7 bài toán cộng hưởng điện đề 2

7 - Bài toán cộng hưởng điện - Đề 2 Câu 1: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C và cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp.. Đoạn mạch AM gồm điện trở th

7 - Bài toán cộng hưởng điện - Đề 2

Câu 1: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện C và cuộn thuần cảm L

mắc nối tiếp Nếu ωL > (ωC)-1 thì cường độ dòng điện trong mạch

A sớm pha hơn điện áp góc π/2

B trễ pha hơn điện áp góc π/2

C lệch pha với điện áp góc π/4

D sớm hoặc trễ pha với điện áp góc π/2

Câu 2: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp Biết cuộn dây thuần cảm có L = 1

 (H), C =

50

 ( μF), R = 100(Ω), T = 0,02s Mắc thêm với L một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L0 để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với i.Cho biết cách ghép và tính L0?

A song song, L0 = L

B nối tiếp, L0 = L

C song song, L0 = 2L

D nối tiếp, L0 2L

Câu 3: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp Với các giá trị đã cho thì ULC = 0 Nếu ta giảm điện trở R thì

A cường độ dòng điện hiệu dụng giảm

B công suất tiêu thụ của mạch không đổi

C hệ số công suất giảm

D điện áp UR không đổi

Câu 4: Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều u1 = U 2 cos(120πt + φ1); u2 = U 2 cos(120πt + φ2); và u3 =

U 2 cos(110πt + φ3); vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện

có điện dung C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức tương ứng là: i1 =

I 2 cos100πt ; i2 = I 2 cos(120πt + 2π/3) và i3 = I’ 2 cos(110πt - 2π/3) So sánh I và , ta có:

A I > I'

B I < I'

C I = I'

D I = I' 2

Câu 5: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần

R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch

AB Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1 Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π/3 , công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng

A 75 W

B 90 W

C 160 W

D 180 W

Câu 6: Đặt điện áp u = U 2 cos2πft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp

gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi tần số là f1 thì cảm kháng

và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 Ω và 8Ω Khi tần số là f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1 Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là

A f2=4

3 f1

B f2= 3

2 f1

C f2= 2

3 f1

D.f2=3

4 f1

Câu 7: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không đổi vào hai đầu A và B của đoạn

mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi Gọi N là điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không Với C = C1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở Với C = 1

2

C

thì điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng

A 200 V

B 100 22V

C 100 V

D 200 2 V

Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp

gồm điện trở thuần 30 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0, 4

 (H) và tụ điện có điện dung thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng

A 150 V

B 160 V

C 100 V

D 250 V

Câu 9: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L

và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, trong đó R, L và C có giá trị không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch trên hiệu điện thế u = U0sinωt, với ω có giá trị thay đổi còn U0 không đổi Khi ω = ω1 = 200π rad/s hoặc ω =

ω2 = 50π rad/s thì dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng bằng nhau Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đạt cực đại thì tần số ω bằng

A 100 π rad/s

B 40 π rad/s

C 125 π rad/s

D 250 π rad/s

Câu 10: Đặt hiệu điện thế u = U0sinωt (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết điện trở thuần của mạch không đổi Khi có hiện tượng cộng hưởng điện trong đoạn mạch, phát biểu nào sau đây sai?

A Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất

B Hiệu điện thế tức thời ở hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế tức thời ở hai đầu điện trở R

C Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch bằng nhau

D Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở R nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch

Câu 11: Đặt hiệu điện thế u = 100 2 sin 100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh với C, R có

độ lớn không đổi và L = 1/ π H Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A 100 W

B 200 W

C 250 W

D 350 W

Câu 12: Một đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có hệ số tự

cảm L=1/(1π) và tụ điện có điện dung C thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện hiệu điện thế u = 200

2sin100π t (V) Thay đổi điện dung C của tụ điện cho đến khi hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại Giá trị cực đại đó bằng

A 200 V

B 100 2 V

C 50 2 V

D 50 V

Câu 13: Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ

điện có điện dung C Khi dòng điện có tần số góc 1

LC chạy qua đoạn mạch thì hệ số công suất của đoạn

mạch này

A phụ thuộc điện trở thuần của đoạn mạch

B bằng 0

C phụ thuộc tổng trở của đoạn mạch

D bằng 1

Câu 14: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft, có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có

R, L, C mắc nối tiếp Khi f = f0 thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện Giá trị của f0 là

LC

B 2

LC



LC

2 LC

Câu 15:

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt có U0 không đổi và ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω2 Hệ thức đúng là

A ω 1 ω 2= 1

LC

B ω 1 + ω 2= 2

LC

C ω 1 ω 2= 1

LC

D ω 1+ ω 2= 2

LC

Câu 16: Đặt hiệu điện thế xoay chiều có f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc theo thứ

tự đó có R=50 Ω, L = 1

6 ; C =

2 10

24



F Để hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu LC (ULC) đạt giá trị cực tiểu thì tần

số dòng điện phải bằng:

A 60 Hz

B 50 Hz

C 55 Hz

D 40 Hz

Câu 17: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở thuần R=100Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm

L, tụ có điện dung C =

4 10





F Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp u =U0cos100πt(V) Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu R thì giá trị độ từ cảm của cuộn dây là

A L = 1

 H

B L = 10

 H

C L = 1

2 H

D L = 2

 H

Câu 18: Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp Biết L = 1/ π H và C = 25/ π μF, điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu

mạch ổn định và có biểu thức u = U0cos100πt Ghép thêm tụ C’ vào đoạn chứa tụ C Để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha π/2 so với điện áp giữa hai đầu bộ tụ thì phải ghép thế nào và giá trị của C’ bằng bao nhiêu?

A ghép C’//C, C’ = 75/π μF

B ghép C’nt C, C’ = 75/π μF

C ghép C’//C, C’ = 25 μF

D ghép C’nt C, C’ = 100 μF

Câu 19: Mạch R,L,C nối tiếp: cuộn dây thuần cảm L = 0,0318H, R = 10 Ω và tụ điện C.Đặt vào hai đầu mạch

một hđt U = 100V; f = 50Hz Giả sử điện dung của tụ điện có thể thay đổi được $Tính C và cường độ hiệu dụng khi xảy ra cộng hưởng?

A C = 10-3/2π(F), I = 15A

B C = 10-4/π(F), I = 0,5 A

C C = 10-3/π(F), I = 10A

D C = 10-2/3π(F), I = 1,8A

Câu 20: Mạch RLC nối tiếp: L = 1/π(H), C = 400/π(µF) Đặt vào hai đầu mạch hđt u = 120 2 cos2πft (V) có

tần số f thay đổi được Thay đổi f để trong mạch có cộng hưởng Giá trị của f bằng:

A 200Hz

B 100Hz

C 50Hz

D 25Hz

Câu 21: Mạch RLC mắc nối tiếp trong đó R = 20 Ω, cuộn cảm thuần có L = 0,5/π H và C = 2.10 /π F Cường

độ dòng điện trong mạch có biểu thức là i = 2 cos100πtA Biểu thức hiệu điện thế là?

A u = 40cos( 100πt) V

B u = 40cos( 100πt + π//4) V

C u = 40cos( 100πt - π/4) V

D u = 40cos( 100πt + π/2) V

Câu 22: Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp Tần số góc riêng của mạch

là ω0, điện trở R có thể thay đổi Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?

A ω = 0

2



B ω = ω 0

C ω = ω 0 2

D ω = 2ω 0

Câu 23: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, với R = 10Ω, cảm kháng ZL = 10Ω, dung kháng ZC = 5Ω ứng với tần số f Khi f thay đổi đến f’ thì trong mạch có hiện tượng cộng hưởng điện Hỏi tỷ lệ nào sau đây là đúng?

A 2 f = f’

B f = 0,5f’

C f = 4f’

D f = 2 f’

Câu 24: Mạch RLC có R = 20 Ω, L = 0,4/π H và tụ điện C có thể thay đổi Mắc mạch điện trên vào mạng điện

220 V - 50 Hz Tìm giá trị của C để UR đạt giá trị cực đại?

A C =

4

10

4



F

B C =

4

4.10





F

C C =

4

2, 5.10





F

D C =

3

10

6



F

Câu 25: Mạch RLC có R = 30 Ω, L = 0,3/π H và tụ điện C thay đổi Mắc mạch điện trên vào mạng điện 220 V

- 50 Hz Tìm giá trị của C để UL đạt giá tri cực đại?

A C = 30F

3

10

C

Z





C C =

3

10





F

D C =

3

10

3



F

Câu 26: Mạch RLC có R = 30 Ω, L = 0,3/ πH và tụ điện C thay đổi Mắc mạch điện trên vào mạng điện 220 V

- 50 Hz Tìm giá trị của C để UC đạt giá tri cực đại?

A C =

4

10

6



F

B C =

3

10

6



F

C C =

4

6.10





F

D C = 60 Ω

Câu 27: Mạch điện RLC có L thay đổi được, trong đó R = 30 Ω, C = 10-4/2 π F Mạch điện trên được gắn vào mạng điện 220 V - 50 Hz Tìm giá trị của ZL để UC đạt cực đại?

A ZL = 100 Ω

B ZL = 50 Ω

C ZL = 20 Ω

D ZL = 200 Ω

Câu 28:

Mạch RLC mắc nối tiếp, có R và C có thể điều chỉnh được Trong đó L = 1/ 2πH được mắc vào mạng điện

150 V - 50 Hz Ta phải điểu chỉnh ZC đến giá trị nào để khi điểu chỉnh R thì giá trị của UR không thay đổi?

A ZC = 200 Ω

B 50 Ω

C 100 Ω

D 150 Ω

ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: B

Vì trong mạch có R, L và C nối tiếp

> => Trong mạch có tính cảm kháng

=> Đáp án B

Câu 2: B

Vì T = 0,02 s => ω = 2

T

 = 100π (rad/s)

Vì ZC > ZL để (u, i cùng pha) thì mắc Lo nối tiếp với L

=>

=> Lo = L = 1

 H

=> Đáp án B

Câu 3: D

Vì ULC = 0 => UL = UC => ZL = ZC

=> Trong mạch có cộng hưởng điện

Nếu giảm R thì UR không đổi

=> Đáp án D

Câu 4: B

Câu 5: B

Đối với mạch R1C nối tiếp R2L thì:

cos φ = 1 => ZL = ZC => Trong mạch có cộng hưởng điện

(1) Đối với mạch R1 nt với R2L

Vì độ lệch pha UAM và UMB là π/3 => Độ lệch pha UMB và i là π/3

Tan (π/3) =

=> (2)

và UAM = UMB => (3)

Từ (2) (3) => R1 = 2R2 (4)

Công suất tiêu thụ trong trường hợp này:

(5)

Lấy (5) : (1)

= 90 W

=> Đáp án B

Câu 6: C

Khi f = f2 => => (2)

Lấy (2) : (1) => =>

=> Đáp án C

Câu 7: A

Khi C = C1 => UR = hằng số khi R biến thiên

=> Trong mạch xảy ra cộng hưởng điện

=> ZL = ZC1 (1)

Khi C = C2 = => ZC2 = 2ZC1 (2)

Điện áp hiệu dụng

Từ (1), (2), (3) :

=> UAN = U = 200 V

=> Đáp án A

Câu 8: B

ω = 2πf = 50.2π = 100π (rad/s)

ZL = L.ω = 40 Ω

Vì C biến thiên => UL max khi trong mạch có cộng hưởng điện

UL max = Imax ZL = = 160 V

=> Đáp án B

Câu 9: A

ω biến thiên

Để I max thì

=> Đáp án A

Câu 10: D

Câu 11: A

ZL = L.ω = 100 Ω

Vì UR = UL = UC => Trong mạch có cộng hưởng điện => ZL = ZC = R =100 Ω

=> UR = U = = 100 V

Công suất tiêu thụ điện trong mạch đạt max

=> P max = I2R = = 100 W

=> Đáp án A

Câu 12: A

ZL = L.ω = 100 Ω

U = = 200 V

Khi C biến thiên, để UL max thì trong mạch có cộng hưởng điện

=> UL max = = 200 V

=> Đáp án A

Câu 13: D

Khi ω = 1

LC => ZL = ZC

=> Trong mạch có cộng hưởng điện

=> cos φ = 1

=> Đáp án D

Câu 14: D

Vì f = f0 => có cộng hưởng điện

=> ZL = ZC

=> fo = 1

2 LC

=> Đáp án D

Câu 15: C

Để I1 = I2 => ω1.ω2 = 1

LC

=> Đáp án C

Câu 16: A

Câu 17: A

Để U cùng pha với UR => trong mạch có cộng hưởng điện

=> ZL = ZC

=> L = = 1/π H

=> Đáp án A

Câu 18: A

Để U lệch pha π/2 so với UCb nghĩa là U cùng pha với i

=> Trong mạch có cộng hưởng điện

=> ZL = ZCb vì ZL = 100 Ω < ZC1 = 400 Ω nên ghép thêm tụ C1 song song với C2

=> ZL = =>

=> μF

=> Đáp án A

Câu 19: C

Trong mạch có cộng hưởng điện => ZL = ZC

=> C = F

I max = U/R = 10 A

=> Đáp án C

Câu 20: D

Vì f biến thiên , để trong mạch có cộng hưởng điện :

=> Đáp án D

Câu 21: A

ZL = L.ω = 50 Ω

ZC = =

=> ZL = ZC

=> Trong mạch có cộng hưởng điện nên u, i cùng pha

=> Đáp án A

Câu 22: A

URL = I.ZRL =

=>

Để URL không phụ thuộc vào R => = 0

=> 2ZL = ZC

=>

=> Đáp án A

Câu 23: D

Khi f = fo =>

f = f' => ZL2 = ZC2 => LC(2πf')2

= 1

=> => f = √2f’

=> Đáp án D

Câu 24: C

Vì C biến thiên , nên UR max khi có cộng hưởng điện

=> ZL = ZC

=> Đáp án C

Câu 25: D

Vì UL max khi C biến thiên

=> Trong mạch có cộng hưởng điện

=> ZL = ZC

=> Đáp án D

Câu 26: B

C biến thiên, UC max

Với ZL = L.ω = 30 Ω

=> C = (F)

=> Đáp án B

Câu 27: D

Để UC max mà L biến thiên trong mạch xảy ra cộng hưởng điện

=> Đáp án D

Câu 28: B

Vì R biến thiên và C biến thiên

Để UR không đổi trong mạch có cộng hưởng điện

=> ZL = ZC

=> ZC = L.ω' = 50 Ω

=> Đáp án B