Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 15 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
15
Dung lượng
849,5 KB
Nội dung
Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều CHỦ ĐỀ I. ĐẠICƯƠNG VỀ DÒNGĐIỆNXOAYCHIỀU A. TÓM TẮT KIẾN THỨC CĂN BẢN 1. Suất điệnđộngxoaychiều Cho một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục ∆ vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B . Theo định luật cảm ứng điện từ thì trong khung dây xuất hiện một suất điệnđộng biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật : )cos( 0 e tEe ϕω += trong đó : 0 0 > E là suất điệnđộng cực đại e là suất điệnđộng tức thời ω là tần số góc của suất điệnđộng e ϕ là pha ban đầu (pha ở thời điểm t = 0) )( e t ϕω + là pha ở thời điểm t Chu kì T và tần số f của suất điệnđộng e xác định theo tần số góc ω theo các công thức : ω π 2 = T π ω 2 1 == T f Suất điệnđộngcủa máy phát điệnxoaychiều cũng có dạng )cos( 0 e tEe ϕω += . 2. Điện áp xoay chiều. Dòngđiệnxoaychiều Nối hai cực của máy phát điệnxoaychiều với một đoạn mạch tiêu thụ điện thì giữa hai đầu đoạn mạch có một hiệu điện thế biến thiên điều hoà theo theo thời gian với tần số bằng tần số của suất điệnđộng do máy phát điện tạo ra và được gọi là hiệu điện thế xoaychiềuhayđiện áp xoay chiều. Trong trường hợp tổng quát, biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch điệnxoaychiều nào đó và cường độ dòngđiện qua nó có dạng lần lượt là : )cos( 0 u tUu ϕω += và )cos( 0 i tIi ϕω += trong đó : u là điện áp tức thời U 0 là điện áp cực đại (biên độ củađiện áp) ω là tần số góc củađiện áp φ u là pha ban đầu củađiện áp (pha tại thời điểm t = 0) )( u t ϕω + là pha tại thời điểm t củađiện áp và i là cường độ tức thời củadòngđiện I 0 là cường độ cực đại (biên độ) củadòngđiện ω là tần số góc củadòngđiện φ i là pha ban đầu củadòngđiện (pha tại thời điểm t = 0) )( i t ϕω + là pha tại thời điểm t củadòngđiện Độ lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòngđiện i là : iu ϕϕϕ −= Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 1 n B ω Khi khung dây quay đều trong từ trường, trong khung dây xuất hiện suất điệnđộngxoaychiều ∆ Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều Nếu φ > 0 thì u sớm pha (nhanh pha) so với i. Nếu φ < 0 thì u trễ pha (chậm pha) so với i. Nếu φ = 0 thì u đồng pha (cùng pha) với i. 3. Giá trị hiệu dụng Dòngđiệnxoaychiều cũng có tác dụng toả nhiệt như dòngđiện một chiều. Xét về mặt toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòngđiệnxoaychiều )cos( 0 i tIi ϕω += tương đương với dòngđiện một chiều không đổi có cường độ bằng 2 0 I . Cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều bằng cường độ của một dòngđiện không đổi, nếu cho hai dòngđiện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệt lượng toả ra bằng nhau. Nó có giá trị bằng cường độ cực đại chia cho 2 . Dòngđiệnxoaychiều )cos( 0 i tIi ϕω += có cường độ hiệu dụng là : 2 0 I I = Tương tự, điện áp xoaychiều )cos( 0 u tUu ϕω += và suất điệnđộngxoaychiều )cos( 0 e tEe ϕω += có trị hiệu dụng lần lượt là : 2 0 U U = 2 0 E E = Để đo điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều người ta dùng vôn kế và ampe kế xoay chiều. B. MỘT SỐ BÀI TẬP Bài 1 : Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2 , có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vectơ pháp tuyến n củadiện tích S của khung dây cùng chiều với vectơ cảm ứng từ B và chiều dương là chiều quay của khung dây. a) Viết biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây. b) Viết biểu thức xác định suất điệnđộng e xuất hiện trong khung dây. c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian. Bài giải : a) Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc : ω = 50.2π = 100π rad/s Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n củadiện tích S của khung dây có chiều trùng với chiềucủa vectơ cảm ứng từ B của từ trường. Đến thời điểm t, pháp tuyến n của khung dây đã quay được một góc bằng t ω . Lúc này từ thông qua khung dây là : )cos( tNBS ωφ = Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là Ф 0 = NBS. Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm 2 = 50. 10 -4 m 2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức của từ thông qua khung dây là : Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 2 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều )100cos(05,0 t πφ = (Wb) b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điệnđộng cảm ứng. Suất điệnđộng cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo định luật Lentz : −==−=−= 2 cos)sin(' )( π ωωωωφ φ tNBStNBS dt d e t Như vậy, suất điệnđộng cảm ứng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là E 0 = ωNBS. Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm 2 = 50. 10 -4 m 2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức xác định suất điệnđộng xuất hiện trong khung dây là : −= 2 100cos5 π ππ te (V) hay −≈ 2 314cos7,15 π te (V) c) Suất điệnđộng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với chu khì T và tần số f lần lượt là : 02,0 100 22 === π π ω π T s 50 02,0 11 === T f Hz Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của suất điệnđộng e theo thời gian t là đường hình sin có chu kì tuần hoàn T = 0,02 s. Bảng giá trị của suất điệnđộng e tại một số thời điểm đặc biệt như : 0 s, 005,0 4 = T s, 01,0 2 = T s, 015,0 4 3 = T s, 02,0 = T s, 025,0 4 5 = T s và 03,0 2 3 = T s : t (s) 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 e (V) 0 15,7 0 -15,7 0 15,7 0 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của e theo t như hình dưới : Bài 2 : Biểu thức điện áp xoaychiều giữa hai đầu một đoạn mạch điệnxoaychiều và cường độ dòngđiện chạy qua đoạn mạch điện đó lần lượt là : )( 4 100cos2220 Vu += π π và )( 6 100cos22 Ati −= π π , với t tính bằng giây (s). Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 3 t (s) e (V) 0 + 15,7 - 15,7 0,005 0,015 0,025 0,01 0,02 0,03 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều a) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu củađiện áp giữa hai đầu đoạn mạch. b) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu củadòngđiện chạy trong đoạn mạch. c) Xác định độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòngđiện chạy trong đoạn mạch. Bài giải : a) Từ biểu thức điện áp : )( 4 100cos2220 Vu += π π , t tính bằng giây (s), ta suy ra giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu củađiện áp giữa hai đầu đoạn mạch lần lượt là : 2220 0 = U V ≈ 311 V ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s 02,0 100 22 === π π ω π T s 50 02,0 11 === T f Hz 4 π ϕ = u rad b) Từ biểu thức cường độ dòngđiện : )( 6 100cos22 Ati −= π π , t tính bằng giây (s), ta suy ra giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu củadòngđiện chạy trong đoạn mạch lần lượt là : 22 0 = I A ≈ 2,83 A ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s 02,0 100 22 === π π ω π T s 50 02,0 11 === T f Hz 6 π ϕ −= i rad c) Độ lệch pha giữa điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ i củadòngđiện chạy trong đoạn mạch là : 12 5 64 πππ ϕϕϕ = −−=−= iu rad = 75 0 Như vậy, trong trường hợp này hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn dòngđiện chạy trong mạch một góc 75 0 . Bài 3 : Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 4 t (10 -2 s) i (A) 0 + 4 - 4 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều a) Xác định biên độ, chu kì và tần số củadòng điện. b) Đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ bao nhiêu ? Bài giải : a) Biên độ chính là giá trị cực đại I 0 củacường độ dòng điện. Dựa vào đồ thị ta có biên độ củadòngđiện này là : I 0 = 4 A. Tại thời điểm 2,5.10 -2 s, dòngđiện có cường độ tức thời bằng 4 A. Thời điểm kế tiếp mà dòngđiện có cường độ tức thời bằng 4 A là 2,25.10 -2 s. Do đó chu kì củadòngđiện này là : T = 2,25.10 -2 – 0,25.10 -2 = 2.10 -2 s Tần số củadòngđiện này là : 50 10.2 11 2 === − T f Hz b) Biểu thức cường độ dòngđiệnxoaychiều này có dạng : )cos( 0 i tIi ϕω += Tần số góc củadòngđiện này là : πππω 10050.22 === f rad/s Tại thời điểm t = 0,25.10 -2 s, dòngđiện có cường độ tức thời i = I 0 = 4 A, nên suy ra : 00 )0.100cos( II i =+ ϕπ Hay 1 4 cos = + i ϕ π Suy ra : 4 π ϕ −= i rad Do đó biểu thức cường độ củadòngđiện này là : )( 4 100cos4)( 4 100cos 0 AtAtIi −= −= π π π π Tại thời điểm t = 0 thì dòngđiện có cường độ tức thời là : 22 2 4 2 )( 4 0.100cos 0 0 === −= I AIi π π A 83,2 ≈ A Vậy đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ (0 s, 22 A). Bài 4 : Biểu thức điện áp xoaychiều giữa hai đầu một đoạn mạch và cường độ dòngđiệnxoaychiều chạy qua đoạn mạch đó lần lượt là : ( ) )(100cos2220 Vtu π = và ( ) )(25,0100cos2 Ati += π , với t tính bằng giây (s). Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ hiệu dụng củadòngđiện chạy qua đoạn mạch. Bài giải : Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là : 220 2 2220 2 0 === U U V Cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều chạy qua đoạn mạch là : Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 5 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đại cương về dòngđiệnxoaychiều 2 2 2 2 0 === I I A 41,1 ≈ A Bài 5 : Biểu thức cường độ dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch là ))(100cos( 0 AtIi π = , với I 0 > 0 và t tính bằng giây (s). Tính từ lúc 0 s, xác định thời điểm đầu tiên mà dòngđiện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng ? Bài giải : Cách 1 : Khi dòngđiện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng, nghĩa là : 2 )100cos( 0 0 I tIi == π Suy ra : 4 cos 2 1 )100cos( π π == t hay π π π 2 4 100 kt +±= , Zk ∈ Do đó : 50 1 400 1 kt +±= , Zk ∈ Ta chọn k nguyên sao cho t có giá trị dương bé nhất. Với k = 0 thì t có giá trị dương bé nhất bằng 400 1 s. Vậy tính từ lúc 0 s, thời điểm đầu tiên mà dòngđiện có cưòng độ tức thời bằng cưòng độ hiệu dụng là 400 1 s. Cách 2 : Biểu thức cường độ dòngđiện ))(100cos( 0 AtIi π = giống về mặt toán học với biểu thức li độ )cos( tAx ω = của chất điểm dao động cơ điều hoà. Do đó, tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để dòngđiện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng 2 0 I Ii == cũng giống như tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để chất điểm dao động cơ điều hoà có li độ 2 A x = . Vì pha ban đầu của dao động bằng 0, nghĩa là lúc 0 s thì chất điểm đang ở vị trí giới hạn x = A, nên thời điểm cần tìm chính bằng thời gian ngắn nhất để chất điểm đi từ vị trí giới hạn x = A đến vị trí có li độ 2 A x = . Ta sử dụng tính chất hình chiếucủa một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hoà với cùng chu kì để giải bài toán này. Thời gian ngắn nhất để chất điểm dao động điều hoà chuyển động từ vị trí có li độ x = A đến vị trí có li độ 2 A x = (từ P đến D) chính bằng thời gian chất điểm chuyển động tròn đều với cùng chu kì đi từ P đến Q theo cung tròn PQ. Tam giác ODQ vuông tại D và có OQ = A, 2 A OD = nên ta có : 2 2 cos == OQ OD α Suy ra : 4 π α = rad Thời gian chất điểm chuyển động tròn đều đi từ P đến Q theo cung tròn PQ là : Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 6 O x + α A 2 A P Q (C) D Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều ωω π ω α 4 1 4 === t Trong biểu thức củadòng điện, thì tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy ra tính từ lúc 0 s thì thời điểm đầu tiên mà dòngđiện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng là : 400 1 100.44 === π π ω π t s Bài 6. Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ))(100cos(22 Ati π = , t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch, biết điện áp này sớm pha góc 3 π so với dòngđiện và có trị hiệu dụng là 12 V. Bài giải : Biểu thức cường độ dòngđiện chạy qua đoạn mạch : ))(100cos(22 Ati π = , t tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng : )cos( 0 ϕω += tUu Dòngđiện i chạy qua đoạn mạch biến thiên điều hoà cùng tần số với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch nên tần số góc củađiện áp u là : πω 100 = rad/s Biên độ củađiện áp u là : 2122 0 == UU V Điện áp u sớm pha hơn dòngđiện i một góc 3 π nên pha củađiện áp u là : + 3 100 π π t rad Vậy biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch là : )( 3 100cos212 Vtu += π π , t tính bằng giây (s) Bài 7. Dòngđiệnxoaychiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức = t T Ii π 2 cos 0 , với I 0 là biên độ và T là chu kì củadòng điện. Xác định điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn mạch trong thời gian bằng a) một phần tư chu kì dòngđiện tính từ thời điểm 0 s. b) một phần hai chu kì dòngđiện tính từ thời điểm 0 s. Bài giải : Cường độ i củadòngđiện chạy trong dây dẫn bằng đạo hàm bậc nhất củađiện lượng q chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn theo thời gian t : )( ' t q dt dq i == Suy ra điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian rất bé dt là : dq = idt a) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng T 4 1 tính từ thời điểm 0 s là : Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 7 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều dtt T Idtt T Iq TT ∫∫ = = 4 0 0 4 0 0 2 cos 2 cos ππ π ππ π π π 2 0. 2 sin 4 . 2 sin 2 . 2 sin 2 . 0 0 4 0 0 TI T T T T It T T Iq T = − = = b) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng T 2 1 tính từ thời điểm 0 s là : dtt T Idtt T Iq TT ∫∫ = = 2 0 0 2 0 0 2 cos 2 cos ππ 00. 2 sin 2 . 2 sin 2 . 2 sin 2 . 0 2 0 0 = − = = T T T T It T T Iq T ππ π π π Lưu ý : Các hàm điều hoà có dạng )cos( ϕω += tAx hoặc )sin( ϕω += tAx thì tích phân của nó theo biến t với cận trên và cận dưới chênh nhau một lượng bằng chu kì ω π 2 = T của nó hoặc bằng một số nguyên chu kì của nó thì bằng 0. Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 8 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều C. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Nguyên tắc tạo ra dòngđiệnxoaychiều dựa trên A. từ trường quay. B. hiện tượng quang điện. C. hiện tượng tự cảm. D. hiện tượng cảm ứng điện từ. Câu 2: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B . Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiềucủa vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức xác định từ thông φ qua khung dây là A. )sin( tNBS ωφ = . B. )cos( tNBS ωφ = . C. )sin( tNBS ωωφ = . D. )cos( tNBS ωωφ = . Câu 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm 2 , có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiềucủa vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức xác định từ thông φ qua khung dây là A. Wb))(100sin(05,0 t πφ = . B. Wb))(100sin(500 t πφ = . C. Wb))(100cos(05,0 t πφ = . D. Wb))(100cos(500 t πφ = . Câu 4: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B . Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiềucủa vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức xác định suất điệnđộng cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là A. )sin( tNBSe ω = . B. )cos( tNBSe ω = . C. )sin( tNBSe ωω = . D. )cos( tNBSe ωω = . Câu 5: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm 2 , có N = 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiềucủa vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức xác định suất điệnđộng cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là A. V))(314sin(7,15 te = . B. V))(314sin(157 te = . C. V))(314cos(7,15 te = . D. V))(314cos(157 te = . Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm 2 , có N = 1 000 vòng dây, quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 T. Suất điệnđộng cảm ứng e xuất hiện trong khung dây có trị hiệu dụng bằng A. 6,28 V. B. 8,88 V. C. 12,56 V. D. 88,8 V. Câu 7: Cách nào sau đây không thể tạo ra một suất điệnđộngxoaychiều (suất điệnđộng biến đổi điều hoà) trong một khung dây phẳng kim loại ? A. Làm cho từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà. B. Cho khung dây quay đều trong một từ trường đều quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường. C. Cho khung dây chuyển động thẳng đều theo phương cắt các đường sức từ trường của một từ trường đều. D. Cho khung dây quay đều trong lòng của một nam châm vĩnh cửu hình chữ U (nam châm móng ngựa) xung quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường của nam châm. Câu 8: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về điện áp dao động điều hoà (gọi tắt là điện áp xoay chiều) ? Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 9 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I. Đạicương về dòngđiệnxoaychiều A. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên đều đặn theo thời gian. B. Biểu thức điện áp dao động điều hoà có dạng )cos( 0 u tUu ϕω += , trong đó 0 U , ω là những hằng số, còn u ϕ là hằng số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu. C. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp tăng giảm đều đặn theo thời gian. D. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Câu 9: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòngđiệnxoaychiều hình sin ? A. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian. B. Chiềudòngđiệnthay đổi tuần hoàn theo thời gian. C. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian. D. Chiềuthay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. Câu 10: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòngđiệnxoaychiều hình sin ? Dòngđiệnxoaychiều hình sin có A. cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian. B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. C. pha biến thiên tuần hoàn theo thời gian. D. chiềudòngđiện biến thiên điều hoà theo thời gian. Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về dòngđiệnxoaychiều hình sin ? Dòngđiệnxoaychiều hình sin có A. chiềuthay đổi tuần hoàn theo thời gian. B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. C. cường độ trung bình trong một chu kì là khác không. D. cường độ hiệu dụng bằng cường độ cực đại chia cho 2 . Câu 12: Khi có một dòngđiệnxoaychiều hình sin )cos( 0 tIi ω = chạy qua một điện trở thuần R trong thời gian t khá lớn ( ω π 2 >> t ) thì nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở R trong thời gian đó là A. tRIQ 2 0 = . B. RtIQ 2 0 )2( = . C. RtIQ 2 0 = . D. RtIQ 2 0 5,0 = . Câu 13: Dòngđiệnxoaychiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω có biểu thức ))(120cos(2 Ati π = , t tính bằng giây (s). Nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở trong thời gian t = 2 min là A. Q = 60 J. B. Q = 80 J. C. Q = 2 400 J. D. Q = 4 800 J. Câu 14: Một dòngđiệnxoaychiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t = 120 s thì nhiệt lượng toả ra trên điện trở là Q = 6 000 J. Cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều này là A. 2 A. B. 3 A. C. 2 A. D. 3 A. Câu 15: Xét về tác dụng toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòngđiệnxoaychiều hình sin )cos( 0 i tIi ϕω += tương đương với một dòngđiện không đổi có cường độ bằng A. 0 2I . B. 0 2I . C. 2 2 0 I . D. 2 0 I . Cường độ của một dòngđiệnxoaychiều có biểu thức )cos( 0 i tIi ϕω += . Cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều này là A. 0 2II = . B. 0 2II = . C. 2 0 I I = . D. 2 0 I I = . Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 10 [...]... V B bằng 220 V C thay đổi từ - 220 V đến + 220 V D thay đổi từ - 110 V đến + 110 V t Câu 24: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u =110 2 cos(100π )(V ) , t tính bằng giây (s) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch này là Thầy Đinh Trọng Nghĩa, giáo viên Vật lí, trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 11 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I Đại cương về dòngđiệnxoaychiều A 110...Dòng điệnxoaychiều Chủ đề I Đại cương về dòngđiệnxoaychiều Câu 16: Dòngđiệnxoaychiều có biểu thức i = 2 3 cos(200π )( A) , t t tính bằng giây (s), có cường độ hiệu dụng là A 2 A B 2 3 A C 3 A D 6 A Câu 17: Chọn phát biểu đúng khi nói về cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều A Cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế một chiều B Giá trị củacường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế xoay chiều... 110 V B 110 2 V C 220 V D 220 2 V Câu 25: Vôn kế và ampe kế xoaychiều là những dụng cụ dùng để đo A giá trị tức thời củađiện áp và cường độ dòngđiệnxoaychiều B giá trị trung bình củađiện áp và cường độ dòngđiệnxoaychiều C giá trị cực đạicủađiện áp và cường độ dòngđiệnxoaychiều D giá trị hiệu dụng củađiện áp và cường độ dòngđiệnxoaychiều Câu 26: Dòngđiện chạy qua một đoạn mạch có biểu... điện là 2 A Câu 19: Cho dòngđiệnxoaychiều có biểu thức i = 2 cos100πt + π ( A) , t tính bằng giây (s) 3 Trong giây đầu tiên tính từ 0 s, dòngđiệnxoaychiều này đổi chiều được mấy lần ? A 314 lần B 50 lần C 100 lần D 200 lần Câu 20: Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức trong đoạn mạch có cường độ A cực đại C bằng không Câu 21: Dòngđiệnxoay thức π 1 i = 5 2 cos100πt... Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I Đại cương về dòngđiệnxoaychiều Câu 36: Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 2 sin 100πt + π ( A) 2 , t tính bằng giây (s) Tính từ lúc 0( s ) , thời điểm đầu tiên mà dòngđiện có cường độ bằng cường độ hiệu dụng là A 1 ( s) 100 B 1 (s) 300 C Câu 37: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi củađiện áp giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều... chiều B Giá trị củacường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế xoaychiều C Cường độ hiệu dụng củadòngđiệnxoaychiều bằng cường độ dòngđiện không đổi D Giá trị củacường độ hiệu dụng được tính bởi công thức I = 2I 0 , trong đó I 0 là cường độ cực đạicủadòngđiệnxoaychiều Câu 18: Một dòngđiệnxoaychiều hình sin có biểu thức i = cos100πt + π ( A) , t tính bằng 3 giây (s) Kết luận nào sau đây... trường THPT chuyên Lê Khiết - QuảngNgãi Trang 14 Dòngđiệnxoaychiều Chủ đề I Đại cương về dòngđiệnxoaychiều A Hai dòngđiện dao động cùng pha B Hai dòngđiện dao động ngược pha C Hai dòngđiện dao động lệch pha nhau góc 1200 D Hai dòngđiện dao động vuông pha (lệch pha nhau góc 900) Câu 42: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòngđiệnxoaychiều i1 = I 0 cos(ωt + ϕ1 ) và i2 = I 0 cos(ωt + ϕ2 )... điện áp có giá trị tức thời bằng bao nhiêu ? A −110 3 (V ) B +110 3 (V ) C −110 6 (V ) D +110 6 (V ) Câu 31: Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây Biểu thức cường độ tức thời củadòngđiệnxoaychiều chạy qua đoạn mạch điện này là i (A) +2 0,25 0 2,25 0,75 1,25 1,75 2,75 t (10-2 s) -2 2π ( A) 3 3π ... C 100 lần D 120 lần Câu 33: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoaychiều có giá trị hiệu dụng U = 220(V ) và tần số f = 50( Hz ) Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn 200(V ) Hỏi trong một giây có bao nhiêu lần đèn sáng ? A 2 lần B 50 lần C 100 lần D 200 lần Câu 34: Một đèn điện có ghi 110 V – 75 W được dùng với dòngđiệnxoaychiều có tần số f = 50( Hz ) Cho biết bóng đèn sáng... 220 2 (V ) Câu 35: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoaychiều có giá trị hiệu dụng U = 220(V ) và tần số f = 50( Hz ) Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn 155,6(V ) (coi bằng 110 2 (V ) ) Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kì củadòngđiện là A 1 : 1 B 2 : 1 C 1 : 2 D 2 : 5 Câu 32: Dòngđiệnxoaychiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i= Thầy . điện xoay chiều hình sin ? A. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian. B. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian. C. Chiều và cường độ thay. của máy phát điện xoay chiều cũng có dạng )cos( 0 e tEe ϕω += . 2. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều với một