8 công suất, cực trị công suất

8 - Công suất, cực trị công suất Câu 1: Công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức nào sau đây?. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không C.. Nếu t

8 - Công suất, cực trị công suất

Câu 1: Công suất tỏa nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức nào sau đây?

A P = uicosφ

B P = uisinφ

C P = UIcosφ

D P = UIsinφ

Câu 2: Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất?

A Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2

B Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L

C Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C

D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C

Câu 3: Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất nhỏ nhất?

A Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2

B Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L

C Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C

D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C

Câu 4: Một đoạn mạch không phân nhánh có dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc nhỏ hơn π/2

A Trong đoạn mạch không thể có cuộn cảm

B Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không

C Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch giảm

D Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch tăng

Câu 5: Mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Mạch đang có hiện tượng cộng hưởng Tìm phát biểu sai?

A URmin = U

B Pmax

C Imax

D ZL = ZC

Câu 6: Một cuộn dây khi mắc vào hiệu điện thế xoay chiều 50V-50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là

0,2A và công suất tiêu thụ trên cuộn dây là 1,5W Hệ số công suất của mạch là bao nhiêu?

A k = 0,15

B k = 0,25

C k = 0,50

D k = 0,75

Câu 7: Hđt ở hai đầu mạch là: u = 100sin(100πt - π /3) (V), dòng điện là: i = 4cos(100πt + π/6) (A) Công suất

tiêu thụ của mạch là:

A 200W

B 400W

C 800W

D 600W

Câu 8: Mạch RLC nối tiếp: R = 50 Ω, L = 1/2 π (H), C = 10-4/π (F), f = 50 Hz Hệ số công suất của đọan mạch là:

A 0,6

B 0,5

C 1/ 2

D 1

Câu 9: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong r Khi R thay đổi thì giá trị R là bao nhiêu để công

suất trong mạch đạt cực đại? (Không có hiện tương cộng hưởng xảy ra)

A.R = |ZL-ZC|

B R + r= |ZL-ZC|

C R - r= |ZL-ZC|

D R = 2|ZL-ZC|

Câu 10: Mạch điện chỉ có R = 20 Ω, Hiệu điện thế hai đầu mạch điện là 40V, tìm công suất trong mạch khi đó

A 40 W

B 60 W

C 80 W

D 0

Câu 11: Mạch RLC mắc nối tiếp được mắc vào dòng điện xoay chiều có phương trình hiệu điện thế u =

220 2 cos(100 πt + π/3) V và phương trình dòng điện là i = 2 2 cos(100πt + π/2) A Tìm công suất của mạch điện trên?

A 220W

B 440 W

C 220 3 W

D 351,5W

Câu 12: Mạch RL có R = 50 Ω, L = 1/π H được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số trong mạch là 50 Hz

Nếu hiệu điện thế hai đầu mạch điện là 50 V, Hãy tính công suất trong mạch khi đó

A 20 W

B 10 W

C 100 W

D 25 W

Câu 13: Mạch điện RLC mắc nối tiếp có R thay đổi được Được đặt vào mạch điện 200V - 50Hz Thấy công

suất trong mạch đạt cực đại bằng 100 W(Không có hiện tượng cộng hưởng), biết C = 10-3/2π F, hãy tính giá trị của R?

A R = 50 Ω

B R = 100 Ω

C R = 200 Ω

D R = 400 Ω

Câu 14: Mạch điện có hai phần tử RC có C thay đổi, được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, biết

điện trở trong mạch là 60 Ω, tính C để công suất trong mạch là lớn nhất?

A C tiến về 0

B C tiến về ∞

C C tiến về 10-3/(6π)F

D Không có đáp án

Câu 15: Mạch RLC có R thay đổi, khi R = 20 Ω và khi R = 40 Ω thì công suất trong mạch là như nhau Tìm R

để công suất trong mạch đạt cực đại?

A R = 30 Ω

B 20 2 Ω

C 40 Ω

D 69 Ω

Câu 16: Mach RLC khi tần số f = 20 Hz và khi f = 80 Hz thì công suất trong mạch là như nhau, tìm f để công

suất trong mạch đạt cực đại?

A 50 Hz

B 55 Hz

C 40Hz

D 54,77Hz

Câu 17: Mạch RLC khi f = f1= 40 Hz và khi f = f2 thì công suất trong mạch là như nhau Khi f = 60 Hz thì công suất trong mạch đạt cực đại, tính f2

A 77Hz

B 90 Hz

C 97Hz

D 100Hz

Câu 18: Mạch RLC có R thay đổi, ta thấy khi R = 10 Ω và khi R = 20 Ω thì công suất trong mạch là như nhau

Tìm giá trị của R để công suất trong mạch đạt cực đại?

A 10 Ω

B 15 Ω

C 12,4Ω

D 10 2 Ω

Câu 19: Mạch RLC có R thay đổi được, Biết L = 1/ π H và mạch điện trên được gắn vào mạng điện 220V

-50Hz Khi điều chỉnh R = 40 Ω và khi R = 160 Ω thì công suất trong mạch là như nhau Tìm giá trị của dung kháng?

A ZC = 200 Ω

B ZC = 100 Ω

C ZC =180 Ω

D ZC = 50 Ω

Câu 20: Chọn sai: Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp Biết L = 1/π(H), C = 10-3/4π (F) Đặt vào hai đầu mạch một hđt u =120√2sin 100πt (V) Thay đổi R để công suất của mạch điện đạt cực đại Khi đó:

A dòng điện trong mạch là Imax = 2A

B công suất mạch là P = 240 W

C điện trở R= 60

D công suất mạch là P = 0

Câu 21: Mạch RLC nối tiếp: R = 25Ω; C = 10-3/5π(F) và L là cuộn thuần cảm biến đổi được Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là u = 100 2 cos(100πt + π /4) (V) Thay đổi L sao cho công suất mạch đạt cực đại Giá trị của L khi đó là:

A L = 1/2 π (H)

B L = 1/ π (H)

C L = 2/ π (H)

D L = 4/ π (H)

Câu 22: Mạch R,L,C mắc nối tiếp: R = 80Ω; r = 20Ω, L = 2/ π (H), C thay đổi được Hđt hai đầu đọan mạch là:

u =120 2 cos100 π t (V) Thay đổi C để công suất mạch cực đại Giá trị cực đại của công suất bằng:

A Pmax = 180W

B Pmax = 144W

C Pmax = 288W

D Pmax = 720W

Câu 23: Mạch RLC nối tiếp Biết R = 100Ω, C =10-4/ π (F) Cuộn thuần cảm có L thay đổi được Biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos 100pt (V) Thay đổi L để công suất mạch đạt giá trị cực đại Khi

đó công suất của mạch là:

A 100W

B 100 2 W

C 200W

D 400W

Câu 24: Một đoạn mạch gồm R = 100Ω, một cuộn thuần cảm có L thay đổi được và tụ điện có C = 0,318.10-4

F mắc nối tiếp vào mạch xoay chiều có uAB = 200cos(100 π t) (V) L phải có giá trị bao nhiêu để công suất lớn nhất? Pmax =?

A L = 0,318(H), P = 200W

B L= 0,159(H), P = 240W

C L = 0,636(H), P = 150W

D Một giá trị khác

Câu 25: Một đoạn mạch gồm diện trở R=100Ω nối tiếp với C0 = 10-4/ π (F) và cuộn dây có r = 100Ω, L = 2,5/π (H) Nguồn có u = 100 2 sin(100πt) (V) Để công suất của mạch đạt giá trị cực đại, người ta mắc thêm một tụ C1 với C0:

A C1 mắc song song với C0 và C1 = 10-3/15π (F)

B C1 mắc nối tiếp với C0 và C1 = 10-3/15π (F)

C C1 mắc song song với C0 và C1 = 4.10-6/π (F)

D C1 mắc nối tiếp với C0 và C1= 4.10-6/ π (F)

Câu 26: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, với R = 10 W, cảm kháng ZL = 10W, dung kháng ZC = 5 W 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 27: Hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây thuần cảm, được duy trì điện áp uAB = U0cosωt (V) Thay đổi R, khi điện trở có giá trị R = 24Ω thì công suất đạt giá trị cực đại 300W Hỏi khi điện trở bằng 18Ω thì mạch tiêu thụ công suất bằng bao nhiêu?

A 288 W

B 168W

C 248 W

D 144 W

Câu 28: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD và DB ghép nối tiếp Điện áp tức thời trên các đoạn mạch và dòng

điện qua chúng lần lượt có biểu thức: uAD = 100 2 cos(100π t + π/2)(V); uDB = 100 6 cos(100πt + 2π/3)(V); i

= 2 cos(100πt + π/2)(A) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:

A 100W

B 242W

C 186,6W

D 250W

Câu 29: Hiệu điện thế xoay chiếu ở hai đầu mạch ổn định và có biểu thức: u = U0coswt (V) Khi C = C1 thì công suất mạch là P = 200W và cường độ đòng điện qua mạch là: i = I0cos(ωt - π/4) (A) Khi C = C2 thì công suất mạch cực đại Tính công suất mạch khi C = C2

A 400W

B 400 2 W

C 800W

D 200 2 W

Câu 30: Đặt vào 2 đầu mạch điện có 2 phần tử C và R với điện trở R = ZC = 100W một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u =100 + 100 2 cos(100πt + π /4) V Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:

A 50W

B 200W

C 25W

D 150W

ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: C

Công suất tỏa nhiệt trung bình: P =UIcosφ với φ là độ lệch pha giưa u và i

=> Đáp án C

Câu 2: A

Hệ số công suất:

=> Đoạn mạch có hệ công suất lớn nhất khi ZL -Zc = 0

hay không có ZL ,Zc

=> Đáp án A

Câu 3: D

Hệ số công suất:

=> Đoạn mạch có hệ công suất lớn nhất khi R = 0

hay không có R

=> Đáp án D

Câu 4: C

dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế => Đoạn mạch chỉ có C,R hoặc có RLC và

Zc > ZL => A,B sai

Khi tăng tần số dòng điện Zl tăng, Zc giảm => | ZL - Zc| tăng => I giảm

=> Đáp án C

Câu 5: A

Khi đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng ZL =Zc

Z =R <=> U = URmax => A sai, D đúng

ZL -Zc = 0 => Imax => C đúng

ZL -Zc = 0 => Pmax => B đúng

=> Đáp án A

Câu 6: A

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: P = UIcos φ

=>

=> Đáp án A

Câu 7: A

u = 100sin(100πt - π/3) = 100cos(100 πt - 5π/6)

=> độ lệch pha giưa u và i là: φ = π

=> Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: P = UI|cos φ |= 200W

=> Đáp án A

Câu 8: C

Zl = 2 π f L = ω L = (1/ 2π).100 π = 50Ω

=> φ = π/4

=> Hệ số công suất của đoạn mạch là:

cos φ = cos π/4 = √2 /2

=> Đáp án C

Câu 9: B

Khi R thay đổi để Pmax

<=> =>|ZL -Zc|

=> Đáp án B

Câu 10: C

Công suất của đoạn mạch là:

=> Đáp án C

Câu 11: C

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:

P = UI|cos φ |= 220.2.|cos π/6 | = 220√3 W

=> Đáp án C

Câu 12: B

ZL = 2πf L = ωL = 100π 1/π = 100

Công suất tiêu thụ của mạch là :

=> Đáp án B

Câu 13: C

Khi R thay đổi để Pmax

<=> (ZL - Zc)2 /R = R => R = | ZL -Zc|

=>

=> Đáp án C

Câu 14: B

Khi C thay đổi để Pmax khi Zc = 0

=> C tiến về ∞

=> Đáp án B

Câu 15: B

Câu 16: C

Câu 17: B

Ta có :

Tại f = f1 ta được :

Tại f = f2 ta được:

Do tại f1 và f2 thì P bằng nhau => |ZL1 - Zc1| = |ZL2 - Zc2|

Do f = 60 = 2f1/3 thì công suất cực đại tức là mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng

ZL = Zc => ZL1 = 2ZL /3; Zc1 = 3Zc/2 = 3ZL /2

=> |ZL1 -Zc1| = 5ZL /6 Nhận thấy tại tần số f1 = f/x thì ZLx =ZL /x ; Zc x =Zc x

=> Tại tần số f2 ta được: |ZL2 -Zc2| = |ZL/x - Zc.x| = | ZL| = 5ZL /6

=> x = 3/2 => f = 60.3/2 = 90Hz

=> Đáp án B

Câu 18: D

Câu 19: C

Câu 20: D

ZL = 2 πf L = ωL = 100π 1/π = 100 Ω

Thay đổi R để Imax,

=> = 120/60 = 2A => A đúng

B đúng C đúng Đáp án D

Câu 21: A

Khi L thay đổi để Pmax <=> ZL -Zc = 0 => ZL = Zc

=> ZL = 50

=> L = 1/2π H => Đáp án A

Câu 22: B

ZL = 2 πf L = ω L = 100π 2/π = 200 Ω

Khi C thay đổi để Pmax <=> ZL -Zc = 0 => ZL= Zc

=> Đáp án B

Câu 23: C

Khi L thay đổi để Pmax <=> ZL -Zc = 0 => ZL = Zc

=> Đáp án C

Câu 24: A

Khi L thay đổi để Pmax <=> ZL -Zc = 0 => Zl = Zc

=> ZL = 100Ω

=> L = 1/π H = 0,318H

=> Đáp án A

Câu 25: B

Khi C thay đổi để Pmax do Zco < ZL nên cần mắc nối tiếp với 1 tụ C khác sao cho <=> ZL - Zc = 0 => ZL = Zc

=> Zc = 250 Ω =>

=> Cấn mắc thêm tụ C' sao cho: 1/Co= 1/C +1/C' => C' = 10-3/15πF

=> Đáp án B

Câu 26: D

Câu 27: A

Khi R thay đổi để Pmax

<=> (ZL - Zc)2/R = R => R = | ZL -Zc| = 24Ω

=> U = 120V

=> Khi R =18 Ω thì công suất của mạch là:

W

=> Đáp án A

Câu 28: D

Câu 29: A

Khi C = C1 thì i trễ pha hơn u 1 góc π/4

=> ZL - Zc = R

=>

Khi C = C2 thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng => ZL -Zc2 = 0

=> Đáp án A

Câu 30: A

Hiệu điện thế của đoạn mạch là tổng hợp của 2 phần:

Phần xoay chiều : u = 100√2cos(100πt + π/4)V

Phần không đổi: u' =100V phần này không tạo ra dòng điện vì dòng điện chứa C

Tổng trở của đoạn mạch là: Z = 100√2

=> I = 1/√2

=> Công suất tiêu thụ của mạch là: P = I2

R = 1/2.100 = 50W

=> Đáp án A