LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHƯƠNG 3 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Để phát ra dòng xoay chiều có tần số 50Hz, vận tốc góc của rôto bằng Ví dụ 4: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục quay Δ với vận tốc 150 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng

CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU DẠNG 1: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU

* Mô tả bài toán: Thường yêu cầu tìm các đại lượng thường gặp như từ thông, cảm ứng từ, suất điện

động, số vòng dây cuốn, tần số, các giá trị hiệu dụng…

t NBS dt

: véc tơ cảm ứng từ của từ trường đều ( B vuông góc với trục quay Δ)

+ ω: vận tốc góc không đổi của khung (chọn gốc thời gian t = 0 lúc  n B

, = 00)

Các giá trị hiệu dụng:

2

;2

;2

0 0

E

U U

A  0,05sin(100t)(Wb) B  500sin(100t)(Wb)

C  0,05cos(100t)(Wb) D  500cos(100t)(Wb)

s rad f

Hz np

f

Wb NBS

0,

)/(1002

50

)(05,010.50.1,0.100

cos

4 0

t N

100sin10.2.100.150

Ví dụ 3: Máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là một nam châm điện có 10 cặp cực Để phát ra dòng

xoay chiều có tần số 50Hz, vận tốc góc của rôto bằng

Ví dụ 4: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục quay Δ với vận tốc 150 vòng/phút trong một từ trường

đều có cảm ứng từ B vuông góc trục quay của khung Từ thông cực đại gửi qua khung là Wb



10 Suất điện động hiệu dụng trong khung bằng

e

2252

50250

10.5

cos

0 0

Câu 1: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục đối xứng của nó với vận tốc góc f = 300 vòng/phút trong

một từ trường đều có cảm ứng từ B

 vuông góc với trục quay của khung lúc t = 0 Từ thông cực đại gởi qua khung

Câu 2: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm2, có N = 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ

3000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 T Suất điện động 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 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm2, 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

Câu 7: Một khung dây quay đều trong từ trường B

vuông góc với trục quay của khung với tốc độ n =

1800 vòng/ phút Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến n

 của mặt phẳng khung dây hợp với B

có hướng của B

Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây

2 40 cos(

10

2 40 cos(

10 5 ,

10

2 2 t V

2 40 cos(

10 5 ,

e  

Câu 9: Khung dây gồm N = 250 vòng quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 2.10-2T Vectơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay của khung Diện tích của mỗi vòng dây là S = 400cm2 Biên độ của suất điện động cảm ứng trong khung là E0 4 (V) 12,56(V) Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc pháp tuyến của khung song song và cùng chiều với B

Suất điện động cảm ứng ở thời điểm t s

40

1

Câu 10: Máy phát điện xoay chiều có 10 cặp cực, phần ứng gồm 10 cuộn dây mắc nối tiếp Từ thông cực

đại do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại

240sin

Câu 12: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng, diện tích mỗi vòng 220 cm2 Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/ giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong

một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B

vuông góc với trục quay và có độ lớn T



5

2 Suất điện động cực đại trong khung dây bằng:

A 110 2 V B 220 2 V C 110 V D 220 V

Câu 13: Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/giây quanh một trục cố định trong một từ trường đều Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222 V Cảm ứng từ có độ lớn bằng:

A 0,5 T B 0,6 T C 0,45 T D 0,4 T

Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp

Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 2 Từ thông V

cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là



5mWb Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là

A 71 vòng B 200 vòng C. 100 vòng D 400 vòng

Câu 15: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục cố định nằm trong mặt

phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e E t  V

I0  0 Giản đồ véctơ

I0  0 với ZL = ωL là cảm kháng UL

21

22

2

2 2

2 2

2 2

i U

u I

i U

u

I

i

L L

0 I

Công suất: P = 0

Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua

* Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là

22

2

2 2

2 2

2 2

i U

u I

i U

u

I

i

C C

Công suất: P = 0

Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn)

2.1 ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R

Ví dụ 1: Một điện trở R = 0,4 k được mắc vào mạch xoay chiều có hiệu điện thế

 V t

u200 2cos100 Biểu thức cường độ dòng điện i chạy qua điện trở là

A i0,5 2cos100t A B ) 

2100cos(

25,

C i0,5cos100t A D ) 

2100cos(

5,

Hướng dẫn:

Trên đoạn mạch chứa điện trở, hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i cùng pha nên biểu thức dòng điện

i qua điện trở có dạng: iI0 cos100t

2 200

0

Câu 2: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω có biểu thức i2cos(120t)(A), t tính

bằng giây (s) Nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở trong thời gian t = 2 phút là

A Q = 60 J B Q = 80 J C Q = 2400 J D Q = 4800 J

Câu 3: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t = 120s thì nhiệt lượng toả ra

trên điện trở là Q = 6000 J Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều này là

luận nào sau đây là không đúng ?

A Tần số của dòng điện là 50 Hz B Chu kì của dòng điện là 0,02 s

C Biên độ của dòng điện là 1 A D Cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2 A

Câu 6: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ( )

3100cos2

C bằng không D bằng cường độ hiệu dụng

Câu 7: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i2 2cos100t(A), t tính bằng

giây (s) Vào thời điểm t =

300

1

s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời bằng bao nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm ?

A 1,0 A và đang giảm B 1,0 A và đang tăng

C 2 và đang tăng D 2 và đang giảm

Câu 8: Giá trị của điện áp hiệu dụng trong mạng điện dân dụng ở nước ta

C thay đổi từ - 220 V đến + 220 V D thay đổi từ - 110 V đến + 110 V

Câu 9: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u110 2cos(100t)(V), t tính bằng giây (s)

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch này là

A 110 V B 110 2 V C 220 V D 220 2 V

Câu 10: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức iI0cos(100t0,5), t tính bằng giây (s) Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I 0 vào những thời điểm

A ( )

400

1

s và ( )400

Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần Gọi U là điện

áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch; i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch Hệ thức nào sau đây sai?

Câu 13: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω, nhiệt lượng toả ra trong 30 phút là 900kJ

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là

A I0 = 0,22A B I0 = 0,32A C I0 = 7,07A D. I0 = 10,0A

2.2 ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA CUỘN CẢM THUẦN L

Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L H



1

 một hiệu điện thế xoay chiều u141cos100t V Cường

độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là

A I = 1,41 A B I = 1,00 A C I = 2,00 A D I = 100

Hướng dẫn:

A Z

U I L

Z

V U

1.100

100141

(Cuộn dây thuần cảm không tiêu thụ công suất)

Ví dụ 3: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u t  V

vào hai đầu của một cuộn dây không

thuần cảm thấy dòng điện trong mạch có biểu thức i t  A

0

0

I

U Z

Độ lệch pha 𝜑 giữa u và i là

4126

Z r Z

0 0

2

1.100

2100

2

I I

L I Z I

U

V u

A tăng lên 2 lần B. tăng lên 4 lần C giảm đi 2 lần D giảm đi 4 lần

Câu 3: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = 1/π(H) một hiệu điện thế xoay chiều 220V – 50Hz Cường độ dòng

điện hiệu dụng qua cuộn cảm là

A I = 2,2A B I = 2,0A C I = 1,6A D I = 1,1A

Câu 4: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L 1(H)



 một hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cảm kháng của cuộn cảm là

A ZL = 200Ω B ZL = 100Ω C ZL = 50Ω D ZL = 25Ω

Câu 5: Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần

số 60Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12A Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều

có tần số 1000 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là



I

I U

U

0 0





I

I U

U

2 2

Câu 7: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3 A Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V; 0,5 A Cảm kháng của mạch có giá trị là

Câu 10: Một cuộn dây có điện trở thuần r, độ tự cảm L Mắc cuộn dây vào hiệu điện thế một chiều U =

10V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4A Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế xoay chiều

 V t

u100 2sin100 thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 1 A Độ tự cảm L của cuộn dây có giá trị

A. 0,308 H B 0,968 H C 0,488 H D 0,729 H

2.3 ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN C

Câu 1: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung

kháng của tụ điện

A tăng lên 2 lần B tăng lên 4 lần C giảm đi 2 lần D giảm đi 4 lần

Câu 2: Đặt vào hai đầu tụ điện 10 ( )

4

F C

 một hiệu điện thế xoay chiều u141cos100t V Cường

độ dòng điện qua tụ điện là

A I = 1,41 A B. I = 1,00 A C I = 2,00 A D I = 100

Câu 4: Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế xoay chiều 220V – 60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường

độ 0,5A Để dòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 8A thì tần số của dòng điện là

A 15Hz B 240Hz C 480Hz D. 960Hz

Câu 5: Đặt điện áp u U cos( t 0 )

4



   vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong

mạch là i = I0cos(t + i) Giá trị của i bằng

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều u 100 2cos  t V vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C

có ZC = R Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50 V và đang tăng thì điện áp tức thời trên tụ là

A -50 V B. 50 3V C 50 V D 50 3V

Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng

u = U0sin2πft (V) Tại thời điểm t1 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là (2 2A,60 6V) Tại thời điểm t2 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu điện thế 2 đầu đoạn mạch là (2 6A,60 2V) Dung kháng của tụ điện bằng

A 20 3. B 20 2 C.30 D 40

DẠNG 3: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C NỐI TIẾP

* Đoạn mạch RLC không phân nhánh

0 0 2 0 0

2 2

2 2

C L R C

L R C

R U

U U Z

Z Z U

U U R

Z

R

C L C

Công suất P = UIcosφ

Chú ý: Nếu trong đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp thì trong khí tính tổng trở hoặc độ lệch pha giữa u và i ta đặt R = R 1 + R 2 + …; Z L = Z L1 + Z L2 + …; Z C = Z C1 + Z C2 + … Nếu mạch không

 mắc nối tiếp với một tụ

điện có điện dung C F



4

10

4 

 và một điện trở R Cường độ dòng điện chạy qua mạch có phương trình

 A t

i2.cos100 Hiệu điện thế cực đại của đoạn mạch là 50 V Điện trở thuần R của mạch là

2510

.4.100

11

1010

1.100

/100

2 2

2 2

0 0

4

C L C

L

C

L

Z Z Z R Z

Z R Z

I

U

Z

C Z

L Z

s rad

;6100cos2

P i

3cos.4.100cos

32

Ví dụ 3: Mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp Hiệu điện thế ở hai đầu

mạch u50 2cos100t V Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là UL = 30 V và hai đầu tụ điện là UC = 60 V Hệ số công suất của mạch bằng

Hướng dẫn:

   

5

450

40cos

4060

30

2 2

2 2

2 2

V U

U U U

U U U U Z

Z R Z

R

C L R

C L R C

Hệ thức đúng là

A

u i

Câu 3: Giữa hai bản tụ điện có điện áp xoay chiều 220V - 50Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A

Để dòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 5A thì tần số của dòng điện là bao nhiêu?

Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều có tần số

50Hz Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có L = 1/π H Để hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là

A 125 Ω B 150 Ω C 75 Ω D 100 Ω

Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ Người ta đo được các hiệu điện thế UAM = 16 V, UMN =

20 V, UNB = 8 V Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là

Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều uU0cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100 , tụ điện có điện dung



4

10

F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được Để điện áp hai

đầu điện trở thuần trễ pha

C

4

1011

;2

;2

C

4

1011

;2

;2100

Câu 10: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở

thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25A; 0,5A; 0,2A Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A 0,3A B 0,2A C 0,15A D 0,05A

Câu 11: Đặt một điện áp xoay chiều u100 2cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Biết R = 50 , L =

H một hiệu điện thế 1 chiều 12 V thì cường

độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số

50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng

A 0,3 A B 0,4 A C. 0,24 A D 0,17 A

DẠNG 4: TÌM THỜI GIAN ĐÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KỲ, SỐ LẦN DÒNG ĐIỆN ĐỔI CHIỀU SAU MỘT KHOẢNG THỜI GIAN t

*Mô tả bài toán 1: Cho dòng điện xoay chiều iI0 costi Cần tìm số lần dòng điện đổi chiều sau một khoảng thời gian t nào đó

Phương pháp làm:

- Trung bình, trong mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần

- Tính số lần đổi chiều sau khoảng thời gian t: 2ft lần

- Nếu pha ban đầu

i  thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần

*Mô tả bài toán 2: Khi đặt điện áp uU0 costu vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u ≥ U 1 Cần tính thời gian đèn sáng (tối) trong một chu

0

1

U U

+ Tìm thời gian sáng trong

1

1

t T

+ Tìm thời gian sáng trong cả chu kỳ:

Trong một chu kỳ, dòng điện đổi chiều 2 lần

Vì tần số dòng điện là 50 Hz nên trong 1s sẽ có 50 chu kỳ xảy ra

=> số lần đổi chiều là 2.50 = 100 lần => chọn C

Ví dụ 2: Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị cực đại 127 V và tần

số 50 Hz Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u 90V Tính trung bình thời gian đèn sáng trong mỗi phút là

Hướng dẫn:

42

2127

90cos

, t tính bằng giây (s) Trong giây

đầu tiên tính từ 0 s, dòng điện xoay chiều này đổi chiều được mấy lần ?

A 314 lần B 50 lần C 100 lần D 200 lần

Câu 3: Một đèn làm việc dưới hiệu điện thế xoay chiều u220 2sin120t V Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi hiệu điện thế đặt vào đèn có u 155V Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng?

Câu 4: Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V và

tần số 50 Hz Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u 110 2V Tính trung bình, thời gian đèn sáng trong mỗi phút là

Câu 5: Người ta đặt vào hai đầu một đèn sợi đốt một hiệu điện thế 200 V, 50 Hz Biết rằng đèn chỉ sáng

khi hiệu điện thế tức thời hai đầu dây tóc là 100 2V Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tối là

Câu 6: Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz Nó chỉ sáng lên khi hiệu

điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu?

 với một tụ điện có điện

dung C có thể thay đổi được Mắc mạch trên vào hiệu điện thế u t  V

5 4



Hướng dẫn:

Do tổng trở của cuộn dây Z cd  r2 Z L2 const

nên hiệu điện thế trên hai đầu cuộn dây Ucd = I.Zcd chỉ đạt cực đại khi I = Imaz => trong mạch xảy ra cộng hưởng điện => ZC = ZL =>

L C

2

3.100

11

2 2



2

10

Câu 2: Một đoạn mạch gồm R = 50, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung

- Biên độ, tần số, pha ban đầu

- Viết i, u, uR, uL, uC, uRC, uRL,…ta tìm pha của i hoặc viết biể thức của i trước rồi sử dụng độ lệch pha giữa

U I I Z

U I

ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; ZL < ZC thì u chậm pha hơn i

Trường hợp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là uU0 cos(t)

+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u cùng pha với i

+ Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L: u sớm pha hơn i góc      

+ Nếu đoạn mạch có cả cuộn cảm thuần L, tụ điện C mà không có điện trở thuần R thì :

Ví dụ: Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp có biểu thức:

 V t

12100

U

I

t I

i

Z Z R Z

C Z

L Z

i

C L C

L

222100400

100cos

2100200

100100

20010

.9,15.100

11

100318,0.100

0 0

0

2 2

2 2

i

R

Z Z

u i i u

C L

6412

4

1100

200100tan

U i

U i

Câu 2: Một mạch điện chỉ có một phần tử (R hoặc L hoặc C) nhưng chưa biết rõ là gì? Nhưng qua khảo

sát thấy dòng điện trong mạch có biểu thức i = 2 cos( 100t + /6) A, còn hiệu điện thế có biểu thức là

u = 50 cos( 100t + 2/3) V Vậy đó là phần tử gì?

A R = 25 Ω B C =

5,2

103

F C L =



25,0

H D Đáp án khác

Câu 3: Một dòng điện xoay chiều qua một Ampe kế xoay chiều có số chỉ 4,6A Biết tần số dòng điện f =

60Hz và gốc thời gian t = 0 chọn sao cho dòng điện có giá trị lớn nhất Biểu thức dòng điện có dạng

2100cos6,

A Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u = 150 2 cos120πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

t

Câu 7: Đặt điện áp ( )

3100cos

2 

Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm

là 2 A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A

L

u i

u i





Câu 11: Một mạch điện RLC không phân nhánh có R = 100 ; L H

4100cos2

Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u100 2cos100t(V) Biết điện áp

ULC = 50V, dòng điện nhanh pha hơn điện áp Hãy tính L và viết biểu thức cường độ dòng điện i trong mạch

6100cos25,0

;318,

;159,

;636,

;159,

CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1 Công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch RLC

P = UIcosφ;

2

2 2

C

L Z Z R

U R

RI P









2 Đoạn mạch RLC có R, L, C thay đổi

* Khi R thay đổi:

R

Z Z R

U Z

Z R

U R

RI P

C L C

L

2 2

2 2

2 2

Z

U P

Z Z R

C L C

L

22

2

max 2

Z Z P R U R P Z

Z R

U R

RI

P

- Giải phương trình bậc 2 tìm nghiệm R Có 2 nghiệm R1, R2

- Theo định lý Viet ta có:  2

2 1 2 2

P

U R

- Theo Cosi:

2

1.R R

2 1

Z

U P

r Z Z R

C L C

2 2

C

L Z Z R

U R

Ví dụ 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R có thể thay đổi được mắc nối tiếp với cuộn dây (L,r) và tụ điện

có điện dung C Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u100 2cos100t V Khi R1 = 18 hoặc R2 = 32

 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau Công suất P của mạch ứng với hai giá trị điện trở đó

là

A 40 W B 120 W C 200 W D 300 W

Z Z P R U R P Z

Z R

U R

RI P

R R

U P P

U R

3218

1002

2 1

2 2

1,10

4 4

r H L

F C



 mắc nối tiếp Biểu thức hiệu

điện thế giữa hai đầu mạch u AB 50 2cos100t V Tính công suất của toàn mạch

225

502

2525

U P

A 150π rad/s B 50π rad/s C 100π rad/s D 120π rad/s

Câu 2: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch

RLC nối tiếp Biết cuộn cảm thuần có L H



6,0

 , tụ điện có điện dung C F

Câu 3: Cho đoạn mạch như hình vẽ:

Biết L H C F



10,

1  4

 , u AB 200cos100t V R bằng bao nhiêu để

công suất tỏa nhiệt trên R là lớn nhất Tính công suất đó

A 50;200W B 100;200W

C 50;100W D 100;100W

Câu 4: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh:

Cuộn dây có điện trở r15, độ tự cảm L H



5

1

 và một biến trở R mắc như hình vẽ Hiệu điện thế hai đầu mạch là: u80cos100t V Khi ta

dịch chuyển con chạy của biến trở công suất tỏa nhiệt trên mạch đạt giá trị

cực đại là

A 80W B 200W C 240W D 50W

Câu 5: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm và điện trở R thay đổi được Đặt vào hai đầu

đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200V Khi R = R1 và R = R2 thì mạch có cùng công suất Biết R1 + R2 = 100 Công suất của đoạn mạch khi R = R1 bằng

Câu 8: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc

hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V Biết quạt này có các giá trị định mức: 220 V – 88 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là với cos 0,8 Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng

A 180  B 354  C 361  D 267 

Câu 9: Đặt điện áp u150 2cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60

, cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng 250 W Nối hai bản tụ

điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể Khi đó, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50 3V Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng

A 60 3 B 30 3 C 15 3 D 45 3

Câu 10: Mắc vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số f thay đổi

được Khi tần số f1 = 60Hz, hệ số công suất đạt cực đại cos1 1 Khi tần số f2 = 120Hz, hệ số công suất

nhận giá trị

2

2cos2  Khi tần số f3 = 90Hz, hệ số công suất của mạch bằng

Câu 11: Đặt điện áp uU 2cos2ftvào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L

và tụ điện C mắc nối tiếp Biết U, R, L, C không đổi, f thay đổi được Khi tần số là 50 Hz thì dung kháng gấp 1,44 lần cảm kháng Để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì phải điều chỉnh tần số đến giá trị bao nhiêu?

A 72 Hz B 34,72 Hz C 60 Hz D 50 2Hz

Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ:

 V t

u AB 200cos100 , tụ có điện dung C  F

A 400W B 200W C 160W D 100W

Câu 15: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có (L, r) và

tụ điện có điện dung C Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là: u d t  V u C t  V

240,

6cos

DẠNG 1: ĐOẠN MẠCH R, L, C CÓ R THAY ĐỔI (đã gặp ở bài toán công suất)

* Biện luận công suất theo R (tìm R để P max , tìm P max )

+ Trường hợp cuộn dây thuần cảm

Ta có:

R

Z Z R

U Z

Z R

U R

RI

P

C L C

L

2 2

2 2

2 2

L C

L

Z Z R

Z Z R R

Z Z R

2 2

R

U Z Z

U P

Z Z R R

Z Z

R

C L C

L C

L

22

2 2

+ Khi

R

U Z Z

U P

Z Z

R

C L C

L

22

2 2

* Khi R = R 1 hoặc R = R 2 thì P có cùng giá trị P < P max

Z Z P R U R P Z

Z R

U R

P

U R

Z

U P

r Z Z

R

C L C

2 2

max

U r Z

Z r

U P

Z Z r R

C L R

2

2 2

2

max 2

(100cos2120