Tuyển tập dòng điện xoay chiều câu hỏi trắc nghiệm có đáp án

VŨ ĐÌNH HOÀNG http:// lophocthem.com ĐT: 01689.996.187 – Email: vuhoangbg@gmail.com Họ tên: Lớp: .Trường BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC, LUYỆN THI ĐẠI HỌC BẮC GIANG, 2015 CẤU TRÚC TÀI LIỆU CHUYÊN ĐỀ 4: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ1 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I KIẾN THỨC CHUNG: TÓM TẮT CÔNG THỨC II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP BÀI TOÁN1: SỰ TẠO THÀNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU BÀI TOÁN ĐOẠN MẠCH R,L,C CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ BÀI TOÁN 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C NỐI TIẾP BÀI TOÁN 4: TÌM THỜI GIAN ĐÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KÌ BÀI TOÁN 5: PP TÍCH PHÂN TÌM ĐIỆN LƯỢNG CHUYỂN QUA III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ 2: CỘNG HƯỞNG ĐIỆN - VIẾT BIỂU THỨC u,i I KIẾN THỨC CHUNG: TÓM TẮT CÔNG THỨC II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP BÀI TOÁN 1: HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG BÀI TOÁN : VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN, HIỆU ĐIỆN THẾ III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I KIẾN THỨC CHUNG: TÓM TẮT CÔNG THỨC VÍ DỤ MINH HỌA III ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ 4: MẠCH CÓ R, L, C, w, f THAY ĐỔI PHƯƠNG PHÁP CHUNG PHÂN DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP BÀI TOÁN 1: ĐOẠN MẠCH R,L,C CÓ R THAY ĐỔI BÀI TOÁN 2: BIỆN LUẬN L THAY ĐỔI BÀI TOÁN 3: BIỆN LUẬN KHI C THAY ĐỔI BÀI TOÁN 4: W, f THAY ĐỔI ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ 5: ĐỘ LỆCH PHA - PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ - BÀI TOÁN HỘP ĐEN BÀI TOÁN : LIÊN QUAN ĐỘ LỆCH PHA BÀI TOÁN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ BÀI TOÁN 3: HỘP ĐEN BÍ ẨN ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ MÁY ĐIỆN - MÁY BIẾN ÁP - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG I KIẾN THỨC CHUNG: TÓM TẮT CÔNG THỨC II: PHÂN DẠNG BÀI TẬP THƯỜNG GẶP BÀI TOÁN : CÁC LOẠI MÁY, ĐỘNG CƠ ĐIỆN BÀI TOÁN : MÁY BIẾN ÁP BÀI TOÁN : HAO PHÍ – TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG ĐI XA ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP: ĐÁP ÁN ĐỀ TRẮC NGHIỆM CHỦ ĐỀ 7: ÔN TẬP - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com CHỦ ĐỀ 7: ÔN TẬP - DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐỀ THI ĐAI HỌC + CAO ĐẲNG CÁC NĂM ĐH 2012 Câu 1: 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 3Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đoạn 10−4 π mạch MB có tụ điện có điện dung F Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha so với 2π điện áp hai đầu đoạn mạch AB Giá trị L 2 A H B H C H D H π Ta có : ZC = π π Giải π = 200Ω Cω Vì uAM sớm pha uAB : π nên (φAM – φAB) = tan ϕ AM − tan ϕ AB Mà: tan(φAM – φAB) = = + tan ϕ AM tan ϕ AB π Z L Z L − ZC − π R R = tan( ) = Z Z − ZC 1+ L L R R Thay giá trị R = 100 Ω ZC= 200Ω vào biểu thức ta suy ZL= 100Ω→ L= π H Câu ĐH 2012: Điện từ trạm phát điện đưa đến khu tái định cư đường dây truyền tải pha Cho biết, điện áp đầu truyền tăng từ U lên 2U số hộ dân trạm cung cấp đủ điện tăng từ 120 lên 144 Cho chi tính đến hao phí đường dây, công suất tiêu thụ điện hộ dân nhau, công suất trạm phát không đổi hệ số công suất trường hợp Nếu điện áp truyền 4U trạm phát huy cung cấp đủ điện cho A 168 hộ dân B 150 hộ dân C 504 hộ dân D 192 hộ dân Giải P2 U2 +Vậy tăng 2U hao phí giảm 4lần số hộ tăng thêm 144 – 120 = 24→ phần hao phí giảm vùa đủ ∆P 3∆P cung cấp cho 24 hộ tăng thêm tiêu thụ : ΔP = = 24.P1 → P1 = ΔP 4 96 +Khi tăng 4U hao phí giảm 16 lần số hộ tăng thêm n hộ → hao phí giảm lúc công suất ∆P 15 15 cung cấp cho n hô : ΔP = ΔP = n.P2 → P2 = ΔP công suất tiêu thụ hộ → 16 16 16.n 15 P1 = P2 → ΔP = ΔP → n = 30 96 16.n Vậy trạm cung cấp đủ điện cho : 120 + 30 = 150 hộ Câu 3: Từ trạm phát điện xoay chiều pha đặt vị trí M, điện truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km Biết đường dây có điện trở tổng cộng 80 Ω (coi dây tải điện đồng chất, có điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây) Do cố, đường dây bị rò điện điểm Q (hai dây tải điện bị nối tắt vật có điện trở có giá trị xác định R) Để xác định vị trí Q, trước tiên người ta ngắt đường dây khỏi máy phát tải tiêu thụ, sau dùng nguồn điện không đổi 12V, điện trở không đáng kể, nối vào hai đầu hai dây tải điện M Khi hai đầu dây N để hở cường độ dòng điện qua nguồn 0,40 A, hai đầu dây N nối tắt đoạn dây có điện trở không đáng kể cường độ dòng điện qua nguồn 0,42 A Khoảng cách MQ Ta có : công suất hao phí truyền tải ΔP = R http://lophocthem.com A 135 km B 167 km Phone: 01689.996.187 C 45 km vuhoangbg@gmail.com D 90 km Giải R2 R1 N Q M R + Khi hai đầu dây N hở mạch gồm R1 nối tiếp với R : I1= U 12 = = 0,4 R1 + R R1 + R → R1 = (30 – R) Mà ta có : R2 = 80 – R1= 80- (30 –R) = 50+R + Khi hai đầu dậy N nối tắt mạch gồm R1 nối tiếp (R2// R) R.R2 R.(50 + R ) → Rtm= R1+ = 30 – R+ R + R2 R + 50 + R 12 U → I2 = = = 0,42 →R = 10 R1= 20 R(50 + R) Rtm 30 − R + R + 50 Vì điện trở tỉ lệ với chiều dái nên Km chiều dài có điện trở là: R1 R 80 20 → MQ = MN = 180 = 45Km = MQ MN 80 80 Câu 4: Đặt điện áp u = U0 cosωt (V) (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện mắc nối tiếp Khi ω=ω0 cường độ dòng điện hiệu 5π dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im Khi ω = ω1 ω = ω2 cường độ dòng điện cực đại qua đoạn mạch Im Biết ω1 – ω2 = 200π rad/s Giá trị R A 150 Ω B 200 Ω C 160 Ω D 50 Ω Giải U Khi tần số ω0 mạch công hưởng nên: Im = R 1 Vì có hai giá trị ω mà cường độ không đổi nên : ω1.ω2 = → Lω2 = → ZL2= ZC1 LC Cω1 Mà I01 = U0 = Z U 2 = Im= U R R + ( Z L1 − Z C1 ) → 2R2 = R2 + (ZL1- ZC1)2 → R2 = (ZL1- ZL2)2 = L2(ω1- ω2)2 200π = 160Ω 5π Câu 5: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dòng điện tức thời đoạn mạch; u1, u2 u3 điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện; Z tổng trở đoạn mạch Hệ thức u u u A i = u3ωC B i = C i = D i = R ωL Z → R = L(ω1- ω2) = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Chỉ có đoạn mạch chứa điện trở tuân theo định luật ôm trường hợp → Chọn B Câu 6: Đặt điện áp u = 400cos100πt (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 400 V; thời điểm t + (s), cường độ dòng điện tức 400 thời qua đoạn mạch không giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch X A 400 W B 200 W C 160 W D 100 W Giải Công suất điện trở R : PR = R.I2 = 50.22= 200W 1 Vì lúc thời điểm t: u = U0 thời điểm t+ s = t+ T 400 U0 mà i=0 i lệch pha với u góc π/4 công suất mạch : P = U.I.cosφ = 200 2.cosπ/4 = 400W Vậy công suất mạch X PX = P – PR = 400 – 200 = 200W Câu 7: Các hạt nhân đơteri 12 H ; triti 13 H , heli 24 He có lượng liên kết 2,22 MeV; 8,49 MeV 28,16 MeV Các hạt nhân xếp theo thứ tự giảm dần độ bền vững hạt nhân B 12 H ; 13 H ; 24 He C 24 He ; 13 H ; 12 H D 13 H ; 24 He ; 12 H A 12 H ; 24 He ; 13 H Giải W 28,16 Tính lượng liên kết riêng: → WRhe= He = = 7,4 MeV A W W 8,49 2,22 WRH3= H = WRH2= H = = 2,83MeV = 1,11MeV A A Vậy He> H.3 > H.2 u = Câu 8: Đặt điện áp u = U0cos ω t (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 A π 12 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Hệ số công suất đoạn mạch MB B 0,26 C 0,50 2 D Giải + Theo đề ta có giản đồ vécto: + Từ hình vẽ ta có tứ giác OUMBUUAM hình bình hành mà có hai cạnh UMB = UAM nên hình thoi OU đường phân giác góc UMBOUAM nên : π π π 5π 5π π π φ = φMB + = − = →φMB = = 12 12 12 12 12 →cosφMB = cos π U MB UL φMB UR π/12 = 0,5 φ U U C = U AM Câu 9: Đặt điện áp u= 150 cos100π t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 60 Ω , cuộn dây (có điện trở thuần) tụ điện Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch 250 W Nối hai tụ http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com điện dây dẫn có điện trở không đáng kể Khi đó, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 50 V Dung kháng tụ điện có giá trị A 60 3Ω B 30 3Ω C 15 3Ω D 45 3Ω Giải Ud U UR I Dựa vào biểu đồ véc tơ tụ bị nối tắt áp dụng định lí cos ta có : 2 U + U R2 − U d2 150 + 50 − 50 3 U R + U r 50 + U r cosU0UR = cosφ = = = = = 2U U d U 150 2.150.50 UL UL π π → Ur= 25 φ = → MÀ tanφ= tan = = = →UL = 75 6 U R + U r 50 + 25 3 U R 50 U U 75 25 = = → ZL= L = = 30 r = r = = 30 R 60 I I 5 6 U Lúc đầu tụ C chưa bị nối tắt : P = (R+r) (R + r ) + (Z L − Z C ) Vì I = ↔250 = (60+25) 150 → ZC = 30 (60 + 25) + (30 − Z C ) Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos ω t (U0 không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi ω = ω cảm kháng dung kháng đoạn mạch Z1L Z1C Khi ω = ω đoạn mạch xảy tượng cộng hưởng Hệ thức Z Z Z Z A ω1 = ω2 1L B ω1 = ω2 1L C ω1 = ω2 1C D ω1 = ω2 1C Z1C Z1L Z1C Z1L Giải + Ta có: Khi tần số ω1 Z L1 Z L1 Lω1 = = LCω12 → ω12 = Z C1 Z C1 LC Cω1 tần số ω2 công hưởng nên : ω 22 = LC → ω1 Z L1 = ω2 Z C1 → ω1 = ω Z L1 Z L2 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu 11 Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A hệ số công suất động 0,8 Biết công suất hao phí động 11 W Hiệu suất động (tỉ số công suất hữu ích công suất tiêu thụ toàn phần) A 80% B 90% C 92,5% D 87,5 % Giải + Công suất toàn phần động cơ: P = U.Icoφ = 220.0,5.0,8 = 88W + Công suất có ích động cơ: PCI = P – PHP = 88 – 11 = 77W P 77 + Hiệu suất động : H = CI = = 87,5% P 88 Đh 2013 Câu 12: Đặt điện áp u = U cos ωt (V) (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C (thay đổi được) Khi C = C0 cường độ dòng điện π mạch sớm pha u ϕ1 ( < ϕ1 < ) điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 45V Khi C=3 C0 cường π độ dòng điện mạch trễ pha u ϕ2 = − ϕ1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 135V Giá trị U0 gần giá trị sau đây? A 95V B 75V C 64V D 130V Hướng dẫn giải: Ta có Ud1 = 45 (V) U Ud2 =135 V ⇒ d = ⇒ I2 = 3I1 ⇒ Z1 = 3Z2 ⇒ Z12 = 9Z22 U d1 Z Z L Z C1 R2 + (ZL – ZC1)2 = 9R2 + 9(ZL - C1 )2 ⇒ 2(R2 +ZL2 ) = ZLZC1 ⇒ R2 + ZL2 = R + Z L2 + Z C21 − Z L Z C1 Z C1 = Ud1 − (*) 2 R + ZL Z? Z Z L − C1 Z − ZC2 tanϕ1 = L = R R U d1 U Z = ⇒ U = Ud1 = Ud1 Z d1 Z1 Z d1 tanϕ1 = ϕ2 = π Z L − Z C1 ; R − ϕ1 ⇒ tanϕ1 tanϕ2 = -1 ( ϕ1 < 0) Z C1 Z L − Z C1 = -1 ⇒ (Z – Z )(Z - Z C1 ) = - R2 ⇒ R2 + Z – 4Z Z C1 + Z C1 = L C1 L L L R R 3 Z L Z C1 Z C1 Z C21 Z C21 5Z L Z C1 – 4ZL + =0 ⇒ =0 ⇒ 3 Z 5Z L = ⇒ ZC1 = 2,5ZL (**) ⇒ C1 2Z C1 ⇒ U = Ud1 − = Ud1 Z? ZL − Do U0 = U = 2Ud1 = 90V Chon A Câu 13: Đặt điện áp u = 120 cos 2πft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dụng C, với CR2 < 2L Khi f = f1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Khi f = f2 = f1 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Khi f = f3 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax Giá trị ULmax gần giá trị sau đây? http://lophocthem.com A 173 V Hướng dẫn giải: Ta có f1 = f2 = B 57 V 2π LC 2π LC 1− C 145 V vuhoangbg@gmail.com D 85 V R C 2U L U CMax = ; 2L R LC − R 2C URmax = U = 120V; f3 = Phone: 01689.996.187 f2 = U LMax = 2U L R C R C R LC − R 2C 1− 2L 2L ⇒ f3 f1 = f2 mà f2 = f1 ⇒ f3 = 2f1 hay fL = 2fC U UC Ta có ULmax = U2 + UC.ULmax ⇒ ( ) + =1 U L max U Lmax UC Z ω Mà = C = = ( )2 U Lmax Z Lmax ω3 LC ω3 2π LC − 2  U   ω2  f C2 U2 U2 + = hay + = ⇒ + ( )2 = ⇒ U Lmax = U ⇒     2 U L max f L U L max 2  U LMAX   ωL  120 = 138V Câu 14: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở 69,1 Ω , cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung 176,8 µF Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Biết rôto máy phát có hai cặp cực Khi rôto quay với tốc độ n1 = 1350 vòng/phút n = 1800 vòng/phút công suất tiêu thụ đoạn mạch AB Độ tự cảm L có giá trị gần giá trị sau đây? A 0,8 H B 0,7 H C 0,6 H D 0,2 H Hướng dẫn giải: ⇒ ULma x= ξ 21 ξ 22 ω12 ω 22 → L = 0,6H 2 R + ( Lω1 − ) R + ( Lω − ) ω1C ω C Câu 15: Đặt điện áp u = U0cosωt (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 L =L2; điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,52 rad 1,05 rad Khi L = L0; điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện ϕ Giá trị ϕ gần giá trị sau đây? A 1,57 rad B 0,83 rad C 0,26 rad D 0,41 rad Giải 1: R + Z C2 Z L1 Z L + Khi ULmax ZLo = (1) = Z L1 + Z L ZC Z − Zc R + Ta có ULmax thì: tan ϕ = Lo = (2) R Zc + Đặt: tan(0,52) = a tan(1,05) = b ta có: a.b = Z L1 − Zc  = a → Z L1 = a.R + Zc tan 0,52 = R + Ta có :  (3) tan 1,05 = Z L − Zc = b → Z = b.R + Zc L2  R Z12 = Z 22 → = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Thay (3) vào (1) đặt X = R/Zc ta có PT: (a+b)X3 – a.b.X2 – (a+b).X + = Vì a.b = nên PT có nghiệm: X = nên tan ϕ = =>φ=π/4= 0,7854rad Chọn B U Z L U RZ L Z U U cos ϕ Giải 2: U L = = = U cos ϕ L ⇒ L = 2 R ZL R R2 + (Z − Z ) R R2 + (Z − Z ) L C L C  U L U cos ϕ1 Z = R U ( cos ϕ1 + cos ϕ ) U U 1 U  L1 ) = U L max ⇒ ⇒ L + L = =UL( + = cos ϕ Z L1 Z L R Z L1 Z L Z L max R  U L = U cos ϕ  Z L R ( cos ϕ1 + cos ϕ ) => ϕ = 0,828rad ⇒ cos ϕ = R + Z C2 Giải 3: (Bài giải: Của thầy Trần Viết Thắng) UL = ULmax ZL = (*) ZC Z L21 Z L22 = => (R2 + ZC2)(ZL1 + ZL2) = 2ZL1Zl2ZC (**) 2 2 R + ( Z L1 − Z C ) R + (Z L − Z C ) 2Z L1 Z L 1 Từ (*) (**): ZL = hay + = (1) Z L1 + Z L Z L1 Z L2 ZL Z tanϕ1 tanϕ2 = Đặt X = C R Z L1 − Z C Z L1 Z C Z R tanϕ1 = = = L1 - X => = (2) R R R R Z L1 X + tan ϕ1 Z − ZC Z Z Z R tanϕ2 = L = L - C = L - X=> = (3) Z L2 X + tan ϕ R R R R UL1 = UL2 => R + Z C2 Z − ZC R2 R -> ZL – ZC = =>tanϕ = L = = ZC ZC ZC X R Z − ZC Z Z Z X R tanϕ = L = L - C = L - X => = = (4) R R R R ZL X + tan ϕ X +1 X + tan ϕ1 + tan ϕ 2X 1 Từ (1); (2); (3); (4) = + = 2 X + tan ϕ1 X + tan ϕ X +1 X + X (tan ϕ1 + tan ϕ ) + tan ϕ1 tan ϕ 2 X + tan ϕ1 + tan ϕ 2X -> = X(tanϕ1 + tanϕ2) = (tanϕ1 + tanϕ2) => X = X +1 X + X (tan ϕ1 + tan ϕ ) + 1 π Do tanϕ = = => ϕ = = 0,785 rad Chọn B X Giải 4: *Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng cuộn dây cảm Khi L = L0 ULmax Mối quan hệ ZL1, ZL2, ZC R : R + ZC2 2Z 1 ZL0 = + = = C U ⊥ U RC ZC ZL1 ZL2 ZL0 R + ZC Từ ZL = ( ) ( ⇒ ϕ = U, U R = U RC , U C ) *Độ lệch pha u i mạch: φ2 > φ1 → φ2 = 1,05 rad ≈ π/3; φ1 = 0,52 rad ≈ π/6 tan ϕ1 = ZL1 − ZC = ; R tan ϕ2 = ZL2 − ZC = R http://lophocthem.com Ta có hệ :  Z L1 = Z C + R   ZL2 = ZC + R  2Z C   Z + Z = R + Z2 L2 C  L1 Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com ZL1 + ZL2 2Z = C ZL1.ZL2 ZC + R → ↔ ( Z + R )  Z + R  = Z  Z + R  Z + R C C C  C C    3     ( ) 4R  2  4R  ↔ Z C2 + R  Z C +  = Z C + R Z C + 2Z C   3   3 → R = ZC ( U ⊥ U RC ⇒ tan ϕ = ) ( ) U L max − U C U R R = = = ↔ φ = π/4 UR U C ZC Giá trị φ gần giá trị ϕ = 0,83rad Giải 5:(Của thầy Nguyễn Xuân Tấn – THPT Lý Tự Trọng – Hà tĩnh) Z − ZC 0, 52.180 - Khi L = L1: ϕ1 = ≈ 300 → tan ϕ1 = L1 → ZL1 = R + ZC (1) 3,14 R - Khi L = L2 : Z − ZC 1, 05.180 → ZL2 = 3R + ZC ( ) ϕ2 = = 600 → tan ϕ2 = L2 R 3,14 U I Dựa vào gian đồ bên ta có: tan ϕ1 = 2R = = ( 3) I1 U1R I1 ϕ1 Theo đề U1L= U2L ; kết hợp (3) ⇒ Z2L= Z1L(4) ϕ2 Thay vào ta R = ZC Mà L = L0 ULmax,dựa vào giản đồ ULmax (URC┴ UAB )ta tan ϕ = U 2R U1LC U1R U 2LC U có: R 45.3,14 R (*) ⇒ tan ϕ = Z = → ϕ = 180 = 0, 785 C ZC I2 Câu 16: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy biến áp M1 điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp c máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp M1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp M2 để hở 12,5 V Khi nối hai đầu cuộn thứ cấp M2 với hai đầu cuộn thứ cấp M1 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp M2 để hở 50 V Bỏ qua hao phí M1 có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp A B 15 C D N2 U U = = (1) N '2 U '2 12,5 N '2 U U -MBA M2 đấu lần 2: = = (2) N U ''2 50 Giải 1: Theo đề:-MBA M2 đấu lần 1: − Τ (1) (2) => U2 =25V=U’1 -MBA M1: N1 U1 200 = = = Chọn C N '1 U '1 25 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com C= Hướng dẫn Ta có pha HĐT hai đầu mạch nhanh HĐT hai đầu tụ CĐDĐ; => HĐT hai đầu tụ chậm CĐDĐ ZC => ;nghỉa pha => xảy tượng cộng hưởng Khi ZL = F Câu10 Đặt điện áp u = U cos(ωt + φ) (V) vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, điện dung C thay đổi Khi điện dung có C = C1, đo điện áp hai đầu cuộn dây, tụ điện điện trở UL = 310V UC = UR = 155V Khi thay đổi C = C2 để UC2 = 155 cuộn dây 175,3V * 350,6V 120,5V 354,6V V điện áp hai đầu Hướng dẫn Câu11 Đặt điện áp u = U cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN NB mắc nối tiếp Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụ điện, điện dung C Đặt = R tần số góc ω Để điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc vào 2ω1 * ω1 Hướng dẫn UAN = IZAN = thuộc vào R Z - 2ZLZC = => ZC = 2ZL = => Để UAN không phụ = =1 http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu12 Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (U0 không đổi, tần số góc thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Điều chỉnh = đoạn mạch có tính cảm kháng, cường độ dòng điện hiệu dụng hệ số công suất đoạn mạch I1 k1 Sau đó, tăng tần số góc đến giá trị = cường độ dòng điện hiệu dụng hệ số công suất đoạn mạch I2 k2 Khi ta có I2 > I1 k2 > k1 I2 > I1 k2 < k1 * I2 < I1 k2 < k1 I2 < I1 k2 > k1 Hướng dẫn.Khi = 1; đoạn mạch có tính cảm kháng nên ZL1 > ZC1 => Khi tăng tần số góc đến giá trị = > ZL2 > ZL1 => ZC2 < ZC1 nên Z2 > Z1 I2 < I1 k1 = > k2 = Câu13 Đặt điện áp u = U0 cost (V) (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm H tụ điện mắc nối tiếp Khi = cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt cực đại Im Khi = = cường độ dòng điện cực đại qua đoạn mạch Im Biết – = 200 rad/s Giá trị R 150 200 *.160 50 Hướng dẫn Khi có cộng hưởng điện I = Imax = Im = I01 = I02 = Im = - = = = 12 => Z = ; => = C= = => Khi = => R = ZL – ZC = 1L - = (1 – 2) = 160 Câu14 Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u1 = U cos(100t + 1); u2 = U cos(120t + 2); u3 = U cos(110t + 3); vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp cường độ dòng điện đoạn mạch có biểu thức tương ứng là: i1 = I = I’ I= *.I < I’ ; i2 = i3 = So sánh I I’, ta có http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com I > I’ Hướng dẫn.Với = = I1 = I2 = I Có cộng hưởng khi: = nên I3 = I’ > I1 = I2 = I = 109,4 rad/s => Vì gần Câu15 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR2 < 2L Khi = = điện áp hiệu dụng hai tụ điện có giá trị Khi = điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt cực đại Hệ thức liên hệ 1, * Hướng dẫn.Khi L2 - + UC1 = UC2 => => = R2 + L2 - => Để UC = Ucmax = = (R2 + L2 - + + ) = (R2 + L2 - => ( - )(R2 - => hay = - = + ) = - ( - )L2 = ( - + = )= R2 + ) => - ( + ) http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu1 Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường độ dòng điện mạch i = I0cos(t + i); i * Hướng dẫn Với đoạn mạch xoay chiều có tụ điện = u - i = = => i = u + = + Câu2 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 40 tụ điện mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha điện mạch Dung kháng tụ so với cường độ dòng * Hướng dẫn.tan = tan(- ) = - = ZC = 40 Câu3 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 * http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Hướng dẫn tan = =- =- ;C=- ; = -C= Câu4 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 * Hướng dẫn tan = = = tan Câu5 Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1/2 H, tụ điện có điện dung C = điện trở R = 50 nối tiếp Điện trở cuộn 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 * - http://lophocthem.com Hướng dẫn.Độ lệch pha của 3/4 uMB uAN Phone: 01689.996.187 i :tanuAN = i: tanuMB = vuhoangbg@gmail.com = => => uAN = /4; Độ lệch pha = - =>uMB= -/2 => (uAN/uMB) = uAN - uMB = /4-(-/2) = Câu6 Đặt điện áp u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở 100 mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L Đoạn mạch MB có tụ điện có điện dung điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha AB Giá trị L Biết so với điện áp hai đầu đoạn mạch * Hướng dẫn ZC = =- = 200 ; tan = => ; tanAM = ; => - AM = - = = Z - 200ZL + 10000 = => ZL = 100 L = == ; tan( - AM) = => Z - ZCZL + R2 - H Câu7 Đặt điện áp u = U0cost (U0 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 áp hai đầu đoạn mạch Hệ số công suất đoạn mạch MB 0,26 so với điện http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com * 0,50 Hướng dẫn UAM = UMB ZAM = ZMB Z = Z + R2 ZC > ZL < 0; => cosMB = = ; => tan = = - = tanMB - = tan(- ) => - = - 0,27 => = - 0,27cosMB => – cos2MB = – 0,54cosMB + 0,07cos2MB => cosMB(1,07cosMB – 0,54) => cosMB = 0,5 Câu8 Cho mạch điện hình vẽ Biết : ; ; Hệ số công suất mạch có giá trị là: * Hướng dẫn.Từ giản đồ véc tơ áp dụng định lý hàm số cos cho tam giác AMB ta có: => => => Câu9 Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ: Ampe kế I=2(A) Tính công suất mạch ? P=180(W) Và UAB=68(V) http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com * P=120(W) P=100(W) P=50(W) Hướng dẫn Dùng định lý hàm số cos cho tam giác AMB ta có: => => => => => Câu10 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 so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? * Hướng dẫn Theo giản đồ ta có: U = U2 + U = U2 + U + U Câu11 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 mạch i = uMN = 100 cos100t (V) cường độ dòng điện chạy cos100t (A) điện áp hai đầu đoạn mạch AB AN uAB = 100 cos100t (V) uAN = 200cos(100t hộp đen XYZ trở kháng chúng ) (V) Xác định loại linh kiện thứ tự http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com R=100 ; Zc =200.; ZL =200 Zc =200 R=100 ;ZL =200 R=100 ; ZL =100 ; Zc =200 *.R=100 ; Zc =100.; ZL =100 Hướng dẫn.Vì uAB pha với i nên hộp đen Y chứa điện trở R R = 100 Vì uAN trể pha = so với i nên đoạn mạch AN chứa R C tức hộp đen Z chứa tụ điện ZAN = = 100 ZC = 100 Vì u i pha nên đoạn mạch có cộng hưởng điện, X cuộn cảm ZL = ZC = 100 Câu12 Cho đoạn mạch AB gồm hộp kín X chứa phần tử (cuộn dây cảm tụ điện) biến trở R hình vẽ Đặt vào đầu A, B Một hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V tần số 50Hz thay đổi giả thiết R để công suất đoạn mạng AB cực đại đó, cường độ dao động qua mạch có giá trị hiệu dụng A Biết cường độ dao động sớm pha hiệu điện Tính điện dung tụ điện độ tự cảm cuộn dây, bỏ qua điện trở dây nối L=1mH *.C=10-6/л F L=1/ л mH C=10-3/л F Hướng dẫn Đoạn mạch AB gồm điện trở X R phân tử X (L C) => Mặt khác : i sớm pha u => => mạch có tính chất dung kháng => => X chứa tụ điện C => Biểu thức công suất mạch điện => P = UI cosAB = U U = cost Pmax Ymin => Với y = => Nhận xét: R => http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com R = ZC => Vậy Pmax R = ZC (1) => Khi đó: I = A => ZAB = () => R2+ ZC2 = (F) ().(2) Từ (1) (2) R = Zc = 100 () =>C = http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu1 Một máy phát điện xoay chiều gồm có cặp cực, phần ứng gồm 22 cuộn dây mắc nối tiếp Từ thông cực đại phần cảm tạo qua cuộn dây có giá trị cực đại tốc 375 vòng/phút Suất điện động cực đại máy phát là: 110 V Wb Rôto quay với vận 110 V *.220 V 220 V Hướng dẫn.f = 220V = 50 Hz ; = f = 100 rad/s Eo = = 100 22 = Câu2.Hãy tìm kết Từ trường quay động không đồng ba pha có vận tốc quay 3000 vòng/phút Vậy giây từ trường quay vòng 60 vòng /giây 40 vòng /giây *.50vòng /giây 75 vòng /giây Hướng dẫn n = 3000 Vòng/phút = 3000 Vòng/60 giây = 50 vòng /giây Câu3 Máy phát pha mắc tần số dòng điện 50Hz, điện áp pha Up=220v tải mắc sao, Biết tải gồm R=6 , L1=2,55.10 Tải gồm R=6 F R=6 Dòng điện qua tải *.I1=22A; I2=18,3A; I3=34A I1=20A; I2=10A; I3=15A I1=18A; I2=20A; I3=16A I1=15A; I2=3A; I3=9A Hướng dẫn Z1=10 , I1= = , C2=306 F Tải gồm R=2,55.10 =22(A Z2=12 , I2= Z3=6,46 C3=306 , I3 = 34(A Câu4 Cường độ hiệu dụng dòng điện qua qua cuộn dây động có giá trị bao nhiêu: *.19,8A 27,63A 18,9A 8,9A Hướng dẫn Công suất tiêu thụ pha UpIcosφ ;Công suất tiêu thụ động P=3UpIcosφ => =>I= =18,9A http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu5 Một dòng xoay chiều pha mắc Tải gồm pha đối xứng mắc sao, biết điện áp pha Up=220v Trong pha tải gồm R=60 P= 800W P= 100W P= 827W *.P= 871,2W Hướng dẫn P=3.220.2,2.0,6=871,2W , L= (H) Công suất dòng pha là: ; ta có => cos = = =0,6 ; Câu6 Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam 10 cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút Suất điện động máy sinh có tần số *.50 Hz 100 Hz 120 Hz 60 Hz Hướng dẫn f = = 50 Hz Câu7 Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rôto quay với tốc độ 375 vòng/phút Tần số suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo 50 Hz Số cặp cực rôto 12 16 *.8 Hướng dẫn.f = p = Câu8 Một động điện không đồng sinh công học gấp 80 lần nhiệt lượng tỏa máy Hiệu suất động là? 80% 85% 90% *.98,77% Hướng dẫn.H = = 0,98765 = 98,77 % http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu9 Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút Máy phát điện xoay chiều thứ hai có cặp cực phải quay với tốc độ để tần số điện áp xoay chiều hai máy phát * 600 vòng/phút 750 vòng/phút 1200 vòng/phút 500 vòng/phút Hướng dẫn f = n’ = = 600 vòng/phút Câu10 Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ n vòng/phút cường độ hiệu dụng đoạn mạch A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vòng/phút cường độ hiệu dụng đoạn mạch với tốc độ 2n vòng/phút cảm kháng đoạn mạch AB A Nếu rôto máy quay 2R * R Hướng dẫn ZL1 = ; ZL2 = = 1; I2 = 9R2 + 9Z ZL1 = = 3ZL1; U1 = E1 = = ; => ZL3 = = = 2ZL1 = ; U2 = E2 = = =3 = 3U2; => I1 = => 3R2 + 27Z = Câu11 Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động không tải 105 V 630 V *.70 V Hướng dẫn U2 = U1 = 70 V http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Câu12 Một học sinh quấn máy biến áp với dự định số vòng dây cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây cuộn thứ cấp Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu số vòng dây Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp cuộn thứ cấp để hở cuộn sơ cấp Lúc đầu tỉ số điện áp 0,43 Sau quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây tỉ số điện áp 0,45 Bỏ qua hao phí máy biến áp Để máy biến áp dự định, học sinh phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp 40 vòng dây 84 vòng dây 100 vòng dây * 60 vòng dây HD = 0,43; = 0,45 => n = 0,5N1 – N2 – 24 = 60 = => N2 = 516;N1 = = 1200; = 0,5 Câu13 Khi truyền điện có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ công suất hao phí đường dây ∆P Để công suất hao phí đường dây (với n > 1), nơi phát điện người ta sử dụng máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp * n Hướng dẫn P = P2 ; = P2 = Câu14 Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Khi điện áp nhà máy điện 6kV hiệu suất truyền tải 73% Để hiệu suất truyền tải 97% điện áp nhà máy điện 36kV 2kV 54kV *.18kV http://lophocthem.com Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com Hướng dẫn Câu15 Từ trạm phát điện xoay chiều pha đặt vị trí M, điện truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km Biết đường dây có điện trở tổng cộng 80 (coi dây tải điện đồng chất, có điện trở tỉ lệ thuận với chiều dài dây) Do cố, đường dây bị rò điện điểm Q (hai dây tải điện bị nối tắt vật có điện trở có giá trị xác định R) Để xác định vị trí Q, trước tiên người ta ngắt đường dây khỏi máy phát tải tiêu thụ, sau dùng nguồn điện không đổi 12V, điện trở không đáng kể, nối vào hai đầu hai dây tải điện M Khi hai đầu dây N để hở cường độ dòng điện qua nguồn 0,40 A, hai đầu dây N nối tắt đoạn dây có điện trở không đáng kể cường độ dòng điện qua nguồn 0,42 A Khoảng cách MQ 135 km 167 km * 45 km • m = I1 x + R = = 30 => R = Hướng dẫn.Gọi x điện trở dây tải từ M đến Q => Ta có: 30 – x => Khi nối tắt hai đầu đầu dây N điện trở đường dây (x nối tiếp với (R song song với 80 – x) x + + x2 = = = => x + = => 110x – 2x2 + 2400 – 110x (110 – 2x) => – 7x2 + 16800 = 22000 – 400x 7x2 – 400x + 5200 = => x = 37 > 30 (loại) x = 20 => =>Khoảng cách MQ = 45 km ... đổi tần số dòng điện xoay chiều điện áp dòng điện xoay chiều C làm tăng cơng suất dòng điện xoay chiều chiều thành dòng điện chiều π D − B có khả biến đổi D biến đổi dòng điện xoay http://lophocthem.com... có dòng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay C Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thơng gồm ba dòng điện xoay chiều pha, lệch pha góc π D Khi cường độ dòng điện pha cực đại cường độ dòng điện. .. 440W B 220 W C 440 W D 220W Câu 77(ĐH – 2008): Đoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi dòng điện có tần số góc LC chạy qua