trắc nghiệm điện xoay chiều có đáp án

trắc nghiệm điện xoay chiều có đáp án tham khảo

CHỦ ĐỀ 5: ĐỘ LỆCH PHA - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN BÀI TOÁN : LIÊN QUAN ĐỘ LỆCH PHA PHƯƠNG PHÁP Độ lệch pha i u : tan ϕ = U L − U C = ZL − ZC = UR R ωC Nếu: ZL < ZC hay ωL < ωC Nếu:ZL= ZC hay ωL = ωC u R U ωC Hoặc cosϕ = ; cos ϕ = R U Z R ωL − + Nếu: ZL > ZC hay ωL > u nhanh pha i : ϕ>0 (mạch có tính cảm kháng) + u chậm pha i : ϕ ϕ = => Đáp án A R π VD2:TN 2012 Đặt điện áp u = U0cos(ωt + ) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R π cuộn cảm L mắc nối tiếp cường độ dòng điện qua đoạn mạch i = I 0cos(ωt - ) 12 HD: tanϕ = (A) Tỉ số điện trở R cảm kháng cuộn cảm C D 2 Z π HD: ϕ = ϕu - ϕi = ; tanϕ = L = 1.=> Đáp án A R π VD3(CĐ 2009) Đặt điện áp u = U cos( ωt + ) vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường A B độ dòng điện mạch i = I0cos(ωt + ϕi); ϕi π A − B − 3π C π HD: Với đoạn mạch xoay chiều có tụ điện ϕ = ϕu - ϕi = DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU D 3π π CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN  ϕi = ϕu + π π π 3π = + = => Đáp án D 4 VD4 (CĐ 2010) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 40 Ω tụ điện mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha π so với cường độ dòng điện mạch Dung kháng tụ A 40 Ω B 40 Ω π HD tanϕ = tan(- ) = - = D 20 Ω C 40Ω − ZC  ZC = 40 Ω => Đáp án B R VD5 (CĐ 2010) Đặt điện áp u = 220 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, đoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM điện áp hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng lệch pha 2π Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM A 220 V B 220 V HD U2 = U 2AM + U 2MB + 2UAM.UMBcos C 220 V D 110 V 2π 2π = U 2AM (vì UMB = UAM cos =- ) 3  UAM = U = 220 V Đáp án C VD6 (CĐ 2011) Đặt điện áp u = 220 cos100 π t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm bóng đèn dây tóc loại 110V – 50W mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh C để đèn sáng bình thường Độ lệch pha cường độ dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch lúc là: A π B π C π D π HD Để đèn sáng bình thường UR = 110 V −U π C  UC = U − U R2 = 110 V; tanϕ = = - = tan(- ).=> Đáp án B UR VD7 (CĐ 2012) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng cuộn cảm lần dung kháng tụ điện Tại thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu điện trở điện áp tức thời hai đầu tụ điện có giá trị tương ứng 60 V 20 V Khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch A 20 13 V B 10 13 V C 140 V D 20 V HD u = uR + uL + uC = 60 – 3.20 + 20 = 20; (u L uC ngược pha nên ngược dấu với nhau) =>Đáp án D VD8 (CĐ 2012) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện Biết điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở hai tụ điện 100V 100 V Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch điện áp hai tụ điện có độ lớn DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN A π HD tanϕ = B −UC =UR π 3  ϕ= - C π D π π π π ; ϕC = - ; ∆ϕ = ϕ - ϕC = Đáp án A VD9 (ĐH 2009) Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vôn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện đoạn mạch A π HD tanϕ = π B C π π D − U L − U C 2U C − U C π = = = tan Đáp án A UR UC VD10 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC điện áp xoay chiều u = U 0cosωt dòng điện chạy mạch i = I0cos(ωt + π ) Có thể kết luận xác điện trở R, cảm kháng ZL dung kháng ZC đoạn mạch HD: Đoạn mạch có i sớm pha u nên có tính dung kháng tức ZC > ZL Ta có tanϕ = Z L − ZC π = tan(- ) =  R = (ZC – ZL) R VD11 (ĐH 2010) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm H, đoạn mạch MB π có tụ điện có điện dung thay đổi Đặt điện áp u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB π so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Giá trị C1 8.10 −5 10 −5 4.10 −5 2.10 −5 A F B F C F D F π π π π Z 63π π HD ZL = ωL = 100 Ω; tanϕAM = L = = tan ; ϕ - ϕAM = (vì đoạn mạch AB có tụ điện R 180 lệch pha trể pha đoạn mạch AM) π 27π Z −Z =; tanϕ = L C1 = - 0,5 180 R 8.10 −5  ZC1 = ZL + 0,5R = 125 Ω  C1 = = F => Đáp án A ωZ C1 π  ϕ = ϕAM - VD12: Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1/2π H, R C L A B −4 M N trở cuộn tụ điện có điện dung C = 10 F điện trở R = 50Ω nối tiếp Điện π dây nhỏ không đáng kể Điện áp đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz có giá trị hiệu dụng U = 100V Tính độ lệch pha điện áp điểm A N điện áp điểm M B DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN A 3π B π C HD Độ lệch pha Độ lệch pha uMB π D - 3π ZL = => ϕuAN = π/4; R Z −Z i: tanϕuMB = L C = -∞ =>ϕuMB= -π/2 uAN i :tanϕuAN = ∆(ϕuAN/ϕuMB) = ∆ϕuAN - ϕuMB = π/4-(-π/2) = 3π/4 VD13: Đoạn mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp hình vẽ , biết R= 100W; UR =50V; UL=50V;UC=100V; f =50Hz a) L, C? b) ZAB? UAB? c) ϕuAN − ϕuMB ? Dựa vào giản đồ tìm UAB HD ur u r U 50 U Z 50 100 a) I = R = 100 = 0, A ;+ Z = I = 0, = 100Ω ; L = ω = 100π = π H U L uUr AN rI U 100 1 10 UR + Z = I = 0, = 200Ω ; C = ωZ = 100π.200 = 2π F ur U MB b) Z= R + ( Z − Z ) = 100 Ω ;U = I.Z = 50 V ur c) Giản đồ vectơ Z π ϕ góc lệch pha u so với I ;tan ϕ = = ⇒ ϕ = ; u trễ pha so U vớiCi góc л/2 (vì Z R R C L L N L A −4 C C 2 L B AB C AN M L π π π uAN sớm pha uMB góc: ϕ1 + = + = Dựa vào giản đồ ta có:NB = 2MN ϕ1 = π MB C >ZL) 3π nên tam giác ANB tam giác vuông cân A AB = AN VD14: Một điện trở R = 30 Ω cuộn dây mắc nối tiếp với thành đoạn mạch Khi đặt điện áp không đổi 24 V vào hai đầu đoạn mạch dòng điện qua có cường độ 0,6 A; đặt điện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch, dòng điện qua lệch pha 450 so với điện áp Tính độ tự cảm cuộn dây, tổng trở cuộn dây tổng trở đoạn mạch HD: Ta có: R + r = L= ZL U = 40 Ω  r = 10 Ω; = tanϕ =  ZL = R + r = 40 Ω I R+r ZL = 0,127 H; Zd = 2π f r + Z L2 = 41,2 Ω; Z = ( R + r ) + Z L2 = 40 Ω VD15: Đặt điện áp u = 200 cos(100πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN đoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM điện áp hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng lệch pha dụng hai đầu đoạn mạch AM HD: → → → 2π Tính điện áp hiệu → → Ta có: U AB = U AM + U MB  U 2AB = U 2AM + U 2MB + 2UAMUMBcos(U AM, U MB) → → Vì UAM = UMB (U AM ,U MB ) = 2π  U 2AB = U 2AM  UAM = UAB = 220 V VD16 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở R = 50 Ω nối tiếp với cuộn cảm có L = H, đoạn mạch MB có tụ điện π với điện dung thay đổi Đặt điện áp u = U 0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Điều chỉnh điện dung tụ đến giá trị C cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM Tính C1 HD: Ta có: ZL = ωL = 100 Ω Vì đoạn mạch AB có tụ điện nên điện áp u AB trể pha điện áp uAN π π  ϕAN = ϕAB + 2 π  tanϕAN = tan(ϕAB + ) = - cotanϕAB Z − Z C1 Z L  tanϕAB.tanϕAN = L = tanϕAB.(- cotanϕAB) = - R R R1 −5  ZC1 = Z + ZL = 125 Ω  C1 = ω Z = 8.10 F π C1 L  ϕAB - ϕAN = - VD17 (ĐH 2012) Đặt điện áp u = U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở 100 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đoạn mạch MB có tụ điện có điện dung áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha 10−4 F Biết điện 2π π so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB Giá trị L A H π B H π C H π D H π Z Z −Z = 200 Ω; tanϕ = L C ; tanϕAM = L ; ωC R R tan ϕ − tan ϕ π AM ϕ - ϕAM = - ; tan(ϕ - ϕAM) = + tan ϕ tan ϕ = - 3 AM Z L − ZC Z L − − RZ C R R  = =- Z − ZC Z L R + Z L2 − Z C Z L 1+ L R R HD ZC = DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN  Z 2L - ZCZL + R2 - RZ C =  Z 2L - 200ZL + 10000 = Z  ZL = 100 Ω  L = L = H => Đáp án C ω π VD18 (ĐH 2012) Đặt điện áp u = U0cosωt (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm tụ điện, cuộn cảm điện trở mắc nối tiếp Gọi M điểm nối tụ điện cuộn cảm Biết điện áp hiệu dụng hai đầu AM điện áp hiệu dụng hai đầu MB cường độ dòng điện đoạn mạch lệch pha π so với điện áp hai 12 đầu đoạn mạch Hệ số công suất đoạn mạch MB A B 0,26 C 0,50 D HD UAM = UMB  ZAM = ZMB  Z C2 = Z 2L + R2  ZC > ZL  ϕ < 0; cosϕMB = R R = Z ; Z L2 + R C Z π Z L − ZC Z = L - C = tanϕMB - cos ϕ = tan(- ) R 12 R R MB 1 − cos ϕ MB - cos ϕ = - 0,27 cos ϕ MB MB tanϕ =   1− cos ϕ MB = - 0,27cosϕMB  – cos2ϕMB = – 0,54cosϕMB + 0,07cos2ϕMB  cosϕMB(1,07cosϕMB – 0,54)  cosϕMB = 0,5 => Đáp án C BÀI TOÁN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ PHƯƠNG PHÁP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN → Căn vào điều kiện toán cho vẽ giãn đồ véc tơ cho đoạn mạch Có thể vẽ véc tơ tổng U cách áp dụng liên tiếp qui tắc hình bình hành Nhưng nên sử dụng cách vẽ thành hình đa giác thuận lợi Nếu giãn đồ có dạng hình học đặc biệt, ta dựa vào công thức hình học để giải tập cách ngắn gọn Z −Z - Độ lệch pha ϕ : tan ϕ = L C R - Biểu thức: Nếu i = Io cos ( ω t + ϕi ) Nếu u = Uo cos ( ω t + ϕu ) Giản đồ loại đoạn mạch Đoạn mạch Z R ϕ tan r Giản đồ U0 R vectơ ⇒ ⇒ u = Uo cos ( ω t + ϕi + ϕ ) i = Io cos ( ω t + ϕu − ϕ ) ZL ZC ∞ r I0 r U0 L r I0 −∞ r U 0C r I0 Đoạn mạch Z R + Z2L tan ϕ Giản đồ vectơ r U0 L ZL R ϕr Z L − ZC ZC R ±∞ - r U0 U0 R R + ZC2 r I0 r r U R I0 ϕ r U 0C r U0 r U0 r U0 L ϕ r I0 r U 0C * Phương pháp hình học ( Phương pháp giản đồ Fre-nen) + Vẽ giản đồ véc tơ, lấy trục dòng điện làm gốc Các véc tơ biểu diễn cácuurgiá trị hiệu dụng cực đại uur uur uur + Biểu diễn véc tơ U1 ;U ;U ; ;U n DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN ur uur uur uur Véc tơ tổng U = U1 + U + + U n + Gọi ϕ độ lệch pha u i ta có: tan ϕ = U1 sin ϕ1 + U sinϕ2 U1cosϕ1 + U cosϕ U N L A U c + A B O C U U U B Định lý hàm số asin Cosin C L AN b C B U U L+U i U R A + A B U R M a b a UC = = Sin¢ SinB SinC Cách vẽ giản đồ véc tơ + a2 = b2 + c2 - 2bccosA b2 = a2 + c2 - 2accosB c2 = a2 + b2 - 2abcosC *VÍ DỤ MINH HỌA VD1 (ĐH 2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử i + Biết điện áp đầu đoạn mạch AB lệch pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? A U = U 2R + U C2 + U 2L B U 2C = U 2R + U 2L + U C U 2L = U 2R + U C2 + U D U 2R = U C2 + U 2L + U HD Theo giản đồ véc tơ ta có: U 2RC = R 2R + U C2 ; U 2L = U 2RC + U2 = R 2R + U C2 + U2 =>Đáp án C VD2: Cho mạch điện hình vẽ Biết : U AM = 5(V ) ; U MB = 25(V ) ; U AB = 20 (V ) Hệ số công suất mạch có giá trị là: R M r, L A A B C D 2 HD Từ giản đồ véc tơ áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác AMB ta có: MB = AM + AB − AM AB cos ϕ => cos ϕ = B AM + AB − MB + 20 − 25 = = AM AB 2.5.20 2 => đáp án A DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 2 Ur UL A ϕ UR B UMB M CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN I VD3: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ: U AM = 36(V ) U MB = 40(V ) Và UAB=68(V) Ampe kế I=2(A) Tính công suất mạch ? R2;L R1 M A B A P=180(W) B P=120(W) C P=100(W) D P=50(W) R2 HD B Dùng định lý hàm số cos cho tam giác AMB ta có : MB = AM + AB − AM AB cos ϕ AM + AB − MB 68 + 36 − 40 = = 0,88 => cos ϕ = AM AB 2.68.36 => P = U I cos ϕ = 68.2.0,88 = 120(W ) A => Đáp án B ϕ U1 L U2 M I VD4 Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ Trong uAB = 50 cosωt (V) ;UAN = 50 V ; UC = 60 V Cuộn dây L cảm Xác định UL UR HD : Ta có: UAB = 50 V = UAN Giản đồ có dạng tam giác cân mà đáy UC Do ta có: UL = U = 30 V; UR = U AN − U L2 = 40 V C VD5; Cho đoạn mạch điện xoay chiều hình vẽ Trong UAB = 40 V; UAN = 30 V; UNB = 50 V Cuộn dây L cảm Xác định UR UC HD : 2 Vì U NB = U AB + U AN nên giản đồ tam giác ABN tam giác vuông A; ta có: 1 UAB.UAN = UL.UR 2  UR = U AB U AN = 24 V; UC = UL U AN − U R2 = 18 V VD6 Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ Cuộn dây L cảm Các điện áp hiệu dụng đo UAB = 180 V; UAN = 180 V; UNB = 180 V Xác định hệ số công suất đoạn mạch HD : UAB = UAN = UNB = 180V =>Giản đồ có dạng tam giác với U R đường cao cạnh đáy UC nên: → → cosϕ = cos( U AB ; U R ) = cos(- DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU π )= CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN VD7 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với điện trở R, biểu thức điện áp hai đầu mạch có dạng u = 300cos100πt (V) Đo điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây hai đầu điện trở giá trị 50 10 V 100 V, công suất tiêu thụ cuộn dây 100 W Tính điện trở độ tự cảm cuộn dây HD : Ta có: U = 150 V Dựa vào giản đồ véc tơ ta thấy: U − U d2 − U R2 U = U + U + 2UdURcosϕd  cosϕd = = 2U dU R d 2 R Pd = UdIcosϕd  I Zd = 10 Pd P = A; Rd = d2 = 25 Ω ; U d cosϕd I Ud = 25 10 Ω ; ZL = I Z d2 − R = 75 Ω  L = ZL = H ω 4π VD8 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp đầu đoạn mạch AB lệch pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? 2 2 2 2 A U = U R + U C + U L B U C = U R + U L + U 2 2 C U L = U R + U C + U 2 2 D U R = U C + U L + U HD : Theo giản đồ ta có: U 2L = U2 + U 2NB = U2 + U 2R + U C2 VD9; Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ Trong cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều uAB = U0cos(100πt + ϕ) ta có điện áp đoạn mạch AN MB uAN = 100 cos100πt (V) π uMB = 100 cos(100πt - ) (V) Tính U0 HD : Theo giản đồ ta có: U AN U MB 2 UL + UC = U AN = 200 V; UR = U + U = 50 V ; + U MB L C 2 2 2 U AN = U R + U L U MB = U R + U C  U 2MB - U 2AN = U C2 - U 2L = (UC + UL)(UC - UL) 2 U MB − U AN  UC – UL = = 100 V  UL – UC = - 100 V UC + U L U= U R2 + (U L − U C ) = 50 V  U0 = U = 50 14 V DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 10  Rx = Z MA = 150 Ω ZCx = 150 Ω VD6 Trong ba hộp đen X, Y, Z có ba linh kiện khác loại điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện Biết đặt vào hai đầu đoạn mạch MN điện áp u MN = 100 cos100πt (V) cường độ dòng điện chạy mạch i = cos100πt (A) điện áp hai đầu đoạn π mạch AB AN uAB = 100 cos100πt (V) uAN = 200cos(100πt - ) (V) Xác định loại linh kiện hộp đen trở kháng chúng U AB = 100 Ω Vì uAN I U π trể pha so với i nên đoạn mạch AN chứa R C tức hộp đen Z chứa tụ điện Z AN = AN I = 100 Ω  ZC = 100 Ω Vì u i pha nên đoạn mạch có cộng hưởng điện, X HD : Vì uAB pha với i nên hộp đen Y chứa điện trở R R = cuộn cảm ZL = ZC = 100 Ω VD7: Nhiều hộp khối giống nhau, người ta nối đoạn mạch gồm hộp khối mắc nối tiếp với điện trở R = 60Ω đoạn mạch đặt vào hiệu điện xoay chiều tần số 50Hz hiệu điện sớm pha 58 so với dòng điện mạch Hộp kín chứa tụ điện hay cuộn cảm Tính điện dung tụ độ tự cảm cuộn cảm Tính tổng trở mạch HD: 1) Tìm phần tử trong hộp đen Đoạn mạch gồm X R mắc nối tiếp Vì hiệu điện sớm pha cường độ dòng điện mạch nên mạch điện có tính chất cảm kháng Vậy hộp chứa cuộn cảm * Tìm L: Ta có: tgϕ = ZL = tg58 ≈ 1,6 R → ZL = 1,6.R = 1,6.60 = 96Ω DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 14 L= ZL 96 = ≈ 360.10-3(H) ω 2π.50 → L = 306 mH 2) Tổng trở mạch Z= R + Z2L ≈ 602 − 962 ≈ 113 (Ω) VD8: Một đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai phần tử X, Y mắc trên.Cường độ dao động mạch nhanh pha π/6 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch A B a) Hai phần tử phần từ số R, L, C? b) Biết biên độ hiệu điện cường độ dòng điện U = 40V I0 = 8,0 A, tần số dao động f = 50Hz Tính giá trị phần từ HD: Giả sử đoạn mạch có phần tử R  Như X ,Y hai phần từ L, C Gọi ϕ góc hợp với U ; I ( R=0) tgϕ = π ZL − Zc = ∞ = tg ⇒ vô lí R Theo đầu U trễ pha với i góc π/6→ mạch điện chắn có R (giả sử X R) → Y L C Do i sớm pha u => Y C ω = 2πf = 2π.50 = 100π (Rad/s); tgϕ = Mặt khác: Z = R + Z2C = ZC π = tg(− ) = − ⇒ ZC = R R U 40 = = ⇒R2 + Z2C = 25 I0 (1) (2) Thay (1) vào (2): 3ZC2 + Z2C= 25 ⇒ ZC = 2,5 (Ω) → R = 2,5 (Ω) Vậy: R = 2,5 1 4.10−3 = = (F) 3; C = ZC ω 2,5.100π π VD9: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ X hộp đen chứa phần tử R L 10 −3 C, biết uAB=100 sin 100wt (V); IA = (A), P = 100 (W), C = (F), i trễ pha uAB Tìm 3π cấu tạo X giá trị phần tử DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 15 HD Kết hợp giả thiết độ lệch pha u i mạch tiêu thụ điện suy hộp đen thoả mãn (e.1.1) Vậy hộp đen một cuộn dây có r ≠ Ta có: P = I2r → r = P 100 = = 50 ( Ω ) 2 I ( ) U AB Mặc khác: r + (ZL - Zc) = I2 2 U 2AB ⇒ ZL − ZC = I − r2 = 100 ( 2) − 50 => ZL = 80 ⇒ L = Z L = 80 = (H) ω 100π 5π VD10: Cho mạch điện hình vẽ hiệu điện hai đầu AB U = 100 sin (100πt) Tụ điện C = 10 F π A C B Hộp kín X chứa phần tử (R L) Dòng điện mạch sớm pha π/3 so với hiệu điện A - B 1) Hỏi hợp X chứa điện trở hay cuộn cảm Tính giá trị 2) Viết biểu thức dòng điện tức thời mạch 3) Mắc thêm vào mạch điện AB điện trở thấy công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Hỏi phải mắc điện trở Tính điện trở HD 1) i sớm pha π/3 so với hiệu điện nên mạch có tính chất dung kháng Mạch chứa C điện trở R Biểu diễn giản đồ vectơ: U C ; U L ; U (trục góc e) Theo giả thiết: tan ⇒R = π U = = ⇒ U = 3U R Uñ 100 = (Ω) ω.ZC 2) Viết biểu thức dao động mạch i = I0sin (100πt + ϕ) Tổng trở mạch: Z = DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU R + Z2C = 1002 200 + 1002 = (Ω) 3 CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 16 100 Cường độ dòng điện hiệu dung: I = 200 = 0,3 (4) => I0= I = 0,5 (A) => i = 0,5 sin (100πt + π/3) (A) 3) Công thức tính công suất: U R U R U = P = UIcos ϕAB = U = Z Z Z y y= (R * )2 + Z2C R* * Lại có R * R= Z2C R * Z2C R * = R* + Z2C R* Để Pmax → umin = Z2C = cost ⇒ ymin ⇒R* = ZC= 100 (Ω) R mạch có tính chất dung kháng.=> X chứa tụ điện C Biểu thức công suất mạch điện P = UI cosϕAB = U U R U 2R U = = Z AB Z AB Z AB y U = cost ⇒Pmax ⇔Ymin Z2AB R + Z2C Z2C Với y = = = R+ R R R Z2C Z2C Nhận xét: R = ZC = cost ⇒ ymin ⇔ K = R R Vậy Pmax R = ZC (1) Khi đó: I = A => ZAB = U 200 = (Ω) I 2002 ⇒R + ZC = (Ω) Từ (1) (2) 2 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ⇒R = ZC R = Zc = 100 (Ω) CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 18 1 10−6 = = →C = ωZC 50.2π.100 π (F) III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP Câu 1: Cho nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R 0, L0 C0 Lấy hộp mắc nối tiếp với điện trở R = 20 Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức dạng u = 200 cos 100πt (V) dòng điện mạch có biểu thức i = 2 sin(100πt + π / 2)(A) Phần tử hộp kín A L0 = 318mH B R0 = 80 Ω C C0 = 100 / πµF D R0 = 100 Ω Câu 2: Cho nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R 0, L0 C0 Lấy hộp mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có L = / π (H) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức dạng u = 200 cos 100πt (V) dòng điện mạch có biểu thức i = cos(100πt − π / 3)(A) Phần tử hộp kín A R0 = 100 3Ω B C0 = 100 / πµF C R0 = 100 / 3Ω D R0 = 100Ω Câu 3: Cho hộp kín gồm phần tử R 0, L0 C0 mắc nối tiếp Mắc hộp kín nối tiếp 103 µF Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu với tụ điện có điện dung C = 3π thức u = 120 cos(100πt + π / 4)(V) dòng điện mạch i = 2 cos 100πt (A) Các phần tử hộp kín A R0 = 60 2Ω , L0 = / π3 H B R0 = 30 2Ω , L0 = / π3 H C R0 = 30 2Ω , L0 = / π H D R0 = 30 2Ω , L0 = / π3 H Câu 4: Cho mạch gồm điện trở R cuộn dây cảm L mắc nối tiếp, L thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch U, tần số góc ω = 200(rad/s) Khi L = L1 = π /4(H) u lệch pha so với i góc ϕ1 L = L2 = 1/ π (H) u lệch pha so với i góc ϕ Biết ϕ1 + ϕ = 900 Giá trị điện trở R A 50 Ω B 65 Ω C 80 Ω D 100 Ω Câu 5: Cho hộp đen X có chứa phần tử R, L, C mắc nối tếp Mắc hộp đen nối tiếp với cuộn dây cảm có L = 318mH Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos(100 π t- π /3)(V) dòng điện chạy mạch có biểu thức i = cos(100 π t- π /3)(A) Xác định phần tử hộp X tính giá trị phần tử ? A R = 50 Ω ; C = 31,8 µ F B R = 100 Ω ; L = 31,8mH µ C R = 50 Ω ; L = 3,18 H D R = 50 Ω ; C = 318 µ F Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, tụ điện có điện dung C = 10-3/2 π F Đoạn mạch X chứa hai ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp Bỏ qua điện trở ampe kế dây nối Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos100 π t (V) ampe kế 0,8A hệ số công suất dòng điện mạch 0,6 Xác định phần tử chứa đoạn mạch X giá trị chúng A R0 = 150 Ω L0 = 2,2/ π H B R0 = 150 Ω C0 = 0,56.10-4/ π F C R0 = 50 Ω C0 = 0,56.10-3/ π F D A B DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 19 Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/ π (H), tụ có điện dung C = 2.10 -4/ π F Tần số dòng điện xoay chiều f = 50Hz Tính R để dòng điện xoay chiều mạch lệch pha π /6 với uAB: A 100/ Ω B 100 Ω C 50 Ω D 50/ Ω Câu 8: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp Trong X, Y R, L C Cho biết điện áp hai đầu đoạn mạch u = 200 cos100 π t(V) i = 2 cos(100 π t - π /6) (A) Cho biết X, Y phần tử tính giá trị phần tử đó? A R = 50 Ω L = 1/ π H B R = 50 Ω C = 100/ π µ F C R = 50 Ω L = 1/2 π H D R = 50 Ω L = 1/ π H Câu 9: Nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa phần tử R, L C Người ta lắp đoạn mạch gồm hộp mắc nối tiếp với điện trở 60 Ω Khi đặt đoạn mạch vào điện áp xoay chiều tần số 50 Hz hiệu điện trễ pha 42 so với dòng điện mạch Xác định phần tử hộp kín tính giá trị phần tử đó? A cuộn cảm có L = 2/ π (H) B tụ điện có C = 58,9 µ F C tụ điện có C = 5,89 µ F D tụ điện có C = 58,9 mF Câu 10: Ba linh kiện tụ điện, điện trở, cuộn dây đặt riêng biệt ba hộp kín có đánh số bên cách ngẫu nhiên số 1, 2, Tổng trở hộp dòng điện xoay chiều có tần số xác định 1k Ω Tổng trở hộp 1, mắc nối tiếp dòng điện xoay chiều Z 12 = k Ω Tổng trở hộp 2, mắc nối tiếp dòng điện xoay chiều Z23 = 0,5k Ω Từng hộp 1, 2, A C, R, cuộn dây B R, C, cuộn dây C C, cuộn dây, C D R, cuộn dây, C Câu 11: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X, đoạn mạch X chứa phần tử R0, L0 , C0 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = 120 cos100 π t(V) cường độ dòng điện qua cuộn dâylà i = 0,6 cos(100 π t - π /6)(A) Xác định phần tử ? A R0 = 173 Ω L0 = 31,8mH B R0 = 173 Ω C0 = 31,8mF C R0 = 17,3 Ω C0 = 31,8mF D R0 = 173 Ω C0 = 31,8 µ F Câu 12: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp Biết dung kháng Z C = 48 Ω Hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch U, tần số f Khi R = 36 Ω u lệch pha so với i góc ϕ1 R = 144 Ω u lệch pha so với i góc ϕ Biết ϕ1 + ϕ = 900 Cảm kháng mạch A 180 Ω B 120 Ω C 108 Ω D 54 Ω Câu 13: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp Cường độ dòng điện đoạn mạch nhanh pha π / so với điện áp hai đầu đoạn mạch, tần số f = 50Hz Biết U0 = 40 V I0 = 8A Xác định phần tử mạch tính giá trị phần tử đó? A R = 2,5 Ω C = 1,27mF B R = 2,5 Ω L = 318mH C R = 2,5 Ω C = 1,27 µ F D R = 2,5 Ω L = 3,18mH Câu 14: Đặt vào hài đầu đoạn mạch AB điện áp u = 100 cos(100 π t)(V), tụ điện có điện dung C = 10-4/ π (F) Hộp X chứa phần tử(điện trở cuộn dây cảm) i sớm pha uAB góc π /3 Hộp X chứa điện trở hay cuộn dây ? Giá trị điện trở độ tự cảm tương ứng ? C A B X A Hộp X chứa điện trở: R = 100 Ω B Hộp X chứa điện trở: R = 100/ Ω C R L C Hộp X chứa cuộn dây: L = / π (H) A B M DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU N CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 20 D Hộp X chứa cuộn dây: L = /2 π (H) Câu 15: Cho đoạn mạch hình vẽ R = 100 Ω , cuộn dây có L = 318mH điện trở không đáng kể, tụ điện có điện dung C = 15,9 µF Điện áp hai đầu đoạn mạch AB u = U cos100 π t(V) Độ lệch pha uAN uAB A 300 B 600 C 900 D 1200 Câu 16: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha hay trễ pha cường độ dòng điện phụ thuộc vào A ω,L,C B R,L,C C ω,R,L,C D ω,R Câu 17: Trong đoạn xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp với phần tử Y Biết X, Y ba phần tử R, C cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = U cos100 π t (V) hiệu điện hiệu dụng X Y U = UX ; U = U Y u nhanh pha i,Hãy cho biết X Y phần tử ? A Cuộn dây R B L C C C R D Cuộn dây C Câu 18: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm cuộn cảm L, nối tiếp với biến trở R Hiệu điện hai đầu mạch U AB ổn định, tần số f Ta thấy có giá trị biến trở R R2 làm độ lệch pha tương ứng u AB với dòng điện qua mạch ϕ1 ϕ2 Cho biết ϕ1 + ϕ2 = Độ tự cảm L cuộn dây xác định biểu thức: A L = B L = C L = D L = Câu 19: Hai cuộn dây (R1,L1) (R2,L2) mắc nối tiếp đặt vào hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U Gọi U1 U2 hiệu điện hiệu dụng tương ứng hai cuộn (R1,L1) (R2,L2) Điều kiện để U=U1+U2 L1 L2 L1 L2 A R = R B R = R C L1L2= R1R2 D L1+L2=R1+R2 2 Câu 20: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có UL = UR = UC/2 độ lệch pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch với dòng điện qua mạch A u nhanh pha π/4 so với i B u chậm pha π/4 so với i C u nhanh pha π/3 so với i D u chậm pha π/3 so với i Câu 21: Cho mạch điện hình vẽ hộp kín X gồm ba phần tử địên trở thuần, cuộn dây, tụ điện Khi đặt vào AB điện áp xoay chiều có UAB= 250V UAM= 150V UMB= 200V Hộp kín X là: A Cuộn dây cảm B Cuộn dây có điện trở khác không C Tụ điện D Điện trở Câu 22: Một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện C, hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 120 sin 100πt (V) , hiệu điện hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 120(V) nhanh pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Tìm hệ số công suất mạch ? A B C.1/2 D.0,8 Câu 23: Một tụ điện có dung kháng 30(Ω) Chọn cách ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện điện tử khác để đoạn mạch mà dòng điện qua trễ pha so với hiệu hai đầu mạch góc π A cuộn cảm có cảm kháng 60(Ω) B điện trở có độ lớn 30(Ω) C điện trở 15(Ω) cuộn cảm có cảm kháng 15(Ω) DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 21 D điện trở 30(Ω) cuộn cảm có cảm kháng 60(Ω) Câu 24: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm phần tử mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện mạch có biểu thức: u = 100 cos(100 π t - π /2)(V) i = 10 cos(100 π t - π /4)(A) Mạch điện gồm: A Hai phần tử R L B Hai phần tử R C C Hai phần tử L C D Tổng trở mạch 10 Ω Câu 25: Cho đoạn mạch R,L,C nối tiếp, C thay đổi Khi C 1= 2.10-4/π(F) C2 =104 /1,5.π(F) công suất mạch có trá trị Hỏi với giá trị C công suất mạch cực đại A 10-4/2π(F) B.10-4/π(F) C 2.10-4/3π(F) D 3.10-4/2π(F) Câu 26: Nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R 0, L0 C0 Lấy hộp mắc nối tiếp với điện trở có giá trị R = 60 Ω Khi đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = U cos 100πt (V) thấy điện áp hai đầu mạch điện sớm pha 580 so với cường độ dòng điện Hộp đen chứa phần tử giá trị bao nhiêu? A Tụ điện, C0 = 100 / πµF B Cuộn cảm, L0 = 306mH C Cuộn cảm, L0 = 3,06H D Cuộn cảm, L0 = 603mH Câu 27: Cho đoạn mạch hình vẽ Hộp đen X chứa ba phần tử R 0, L0 C0; R biến trở Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều có dạng u = 200 cos 100πt (V) Điều chỉnh R để Pmax cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A, biết cường độ dòng điện mạch sớm pha so với điện áp hai đầu mạch Xác định phần tử hộp X tính giá trị phần tử ? A Cuộn cảm, L0 = C Tụ điện, C0 = (H) π 10 (µF) π 10 −4 (µF) π A 10 (µF) D Tụ điện, C0 = π B Tụ điện, C0 = X R B Câu 28: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết cuộn dậy cảm L = 636mH, tụ điện có điện dung C = 31,8 µF , hộp đen X chứa phần tử R 0, L0 C0 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 cos 100πt (V) Biết cường độ dòng điện hiệu dụng mạch 2,8A, hệ số công suất mạch cos ϕ = Các phần tử X L A R0 = 50 Ω ; C0 = 318 µF B R0 = 50 Ω ; C0 = 31,8 µF A C B X µ F C R0 = 50 Ω ; L0 = 318mH D R0 = 100 Ω ; C0 = 318 Câu 29: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện AB hình vẽ điện áp u = 100 cos(100 π t) (V) Tụ điện C có điện dung 10 -4/ π F Hộp kín X chứa phần tử( điện C B X trở cuộn dây cảm ) Dòng điện xoay chiều mạch A sớm pha π /3 so với hiệu điện hai đầu mạch điện AB Hỏi hộp X chứa phần tử tìm giá trị phần tử ? A R0 = 75,7 Ω B L0 = 31,8mH C R0 = 57,7 Ω D R0 = 80 Ω -4 Câu 30: Đoạn mạch RLC nối tiếp R =150Ω, C=10 /3π(F) Biết hiệu điện hai đầu cuộn dây (thuần cảm) lệch pha 3π/4 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u = U0sin100πt(V) Tìm L ? A 1,5/π(H) B 1/π(H) C 1/2π(H) D 2/π(H) Câu 31: Cho đoạn mạch RL nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u = 100 sin 100πt (V) biểu thức dòng điện qua mạch i = 2 sin(100πt − π 6)(A) Tìm R, L ? A R = 25 (Ω), L = DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU (H) 4π B R = 25(Ω), L = (H) 4π CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 22 C R = 20(Ω), L = (H) 4π D R = 30(Ω), L = 0,4 (H) π Câu 32: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 100(V) Tìm UR biết ZL = R = 2ZC A 60(V) B 120(V) C 40(V) D 80(V) Câu 33: Cho A,M,B điểm liên tiếp đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, biết biểu thức hiệu điện đoạn AM, MB là: u AM = 40sin(ωt+π/6)(V); uMB = 50sin(ωt+π/2)(V) Xác định hiệu điện cực đại hai điểm A,B ? A 78,1(V) B.72,5(V) C.60,23(V) D.90(V) Câu34: Giữa hai đầu AB có nguồn điện xoay chiều Điện áp tức thời nguồn điện : u = 120cos100 π t(A) Mạch điện gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0,4 (H) mắc nối π 10 −3 tiếp với tụ điện điện dung C= (F) điện trở R Dòng điện mạch điện áp u π π lệch pha Điện trở R tổng trở Z nhận giá trị sau : A R = 30 Ω , Z = 60 Ω ; B R = 15 Ω , Z = 60 Ω ; C R = 30 Ω , Z = 30 Ω ; D R = 15 Ω , Z = 60 Ω Câu 35: Một đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện điện dung C mắc nối tiếp với điện trở R = 100 Ω Với giá trị C dòng điện lệch pha π ( rad) điện áp u? Biết tần số dòng điện f = 50 Hz A C = 10 −4 (F) π B C = 10 −4 (F) 2π C C = 10 −4 3π (F) D C = 10 −4 3π (F) Câu 36 Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh RLC Điện trở 10 Ω , cuộn dây cảm có độ tự cảm L = H , tụ điện C thay đổi Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp: 10π u = U cos100π t (V ) Để điện áp hai đầu đoạn mạch pha với điện áp hai đầu R giá trị C tụ điện A 10 µF π B 100 µF π C 1000 µF π D 50 µF π Câu 37: Chọn câu Một đoạn mạch gồm cuộn dây có cảm kháng 20Ω tụ điện có điện -4 4.10 dung C = π F mắc nối tiếp Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức ( i = 2cos 100πt + π ) (A) Để tổng trở mạch Z = ZL+ZC ta mắc thêm điện trở R có giá trị là: A 25Ω B 20 5Ω C 0Ω D 20Ω Câu 38: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết Z L = 20 Ω ; ZC = 125 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều A u = 200 cos 100πt (V) Điều chỉnh R để uAN uMB vuông pha, điện trở có giá trị A 100 Ω B 200 Ω C 50 Ω D 130 Ω DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU L C R M CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN B N 23 Câu 39: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết R = 100 Ω ; C = 100 / πµF Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 200 cos 100πt (V) Điều chỉnh L để uAN uMB lệch pha góc π / Độ tự cảm có giá trị A H π B H π C H π D L A C R M B N H 2π Câu 40: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện u = 100 cos ω t(V) Biết uRL sớm pha dòng điện qua mạch góc π /6(rad), uC u lệch pha π /6(rad) Hiệu điện hiệu dụng hai tụ A 200V B 100V C 100 V D 200/ V Câu 41: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 120 cos100 π t(V) cường độ dòng điện qua cuộn dây i = 0,6 cos(100 π t- π /6)(A) Tìm điện áp hiệu dụng UX hai đầu đoạn mạch X ? A 120V B 240V C 120 V D 60 V Câu 42: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 100 sin 100πt (V) Bỏ qua điện trở dây nối Biết cường độ dòng điện hiệu dụng (A) lệch pha π /3 so với điện áp đoạn mạch Giá trị R C 50 Ω; C = 50 Ω; C = C R = A R = 100 µF π 10−3 F 5π B R = 50 Ω ; C = D R = 50 Ω ; C = 10 −3 F 5π 100 µF π Câu 43: Một cuộn dây có điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện, đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng không đổi Khi hiệu điện hai đầu cuộn dây lệch pha π so với hiệu điện hai đầu mạch Biểu thức sau đúng: A R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = ZL(ZC – ZL) C R = ZL(ZC – ZL) D R = ZL(ZL – ZC) Câu 44: Cho mạch điện hình vẽ với UAB = 300(V), UNB = 140(V), dòng điện i trễ pha so với R L N C uAB góc ϕ (cosϕ = 0,8), cuộn dây cảm Vôn kế V giá B A trị: A 100(V) B 200(V) V C 300(V) D 400(V) Câu 45: Đoạn mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha hiệu điện hai đầu cuộn dây, Ud dòng điện π /3 Gọi hiệu điện hai đầu tụ điện U C, ta có UC = Ud Hệ số công suất mạch điện bằng: A 0,707 B 0,5 C 0,87 D 0,25 Câu 46: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với u AB = 200 cos100πt (V) Số hai vôn kế giá trị tức thời chúng lệch pha : 2π Các vôn kế giá trị sau R L C A A 100(V) C 300(V) DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU B 200(V) D 400(V) V1 B V2 CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 24 Câu 47: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp u AB = 170cos100πt(V) Hệ số công suất toàn mạch R dây C L N cảm cosϕ1 = 0,6 hệ số công suất đoạn mạch AN cosϕ2 =A0,8; cuộn Chọn B câu : V A UAN = 96(V) B UAN = 72(V) C UAN = 90(V) D UAN = 150(V) Câu 48: Cho mạch điện hình vẽ : L, R0 R0 = 50 3Ω , Z L = Z C = 50Ω ; uAM uMB lệch pha 750 C R A B Điện trở R có giá trị : M A 25 3Ω B 25Ω C 50Ω D 50 3Ω Câu 49: Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ : L C R Cuộn dây cảm có cảm kháng Z L = 80Ω Hệ số công suất đoạn MB hệ số công suất A M B đoạn mạch AB 0,6 Điện trở R có giá trị : A 100 Ω B 40 Ω C 30 Ω D 50 Ω Câu 50: Cho mạch điện xoay chiều RLC hình vẽ u AB = U cos 2πft (V ) Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 10 −3 H , tụ diện có C = F 3π 24π L R C A N B Hđt uNB uAB lệch pha 900 Tần số f dòng điện xoay chiều có giá trị là: A 60Hz B.100Hz C.400Hz D.800Hz Câu 51: Một đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện điện dung C mắc nối tiếp với điện trở R = 100 Ω Với giá trị C dòng điện lệch pha π ( rad) điện áp u? Biết tần số dòng điện f = 50 Hz A C = 10 −4 (F) π B C = 10 −4 (F) 2π C C = 10 −4 3π (F) D C = 10 −4 3π (F) Câu 52: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh ampe kế đo cường độ dòng điện mạch Cuộn dây có r = 10 Ω , L = H Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp dao 10π động điều hoà có giá trị hiệu dụng U = 50 V tần số f = 50 Hz.Khi điện dung tụ điện có giá trị C1 số ampe kế cực đại 1A Giá trị R C1 A R = 50Ω C1 = 2.10−3 F π −3 C R = 40Ω C1 = 2.10 F π B R = 50Ω C1 = 10−3 F π −3 D R = 40Ω C1 = 10 F π Câu 53: Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 50 Ω cuộn cảm L mắc nối tiếp Dòng điện xoay chiều mạch có giá trị hiệu dụng 0,5A, tần số 50Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu mạch 25 V Độ tự cảm L cuộn cảm A H 2π B H 2π C π H D H π Câu 54: Cho mạch mắc theo thứ tự RLC mắc nối tiếp, đặt hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ,biết R L không đổi cho C thay đổi Khi U C đạt giá trị cực đại hệ thức sau đúng: A U2Cmax= U2 + URL B UCmax = UR + UL DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 25 C UCmax = UL D UCmax = UR Câu 55: Một mạch R,L,C,mắc nối tiếp R= 120 Ω , L không đổi C thay đổi Đặt vào hai đầu mạch nguồn có U, f = 50Hz sau điều chỉnh C đến C = 40/ π µ F UCmax L có giá trị là: A 0,9/ π H B 1/ π H C 1,2/ π H D 1,4/ π H Câu 56: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có số f Biết cường độ dòng điện sớm pha π/4 so với hiệu điện Giá trị điện dung C tính theo độ tự cảm L, điện trở R tần số f là: 1 A C = π f (2π fL − R) B C = 2π f (2π fL − R) 1 C C = π f (2π fL + R) D C = 2π f (2π fL + R) Câu 57: Một đoạn mạch điện xoay chiều có dạng hình vẽ Biết hiệu điện u AE uEB lệch pha 900 Tìm mối liên hệ R,r,L,.C : A R = C.r.L B r =C R.L C L = C.R.r D C = L.R.r A C R E L, r B Câu 58: Một cuộn dây có độ tự cảm 10−3 H mắc nối tiếp với tụ điện C = F mắc vào 4π 3π điện áp xoay chiều tần số 50Hz Khi thay đổi tụ C tụ C2 thấy cường độ dòng điện qua mạch không thay đổi Điện dung tụ C2 A 10−3 F 4π B 10−4 F 2π C 10−3 F 2π D 2.10−3 F 3π Câu 59: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự L biến đổi đề ULmax Hệ thức đúng: A U = U 2R + U C2 + U 2L B U C2 = U R2 + U L2 + U C U 2L = U 2R + U C2 + U D U 2R = U C2 + U 2L + U Câu 60: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vôn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện đoạn mạch A π / B π / C π / D − π / Câu 61: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện lần điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với điện áp hai đầu đoạn mạch A B π/2 C -π/3 D 2π/3 Câu 62: Một điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C đặt vào hiệu điện xoay chieu có giá trị hiệu dụng 120V Hiệu điện cực đại hai tụ 60 V độ lệch pha cường độ dòng điện hiệu điện hai đầu đoạn mạch : A - π/3 B π/6 C π/3 D -π/6 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 26 Câu 63 Cho mạch R,L,C, với giá trị ban đầu cường độ mạch có giá trị I, dòng điện sớm pha π/3 so với hiệu điện thế, ta tăng L R lên hai lần, giảm C hai lần I độ lệch biến đối ? A I không đổi, độ lệch pha không đối B I giảm, độ lệch không đổi C I giảm lần, độ lệch pha không đổi D I độ lệch giảm Câu 64: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện u= U 0cos( ω t ) V cường độ dòng điện mạch có biểu thức i= I cos( ωt − π )A Quan hệ trở kháng đoạn mạch thoả mãn: ZC − Z L Z L − ZC 1 = = D R R 3 Câu 65: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R=30( Ω ) mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện xoay chiều u= U sin(100πt ) (V) Hiệu điện hiệu dụng hai π π đầu cuộn dây Ud = 60V Dòng điện mạch lệch pha so với u lệch pha so với ud Z L − ZC = R A B ZC − Z L = R C Hiệu điện hiệu dụng hai đầu mạch (U) có giá trị A 60 (V) B 120 (V) C 90 (V) D 60 (V) Câu 66: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 10( Ω ), cuộn dây cảm có độ tự 0.1 ( H ) tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện π π xoay chiều u= U cos(100πt ) (V) Dòng điện mạch lệch pha so với u Điện dung tụ cảm L= điện A 86,5 µF B 116,5 µF C 11,65 µF D 16,5 µF Câu 67: Một mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện có điện dung thay đổi mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức u = U cos ωt (V) Khi thay đổi điện dung tụ hiệu điện hai tụ đạt cực đại 2U Ta có quan hệ ZL R là: A ZL = R B ZL = 2R C ZL = R D ZL = 3R Câu 68: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có dung kháng Z C = 200Ω cuộn dây mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 cos(100πt + 120V sớm pha π )V thấy điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng π so với điện áp đặt vào mạch Công suất tiêu thụ cuộn dây A 72 W B 240W C 120W D 144W Câu 69: Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây cảm mắc nối tiếp với điện trở điện áp xoay chiều cảm kháng cuộn dây giá trị điện trở Pha dòng điện mạch so với pha điện áp hao đầu mạch π π C nhanh góc A nhanh góc π π D.chậm góc B.chậm góc Câu 70: cho mạch điện AB gồm tụ điện C điện trở R mắc nối tiếp cuộn dây cảm theo thứ tự.Biết R=100 , cuộn cảm có L=1/pi, tụ có C=10^DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 27 4/3pi Gọi M điểm nối điện trở tụ điện, N điểm nối điện trở cuộn dây Đặt vào hai đâu fđoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 50Hz U = 100 v Vào thời điểm điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AN 100can3 tăng điện áp tức thời hai đầu MB có giá trị A 100v B.100 V C 141,4V D 100 v Câu 71: Cho mạch AB gồm điện trở R nối tiếp với tụ C cuộn dây M điểm nối giữ điện trở R tụ, N nămg tụ cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số không thay đổi U=100căn3 V đo đc UMB=100 V, uAN lệch pha pi/2 uMB, đồng thời uAB lệch pha pi/3 với uAN Công suất tiêu thụ mạch 360W Nếu nối tắt đầu điện trở công suất tiêu thụ mạch là: A 540W B 360W C 180W D810W Câu 72: Cho đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB; đoạn AM gồm R nt với C MB gồm cuộn cảm có r Đặt vào đầu AB điện áp xoay chiều có Biết R=r=căn(L/C), tính hệ số công suất đoạn mạch A 0,5 B 0,866 C 0,755 D 0,8 1B 11 D 21 B 31A 41A 51D 61D 71B 2D 12B 22B 32A 42C 52D 62D 72 D 3D 13A 23D 33A 43B 53B 63B DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM 4D 5A 6D 7C 14D 15C 16A 17A 24B 25B 26B 27C 34C 35D 36C 37B 44D 45B 46B 47C 54A 55A 56D 57C 64A 65A 66B 67C 8C 18A 28B 38 C 48 C 58 C 68A 9B 19A 29C 39C 49C 59C 69D CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 10B 20B 30A 40A 50A 60A 70D 28 ... mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện. .. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vôn... A cuộn cảm có cảm kháng 60(Ω) B điện trở có độ lớn 30(Ω) C điện trở 15(Ω) cuộn cảm có cảm kháng 15(Ω) DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ ĐỘ LỆCH PHA – PP GIẢN ĐỒ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN 21 D điện trở 30(Ω)