HOT Đề thi thử Vật lý THPT Quốc gia 2018 các Sở phần Điện xoay chiều (có lời giải chi tiết) Nguồn VẬT LÝ PHỔ THÔNG

Câu 1: (Minh Họa – 2018) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu, khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện đều bằng 40 V. Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C0 đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?A. 10 V.B. 12 V.C. 13 V.D. 11 V.Hướng dẫn:+ Khi C = C0 mạch xảy ra cộng hưởng và R = ZL = ZC, U = UR = 40 V. Mạch chỉ có C thay đổi, R = ZL → với mọi giá trị của C thì UR = UL. UC  UL  60+ Ta có: UC  UR  60↔ → 5U2  240U  2000  0 . U2  U  U 2  402U2  U  U 2  402RR RLC RRC→ Phương trình trên cho ta hai nghiệm UR = 37,3 V (ta không nhận nghiệm này vì sau khi xảy ra cộng hưởng, ta tiếp tục tăng ZC thì UC tăng, với UR = 37,3 V → UC = 22,7 V là vô lý) và UR = 10,7 V.Đáp án D Ghi chú:+ Điện áp hiệu dụng trên tụ điện: UC  UZC R2  Z2  U.1  2Z1 1 L Z2L Z → UCmax khi Z  Z R2  Z2L  Z CCR2> ZL (giá trị của dung kháng CC0ZLZLLđể mạch xảy ra cộng hưởng.+ Đồ thị UC theo ZC có dạng như hình vẽ.+ Từ đồ thị ta thấy rằng, khi mạch xảy ra cộng hưởng ZC = ZL thì tăng ZC (giảm C) sẽ làm UC tăng và ngược lại nếu ta giảm ZC (tăng C) sẽ làm UC giảm.Hướng dẫn: + Biểu diễn vecto các điện áp.Từ hình vẽ, ta có U nhỏ nhất khi U là đường cao của tam giác vuông.→ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác, ta có: 11U2U2 1↔U2 1302  1 1402U2 → Umin = 24 V. ANMBminminĐáp án DHướng dẫn:+ Từ đồ thị, ta thấy rằng dòng điện trong hai trường hợp là vuông pha nhauI01  4 A. 02 + Từ hình vẽ, ta thấy U0 Đáp án C 120 V. Hướng dẫn: + Ta thấy rằng điện áp trên điện trở sau khi ngắt tụ và ban đầu vuông pha nhau. Vì uR luôn vuông pha với uLC nên đầu mút của của URnhận U làm đường kính.+ Từ hình vẽ, ta có UL = U1R luôn nằm trên đường tròn Hệ số công suất cos   U2R  2 2 . U5Lưu ý, ở đây ta đã chuẩn hóa U1R = 1.Đáp án C Hướng dẫn:+ Từ đồ thị ta có cos R 4  2  4→ Z4L  ZC 2 16 . Hệ số công suất của mạch khi R  4 → cos  3 3 4 2  0,5  3   16 Đáp án DHướng dẫn:+ Cảm kháng của cuộn dây ZL = Lω = 60Ω.Từ đồ thị ta thấy rằng đồ thị công suất này ứng với trường hợp Rbt  ZL  R0  0 → R0 > 60 Ω (đỉnh của đồ thị nằm bên trái của trục OR. U2 R  R  1002 R + Tại R = 0. Ta có P 0 80 0  R2 125R  3600  0 . R  R0 2  602 R2  60200 → Phương trình trên cho hai nghiệm, dựa vào điều kiện R0 ta chọn nghiệm R0 = 80 Ω.Đáp án B Hướng dẫn:+ Từ đồ thị ta thấy rằng usớm pha hơn u một góc 0,5π → ZL ZC  ZL  1  ZL ZL  ZC  1 AN+ Để đơn giản, ta chuẩn hóa r  1 MB→ Z  2 R  rr2rr + Kết hợp với Z C  ZL   XLX24 X  2 U U 4r2  Z2  r2  Z  Z   3  X2 →  ANMBLCLX2+ Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB ZL  2  1X UMB  U  30 U  U→ U  24 5V Đáp án D Hướng dẫn:+ Từ đồ thị ta có T   4  1   2 → T  2.102 s. 10 Độ lệch pha giữa hai dao động           4  rad. uuRui3 3 + Công suất tiêu thụ của mạch P Đáp án D U2cosR   250 W. Hướng dẫn:

Vật lý Trang 1

2 cost V và u

u  30  40 2 cos t    V Điện áp hiệu dụng giữa



TUYỂN CHỌN ĐIỆN XOAY CHIỀU

NĂM 2018

CHỦ ĐỀ

cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được Ban đầu, khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở,

ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện đều bằng 40 V Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C0 đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 V Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

hai đầu AB có giá trị nhỏ nhất là





 2 

MB

AN

Câu 2: (Minh Họa – 2018) Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch AB

có sơ đồ như hình vẽ, trong đó L là cuộn cảm thuần và X là đoạn mạch điện

xoay chiều Khi đó điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và MB lần lượt là

Hướng dẫn:

+ Khi C = C0 mạch xảy ra cộng hưởng và R = ZL = ZC, U = UR = 40 V

Mạch chỉ có C thay đổi, R = ZL → với mọi giá trị của C thì UR = UL

UC  UL  60

+ Ta có:  ↔ UC  UR  60 → 5U2  240U  2000  0

U2  U  U 2

 402 

U2  U  U 2

 R L C  R R C

→ Phương trình trên cho ta hai nghiệm UR = 37,3 V (ta không nhận nghiệm này vì sau khi xảy ra cộng hưởng, ta tiếp tục tăng ZC thì UC tăng, với UR = 37,3 V → UC = 22,7 V là vô lý) và UR = 10,7 V

 Đáp án D

Ghi chú:

+ Điện áp hiệu dụng trên tụ điện:

UC  UZC 

R2  Z2 1 U  2Z 1 1 .

L

Z2 L

Z

→ UCmax khi Z  Z RL 2  Z  Z2

R2

> ZL (giá trị của dung kháng

C C0

Z L L ZL

để mạch xảy ra cộng hưởng

+ Đồ thị UC theo ZC có dạng như hình vẽ

+ Từ đồ thị ta thấy rằng, khi mạch xảy ra cộng hưởng ZC = ZL thì tăng ZC (giảm C) sẽ làm UC tăng và ngược lại nếu ta giảm ZC (tăng C) sẽ làm UC giảm

Hướng dẫn:

R2  Z L  Z C 2

U2  U2

3

2

2

5

2

2

1

5

I

Câu 3: (Minh Họa – 2018) Đặt điện áp xoay

chiều u  U0 cost   vào hai đầu đoạn mạch

AB gồm điện trở R = 24 Ω, tụ điện và cuộn cảm

thuần mắc nối tiếp (hình H1) Ban đầu khóa K

đóng, sau đó khóa K mở Hình H2 là đồ thị biểu

diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện i trong

đoạn mạch vào thời gian t Giá trị của U0 gần

nhất với giá trị nào sau đây?

+ Biểu diễn vecto các điện áp

Từ hình vẽ, ta có U nhỏ nhất khi U là đường cao của tam giác vuông

→ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác, ta có:

1  1

U2 U2  1 ↔

U2

1

302  401 2  1

U2 → Umin = 24 V

 Đáp án D

Hướng dẫn:

+ Từ đồ thị, ta thấy rằng dòng điện trong hai trường hợp là vuông pha nhau

I01  4

A



 02

+ Từ hình vẽ, ta thấy U0  





 Đáp án C

120 V

Hướng dẫn:

D

C

B

A

Câu 4: (Nguyễn Khuyến) Đặt điện áp xoay chiều

u  U0 cost   vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R,

cuộn cảm thuần L và tụ C mắc nối tiếp Đồ thị biểu diễn điện áp hai

đầu điện trở lúc đầu là uR, sau khi nối tắt tụ C là uR’ như hình vẽ Hệ

số công suất của mạch sau khi nối tắt tụ C là bao nhiêu?

4.242

 3.242

 3

Vật lý Trang 3

22 12

42  Z L  Z C 2

0

2

+ Ta thấy rằng điện áp trên điện trở sau khi ngắt tụ và ban đầu vuông pha nhau

Vì uR luôn vuông pha với uLC nên đầu mút của của UR

nhận U làm đường kính

+ Từ hình vẽ, ta có UL = U1R

luôn nằm trên đường tròn

Hệ số công suất cos   U2R  2  2

Lưu ý, ở đây ta đã chuẩn hóa U1R = 1

 Đáp án C

Hướng dẫn:

+ Từ đồ thị ta có cos R 4 

2 













4

→ Z

4

16

Hệ số công suất của mạch khi R  4 → cos  

3

3

 4 2  0,5



3   16

 

 Đáp án D

Hướng dẫn:

+ Cảm kháng của cuộn dây ZL = Lω = 60Ω

Từ đồ thị ta thấy rằng đồ thị công suất này ứng với trường hợp Rbt  ZL  R0  0 → R0 > 60 Ω (đỉnh của đồ thị nằm bên trái của trục OR

U2R  R  1002 R + Tại R = 0 Ta có P 0  80 0  R2 125R  3600  0

R  R02

 602

R2  602 0 0

→ Phương trình trên cho hai nghiệm, dựa vào điều kiện R0 ta chọn nghiệm R0 = 80 Ω

 Đáp án B

 Điện áp đặt vào hai đầu mạch luôn có giá trị hiệu dụng 100 V và tần số

góc 100π rad/s Hình bên là đường biểu diễn sự phụ thuộc của công suất

tiêu thụ của mạch khi cho R thay đổi Giá trị của R0 là

biến trở R, cuộn dây có điện trở hoạt động R0 và độ tự cảm L  0, 6 H

Câu 6: (Nguyễn Khuyến) Cho đoạn mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm:

(với U và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện

trở thuần R, cuộn dây không thuần cảm (có điện trở r), tụ điện, theo

thứ tự đó Biết R = r Gọ M là điểm nối giữa R và cuộn dây, N là điểm

nối giữa cuộn dây và tụ điện Đồ thị biểu diễn điện áp uAN và uMB như

hình vẽ bên Giá trị của U gần nhất với giá trị nào sau đây?

3 Ω

3

R Hệ số công suất của mạch khi R  4

B 0,59

D 0,5

A 0,71

C 0,87

(U0, f không đổi) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp trong

đó R thay đổi được Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc hệ số công suất theo

2 5

2 2

đoạn mạch chứa X và Y một điện áp xoay chiều u = U0cosωt không

đổi thì đồ thị điện áp tức thời (dạng hình sin) của đoạn mạch X đường

nét đứt và đoạn mạch Y đường nét liền như trên hình vẽ Nếu thay

đoạn mạch Y bằng đoạn mạch Z gồm cuộn dây không thuần cảm có

điện trở r  20 3 Ω nối tiếp với tụ điện thì hệ số công suất của đoạn

mạch Z là 0,5 (biết hộp Z có tính dung kháng) Công suất tiêu thụ của

đoạn mạch lúc này gần giá trị nào nhất sau đây?



3 3

Hướng dẫn:

+ Từ đồ thị ta thấy rằng u sớm pha hơn u một góc 0,5π → ZL ZC  ZL  1  ZL ZL  ZC  1

AN

+ Để đơn giản, ta chuẩn hóa r  1 MB

+ Kết hợp với



Z C  ZL  X L

X

U  U  4r2  Z2  r2  Z  Z  3   X2 → 



X2 + Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB



ZL

 2  1

X

 Đáp án D

Hướng dẫn:

+ Từ đồ thị ta có T    4  1 

  2 → T  2.10 2

s

 10

Độ lệch pha giữa hai dao động            4



 

rad

+ Công suất tiêu thụ của mạch P 

 Đáp án D

U2

cos

R

 

  250 W

Hướng dẫn:



0

thuần cảm có độ tự cảm L  0, 4 H mắc nối tiếp Mắc vào hai đầu

Câu 9: (Quãng Xương) Một đoạn mạch X gồm các phần tử điện trở

R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp Mắc nối tiếp đoạn

mạch X với đoạn mạch Y gồm điện trở thuần R0 = 30 Ω và cuộn

Câu 8: (Nguyễn Khuyến) Đoạn mạch điện AB gồm điện trở

R  40 , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có

điện dung C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện

áp xoay chiều ổn định Đồ thị biểu diễn điện áp hai đầu mạch

AB và hai đầu điện trở R như hình vẽ Công suất tiêu thụ của

đoạn mạch AB bằng

r2  Z L  Z C 2

R  r2

 Z L  Z C 2

12  22

22  22

2

2

Vật lý Trang 5

3

 62,5 2 2

Câu 11: (Trần Hưng Đạo) Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào

hai đầu đoạn mạch AB gồm: đoạn AM chứa điện trở thuần R = 90 Ω và

tụ điện C = 35,4 μF; đoạn MB là hộp kín X chứa hai trong ba phần tử

mắc nối tiếp ( điện trở thần R0, cuộn cảm thần L0, tụ điện C0) Đồ thị

biểu diễn sự phụ thuộc vào thời gian của uAM và uMB như hình vẽ (chú ý:

A R0 = 160 Ω, L0 = 156 mH

B R0 = 30 Ω, L0 = 95,4 mH

C R0 = 30 Ω, L0 = 106 mH

D R0 = 30 Ω, L0 = 61,3 mH



L

+ Từ đồ thị, ta thấy rằng hai điện áp cùng pha với nhau

→ u = uX + uY = 125cos(100πt) V

+ tan   tan   ZL  4 → cos X  0,6

R 3



  530

Tổng trở của đoạn mạch X: Z  UX  UX  75 Ω → R = ZXcosφX = 45 Ω

+ Tổng trở của mạch Z: Z

X

I UY

ZY

 r  40 Ω

Z

cos 

Từ hình vẽ ta có Z  Z2  Z2  2Z Z cos   80 Ω

U2

→ Công suất tiêu thụ trên mạch P Z R  r 

80  45  20 3  100 W

 Đáp án B

Hướng dẫn:

+ Khi nối tắt tụ điện áp hiệu dụng trên điện trở bằng điện áp hiệu dụng trên

cuộn dây

→ R2  r2  Z2

+ Từ hình vẽ, ta có

Ω

ZL  3r → Zd  2r  60 Ω → r = 30 Ω và ZL  30 + Công suất tiêu thụ của mạch khi chưa nối tắt tụ điện

U2R  r

P 2 2  250  15022 60  30

2 → ZC  30

R  r ZL  ZC

Ω

60  30  ZL  ZC

 Đáp án B

Hướng dẫn:

 u 2

 u 2

 90 3 2

 30 2

Tại thời điểm t = 0, xét tỉ số AM   MB        1 → điện áp tức thời trên đoạn mạch MB sớm

 U0AM   UMB   180   60 

pha 0,5π so với điện áp tức thơi trên đoạn AM

thuần 60 Ω, cuộn dây (có điện trở thuần) avf tụ điện Công suất tiêu thụ điện 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 3 V Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng

3

3

Z

Điều này chỉ xảy ra khi X chứa hai phần tử là R0 và L0

Ta có tan    ZC  1 →   

 

AM

Vậy tan MB 1→ R0  ZL0

Mặc khác U  3U → Z  ZAM 

→ R0  30

ZL L L  95,5 mH



ZL  30 0

 Đáp án B

Hướng dẫn:

+ Biễu diễn vecto các điện áp

→ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông, ta có:

1  1

U2 U2  1 → UR = 240 V

U2

 Đáp án A

Hướng dẫn:

+ Mối liên hệ giữa φ và Z : tan    ZC

C

Từ đồ thị ta thấy, khi ZC 10

 Đáp án C

R

Ω thì 300 Thay vào biểu thức trên, ta tìm được R = 30 Ω

Câu 12: (Thăng Long) Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B,

giữa hai điểm A và M chỉ có cuộn cảm thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm N và B chỉ có

tụ điện Điện áp hiệu dụng giữa hai điểm A và N là 400 V và điện áp hiệu dụng hai điểm M và B là 300 V Điện áp tức thời trên đoạn AN và trên đoạn MB lệch pha nhau 900 Điện áp hiệu dụng trên R là:

Câu 13: (Bắc Yên Thành) Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc ω

vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và tụ điện C thay

đổi được Gọi i là cường độ dòng điện trong mạch, φ là độ lệch pha

giữa u và i Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của φ theo ZC

Giá trị của R là

902  1

35, 4.106.100 30 2 Ω

3

0

Vật lý Trang 7

103 3

F, mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos100t (U không

thay đổi) vào hai đầu A, B Thay đổi giá trị biến trở R ta thu được đồ thị

phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch vào giá trị R theo đường (1)

Nối tắt cuộn dây và tiếp tục thay đổi R ta thu được đồ thị (2) biểu diễn sự

phụ thuộc của công suất trên mạch vào giá trị R Điện trở thuần của cuộn

dây là

A 10 Ω

C 30 Ω

0, 6 dây không thuần cảm với độ tự cảm L 

 H, và tụ có điện dung

C

X

3

Hướng dẫn:

Ta có P1  U2R  r

R  r ZL  ZC

+ Dạng đồ thị cho thấy rằng r  ZL  ZC

U2R

P2 

R2  Z2

 30 Ω

P1 R  0  P2R 10 r

r2  302  10

102  302 → r = 90 Ω

 Đáp án B

Hướng dẫn:

+ Biễu diễn vecto các điện áp (giả sử X có tính dung kháng)

+ Từ hình vẽ ta có UAM

trong tam giác:

lệch pha 300

so với U → Áp dụng định lý hàm cos

U  U2  U2  2U U cos300 100 V

+ Dễ thấy rằng với các giá trị U = 200 V, UX = 100 V và UAM 100 3 V

→ UAM vuông pha với U từ đó ta tìm được X chậm pha hơn i một góc 300

→ cos x 

2

 Đáp án A

Hướng dẫn:

+ Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng trên C là cực đại → khi đó u vuông pha với uAM

B 90 Ω

D 80,33 Ω

Câu 14: (Bắc Yên Thành) Cho đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn

B 1

2

D 0

1

2

A

Câu 16: (Yên Định) Một mạch điện xoay chiều AB gồm một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L,

một tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp theo đúng thứ tự Điểm M nằm giữa cuộn cảm và tụ điện Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u  U 2 cos t  V, R, L, U, ω có giá trị không đổi Điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là 150 V, trong điều kiện này, khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB là 150 6 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM là 50 6 V Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB là :

vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ Điện áp hai đầu đoạn mạch AB

sớm pha 300

so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch, điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha 600

so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch

Tổng trở đoạn mạch AB và AM lần lượt là 200 Ω và 100 3 Ω Hệ số công

suất của đoạn mạch X là

3

2

đầu cuộn dây và dòng điện là  Gọi điện áp giữa hai đầu tụ điện là UC, ta có U  3U . Hệ số công suất của mạch

2

2

điện là:

2

3

3

r2  Z L  Z C 2

220 2

202  80  602

3

 U2 U2

 u 2

 u 

RL

150 6 2 1  50 6 2 1  1



U   

U

  1  U2

U2

Ta có:  0   0RL    0 0RL → U = 300 V

 1 1 1  1  1 1

U2 U2 150 2 2

 0 0RL 0R 

 Đáp án D

Hướng dẫn:

+ Hiệu suất truyền tải điện năng H  P  P  1 P

→ P1  0,9P1  90P0

→ 0,9P1  90P0 (1)

P P P  0,8P  90  n P 0,8P  90  n P

Trong đó P1, P2 lần lượt là công suất truyền đi khi trước và sau khi nhập thêm n máy và P0 là công suất tiêu thụ mỗi máy

P2R P  P 2

1  H P P 1  0,9 1 + Mặc khác P  → 1  1



U P2  P2  1  H2 P2 P2 1 0, 2 2

→ Thay vào (1), ta tìm được n = 70

 Đáp án B

Hướng dẫn:

+ Điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha  so với dòng điện → tan   tan     ZL 



  

 → Z  3r

3

Để đơn giản, ta chuẩn hóa r = 1 → ZL  3

  r + Kết hợp với U  3U  Z  3 r2  Z2   2

→ Hệ số công suất của mạch cos   r

 Đáp án B



12  

1

3  2 3 2

 1

2

Hướng dẫn:

+ Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch là ZL = 80 Ω, ZC = 60 Ω

→ Cường độ dòng điện cực đại trong mạch I  U0   11A → U = 220 V, U = 880 V

0

+ Điện áp giữa hai đầu điện trở và cuộn dây luôn vuông pha nhau → ta có hệ thức độc lập thời gian

103 6 F Khi điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở bằng



132 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn là

0,8 cuộn cảm thuần có độ tự cảm H và tụ điện có điện dung

D 1

4

C

B 1

2

D

C

3

Câu 18: (Sở Hưng Yên) Đoạn mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha giữa điện áp giữa hai

Câu 17: (Chuyên Thái Bình) Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây một pha

với hiệu suất truyền tải là 90% Ban đầu xưởng sản xuất này có 90 máy hoạt động, vì muốn mở rộng quy mô sản xuất nên xưởng đã nhập về thêm một số máy Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm đi 10% so với ban đầu Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể cả các máy mới nhập về) đều như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng 1 Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập về thêm là

3 12   32

2

Vật lý Trang 9

2

R1R2

 R





 u 2

 u 2

L   R   1 → uL  U0L  880  704 V

 U0L   U0R 

 Đáp án B

Hướng dẫn:

+ Khi xảy ra cực đại của điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thì u vuông pha với uRC, ta có:

 2

 2  50 3 2

 50 2

 u 



uRC  1      1 U 



U  

U  ↔  U

0   U0RC  →  0RC

V

U  50

U0  U0RC  U0Lmax

U0  U0RC  100 2   0 + Mặc khác, ta có: U  U0 → cos   U0  3

→ R 

ZC

1 

tan RC

0Lmax

 Đáp án D

Hướng dẫn: cos   UR1

+ Ta có:  U kết hợp với UR 2 



cos  15 cos 8

2

171

cos   17

cos   R2 cos2   cos2   1

 2

+ Mặc khác cos 1  , nếu ta chọn R1 = 1 → cos 1   8 → R2 = 3,515625

17



P 

+ Với  U

2

1  R 2 → P  R1  R2 P  1 3,515625 60  72, 25 W



U2

 max 2 R1R 2

 Đáp án B

3

6

1

3

1

2

R

ZC

Câu 22: (Nguyễn Khuyến) Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB Điện áp ở hai đầu mạch ổn định

u  220 2 cos100t V Điện áp ở hai đầu đoạn AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc 300 Đoạn MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng UAM + UMB có giá trị lớn nhất Khi

đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là:

1  R



 u 2

 U0R  1  

 132 2

 220 

Câu 20: (Chuyên Trần Phú) Mạch nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần, điện trở R và tụ điện C Đặt điện áp

xoay chiều có biểu thức u  U 2 cost V vào hai đầu mạch điện Biết R, C không đổi, độ tự cảm L của cuộn cảm biến thiên Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt giá trị cực đại và bằng 100 V Khi đó tại thời điểm điện áp tức thời giữa hai đầu mạch là u  50 3 V thì tổng điện áp tức thời uR + uC = 50 V Tính tỉ số

1.3,515625

Câu 21: (Chuyê Trần Phú) Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm cuộn cảm thuần L, tụ điện C và biến trở R Điện

áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số f và giá trị hiệu dụng U không đổi Điều chỉnh giá trị của biến trở thì nhận thấy khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở có giá trị 80 V hoặc 150 V thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị bằng nhau và bằng 60 W Tìm công suất cực đại của mạch

RC

1

Vật lý Trang

Hướng dẫn: