Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 32 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
32
Dung lượng
855,48 KB
Nội dung
VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1: Một cuộn dây có điện trở r 100 3 độ tự cảm L 3/ H mắc nối tiếp với đoạn mạch X mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V , tần số 50 Hz cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch 0,3 A dòng điện chậm pha 30 so với điện áp hai đầu mạch Công suất tiêu thụ đoạn mạch X A 20 W B 5,4 3W C 3W Giải: Gọi điện trở đoạn mạch X R: cos = UR + Ur = D 18 3W Ur UR = cos300 = U U = 60 V -UR = 60 -Ir = 30 UR = Ur R = r = 100 Công suất tiêu thụ đoạn mạch X PX = PR = I2R = W Đáp án C Câu Đặt điện áp u = 120 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối thứ tự RLC, cuộn dây không cảm Biết điện áp hiệu dụng R 40 (V) Điện áp đoạn mạch chứa đoạn dây tụ điện sớm pha điện áp toàn mạch π/6 Tính độ lệch pha điện áp toàn mạch dòng điện? A / B / C / D / Giải: Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ, U’ điện áp đầu đoạn mạch chưa cuộn dây tụ Ta có ’ - = /6 = /6 (do ’ = + ) U U2 R = U2 + U’2 – 2UU’cos. Ta có phương trình; U’2 – 2UU’cos+ U2 - U2 R = U’2 – 120 U’+ 9600 = (*) pt có nghiệm U’ UR ’ U’1 = 80 (V) U’2 = 40 (V) Khi U’1 = 80 (V) = /2 loại ’ = + /6 > /2 Khi U’1 = 40 (V) = /6 Chọn đáp án A Câu 3: Cho mạch điện gồm điện trở gồm R=50Ω, cuộn cảm L=(1/π) H tụ điện C=(50/π) μF Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 50 + 100 cos100t + 50 cos200t (V) Công suất tiêu thụ mạch điện A 40W B 50W C 100W D 200W Giải: Đặt vào mạch điện áp: Điện áp môt chiều U0 hai điện áp xoay chiều u u2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Điện áp chiều U0 = 50V, điện áp không gây dòng điện qua mạch tụ điện không cho dòng điện chiều qua mạch Như có dòng điện qua mạch Hai dòng điện khác biên độ khác tần số i1 = I1 cos(100t + 1 ) i2 = I2 cos(200t + 2 ) I1 = U1 = Z1 U1 R ( Z L1 Z C1 ) I2 = U2 = Z2 U2 R (Z L Z C ) ZL1 = 1 L = 100; ZC1 = 200; ZL1 = 2 L = 200; ZC1 = 100; (ZL1 – ZC1) =(ZL2 – ZC2) = 1002 100 50 I = = (A); I2 = = (A); 2 2 5 50 100 50 100 Công suất tiêu thụ mạch điện P = (I 21 + I22)R = 50 W Đáp án B Câu 4: Đặt điện áp u 120 cos(100t ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, tụ điện C = 1/(4) mF Và cuộn cảm L= 1/H mắc nối tiếp Khi thay đổi R ứng với R R2 mạch tiêu thụ công suất P độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện mạch tương ứng với =2.2 Giá trị công suất P A 120 W B 240 W C 60 W D 120 W Giải: ZL = 100; ZC = 40 -ZL – ZC = 60; P1 = P2 R1 R = 2 - R1 R2 = 602 (*) R 60 R2 60 tan1 = Z L ZC Z ZC , tan2 = L , R1 R2 1 =2.2 -tan1 = tan22 = tan tan Z L ZC R2 Z ZC - L = Z ZC R1 1 ( L ) R2 -2R1R2 = R22 – (ZL – ZC)2 = R22 – 602 (**) Từ (*) (**) R2 = 60 Z2 = 120 U R2 1202.60 P = P2 = = = 60 W Đáp án C 1202 Z 22 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn dây cảm, 2L CR ) điện áp u 45 26 cos t (V ) với ω thay đổi Điều chỉnh đến giá trị cho Z L / Z C /11 điện áp hiệu dụng hai tụ đạt cực đại Giá trị cực đại Câu 5: A 180 V B 205 V Giải: UC = UCmax khi = L L R2 C C 165 V UCmax = D 200 V 2UL R LC R C VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Khi Z L= L R2 ; ZC = C L C - ZL C L R2 CR 2 = ( ) = 1= 11 L C 2L ZC CR CR 18 = - = (*) 11 11 2L L UCmax = = L R2 C - 2UL R LC R C 2.45 13.11 36.13 2 2U = R2 (4 LC R C ) L = 2U 4R 2C R 2C ( ) L L = 2.45 13 18 18 ( ) 11 11 = 165V Đáp số UCmax = 165 V Đáp án C Câu Cho mạch xoay chiều RLC nối tiếp, AM R, MN C, NB cuộn dây không cảm R=80Ω, uAB = 240 cost (V) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A Biết điện áp hai đầu MB nhanh pha điện áp hai đầu AB 30 o Điện áp hai đầu AB AN vuông pha Tính giá trị cảm kháng A 80 B 120 C 60 D 20 UAB Giải: Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ UMB Ta có UR = IR = 80 (V) MB - = = 30 UR UL-UC MB U2 R = U2AB+U2 MB – 2UABUMBcos UMB = 80 (V) UMB = UR - = = 300 - UC UL – UC = UAB/2 = 120 (V) UC = URtan(900 - ) = URtan(600) =240V UL = 120V + 240V = 360V ZL = UL/I = 120 Đáp án B Câu 7: Điện áp xoay chiều phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz Một học sinh cần phải quấn máy biến áp để từ điện áp nói tạo điện áp hiệu dụng 12V hai đầu cuộn thứ cấp để hở Sau quấn máy thời gian, học sinh quên số vòng dây cuộn dây Để tạo máy biến áp theo yêu cầu học sinh nối cuộn sơ cấp máy với điện áp phòng thực hành sau dùng vôn kế có điện trở lớn để đo điện áp cuộn thứ cấp để hở Ban đầu kết đo đư ợc 8,4V Sau quấn thêm 55 vòng dây vào cuộn thứ cấp kết đo 15V Bỏ qua hao phí máy biến áp Để tạo máy biến áp theo yêu cầu học sinh cần phải tiếp tục giảm vòng dây cuộn thứ cấp? A 15 vòng B 40 vòng C 20 vòng D 25 vòng VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Giải: Gọi số vòng dây cuộ sơ cấp thứ cấp quấn N N2 N2 8,4 = (1) 24 N1 N 55 15 = (2) -Lấy (2) – (1) 24 N1 15 8,4 6,6 55 = = 24 24 N1 N1 = 200 vòng N2 = 70 vòng Để tạo máy biến áp theo yêu cầu số vòng dây cuộn thứ cấp N ' 12 = N’2 = 100 vòng, N 24 Học sinh cần phải tiếp tục giảm số vòng dây cuộn thứ cấp N2 + 55 – N’2 = 25 vòng Đáp án D Câu Đoạn mạch xoay chiều AB gồm đoạn mạch : đoạn mạch AM chứa điện trở R, đoạn mạch MN chứa tụ điện C đoạn mạch NB chứa cuộn dây mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu A,B điện áp xoay chiều u = 120 cost (V) Khi mắc am pe kế lý tưởng vào N B số ampe kế A Thay ampe kế vôn kế lý tưởng vôn kế 60V lúc điện áp N B lệch pha 60 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Tổng trở cuộn dây : A 20 B 40 C 40 D 60 Giải: Khi măc ampe kế vào N, B ZAN = 120 U = = 40 I R Khi măc vôn kế vào N, B ta có giãn đồ véc tơ A L.r MC N B hình vẽ U2AN = U2AB + U2NB – 2UABUNBcos = 1202 + 602 – 120.60 = 10800 UAB /3 UNB UAN UAN = 60 (V) U Ud U AN = d Zd = ZAN = 40 Đáp án B Z AN Zd U AN Câu Đặt vào đầu mạch điện có phần tử C,L R với điện trở R = 100, L = 1/(H) C = 15,9 F nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = [100 cos(100π + /4) + 100]V Tính công suất tỏa nhiệt điện trở: A 50W B 200W C 25 W D 150W Giải: Điện áp đặt vào mạch: u = 100 cos(100π + /4) + 100 (V) gồm thành phần VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Thành phần chiều u = U1 = 100V Thành phần không gây tỏa nhiệt điện trở R mạch có chứa tụ điện mắc nối tiếp nên không cho dòng điện chiều qua Thành phần xoay chiều u = 100 cos(100π + /4) (V) 2 U R = (A) cos= = 2 Z Z ZL = 100; ZC = 200 -Z = 100 I = Tính công suất tỏa nhiệt điện trở: P = UIcos= 100 2 = 50W Đáp án A 2 Câu 10 Một máy phát điện xoay chiều pha có roto nam châm điện có cặp cực quay với tốc độ n (bỏ qua điện trở cuộn dây phần ứng) Một đoạn mạch RLC mắc vào hai cực máy Khi roto quay với tốc độ n1=30vòng/s dung kháng tụ điện R; roto quay với tốc độ n2=40vòng/s điện áp hiệu dụng tụ điện đạt giá trị cực đại Để cường độ hiệu dụng qua mạch đạt giá trị cực đại roto phải quay với tốc độ: A 24 vòng/s B 50 vòng/s C 34,6 vòng/s D 120 vòng/s Giải: Suất điện động nguồn điện: E = N0 = 2fN0 = U (do r = 0) = 2f = 2np (1) ZC1 = n tốc độ quay roto, p số cặp cực từ = R (*) 1C UC2 = 2. N UZ C R (Z L Z C ) 2 = U = Z N R (Z L3 Z C ) = R (Z L2 (**) LC N = C ZC2 )2 N R (Z L2 Z C ) UC2 = UCmax ZL2 = ZC2 > 22 = I = 2C R ( L 3C 32 R (3 L I = I max Y = Y = Y 32 3C = 2L C + L2 = Y R2 + C 2 34 3 R 2C = LC (***) 32 Thay (**) , (*) vào (***): = 2 - 2 -> 1 = 2 n3 n 2 n12 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí n3 = 2n12 n 22 = 14400 -> n3 = 120 vòng/s Đáp án D 2n12 n22 BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P2 Câu 11: Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có công suất phát điện hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Nối hai cực máy phát với trạm tăng áp có hệ số tăng áp k đặt Từ máy tăng áp điện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M Xưởng khí có máy tiện loại công suất hoạt động Khi hệ số k = xưởng khí có tối đa 115 máy tiện hoạt động Khi hệ số k = xưởng khí có tối đa 125 máy tiện hoạt động Coi có hao phí dây tải điện đáng kể Điện áp dòng điện dây tải điện pha Do xẩy cố trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực máy phát điện Khi xưởng khí cho tối đa máy tiện hoạt động A 58 Giải: B 74 C 61 D 93 Gọi P công suất máy phát điện U hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát điên P0 công suất máy tiện R điện trở đường dây tải điện P = 120P0 + P1 Ta có: Khi k = Công suất hao phí P1 = P2 Khi k = 3: Từ (*) (**) P2 R U 12 Với U1 = 2U P = 115P0 + P1= 115P0 + P2 R (*) 4U P = 125P0 + P2 = 125P0 + P2 R (**) 9U R = 72P0 > P = 115P0 + 18P0 = 133P0 U2 Khi xảy cố : P = NP0 + P= NP0 + P2 R U2 (***) Với N số máy tiện tối đa hoạt động 133P0 = NP0 + 72P0 -> N = 61 Đáp án C Câu 12 Mắc động điện xoay chiều nối tiếp với cuộn dây mắc chúng vào mạng điện xoay chiều Khi đó, động sản công học 7,5kW có hiệu suất 80% Điện áp hiệu dụng hai đầu động UM Dòng điện chạy qua động có cườn độ hiệu dụng 40A trễ pha π/6 so với u M Điện áp giưa hai đầu cuộn dây có giá trị hiêu dụng Ud 125V sớm pha π/3 so với dòng điện qua Điện áp mạng có giá trị hiệu dụng độ lệch pha so với dòng điện là: A 833 V ; 0,785 rad B 384 V; 0,785 rad Giải; vẽ giãn đồ vecto hình vẽ C 833 V; 0,687 rad D 384 V; 0,678 rad VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí PM = PC 7500 = = 9375W 0,8 H UM /6 PM = UMIcos -UM = 270,633V UR = URd + URM = Ud cos UL = ULd + ULM = Ud sin Ud + UMcos = 296,875 V /3 + UMsin = 243,57 V -U = U R2 U L2 = 383,82V = 384V cos= U R 296,875 = = 39,330 = 0,6965 = 0,687 rad, 383,82 U Chọn đáp án D Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm phần tử điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Mạch có tần số góc thay đổi Khi = = 100thì hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại Khi = = 2 hiệu điện hai đầu tụ điện cực đại Biết giá trị = 1 Z L + 3ZC = 400Ω Giá trị L A H 7 B H 4 Giải: UL = ULmax khi = 1 = C (1) x (2) -221 = C L R2 C H 3 D H 4 (1) UC = UCmax khi = 2 = L L R2 (2) C -2ZL = ZC LC Z L + 3ZC = 400Ω -7ZL = 400Ω ZL = 400 Ω L = H Đáp án A 7 Câu 14 Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) cuộn sơ cấp có số vòng dây cuộn thứ cấp có số vòng dây khác Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp máy thứ tỉ số điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp để hở máy 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói vào hai đầu cuộn sơ cấp máy thứ hai tỉ số Khi thay đổi số vòng dây cuộn thứ cấp máy 50 vòng dây lặp lại thí nghiệm tỉ số điện áp nói hai máy Số vòng dây cuộn sơ cấp máy A 100 vòng B 250 vòng C 200 vòng D 150 vòng Giải: Gọi số vòng dây bcuar cuộn sơ cấp N, cuộn thứ cấp N1 N2 Lần ta có N1 U = = 1,5 Lần U1 N N2 U = = ==3N2 = 4N1 N U Để tỉ số ta cần tăng N giảm N VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Lần N1 50 N 50 = N1+ 50 = N2 – 50 -N1 = N2 – 100 = N1 – 100 N N N1 = 300 N = N1 / 1,5 = 200 vòng Đáp án C Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Khi f = f0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện UC = U Khi f = f0 + 75 điện áp hiệu dụng hai đâu cuộn cảm UL = U hệ số công suất toàn mạch lúc 1/ Hỏi f0 gần với giá trị sau ? A 75 Hz B 16 Hz C 25 Hz D 180 Hz Giải: Khi f = f0 hay = 0 UC = U -> ZC0 = R ( Z L Z C ) > Z L20 = 2ZL0ZC0 – R2 = L - R2 C (1) R ( Z L Z C ) > Z C2 = 2ZLZC – R2 = Khi f = f0 + 75 UL = U > ZL = Từ (1) (2) -> ZL0 = ZC -> 0 L = R cos= R (Z L Z C ) Từ (1) > Z L0 = L -R (2) C 1 > 0 = (3) C LC R R = > = (4) L ZL 3 R2 L L 2 2 = - R -> L = - R -> = (5) LC L2 C C Thế (3) (4) vào (5) > = 20 2 -> 02 - 60 + 2 = 3f0 - 6ff0 + f = > 3f0 – 6(f0 + f1)f0 +(f0 + f1 ) = Hay 2 -> 2f02 + 4f1 f0 – f12 = (6) (với f1 = 75Hz) Phương trình (6) có nghiệm; f0 = f1 f1 Loại nghiệm âm ta có f0 = 16,86 Hz Chọn đáp án B Câu 16: Đặt điện áp u = U0 cost (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L , tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C =C C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 1 rad 2 rad Khi C = C0 điện áp hai đầu tụ điện đạt cực đại độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0 Giá trị 0 là: A 1 + 2 Giải: tan1 = = 0 B 1 + 2 = 0 C + = 0 D 21 + 22= 220 Z L Z C1 -> ZC1 = ZL - Rtan1 (1) R tan2 = Z L ZC2 -> ZC2 = ZL - Rtan2 (2) R (1) + (2) -> ZC1 + ZC2 = 2ZL – R(tan1 +tan2) (1).(2) > ZC1 ZC2 = ZL2 – RZL(tan1 +tan 2) + R2 tan1 tan2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí tan0 = Z L ZC0 R Z L2 R = Với ZC0 = ZL ZL R UC1 = UC2 -> Z ZC2 2Z 2Z 1 + = = L -> C1 = L (3) Z C1 ZC2 ZC0 Z C1 Z C R ZL R ZL Từ (1); (2) (3) : 2Z L R(tan 1 tan ) 2Z = L 2 Z RZ L (tan 1 tan ) R tan 1 tan R ZL L R ZL tan tan 1 tan 2 RZ = L2 = = - tan 1 tan R R ZL - tan 1 Z L2 > tan( 1+ 2)) = tan2 > 1+ 2) = 2 Chọn đáp án C Câu 17: Cho mạch điện xoay chiều gồm phần tử điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 6,25/(H) tụ điện có điện dung C = 10 -3/4,8 (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(t + ) (V) có tần số góc thay đổi Thay đổi , thấy tồn 1 = 30 rad/s 2 = 40 rad/s điện áp hiệu dụng cuộn dây có giá trị Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá trị gần với giá trị ? A 140 V B 210 V C 207 V D 115 V Giải: ZL1 = 187,5 ; ZC1 = 80 ; ZL2 = 250 ; ZC2 = 60 ; UL1 = UL2 - Z L1 R ( Z L1 Z C1 ) UL = ULmax khi = = ULmax = R (Z L2 Z C ) ULmax = L R C C 2.200 Z L2 R = 200 2UL R LC R C = 212 V 6,25 3 6,25 10 10 6 200 2002 4,8 4,8 = 212,13 V Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá trị gần với giá trị 210V Chọn đáp án B Câu 18: Đặt điệp áp u = 120 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có điện dung C = 1/4(mF) cuộn cảm L = 1/(H) Khi thay đổi giá trị biến trở ứng với hai giá trị R1 R2 mạch tiêu thụ công suất P độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện mạch tương ứng 1, 2 với 1 = 22 Giá trị công suất P bằng: A 120 W B 240 W C 60 W Giải: Ta có Z L = 100; ZC = 40 ZL - ZC = 60 P = P1 = P2 - R1 R = 2 R!R2 = 602 (*) R 60 R2 60 D 120 W VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí tan = - tan 60 60 ; tan2 = 1 = 22 -tan1 = tan22 = R1 R2 tan 60.2 R2 60 = R22 – 602 = 2R1 R2 (**) R1 R2 60 Từ (*) (**) -R2 = 60 Giá trị công suất P bằng: P = U R2 = 60 W Đáp án C R22 602 103 0,3 F, cuộn dây có r = 30 , độ tự cảm L = 9 H biến trở R mắc nối tiếp Khi cố định giá trị f = 50Hz thay đổi giá trị R = R U C1 đạt giá trị cực đại U C1 Khi cố định giá trị R = 30 thay đổi giá trị f = f2 UC2 đạt giá trị cực đại Tỉ số bằng: UC2 Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều theo thứ tự gồm tụ C = A B Giải: ZL1 = 30 ZC1 = 90 UC1 = -UC1 = UCmax R1 = UC1 = UC2 = UC2max 2 = L 60 D UZ C1 ( R1 r ) ( Z L1 Z C1 ) U 90 30 60 2 = 3U (*) L (R r)2 2UL UC2max = C ( R r ) LC ( R r ) C 2U ===UC2max = C 0,3 0.3 103 106 3600 9 81 = U (**) 8 Đáp án A U C1 3U = : U= UC2 Câu 20: Cho mạch điện gồm ba phần tử: cuộn cảm, điện trở R, tụ điện C mắc nối tiếp M N điểm ứng với cuộn dây điện trở, điện trở tụ Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz Điện trở độ tự cảm không đổi tụ có điện dung biến thiên Người ta thấy C = C x điện áp hiệu dụng hai đầu M, B đạt cực đạị hai lần hiệu điện hiệu dụng U nguồn Tỉ số cảm kháng dung kháng là: A 4/3 Giải: Ta có UMB = B C 3/4 U R Z C2 R (Z L Z C ) 2 = D 1/2 U Y R (Z L Z C ) UMB = UMbmax Y = = Y Đạo hàm theo ZC Y’ = R Z C2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Câu 33: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 500vòng/min Giải: Áp dụng công thức f = np với n tốc độ quay từ trường (đơn vị vòng/s) ; p số cặp cực từ Đối với động không đồng ba pha gồm cuộn dây p = 2: cuộn ứng với cặp cực từ n = f/p = 50/2 = 25vòng/s = 1500 vòng/min Đáp án B Câu 34 Một cuộn dây D nối tiếp với tụ xoay mạch có điện áp u = U 0cos(t) (V).Ban đầu dòng điện I mạch lệch pha = 1 so với điện áp u điện áp hai đầu cuộn dây U d =Ud1 =30V Sau đó,tăng điện dung tụ lên lần lúc = 2 = 1 - 900 Ud =Ud2 =90V.Xác định U0 Giải: Ud1 = 30 (V); Ud2 = 90 (V) > Ud2 = > I2 = 3I1 -> Z1 = 3Z2 -.Z12 = 9Z22 U d1 > R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(Z L - Z C1 2( R Z L2 ) ) ->2(R2 +ZL2) = ZLZC1 > ZC1 = ZL U d1 U Z = > U = Ud1 = Ud1 Z d1 Z1 Z d1 2 2 L C1 Z L Z C1 Z C21 2Z L Z C1 Z L Z C1 2 Z C1 (*) ZL U = Ud1 tan1 = R Z Z Z L Z C1 = Ud1 R Z L2 Z L Z C1 ; R tan = 1 -> 1 + 2 = Z L ZC2 Z L ZC2 = R R -> tan1 tan2 = -1 (vì 1 < 0) Z L Z C1 Z L Z C = -1 >(ZL – ZC1)(ZL – ZC2) = - R2 R R R2 + ZL2 – -> 4Z L Z C1 Z C21 Z Z 4Z L Z C1 Z C21 5Z Z Z2 + = > L C1 – + = -> C1 = L C1 -> ZC1 = 2,5Z L (**) 3 3 Từ (*) (**) U = Ud1 Z C1 = Ud1 Do U0 = U = 2Ud1 = 60V ZL Câu 35: Đặt điện áp xoay chiều u = U cost (V) (U không đổi, thay đổi được) vào mạch nối tiếp RLC biết CR2 < 2L Điều chỉnh giá trị để UCmax UCmax = 90 V URL = 30 V Giá trị U là: A 60 V B 80 V C 60 V D 24 10 V Giải: UC = UCmax = L 2UL L R2 (1) UCmax = (*) C R LC R C VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí L R2 L ; ZC = = C C C Khi Z L = L = URL = U R Z L2 R (Z L Z C ) ; UCmax = > 9(R2 +Z2 L) = 5Z2C > 9(R2 + 9( L R2 C U RL > = U C max UZ C R (Z L Z C ) L R2 )=5 C R Z L2 ZC = R2 L L2 L2 -> 9( + ) = -> C R2 R2 L L C ( ) C ( ) C C R2 L L R2 L2 R4 9R 4C + )C ( ) = 5L2 -> 9C2( ) = 5L2 > 4L2 = > 4L = 3R2C (**) C C 4 C UCmax = 2UL R LC R C 2 = 2UL R C (4 L R C ) = 2UL R C.2 R C ) = 3U 2U L = = = 90 V 2 R C 2 2U > U = 60 V Đáp án C Câu 36: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm CR < 2L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U cost (V), U không đổi thay đổi Điều chỉnh giá trị để điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Khi U L = 0,1UR Hệ số công suất mạch là: A 0,196 B 0,234 C 0,71 D 0,5 Giải: UC = UCmax = L Khi Z L = L = UL = L R2 C L R2 L ; ZC = = C C C UZ L R (Z L Z C ) ; UR = L R2 C ; ZL.ZC = L C UR R (Z L Z C ) UL = 0,1UR -> ZL = 0,1R ZL Z C R2 R2 R2 C L R2 = ( )=1=1 -> L + =1 L C L 2Z L Z C ZC Z C 2Z L Z C R2 -> ZC = ZL + = 5,1R -> Z = R 26 2Z L Hệ số công suất mạch là: cos= R = Z 26 = 0,196 Đáp án A VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Câu 37: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u U 2cost (trong U không đổi) vào hai đầu AB đoạn mạch gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM có cuộn cảm có độ tự cảm L biến trở R mắc nối tiếp, đoạn mạch MB có tụ điện có điện dung C Biết Khi 2LC thay đổi biến trở đến giá trị R1 = 2R2 = 0,5R3 điện áp hiệu dụng hai điểm AM có giá trị U1, U2 , U3 Kết luận sau đúng? A U1U3 C U3 2L = C 2LC Hay 2Z L = ZC -> (ZL – ZC)2 = ZL2 U AM = U = const Chọn đáp án D Câu 38: Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U0 cos(t) (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp điện dung tụ điện thay đổi Điều chỉnh điện dung tụ cho điện áp hiệu dụng tụ đạt giá trị cực đại, điện áp tức thời cực đại R 12a Biết điện áp tức thời hai đầu mạch 16a điện áp tức thời hai đầu tụ 7a Chọn hệ thức : A 4R = 3L B 3R = 4L C R = 2L D 2R = L R Z L2 Giải: UC = UCmax ZC = ZL URmax = U0 R với Z = Z -> U0 = URmax R (Z L Z C ) = R (Z L R Z L2 ZL = 12a R Z L2 ZL Góc lệch pha u i mạch: tan= > tan tan LR = - > uRL U RL Z RL = = Z U0 R Z L2 R R Z L2 = (*) Z L ZC = R Góc lệch pha u RL i mạch: tanRL = R Z L2 R Z L2 ) =R ZL ZL ZL R Z L2 ZL R = ZL R ZL R u RL u2 u vuông pha > + = U RL U0 ZL Z u2 u RL u2 u2 R2 => U0LR = U0 L -> + RL = + =1 R R U 02RL U 02 U 02 Z L2 U0 ZL -> u2 Z L2 + u RL R2 = U02 Z L2 (**) VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Khi u = 16a uC = 7a -> uRL = u - uC = 16a – 7a = 9a (***) Thay (*) (**) vào (***) : 256a2 Z L2 + 81a2R2 =144a2(R2 + Z L2 ) > 9R2 = 16 Z L2 -> 3R = 4Z L = 4L -> 3R = 4L Đáp án B Câu 39: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch 9ồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Khi f = f0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện UC = U Khi f = f0 + 75 điện áp hiệu dụng hai đâu cuộn cảm U L = U hệ số công suất toàn mạch lúc 1/ Hỏi f0 gần với giá trị sau ? A 75 Hz B 16 Hz C 25 Hz D 180 Hz Giải: Khi f = f0 hay = 0 UC = U -> ZC0 = R ( Z L Z C ) > Z L20 = 2ZL0ZC0 – R2 = L - R2 C (1) Khi f = f0 + 75 UL = U > ZL = R ( Z L Z C ) > Z C2 = 2ZLZC – R2 = Từ (1) (2) -> ZL0 = ZC -> 0 L = cos= R R (Z L Z C ) Từ (1) > Z L20 = 2 = 1 > 0 = (3) C LC R R = > = (4) L ZL 3 R2 L L - R2 -> 02 L2 = - R2 -> 02 = - (5) LC L C C Thế (3) (4) vào (5) > 02 = 20 Hay L -R (2) C 2 -> 02 - 60 + 2 = 3f02 - 6ff0 + f2 = > 3f02 – 6(f0 + f1)f0 +(f0 + f1 ) = -> 2f02 + 4f1 f0 – f12 = (6) (với f1 = 75Hz) Phương trình (6) có nghiệm; f0 = f1 f1 Loại nghiệm âm ta có f0 = 16,86 Hz Chọn đáp án B Câu 40 Đặt hiệu điện xoay chiều u = U0 cos(100t + ) hai đầu đoạn mạch nối thứ tự gồm R,C cuộn cảm có độ tự cảm L Tụ điện có điện dung C thay đổi Ban đầu điều chỉnh C để hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa R C đạt cực đại Sau đó, phải giảm giá trị điện dung ba lần hiệu điện hai đầu tụ đạt cực đại Tỉ số R/ Z L đoạn mạch xấp xỉ A 3,6 B 2,8 C 3,2 D 2,4 Giải: URC = U R Z C2 R (Z L Z C ) URC = URcmax y = = U R (Z L Z C ) R Z C2 R (Z L Z C ) = ymin R Z C2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí > y = R Z L2 Z C2 Z L Z C Lấy đạo hàm y theo ZC, cho y’ = R Z C2 -> (R2 +ZC2)(2ZC – 2ZL) – 2ZC( R2 Z L2 ZC2 2Z L ZC = > ZC2 – ZLZC – R2 = -> ZC = Z Z L2 R 2 Z L Z L2 R R Z L2 R Z L2 UC’ = UC’max ZC’ = = 3ZC > =3 ZL ZL > 2R2 + 2ZL2 = 3Zl2 + 3ZL Z L2 4R -> 3ZL Z L2 4R = 2R2 - ZL2 > 9ZL2(Zl2 + 4R2 ) = (2R2 - ZL2)2 -> R – 10ZL2 R2 – 2ZL4 = -> R2 = 5ZL2 3 ZL2 Loại nghiệm âm: R2 = ZL2(5 +3 ) = 10,196Z L2 > R = 3,193 = 3,2 Đáp án C ZL BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P5 Câu 41 Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U 0cos(t) (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp điện dung tụ điện thay đổi Điều chỉnh điện dung tụ cho điện áp hiệu dụng tụ đạt giá trị cực đại, điện áp tức thời cực đại R 12a Biết điện áp tức thời hai đầu mạch 16a điện áp tức thời hai đầu tụ 7a Chọn hệ thức : A 4R = 3L B 3R = 4L C R = 2L D 2R = L Giải: UC = UCmax ZC = U URmax = R với Z = Z -> U0 = URmax R (Z L Z C ) R Z L2 ZL R Z L2 ZL = 12a R Z L2 R Z L2 = R (Z L ) =R ZL ZL R Z L2 ZL (*) Khi u = 16a uC = 7a -> uRL = u - uC = 16a – 7a = 9a (**) Góc lệch pha u i mạch: tan= Z L ZC R Góc lệch pha u RL i mạch: tanRL = R Z L2 ZL ZL R = = ZL R ZL R > tan tan LR = - > uRL u vuông pha > u RL u2 + =1 U 02RL U 02 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí U RL Z RL = = Z U0 R Z L2 R = R Z L2 ZL Z u2 u RL u2 u2 R2 => U0LR = U0 L -> + RL = + =1 R R U 02RL U 02 U 02 Z L2 U0 ZL -> u2 Z L2 + u RL R2 = U02 Z L2 (***) Thay (*) (**) vào (***) : 256a2 Z L2 + 81a2R2 =144a2(R2 + Z L2 ) > 9R2 = 16 Z L2 -> 3R = 4Z L = 4L -> 3R = 4L Đáp án B Câu 42: Cho đoạn mạch nối thứ tự gồm điện trở R, tụ có dung kháng Z C cuộn cảm có cảm kháng Z L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U điện áp hiệu U dụng đoạn mạch UBC = ; UL = U Khi ta có hệ thức A 8R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = 7ZLZC C 5R = (ZL – ZC) D R = (ZL + ZC ) C L R Giải: Ta có U2 = UR2 + (UL- UC)2 = UR2 + UC2 + UL2 – 2ULUC = URC2 + UL2 – 2ULUC U2 = U2/2 + 2U2 - 2 UUC UC = 3U/4 UR2 + UC2 = U2 /2 UR2 = 7U2/32 -R2 =7[R2 – (ZL- ZC)2]/32 Do 25R2 = 7(Z L – ZC)2 5R = (ZL – ZC) Đáp án C Câu 43: Đặt điện áp u = U0 cos(100πt) V (t tính s) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây có độ 103 0,15 F H điện trở r 3 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C tự cảm L = Tại thời điểm t1 (s) điện áp tức thời hai đầu cuộn dây có giá trị 15 V, đến thời điểm t2 = (t1 + ) (s) điện 75 áp tức thời hai đầu tụ điện 15 V Giá trị U0 A 10 V B 15 V C 15 V D 30 V Giải: Ta có Z L = 15; ZC = 10; Z = 10; > Góc lệch pha u, u d uC so với i qua mạch: tan= tand = Z L ZC = > = r ZL = > d = C = Ta có giãn đồ hình vẽ r Theo giãn đồ ta có: Ud = Urcos Ud UL = 2Ur ; U UC VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí UL = Urtan = > UC = UL- Ur ; UL – UC = Urtan= Urtan Ur = Ur = 2U r 3 2 Còn uC chậm pha u góc Theo ta có ud sớm pha u góc Do biểu thức u d uC là: ud = Ud cos(100t + ) = 2Ur cos(100t + ) 6 uC = UC cos(100t - 2U r 2 )= 3 Khi t = t1 Khi t = t1 + ud = 2Ur cos(100t + 2U r : uC = 75 Từ (*) (**) ta suy > tan(100t + )=6 ud = 2Ur cos(100t + Mặt khác U = Ur cos(100t - 2 ) ) = 15 (V) (*) cos[100(t+ cos(100t + 2 )] = 15 (V) (**) 75 1 2 )= cos[100(t+ ) ] =sin(100t + ) 75 3 > cos(100t - 2 )= ) = 15 (V) -Ur = 15 (V) > -> U0 = U = Ur = 10 V Đáp án A Câu 44: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung thay đổi Điện áp đặt vào đầu mạch có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số không đổi Khi dung kháng Z C < ZCo có giá trị ZC để công suất tiêu thụ mạch Khi Z C > ZCo có giá trị công suất mạch tương ứng Khi ZC = ZCo điện áp hiệu dụng đầu cuộn dây A 40 V B 120 V C 80 V D 240 V P U 2R Pmax Giải: Ta có P = I R = R (Z L Z C ) Khi ZC = P0 = U2 U 2R ; Khi Z = Z P = C L max R R Z L2 P0= PZC0 Đồ thi phụ thuộc công suất P vào ZC hình vẽ Khi ZC < ZC0 có giá trị ZC để công suất tiêu thụ mạch Khi ZC > ZCo có giá trị công suất Khi ZC = ZC0 = 2Z L PZC0 = P0 ZL ZC0 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Khi Ud = U R Z L2 = R (Z L Z C ) U R Z L2 R Z L2 = U = 120V Đáp án B Câu 45 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 α 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 u AM trễ pha so với uAB tức trễ pha so với i góc α1 hệ số công suất mạch AM xảy cộng hưởng cos α1 Vẽ giãn đồ véc tơ hình vẽ Khi có cộng hưởng UAM1 = U1 góc BAM1 = 1 M A B Khi ABM1 = 2 Khi UAM2 = U2 góc BAM2 = 2 Khi ABM2 = 1 Do hai tam giác ABM1 = ABM2 UAB -> UM1B = U2 A Trong tam giác vuông ABM1 tanα1 = Sủy cos α1 = U2 = U1 3 = 9,6 Đáp án A 2 1 2 1 M1 B M2 Câu 46 Công suất hao phí đường dây tải 500W Sau người ta mắc vào mạch tụ điện nên công suất hao phí giảm đến cực tiểu 245W Tìm hệ số công suất lúc đầu A 0,65 B 0,80 C 0,75 D 0,70 Giải: Công suất hao phí dược tính theo công thức: Lúc đầu: ∆P = P Lúc sau ∆P’ = P2 R (*) U cos2 R -> ∆P’ = ∆P’ cos’ = U cos2 ' ∆P’ = P2 ∆P = 2∆P’ >cos= R (**) U2 = 0,707 Đáp án D 2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Câu 46 Một cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện C mạch điện xoay chiều có điện áp u U cost (V) dòng điện mạch sớm pha điện áp 1 , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 30V Biết thay tụ C tụ C' 3C dòng điện mạch chậm pha điện áp 2 1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 90V Biên độ U ? A 60V B 30 2V D 30V C 60 2V Giải: Ud1 = 30 (V); Ud2 = 90 (V) > Ud2 = > I2 = 3I1 -> Z1 = 3Z2 -.Z12 = 9Z22 U d1 Z C1 ) ->2(R2 +ZL2) = ZLZC1 > R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(Z L - 2( R Z L2 ) > ZC1 = ZL U d1 U Z = > U = Ud1 = Ud1 Z d1 Z1 Z d1 2 2 L C1 Z L Z C1 Z C21 2Z L Z C1 Z L Z C1 2 Z C1 (*) ZL U = Ud1 tan1 = R Z Z Z L Z C1 = Ud1 R Z L2 Z L Z C1 ; R tan = 1 -> 1 + 2 = Z L ZC2 Z L ZC2 = R R -> tan1 tan2 = -1 (vì 1 < 0) Z L Z C1 Z L Z C = -1 >(ZL – ZC1)(ZL – ZC2) = - R2 R R R2 + ZL2 – -> 4Z L Z C1 Z C21 Z Z 4Z L Z C1 Z C21 + = > L C1 – + = -> 3 3 Z C21 5Z L Z C1 = -> ZC1 = 2,5Z L (**) Từ (*) (**) U = Ud1 Z C1 = Ud1 Do U0 = U = 2Ud1 = 60V Chọn đáp bán A ZL Câu 47: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng hai đàu biến trở, hai đầu tụ điện hệ số công suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 U R1 ,UC1 , cos1 Khi biến trở có giá VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí trị R2 giá trị tương ứng nói U R2 ,UC2 , cos2 biết liên hệ: U C2 U C1 A U R1 U R2 0, 75 0, 75 Giá trị cos1 là: B C 0,49 D Giải: UC2 = > UC2 = UC1 (**) 16 U C1 U R1 16 = > UR2 = UR1 (*) ; U R2 U2 = U R21 + U C21 = U R2 + U C2 = ( ( 16 2 ) U R1 + ( )2 U C21 > 16 16 2 16 ) U R1 - U R21 = U C21 - ( )2 U C21 > U C21 = ( )2 U R21 > 16 U2 = U R21 + U C21 = [(1 + ( cos1 = U R1 = U 16 2 ) ] U R1 > U = 9 162 162 UR1 = 0,49026 = 0,49 Chọn đáp án C Câu 48 Đặt điện áp xoay chiều có tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L (L thay đổi được) Khi L=L0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị UL Biết UL/ULmax = k Tổng hệ số công suất mạch AB L = L1 L = L2 n.k Hệ số công suất mạch AB L = L0 có giá trị ? A.n B n/ Giải: Khi L = L0 C n/2 D n U R Z C2 R Z C2 UL = ULmax > ZL0 = ULmax = (*) ZC R Khi L = L1 L = L2 UL1 = UL2 = UL -> Ta có UL = I1ZL1 = UL R = Z1 U L max UL R = Z2 U L max 1 = + Z L Z L1 Z L (**) UZ L1 UZ L = Z1 Z2 Z L1 R Z C2 Z L2 R Z C2 = = Z L1 R Z C2 Z L2 R Z C2 cos1 = k > cos1 = cos2 = k > cos2 = k R Z C2 Z L1 k R Z C2 Z L2 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí cos1 + cos2 = cos0 = k R Z C2 Z L1 R (Z L0 Z C ) n R Z C2 R Z C = = R Z C = Z L0 R Z C2 Z L0 = R Z C2 ZC )2 ZC = = (***) R R2 R4 Z C2 ZC = R Z C2 n n Đáp án C Z L1 R ( Z L1 Z C ) R Z C2 = Z L2 R (Z L Z C ) 2 R ( Z L1 Z C ) R (Z L2 Z C ) R Z C2 Z C R Z C2 Z C = < -> = Z L2 Z L21 Z L22 Z L21 Z L22 Z L1 -> (R2 + Z C2 )( -> R Z C2 -> Z L0 Z C R Z C2 R2 ( n 1 + = Z L1 Z L R = Chứng minh (**) Từ UL1 = UL2 -> > = nk > Z L2 ZC k R Z C2 R R = Z0 Từ (**) (***) cos0 = + 2Z C 1 1 1 ) = 2Z ( ) > + = = C 2 2 Z L1 Z L Z L1 Z L Z L1 Z L R ZC Z L0 1 = + Z L Z L1 Z L Câu 49 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 100nối tiếp với cuộn dây cảm 0,5/(H) Điện áp hai đầu mạch có biểu thức u = 200cos2100t (V) Cường độ hiệu dụng mạch A 1,5A B 1,118A C 1,632A D 0,5A Giải: Ta có u = 200cos2100t (V).= 100 + 100cos200t (V) = U1 + U2 cos200t Công suất tiêu thụ mạch P = P + P2 P1 công suất dòng điện chiều P1 = I12R với I1 = U1 /R = 1A P2 công suất dòng điện xoay chiều P2 = I22R với I2 = P = I2R = (I12 + I22) I = U2 R Z L2 = 50 1002 1002 = (A) (ZL = 100) 0,25 = 1,25 = 1.118A Đáp án B Câu 50: Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4/π H điện trở r = 60Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi mắc theo thứ tự Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có dạng: uAB = 220 cos100πt (V), t tính giây Người ta thấy C = C m điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây tụ điện đạt cực tiểu U Giá trị C m Umin A 10–3/(4π) F 120 V B 10 –3/(3π) F 264 V VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí C 10–3/(4π) F 264 V D 10 –3/(3π) F 120 V Giải: Đặt điện áp hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây tụ điện U U AB Ta có U = I r ( Z L Z C ) = U= U AB ( R r ) (Z L Z C ) r (Z L Z C ) 2 ( R r ) (Z L Z C ) 2 r (Z L Z C ) U AB = R Rr 1 r (Z L Z C ) 103 U = Umin ZC = ZCmin = ZL = 40 -Cmin = F 4 U AB U = U = (R r) r2 = U AB r = 120V Chọn đáp án A Rr BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P6 Câu 51: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U tần số f thay đổi vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây không cảm có độ tự cảm L điện trở r, tụ điện có điện dung C thay đổi Ban đầu tần số mạch f1 tổng trở cuộn dây 100Ω Điều chỉnh điện dung tụ cho điện áp tụ cực đại giữ điện dung tụ không đổi Sau thay đổi tần số f cường độ dòng điện hiệu dụng mạch thay đổi f = f2 = 100Hz cường độ dòng điện hiệu dụng mạch cực đại Độ tự cảm L cuộn dây A 0,25/π H B 0,5/π H C 2/π H D 1/π H R Z L21 = 100 Ω -R2 + ZL12 = 104 Giải: f = f1 Zd = Khi UC = UCmax ZC1 = R Z L21 L - = R2 + ZL12 = 104 (*) C Z L1 Khi f = f2 ; I = I max Trong mạch có cộng hưởng điện -ZC2 = ZL2 LC = 2 = 4 f 22 (**) 10 10 0,5 Từ (*) (**) L = L = = = H Đáp án B 2 2 2f 4 f 2 Câu 52: Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối thứ tự: biến trở R, cuộn dây cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Khi C = C điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị R C = C2 điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L R không phụ thuộc R Hệ thức liên hệ C1 C2 A C2 = 2C1 B C2 = 1,414C1 C 2C2 = C D C2 = C1 Giải: Khi C = C1 UR = IR = UR R ( Z L Z C1 ) 2 = U (Z Z ) L C1 R Để UR không phụ thuộc R Z L – ZC1 = -ZC1 = ZL (*) VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Khi C = C2 URL = I R Z L2 = U R Z L2 R (Z L Z C ) 2 = U R (Z L Z C ) R Z L2 2 U = 1 Z 2Z L Z C R Z L2 C2 Để URL không phụ thuộc R ZC2 = 2ZL (**) Từ (*) (**) ZC2 = 2ZC1 C1 = 2C2 Đáp án C Câu 53: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0 cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C biến thiên Khi C = C = C dòng điện mạch chậm pha điện áp u góc φ điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 150V Khi C = C = C0/3 dòng điện sớm pha điện áp u góc φ2 = 900 - φ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 50V Giá trị U0 là: A 100/ (V) B 50/ (V) C 100 (V) D 100 (V) Giải: TA có: ZC2 = 3ZC1; Ud1 = 150 (V) ; Ud2 = 50 (V) > U d1 = > I1 = 3I2 -> Z2 = 3Z1 -.Z2 = 9Z12 Ud2 > R2 + (ZL – ZC2)2 = R2 + (ZL – 3ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL – ZC1)2 ->2(R +ZL2) = 3Z LZC1 > ZC1 = 2( R Z L2 ) (*) 3Z L R ( Z L Z c1 ) U d1 U Z1 = -> U = Ud1 = Ud1 = Ud1 Z d1 Z1 Z d1 R Z L2 Thay (*) vào (**) ta được: U = Ud1 tan1 = 2 Z L Z C1 ; R tan = 1 -> 1 + 2 = R Z L2 Z C21 2Z L Z C1 (**) R Z L2 4R (***) Z L2 Z L ZC2 R -> tan1 tan2 = -1 (1 >0 ; 2 < 0) Z L Z C1 Z L Z C = -1 >(ZL – ZC1)(ZL – ZC2) = (ZL – ZC1)(ZL – 3ZC1) = - R2 R R R2 + ZL2 – 4ZLZC1 + 3ZC12 = > R2 + ZL2 – -> 8( R Z L2 ) 4( R Z L2 ) +3 =0 9Z L2 5( R Z L2 ) 4( R Z L2 ) -> = -> 4R2 + 4Z L2 = 5ZL2 -> 4R2 = ZL2 3Z L 1 4R 4R > = (****) > U = Ud1 = Ud1 2 3 ZL ZL VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Do U0 = U = Ud1 = 100V Chọn đáp bán C Câu 54: Đặt điện áp xoay chiều u = U0 cos(t + ) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm L, tụ điện C điện trở R mắc nối tiếp Tăng dần điện dung tụ điện, gọi t , t2 t3 thời điểm mà giá trị hiệu dụng UL, UC , UR đạt cực đại Kết luận sau đúng? A t1 = t2 > t3 B t1 = t3 < t2 C t1 = t2 < t3 D t1 = t3 > t2 Giải: Ta có UR = URmax UL = ULmax ZL = ZC mạch có cộng hưởng điện để I = I max Do t1 = t3 R Z L2 R2 UC = UCmax ZC = = ZL + > ZL -> t2 > t1 ZL ZL Do đó: t1 = t3 < t2 Đáp án B Câu 55: Hai bàn ủi 220V-1100W mắc bào hai pha lưới điện ba pha dây, có UP = 220V Một nồi cơm đ 220V-550W mắc vào pha thứ lưới điện này, dụng cụ hoạt động bình thường (đúng định mức) K dòng điện chạy dây dây trung hòa có giá trị hiệu dụng bằng: A: 2,5A B: 4,17A C: 12,5A D: 7,5A Giải: Gọi dòng điện qua hai bàn ủi I1 = I2 = 5A; qua bóng đèn I3 = 2,5A Dòng điện qua dây trung tính i = i1 + i2 + i3 Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có I = I + I2 + I3 I3 Góc i1, i2., i3 2/3 I1 I2 Đặt liên tiếp véc tơ cường độ dòng điện I2 I1 I hình vẽ, ta tam giác I3 Theo hình vẽ ta có I = I3 = 2,5A Chọn đáp án A: 2,5A Điện: I1 I I2 I3 VnDoc - Tải tài liệu, văn pháp luật, biểu mẫu miễn phí Câu 56: đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch gồm điện trở thuân R mắc nối tiếp tụ điện C π biểu thức dòng điện có dang: i 1=I0 cos(ωt+ )(A).mắc nối tiếp thêm vào mạch điiện cuộn dây cảm L π mắc vào điện áp nói biểu thức dòng điện có dạng i 2=I0 cos(ωt- )(A).Biểu thức hai đầu đoạn mạch có dạng: π )(V) 12 π B: u=U0 cos(ωt + )(V) π )(V) 12 π D: u=U0 cos(ωt - )(V) A: u=U0 cos(ωt + C: u=U0 cos(ωt - Giải: Giả sử u = U0 cos(t + ) Gọi 1; 2 góc lệch pha u i1; i2 Ta có: tan1= ZC Z ZC = tan(- π/6); tan2= L = tan(+ π/3); R R Mặt khác cường độ dòng điện cực đại hai trường hợp nhau, nên Z = Z2 ZC2 = (ZL – ZC)2 ; -ZL = 2ZC Vì vậy: tan2= Z L ZC Z C = = tan(+ π/3); R R tan(- π/6) = - tan(+π/3) tan(- π/6) + tan(+π/3) = -> sin(- π/6 + +π/3) = > - π/6 + +π/3 = -> = - π/12 Do đó: u=U0 cos(ωt - π )(V) Chọn đáp án C 12 Câu 57: môt mạch điện xoay chiều gồm linh kiện lý tưởng R,L.C mắc nối tiếp.tần số riêng mạch ω0, điện trở thay đổi.hỏi cần phải đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi,có tần số góc ω băng để điện áp hiệu dụng U RL không phụ thuộc vào R? A:ω= ω0 B:ω=ω0 c:ω=ω0 D:ω=2ω0 Giải: Ta có: URL = I.ZRL = U R Z L2 R (Z L Z C ) 2 U R (Z L Z C ) R Z L2 2 Để URL không phụ tuộc R ZC2 – 2ZLZC = -> 2ZL = ZC 2L = > = C Chọn đáp án A LC 0 U 1 Z 2Z L Z C R Z L2 C [...]... trình có 2 nghiệm X= 2 > 1 loại và X = Z 3 3 L = Đáp án C 4 4 ZC BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P3 Câu 21: Cho mạch điện gồm điện trở gồm R=50Ω, cuộn thuần cảm L=(1/π) H và tụ điện C=(50/π) μF Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 50 + 100 2 cos100t + 50 2 cos200t (V) Công suất tiêu thụ của mạch điện là A 40W B 50W C 100W D 200W Giải: Đặt vào mạch 3 điện áp: Điện áp môt chiều U0 và hai điện áp xoay. .. = 3,193 = 3,2 Đáp án C ZL BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P5 Câu 41 Đặt một điện áp xoay chiều ổn định u = U 0cos(t) (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp điện dung của tụ điện có thể thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ sao cho điện áp hiệu dụng của tụ đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp tức thời cực đại trên R là 12a Biết khi điện áp tức thời giữa hai đầu mạch là 16a thì điện áp tức thời... = 120V Chọn đáp án A Rr BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P6 Câu 51: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số f thay đổi được vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm một cuộn dây không thuần cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C thay đổi được Ban đầu khi tần số mạch bằng f1 thì tổng trở của cuộn dây là 100Ω Điều chỉnh điện dung của tụ sao cho điện áp trên... 2C 2 ( ) L L 4 18 18 2 ( ) 11 11 = 165V Đáp số UCmax = 165 V Đáp án C Câu 23: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết L = 4CR2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, có tần số góc thay đổi được Khi chỉnh đến hai giá trị 1 = 50rad/s hoặc 2 = 200rad/s thì mạch có cùng hệ số công suất Giá trị của hệ số... 2 = Ur 2 3 = 10 3 V Đáp án A Câu 44: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung thay đổi được Điện áp đặt vào 2 đầu mạch có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số không đổi Khi dung kháng Z C < ZCo thì luôn có 2 giá trị của ZC để công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau Khi Z C > ZCo thì chỉ có 1 giá trị công suất của mạch tương ứng Khi ZC = ZCo thì điện áp hiệu dụng giữa... P2 công suất của dòng điện xoay chiều P2 = I22R với I2 = P = I2R = (I12 + I22) I = U2 R 2 Z L2 = 50 2 1002 1002 = 1 (A) (ZL = 100) 2 1 0,25 = 1,25 = 1.118A Đáp án B Câu 50: Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4/π H và điện trở r = 60Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được và mắc theo đúng thứ tự trên Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng: uAB = 220 2... 8,515 U1 Đáp án D U1 U1 VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí BÀI TẬP PHẦN ĐIỆN XOAY CHIỀU P4 Câu 31 Điện năng được truyền từ nhà máy điện nhỏ đến một khu công nghiệp (KCN) bằng đường dây tải một pha Nếu điện áp truyền đi là U thì ở KCN phải lắp một máy hạ áp vơi tỉ số 54/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu sử dụng điện năng ở khu công nghiệp Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho KCN thì điện. .. 2ZC1 C1 = 2C2 Đáp án C Câu 53: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0 cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C biến thiên Khi C = C 1 = C 0 thì dòng điện trong mạch chậm pha hơn điện áp u góc φ 1 và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là 150V Khi C = C 2 = C0/3 thì dòng điện sớm pha hơn điện áp u góc φ2 = 900 - φ1 và điện áp hiệu dụng... 0,707 Đáp án D 2 2 VnDoc - Tải tài liệu, văn bản pháp luật, biểu mẫu miễn phí Câu 46 Một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện C trong mạch điện xoay chiều có điện áp u U 0 cost (V) thì dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp là 1 , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 30V Biết rằng nếu thay tụ C bằng tụ C' 3C thì dòng điện trong mạch chậm pha hơn điện áp là 2 1 và 2 điện áp... -> 3R = 4L Đáp án B Câu 42: Cho đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, tụ có dung kháng Z C và cuộn cảm thuần có cảm kháng Z L Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu U dụng của các đoạn mạch là UBC = ; UL = U 2 Khi đó ta có hệ thức 2 A 8R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = 7ZLZC C 5R = 7 (ZL – ZC) D 7 R = (ZL + ZC ) C L R Giải: Ta có U2 = UR2 +