMB m t góc 900 tanAM = UR Ur Ur 5U r tanAM tanMB = U L U L UC =-1 Ur 5U r Th (1) (3) vào (2) ta đ c Ur2 + UL2 = 90000 – 25Ur2 = 22500 UL – UC = - 5U r UL 25U r2 = 10800 90000  25U r2 (UL – UC )2 = Ur2 = 2700 (*) UL = 150 (V) (**) UC = UL + UR + Ur = 150  Do U2 = (UR + Ur)2 +(UL – UC)2 = 75600 25U r2 (3) U L2 Ur = 30  5U r = 240 (V) (***) UL U = 275 (V) Ch n đáp án C Cách V giãn đ véc t Do R = 4r UR+r+ = 5Ur uAN l ch pha v i uMB m t góc 900 nên hai tam giác OEF DCO đ ng d ng U U L U Ur OE EF OF 60 3 = = = C = MBr = = 5U r U AN CD CO UL 300 DO 47 B D UL = (UR + Ur) + UL2 = UAN2 => 25Ur2 + UL2 = 90000 25 25Ur2 + Ur = 90000 Ur2 = 2700 Ur = 30  UL = 150 (V); UC = 240 (V) UR + Ur = 150  Do U2 = (UR + Ur)2 +(UL – UC)2 = 75600 U = 275 (V) Ch n đáp án C UA UL Ur UL UR+  E O UM UC C UCUF U UC Câu 87 t vào đ u m t h p kín X (ch g m ph n t m c n i ti p) m t n áp xoay chi u u = 50cos(100t + /6)(V) c ng đ dòng n qua m ch i = 2cos(100t + 2/3)(A) N u thay n áp b ng n áp khác có bi u th c u = 50 cos(200t + 2/3)(V) c ng đ dòng n i = cos(200t + /6)(A) Nh ng thông tin cho bi t X ch a A R = 25 (), L = 2,5/(H), C = 10-4/(F) B L = 5/12(H), C = 1,5.1z0-4/(F) C L = 1,5/(H), C = 1,5.10-4/(F) D R = 25 (), L = 5/12(H) Gi i: Gi s m ch g m ph n t thu n R, thu n L t C n i ti p Trong hai tr ng h p u i uông pha v i nên R =  Z1 = ZC1 – ZL1 ( ZL1 < ZC1) Z  2 = u2 - i2 = Z2 = ZL2 – ZC2 = 2ZL1 - C1 ( t n s f2 = 2f1) 2 U U 50 25 Z1 =  = 25 ; Z2 =  = 50 ; I1 I2 Ta có ZC1 – ZL1 = 25 ; Z 2ZL1 - C1 = 50; 125  (H) Suy ZL1 = 125/3 () L= 300 12  1,5.10 4 (F) ZC1 = 200/3 () C= 200.100 Ch n đáp án B Câu 88 Cho đo n m ch AMNB AM có t n C, MN có cu n dây(L,r),NB có n tr thu n R i n áp gi a đ u đo n m ch u = 50 cos100t (V) Thay đ i R đ n I =2(A) th y 1 = u1 - i1 = - 48 UAM = 50 (V) uAN tr pha /6 so v i uAB, uMN l ch pha /2 so v i uAB Tính công su t tiêu th c a cu n dây ? Gi i: L; r R UAM = UC = 50 (V) UAB = 50 (V)  Góc l ch pha gi a u i  UC – UL = UAB sin = 75 (V) UL = 50 - 75 (V) Góc l ch pha gi a uMN i Ur = UL/tan  = UL B M N C A UM    - = Ur = 75 – 37,5 = 10 I Công su t tiêu th c a cu n dây: Pd = I2r = 40W /6 O E /3 Ur U  r= UA UA Câu 89 t n áp xoay chi u u = U0cos(120t + /3)V vào hai đ u m t cu n c m thu n có đ t c m 1/6(H) T i th i m n áp gi a hai đ u cu n c m 40 (V)thì c ng đ dòng n qua cu n c m 1A bi u th c c ng đ dòng n qua cu n c m ? Gi i: ZL = 20 Bi u th c c ng đ dòng n qua cu n c m i = I0cos(120t + /3 -/2 ) = I0cos(120t - /6 ) Z L2 I 02 i U 02 i i2 u2 + = I = = I 02 U 02 U 02  u Z L2 I 02  u 300I02 – 3200 = 400 I0 = (A) Do i = 3cos(120t - /6 ) (A) Câu 90 M t đo n m ch g m cu n dây thu n c m có h s t c m L, t n có n dung C m t n tr thu n R m c n i ti p Hai đ u đo n m ch đ c trì b i n áp u=Ucos( t) G s LC 2= 1, lúc n áp hai đ u cu n dây (UL) l n h n U A T ng L đ d n đ n UL.> U B Gi m R đ I t ng d n đ n UL.> U C L C R > D R< UL L C Gi i: Lúc m ch có s c ng h ng UR = U UL > U = UR ZL > R L L = Ch n đáp án D L>R R< C LC U UR UC 49 Câu 91.M t đo n m ch g m cu n dây thu n c m có h s t c m L = 3/5 (H) m c n i ti p v i t n có n dung C = 10-3/14 (F) Hai đ u đ c trì n áp u = 160cos(100 t)(V) Công su t c a đo n m ch 80 W Tìm đ l ch pha c a c ng đ dòng n so v i n áp đ t vào hai đ u đo n m ch? Gi i: ZL = 60; ZC = 140.; U = 80 (V) U 2R P = I2R = R2 – 160R + 802 = > R = 80 R  ( Z L  ZC ) P P = (A) P = UIcos cos = = = R UI 2    = C ng đ dòng điên ch m pha h n n áp đ t vào hai đ u m ch góc 4 Câu 92 M ch n g m n tr R = 100Ω m c n i ti p v i cu n dây thu n c m có đ t c m L = 1/ H i n áp đ t vào hai đ u đo n m ch có d ng u = 400.cos2(50 t) V Tính c ng đ dòng n hi u d ng qua m ch Gi i: Ta có u = 400.cos2(50 t) = 200cos(100 t) + 200 (V) i n áp đ t vào hai đ u m ch g m hai thành ph n: i n áp xoay chi u có n áp hi u d ng U1 = 100 (V), t n s góc 100 rad/s n áp m t chi u U2 = 200 (V) Công su t t a nhi t di n tr R: P = P1 + P2 P = I2 R ; P1 = I12R; P2 = I22R U U V i I1 = = 1(A) ZL = 100Ω ; Z = R2  Z L2 = 100 Ω I2 = = 2(A) Z R I= I= I 12  I 22 = (A) Câu 93 t n áp xoay chi u u=220 cos(100t) vào đ u đo n m ch g m n tr R=50 , cu n c m thu n ZL=100 t n ZC = 50 m c n i ti p Trong m t chu kì kho ng th i gian n áp đ u m ch th c hi n th c hi n công âm ? A) 12,5 ms B) 17,5 ms C) 15 ms D) ms Gi i: Chu kì c a dòng n T = 0,02 (s) = 20 (ms) Z = 50  Z  ZC  Góc l ch pha gi a u i: tan = L = = R  Bi u th c c ng đ dòng n qua m ch i = 4,4cos(100t - ) (A) Bi u th c tính công su t t c th i: p = ui = 965 cos100t cos(100t i n áp sinh công âm cung c p n n ng cho m ch p <  hay bi u th c Y = cos100t cos(100t - ) <  Xét d u c a bi u th c Y = cos.cos( - ) m t chu kì 2   cos > - <  < : 2 Vùng phía ph i đ ng th ng MM’  ) 50     ) > - <  < 4 M 3  N hay - <  < : 4 Vùng phía đ ng th ng NN’ Theo hình v d u màu đ ng v i d u c a cos  d u màu đen ng v i d u c a cos(- ) ta th y vùng Y <  cos cos( - ) trái d u t N đ n M t N’ đ n M’ N’ T T = Nh v y m t chu kì Y < t = M’ Do Trong m t chu kì, kho ng th i gian n áp hai đ u đo n m ch sinh công âm cung c p 20 n n ng cho m ch b ng: = ms Ch n đáp án D cos( - + + + + + + Câu 94 o n m ch R=100 , cu n thu n c m L=318,3mH t n C=15,92 F m c n i ti p T n s dòng n f = 50Hz Trong m t chu kì, kho ng th i gian n áp gi a hai đ u đo n m ch sinh công d ng cung c p n n ng cho m ch b ng: A 12,5ms B 15ms C 17,5ms D 20ms = 0,02 (s) = 20 (ms) Gi i: Chu kì c a dòng n T = f ZL = 314 318,3 10-3 = 100; ZC = = 200; Z = 100  314.15,92.10 6 Z  ZC  =-1 =Góc l ch pha gi a u i: tan = L R Gi s bi u th c n áp đ t vào hai đ u đo n m ch có bi u th c: u = U0cos100t (V)  ) (A)  Bi u th c tính công su t t c th i: p = ui = U0I0 cos100t cos(100t + ) (W) i n áp sinh công d ng cung c p n n ng cho m ch p >  hay bi u th c Y = cos100t cos(100t + ) >  Xét d u c a bi u th c Y = cos.cos( + ) m t chu kì 2   cos > - <  < : 2 Vùng phía ph i đ ng th ng MM’ Khi bi u th c c ng đ dòng n qua m ch i = I0 cos(100t + 51 M +     ) > - <  + < N 4 3  hay cos cos( + ) d u T T Nh v y m t chu kì Y < t = = T Suy Y > kho ng th i gian Do đó: Trong m t chu kì, kho ng th i gian n áp hai đ u đo n m ch sinh công d ng 20 = 15 ms Ch n đáp án B cung c p n n ng cho m ch b ng: 50 Câu 95: Cho m ch n RLC (cu n dây không thu n c m), L = H, C = F, R = 2r R m c   vào hai m A, M; cu n dây m c vào hai m M, N; t C m c vào hai m N, B; M c vào  ) (V), Bi t UAN = 200V, hi u n th t c th i m ch hi u n th uAB = U0cos(100t + 12  gi a hai m MN l ch pha so v i hi u n th t c th i gi a hai m AB a) Xác đ nh giá tr U0, R, r 200 200 100 ; 100; B 400V; ; ; A 200 V; 3 200 200 100 C 100 V; ; 100; D 200 V; ; ; 3 b) vi t bi u th c dòng n m ch?   A i = sin(100t + ) A B i = 2sin(100t - ) A 3   D i = cos(100t + ) A C i = cos(100t + ) A 3 Gi i: L; a Ta có: ZL = 100; ZC = 200; C R   Z L  ZC r   100 =tanAB = N M A B 3r R r cos( + + + + + + 52 Z L 100 = r r tanMN = uMN s m pha h n uAB góc  tanAB tanMN = - 200 100 100 =1 r=  R = 2r =  3r 3 U AB Z = = ( Vì Z = ZAN = 200 ) UAB = UMN = 200V Do U0 = 200 (V) U MN Z AN Ch n đáp án D Z  ZC 100   b tanAB = L ==AB = - : uAB ch m pha h n i góc 3r R r 6 U I = AB = A Z V y Bi u th c dòng n m ch    + ) = cos(100t + ) A Ch n đáp án D i = cos(100t + 12 Câu 96: Cho m ch n RLC n i ti p; R = 120 , cu n dây có r = 30  hi u n th hai  ) (V), R m c vào hai m A, M; cu n dây m c vào hai đ u đo n m ch uAB = U0cos(100t + 12 m M, N; t C m c vào hai m N, B; UAN = 300V, UMB = 60 V Hi u n th t c th i  uAN l ch pha so v i uMB Xác đ nh U0, L, C? 10 3 10 3 1,5 1,5 H; F; B 120V; H; F; A.60 42 V; 24 24   10 3 10 3 1,5 1,5 C 120V; H; F; D 60 42 V; H; F; Do   ZL R r Z L  ZC tanMB = r  Gi i: tanAN =  A  R  M L; r  N C  B  nên Z L Z L  ZC tanAN tanMB = -1 = - ZL(ZL – ZC) = - 13500 (*) r R r ( R  r )  Z L2 U AN Z 67500  Z L2 25 300 = AN = = = (**) U MB Z MB 2700  ( Z L  ZC ) r  ( Z L  ZC ) 60 uAN s m pha h n uNB góc T (*) (**) ta có ZL = 150 ZC = 240 53 L= ZMB = Z= 1,5  H; C = 10 3 F; 24 r  ( Z L  ZC ) = 10800 = 60 () ( R  r )  ( Z L  ZC ) = U0 = I0Z = I= U MB = 1A Z MB 75600 =30 84 () 30 84 = 60 42 (V) 10 3 1,5 H; C = F; áp s : U0 = 60 42 V; L = 24  áp án A Câu 97: t vào hai đ u đo n m ch RLC n i ti p m t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i T i th i m t1 giá tr t c th i uL(t1) = -10 V, uC(t1) = 30 V, uR(t1) = 15V T i th i m t2 giá tr t c th i uL(t2) = 20V, uC(t2) = - 60V, uR(t2) = 0V Tính biên đ n áp đ t vào đ u m ch? A 60 V B 50V C 40 V D 40 V Gi i:   ) = - U0L sint; uC = U0C cos(t - ) = U0C sint 2 T i th i m t2: uR(t2) = U0R cost2 = 0V cost2 = sint2 = ±1 uL(t2) = - U0L sint2 = 20V U0L = 20V (*) uC(t2) = U0C sint2 = -60V U0C = 60V (**) T i th i điêmt t1: uR(t1) = U0R cost1 = 15V uL(t1) = - 20 sint1 = -10 V ; uC(t1) = 60 sint1 = 30 V sint1 = cost1 = ± Do U0R = 30 V (***) 2 2 U0 = U0R + ( U0L – U0C) = 302 + 402 U0 = 50 V Ch n đáp án B Ta có uR = U0R cost ; uL = U0L cos(t + Câu 98: t vào hai đ u đo n m ch RLC n i ti p m t n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng t n s không đ i T i th i m t1 giá tr t c th i uL(t1) = -30 V, uR(t1) = 40V T i th i m t2 giá tr t c th i uL(t2) = 60V, uC(t2) = -120V, uR(t2) = 0V i n áp c c đ i gi a hai đ u đo n m ch là: A 50V B 100 V C 60 V D 50 V Gi i:   ) = - U0L sint; uC = U0C cos(t - ) = U0C sint 2 T i th i m t2: uR(t2) = U0R cost2 = 0V cost2 = sint2 = ±1 uL(t2) = - U0L sint2 = 60V U0L = 60V (*) uC(t2) = U0C sint2 = -120V U0C = 120V (**) T i th i điêmt t1: uR(t1) = U0R cost1 = 40V uL(t1) = - 60 sint1 = -30 V ; Ta có uR = U0R cost ; uL = U0L cos(t + 54 cost1 = ± Do U0R = 80 V (***) 2 2 U0 = U0R + ( U0L – U0C) = 802 + 602 U0 = 100 V Ch n đáp án B Câu 99: M ch n AB g m đo n AM đo n MB i n áp hai đ u m ch n đ nh u = 220 cos100t (V) i n áp hai đ u đo n AM s m pha h n c ng đ dòng n m t góc 300 o n MB ch có m t t n có n dung C thay đ i đ c Ch nh C đ t ng n áp hi u d ng UAM + UMB có giá tr l n nh t Khi n áp hi u d ng hai đ u t n A 440 V B 220 V C 220 V D 220 V Gi i: M Z tanAM = L = tan300 = B A  R R 2R ZAM = R2  Z L2 = (*) ZL = 3 sint1 = t Y = (UAM + UMB)2 T ng (UAM + UMB) đ t giá tr c c đ i Y đ t giá tr c c đ i Y = (UAM + UMB)2 = I2( ZAM +ZC)2 = U ( Z AM  ZC ) U ( Z AM  ZC ) = R  ( Z L  ZC ) R  Z L2  ZC2  2Z L ZC Y = Ymax đ o hàm c a Y theo (ZC) Y’ =  ( R2  ZL2  ZC2  2ZL ZC )2(ZAM + ZC) - (ZAM + ZC)2 2(ZC – ZL) = Do (ZAM + ZC)  nên ( R2  ZL2  ZC2  2ZL ZC ) - (ZAM + ZC)(ZC – ZL) =  (ZAM + ZL)ZC = R2 + ZL2 + ZAMZL (**) Thay (*) vào (**) ta đ Z2 = R2  ( ZL  ZC )  Z = c ZC = 2R (***) 2R (****) Ta th y ZAM = ZMB = ZAB nên UMB = UC = UAB = 220 (V) Ch n đáp án C Câu 100: o n m ch AB g m R, C cu n dây m c n i ti p vào m ch có u = 120 cost (V); m c ampe k lí t ng G vào hai đ u c a cu n dây ch A Thay G b ng vôn k lí t ng ch 60V, lúc n áp gi a hai đ u cu n dây l ch pha 600 so v i n áp gi a hai đ u đo n m ch AB T ng tr c a cu n dây là: B 40 C 40  D 60 A 20  C L ,r Gi i: Khi m c ampe k ta có m ch RC R A B U I1 = ZRC = 40  R  ZC2 Khi m c vôn k ta có m ch RCLr  ud = 60 cos(t + ) (V) 55 u = uRC + ud uRC = u – ud V giưn đ vect Theo giưn đ ta có: = 1202 + 602 – 2.120.60 cos600 = 10800 U RC URC = 60 (V) Do c ng đ dòng n qua m ch U 60 I = RC = = 1,5 (A) Z RC 40 U 60 Suy Zd = d = = 40 Ch n đáp án B 1,5 I Ud U UR -Ud Câu 101: M ch n RLC n i ti p, cu n dây thu n c m, c ng đ dòng n m ch có bi u th c i = Iocost Các đ ng bi u di n hi u n th t c th i gi a hai đ u ph n t R, L, C nh hình v Các hi u n th t c th i uR, uL, uC theo th t A (1), (3), (2) B (3), (1), (2) C (2), (1), (3) D (3), (2), (1) Gi i: Các bi u th c c a uR; uL; uC uR = U0Rcost Trên đ th (3)  ) Trên đ th (2) uL = U0Lcos(t +  ) Trên đ th (1) uC = U0Ccos(t Ch n đáp án D: (3); (2); (1) Câu 102: Trong máy phát n xoay chi u pha, có su t n đ ng c c đ i E0 , su t n đ ng t c th i cu n tri t tiêu su t n đ ng t c th i cu n t ng ng B E0 / 2;  E0 / A  E0 ; E0 C  E0 / 2; E0 / D E0 / 2;  E0 / Gi i: Ta có e1  E0cos t 2 ) 2 e3  E0cos( t+ ) e2  E0cos( t- 2 2 2 E0  E0sint sin  )  E0cost cos 3 E 2 2 2  E0sint sin  e3  E0cos( t+ )  E0cost cos 3 Ch n đáp án D Khi e1 = cos t = e2  E0cos( t- 56 Câu 103 : t m t n áp u = 80cos(t) (V) vào hai đ u đo n m ch n i ti p g m n tr R, t n C cu n dây không thu n c m th y công su t tiêu th c a m ch 40W, n áp hi u d ng UR = ULr = 25V; UC = 60V i n tr thu n r c a cu n dây b ng bao nhiêu? A 15Ω B 25Ω C 20Ω D 40Ω Gi i: Ta có Ur2 + UL2 = ULr2 UL ULr (UR + Ur)2 + (UL – UC)2 = U2 V i U = 40 (V) Ur2 + UL2 = 252 (*)  Ur (25+ Ur)2 + (UL – 60)2 = U2 = 3200 UR 2 625 + 50Ur + Ur + UL -120UL + 3600 = 3200 12UL – 5Ur = 165 (**) Gi i h ph ng trình (*) (**) ta đ c * UL1 = 3,43 (V) Ur1 = 24,76 (V) nghi m lo i lúc U > 40 * UL = 20 (V) Ur = 15 (V) U UR Ur = Lúc cos = U UC P = UIcos I = (A) Do r = 15 Ω Ch n đáp án A Câu 104: M ch u=Uocos t Ch có dòng n hi u d   2 A R = L n2 1 Gi i: Ta có: I1 = n xoay chi u R, L, C m c n i ti p i n áp hai đ u đo n m ch thay đ i đ c i u ch nh th y giá tr c a ho c ( < 1) ng đ u nh h n c ng đ hi u d ng c c đ i n l n (n > 1) Bi u th c tính R B R = L(1   ) U ; I2 = C R = L(1   ) n2 1 D R = L1 n2 1 U ) 2C 1 1 I1 = I2 1L = - (2L ) hay : (1 + 2 )L = ( + ) 1C 2C C 1  1 C1 = (*) LC = 1 L I U U Khi I = Icđ = I1 = I2 = cđ = R2 + (1L ) = n2R2 R nR 1C n ) =(n2 – 1)R2 (**) (1L 1C T (*) (**) ta có (n2 – 1)R2 = (1L - 2L )2 = L2 (1- 2)2 R  (1 L  ) 1C n 1 R  ( L  57 Do R = L(1   ) Ch n đáp án B n2 1 Câu 105: Dòng n i=4cos2t (A) - Giá tr hi u d ng là? - Giá tr trung bình là? - Giá tr c c đ i là? Gi i: Ta có i = 4cos2t (A) = (cos2t + 2) = 2cos2t + (A) Dòng n qua m ch g m hai thành ph n - Thành ph n xoay chi u i1 = 2cos2t, có giá tr hi u d ng I1 = (A) - Thành ph n dòng n không đ i I2 = (A) a Có giá tr hi u d ng Có hai kh n ng : N u đo n m ch có t n thành ph n I2 không qua m ch Khi giá tr hi u d ng c a dòng n qua m ch I = I1 = (A) N u m ch t công su t t a nhi t m ch P = P1 + P2 = I12R + I22 R = I2R b Có giá tr trung bình I= I12  I 22  (A) I = 2cos2t + = + (A) c Có giá tr c c đ i Có hai kh n ng : N u đo n m ch có t n thành ph n I2 không qua m ch Khi giá tr c c đâ c a dòng n qua m ch Imax = I1max = (A) N u m ch t Imax = I1max + = (A) 58 NHÀ XU T B N TR NG H C S *********** BÀI T P VÀ PH NG PHÁP GI I BÀI TOÁN I N XOAY CHI U BIÊN SO N: TR N DUY KHOA Ch u trách nhi m xu t b n: TR NG H C S HÀ N I, NGÀY 22 THÁNG N M 2013 [...]... 1 2 + = Z C1 Z C1 ZC T (1) và (2) Câu 24: M t đo n m ch g m cu n c m có đ t c m L và đi n tr thu n r m c n i ti p v i t đi n có đi n dung C thay đ i đ c t vào hai đ u m ch m t hi u đi n th xoay chi u có giá tr hi u d ng U và t n s f không đ i Khi đi u ch nh đ đi n dung c a t đi n có giá tr C = C1 thì đi n áp hi u d ng gi a hai đ u t đi n và hai đ u cu n c m có cùng giá tr và b ng U, c ng đ   dòng... 2(ZL1 – ZC1) 2 2 2 3 200 = 150() Ch n đáp án A 4 Câu 17: M t m ch đi n xoay chi u g m các linh ki n lí t ng m c n i ti p theo th t R, C và L t vào hai đ u đo n m ch m t đi n áp xoay chi u u = U0cos( t – /6) Bi t U0, C, là các h ng s Ban đ u đi n áp hi u d ng hai đ u đi n tr R là UR = 220V và uL = U0Lcos( t + /3), sau đó t ng R và L lên g p đôi, khi đó URC b ng A 220V B 220 2 V C 110V D 110 2 R2 =... 2 cos 100 t   (A) và i2= 12   10 7   2 cos 100 t   (A) n u đ t đi n áp trên vào hai đ u đo n m ch RLC n i ti p thì dòng đi n 12   trong m ch có bi u th c A 2 2 cos(100 t+ )(A) 3 B 2 cos(100 t+ )(A) 3 D 2cos(100 t+ )(A) C 2 2 cos(100 t+4 )(A) 4 Gi i: Ta th y c ng đ hi u d ng trong đo n m ch RL và RC b ng nhau suy ra ZL = ZC đ l ch pha 1 gi a u và i1 và 2 gi a u và i2 đ i nhau tan 1=... vôn k ch 20 V, đi n áp hai đ u vôn k ch m pha h n đi n áp hai đ u đo n m ch /6 rad t c m L và đi n tr thu n R có giá tr : A 3 /(40)(H) và 150 B 3 /(2 )và 150 C 3 /(40) (H) và 90 D 3 /(2 )và 90 Gi i: U = 0,1 (A) Lúc này u s m pha h n i; Khi m c ampe k m ch RL: I1 = 2 R  Z L2 ZL  1 R 0,2 R = tan = ZL = (1) và U = I1 R2  Z L2 = (V) (2) R 6 3 3 3 Khi m c vôn k m ch RLC: UC = UV = 20V Z  ZC  ... (2) Do đó ta có: ZC = ZL ZL Theo bài ra các giá tr r, ZL ZC và Z có giá tr nguyên ZC nguyên thì (R+r)2 = nZL (3) (v i n nguyên d ng) Khi đó ZC = n + ZL ZC – ZL = n (4) Thay (4) vào (1) r2 + n2 = R2 = 752 (5) Theo các đáp án c a bài ra r có th b ng 21 ho c 128 Nh ng theo (5): r < 75 Do v y r có th r = 21 T (5 n = 72 ZC = 200 Thay R, r, n vào (3) ZL = 128 Thay vào (4) Ch n đáp án D: r = 21  ;... ti p m t qu t đi n xoay chi u v i đi n tr R, r i m c vào hai đ u m ch đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng 380V Bi t qu t có các giá tr đ nh m c 220V – 88W Khi ho t đ ng đúng công su t đ nh m c thì đ l ch pha gi a đi n áp hai đ u qu t và dòng đi n qua nó là , v i cos = 0,8 qu t ho t đ ng đúng công su t thì R =? Gi i: G i r là đi n tr c a qu t: P = UqIcos = I2r P 88 P Thay s vào ta đ c: I = = =... i ti p v i m t cu n dây Khi đ t vào hai đ u AB m t đi n áp xoay chi u thì đi n áp hai đ u đ ng c có giá tr hi u d ng b ng U và s m pha so  i n áp hai đ u cu n dây có giá tr hi u d ng b ng 2U và s m pha so v i 12 5 i n áp hi u d ng gi a hai đ u đo n m ch AB c a m ng đi n là : dòng đi n là 12 A U 5 B U 7 C U 2 D U 3 Gi i: G i u1,u2 là đi n áp gi a hai đ u đ ng c và cu n dây 5  ) ; u2 = 2U 2... (*) và (**) ta có  = 1 2 = 120(rad/s) Ch n đáp án D 22 Câu 37: Cho đo n m ch xoay chi u m c n i ti p g m đo n dây không thu n c m (L,r) n i v i t C Cu n dây là m t ng dây đ c qu n đ u v i chi u dài ng có th thay đ i đ c t vào 2 đ u m ch m t HDT xoay chi u.Khi chi u dài c a ng dây là L thì HDT hai đ u cu n dây l ch pha /3 so v i dòng đi n HDT hi u d ng 2 đ u t b ng HDT hi u d ng 2 đ u cu n dây và. .. 3 2 6 Do đó ta có u, i cùng pha, M CH CÓ C NG H NG: nên: ZL = ZC và U = UR = 220 (V) Khi t ng R và L lên g p đôi thì R’ = 2R, Z’L = 2ZL Gi i: Hi u pha ban đ u c a uL và i: UL - i = URC = Câu 18: U R' 2  ZC2 R' 2 ( Z ' L  ZC ) 2 = U R' 2  ZC2 R' 2 (2ZC  ZC ) 2 = U = 220V Ch n đáp án A t m t đi n áp xoay chi u u = U0cos(100 t+ ) vào hai đ u m t đo n m ch g m R, L, C m c n i ti p (L là cu n c m... 1 L 1  2 L 1 1 1 T (*) và (**) C1 + 2 2 2 = 2 (***) 1  2 L C1 1 L 25 1 C1 = 2L (****) 2 2L 1 1 1 = + = 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1  2 1  L 1  2 L  1 L 4 2 2 2 2  -   2 + 1  2 = 0 (*****) 1 Thay (****) vào (***) 12 22 +  4 =  2 22 Ph + ng trình có hai nghi m  = 60 rad/s và  = 80 rad/s Ch n đáp án D Câu 43 : M ch R, L, C nôi tiêp t vào 2 đâu mach điên ap xoay chiêu u = U0cost (V),

Ngày đăng: 04/10/2016, 22:55

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan