15 mạch RLC có c thay đổi đề 2

15 Câu 1: Trong đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C biên đổi được và cuộn dây chỉ có độ tự cảm L mắc nối tiếp với nhau.. Với giá trị nào của C thì công suất tiêu

15

Câu 1: Trong đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C biên đổi được và cuộn dây chỉ có

độ tự cảm L mắc nối tiếp với nhau Điện áp tức thời trong mạch là u = U0cos100πt (V) Ban đầu độ lệch pha giữa u và i là 600

thì công suất tiêu thụ của mạch là 50W Thay đổi tụ C để uAB cùng pha với i thì mạch tiêu thụ công suất:

A 200W

B 50W

C 100W

D 120W

Câu 2: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: R=200 Ω, cuộn dây thuần cảm kháng có độ tự cảm L, tụ điện có điện

dung C thay đổi được Đặt một điện áp xoay chiều ổn định ở hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức:

uAB=200cos100πt (V) Điều chỉnh C để mạch tiêu thụ công suất cực đại Tính công suất trong mạch lúc này?

A 100W

B 50W

C 200W

D 150W

Câu 3: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp: R không đổi, cuộn dây thuần cảm kháng có độ tự cảm L, tụ điện có

điện dung C thay đổi được Đặt một điện áp xoay chiều ổn định ở hai đầu đoạn mạch AB có biểu thức:

uAB=U0cosωt Điều chỉnh C để mạch tiêu thụ công suất cực đại Xác định hệ số công suất của mạch lúc này?

A 1

B π/4

C 0

D 2 /2

Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Điện dung C của tụ điện thay đổi được Với hai giá trị của điện dung C1 = 3μF và C2 = 4μF mạch có cùng công suất Tìm C để mạch có công suất cực đại Pmax

A 7μF

B 1μF

C 5μF

D 3,43μF

Câu 5: Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Cuộn dây có điện trở r = 30Ω, độ tự

cảm L = 0,4/π H, tụ điện có điện dung C Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là u=120cos100πt (V) Với giá trị nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực đại và giá trị công suất cực đại bằng bao nhiêu?

A C = 10-4/2π F và Pmax = 120W

B C = 10-4/π F và Pmax = 120√2W

C C = 10-3/4π F và Pmax = 240W

D C = 10-3/π F và Pmax = 240√2W

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn dây

không thuần cảm và tụ điện (có điện dung thay đổi được) mắc nối tiếp Điều chỉnh điện dung của tụ điện bằng 2.10-4/(π 3 ) F thì mạch xảy ra cộng hưởng điện Biết khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây bằng điện

áp hiệu dụng ở hai đầu mạch và gấp đơi điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R Cơng suất nhiệt trên cuộn dây khi

đĩ bằng

A 50 W

B 100 W

C 200 W

D 250W

Câu 7: Mạch điện RCL nối tiếp cĩ C thay đổi được Điện áp hai đầu đoạn mạch u=150 2 cos100πt (V) Khi C

=C1 = 62,5/π μF thì mạch tiêu thụ cơng suất cực đại Pmax = 93,75 W Khi C =C2 = 1/9π (mF) thì điện áp hai đầu đoạn mạch RC và cuộn dây vuơng pha với nhau, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây khi đĩ là:

A 90 V

B 120V

C 75V

D 75√2 V

Câu 8: Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp, đặt vào hai đầu mạch một điện áp u = U0cosωt (V) Điều chỉnh C = C1 thì cơng suất của mạch đạt giá trị cực đại Pmax = 400W Điều chỉnh C = C2 thì hệ số cơng suất của mạch là 3 /2 Cơng suất của mạch khi đĩ là

A 200W

B 200 3 W

C 300W

D 150 3

Câu 9: Đoạn mạch gồm một cuộn dây cĩ điện trở R và độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện biến đổi cĩ điện

dung C thay đổi được Điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch là u = U 2 cos(ωt + π/6)(V) Khi C = C1 thì cơng suất mạch là P và cường độ địng điện qua mạch là: i = I 2 cos(ωt + π/3) (A) Khi C = C2 thì cơng suất mạch cực đại là P0 Tính cơng suất cực đại P0 theo P

A P0 = 4P/3

B P0 =2P/ 3

C P0 = 4P

D P0 = 2P

Câu 10: Cho mạch điện khơng phân nhánh gồm R = 40Ω ,cuộn dây cĩ r = 20Ω và L = 0,0636H, tụ điện cĩ điện

dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều cĩ f = 50Hz và U = 120V Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị đĩ bằng:

A 40V

B 80V

C 46,57V

D 40 2 V

Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều cĩ 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 cĩ độ tự cảm 0,4/ π (H) và tụ điện cĩ 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 12: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R=100, L=2/π H, tụ điện có điện dung C thay

đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB = 200 2 cos(100πt + π/4) Giá trị của C và công suất tiêu thụ của mạch khi điện áp giữa hai đầu R cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch nhận cặp giá trị nào sau đây:

A C=10-4/2π F , P=400W

B C=10-4/π F , P=300W

C C=10-3/π F , P=400W

D C=10-4/2π F , P=200W

Câu 13: Cho đoạn mạch như hình vẽ:

UAB= 63 2 cosωt (V) , RV= ∞ Cuộn dây thuần cảm có cảm khángZL=200 Ω , thay đổi C cho đến khi Vôn kế

V chỉ cực đại 105V Số chỉ của Ampe kế là :

A 0,25A

B 0,3A

C 0,42A

D 0,35A

Câu 14: Một mạch điện RLC không phân nhánh gồm điện trở R= 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có L= 1/ π (H)

và tụ có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u= 200 2 cos100πt(V) Thay đổi điện dung

C cho đến khi điện áp hai đầu cuộn dây đạt cực đại Giá trị cực đại đó bằng:

A 200V

B 100 2 V

C 50 2 V

D 50V

Câu 15: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây thuần cảm L = 0,159H và C0 = 100/π(μF) Đặt vào hai đầu mạch một điện áp u = U0cos100πt(V) Cần mắc thêm tụ C thế nào và có giá trị bao nhiêu để mạch có cộng hưởng điện?

A Mắc nối tiếp thêm tụ C = 100/π(μF)

B Mắc nối tiếp thêm tụ C = 2.10-4/π(F)

C Mắc song song thêm tụ C = 100/π(μF)

D Mắc nối tiếp thêm tụ C = 2.10-3/π(F)

Câu 16: Cho mạch RLC mắc nối tiếp có R=100 Ω và L=1/π H, C=5.10-4/π F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u= 120 2 cos100πt Để dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch ta phải ghép nối tiếp hay song song với tụ C một tụ C1 có điện dung là bao nhiêu ?

A Ghép song song ; C1=5.10-4/π F

B Ghép nối tiếp ; C1=5.10-4/π F

C Ghép song song ; C1=5.10-4/4π F

D Ghép nối tiếp ; C1=5.10-4/4π F

Câu 17: Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC1- mắc nối tiếp ( cuộn dây thuần cảm ) Biết tần số dòng điện là

50 Hz, R = 40 (Ω), L=1/5π , C1 = 10-3/5π F Muốn dòng điện trong mạch cực đại thì phải ghép thêm với tụ điện C1 một tụ điện có điện dung C2 bằng bao nhiêu và ghép thế nào?

A Ghép song song ; C2=3.10-4/π F

B Ghép nối tiếp và C2=3.10-4/π F

C Ghép song song ; C2=5.10-4/π F

D Ghép nối tiếp và C2=5.10-4/π F

Câu 18: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bên Cuộn dây có r= 10 Ω, L=1/10π (H) Đặt vào hai đầu đoạn

mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 50V và tần số 50Hz Khi điện dung của tụ có giá trị là C1 thì số chỉ của ampe kế cực đại và bằng 1A Giá trị của R và C1 là

A R = 40 Ω và C1 = 2.10-3/π F

B R = 50 Ω và C1 = 10-3/π F

C R = 40 Ω và C1 = 10-3/π F

D R = 50 Ω và C1 = 2.10-3/π F

Câu 19: 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 = U0cos100 πt 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’ntC, C’ = 75/π μF

C ghép C’//C, C’ = 25 μF

D ghép C’ntC, C’ = 100 μF

Câu 20: Đoạn mạch xoay chiều có RLC mắc nối tiếp với uAB = 30 2 cos (ωt + φ) ; C biến thiên Khi điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ C cực đại thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây ( thuần cảm ) là 32 V Điện áp cực đại UCmax là :

A 50V

B 40V

C 60V

D 52V

Câu 21: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, giá trị của R đã biết, L cố định Đặt một điện áp xoay chiều ổn định vào

hai đầu đoạn mạch, ta thấy cường độ dòng điện qua mạch chậm pha π/3 so với điện áp trên đoạn RL Để trong mạch có cộng hưởng thì dung kháng ZC của tụ phải có giá trị bằng

A R/ 3

B R

C R 3

D 3R

Câu 22: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: Tụ C có điện dung biến đổi được, điện áp hai đầu mạch:

uAB=120 2 cos100 πt(V) Điện dung C nhận giá trị nào sau đây thì cường độ dòng điện chậm pha hơn uAB một góc π/4 ? Tính cường độ dòng điện qua mạch khi đó

A C=10-4/π F ;I = 0,6 2 A

B C=10-4/4π F ;I = 6 2 A

C C=2.10-4/π F ;I = 0,6 A

D C=3.10-4/2π F ;I = 2 A

Câu 23: Mạch xoay chiều nối tiếp f = 50Hz Gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở thuần R =100Ω và tụ điện C

Thay đổi điện dung ta thấy C = C1 và C = C1/2 thì mạch có cùng công suất, nhưng cường độ dòng điện vuông pha với nhau Tính L?

A L=3/πH

B L=1/3πH

C L=1/2πH

D L=2/π H

Câu 24: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có L = 0,4/ π (H) mắc nối tiếp với tụ điện C Đặt vào hai đầu

đoạn mạch điện áp u = U 2 cosωt(V) Khi C = C1 = C=2.10-4/π F thì UCmax = 100 5 (V) Khi C = 2,5 C1 thì cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị của U là

A 50V

B 100V

C 100 2 V

D 50 5 V

Câu 25: Cho mạch điện như hình vẽ uAB= 200 2 cosπt (V) R =100 Ω; L=1/π H; C là tụ điện biến đổi ; RV = ∞ Tìm C để vôn kế V có số chỉ lớn nhất Tính Vmax?

A 100 2 V, 1072,4 μF

B 200 2 V ; 10-4/π F

C 100 2 V ; 10-4/π μF

D 200 2 V ; 10-4/π μF

ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT

Câu 1: A

Giải :ta có P=U2.cosφ/Z = (U2/R).(R/Z).cosφ = U2

/R.cos2φ=Pᴍax.cos2φ

Để u cùng pha với I thì Pᴍax

=>Pᴍax =P/cos2φ =200 W

Câu 2: A

điều chỉnh C để Pᴍax thì mạch sẽ cộng hưởng

Khi đó Pᴍax=U2/R =(100√2)2

/200 =100 W

Câu 3: A

điều chỉnh C để Pᴍax thì mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng =>Zʟ =Zc

=>hệ số công suất cosφ =R/Z =1

Câu 4: D

C thay đổi cho cùng I => Zʟ =(ZC1 + ZC2 )/2

hay ω2ʟ = (1/C1 + 1/C2 )/2 (1)

Mạch có công suất cực đại khi Zʟ =Zc => ω2ʟ =1/C (2)

Từ (1) và (2)

=>C = 2C1.C2/(C1+C2) =3.43μF

Câu 5: C

Ta có Zʟ=40 Ω ,r=30Ω

để Pᴍax thì mạch có cộng hưởng =>Zʟ =Zc =40 Ω

=>C=1/( ω 2ʟ )= 10-3/4π F

Pᴍax=U2

/r =240 W

Câu 6: C

khi xảy ra ht cộng hưởng thì Zʟ= Zc = 50√3 Ω

Khi đó

=>r2 + Z2L= (R+r)2 + ( Zʟ- Zc)2 = (R+ r)2 ( Vì Zʟ= Zc ) (1)

Lại có Ud= 2Uʀ => Zd= 2R => r2+ Z2L= 4R2 (2)

Thế (2) vào (1) ta đc : R= r Khi đó thế vào (2) => Z2ʟ= 3R2

=> R= r= 50 Ω

Pd = I2.r = U2.r / ( R+r)2= U2/4r = 200 W

Câu 7: B

ZC1= 160 Ω, ZC2 = 90 Ω

Khi C= C1, P Max => Zʟ= Z C1 = 160 Ω => P max = U2/R => R= 240 Ω

Khi C= C2, điện áp hai đầu đoạn mạch RC và cuộn dây vuông pha với nhau

=>ZL / r Z C2 / R = 1 => r = 60 Ω

= 120 V

Câu 8: C

/R.cos2φ=Pᴍax.cos2φ

=>P=400.3/4=300W

Câu 9: A

ta có P=Pᴍax cos2φ

Trong đó cosφ =√3/2

=>Pᴍax=P0=P/cos2φ =4P/3

Câu 10: D

Điện áp hai đầu cuộn dây :

=>Ud Max <=> Zʟ = Zc = 20 Ω

Khi đó Ud Max =

Câu 11: B

R= 30Ω, Zʟ= 40Ω

Điện áp giữa 2 đầu cuộn cảm: Uʟ= I.Zʟ =

Ta thấy: Uʟ Max <=> Zʟ= Zc = 40Ω

=> Uʟ Max = U.Zʟ/R = 120.40/30 = 160 ( V)

Câu 12: A

theo đề bài thì mạch sẽ cộng hưởng điện

=>Zʟ=Zc

=>C =1/ωZc =10-4/2π F (Zʟ =200Ω)

P=U2/R =2002/100=400 W

Câu 13: C

số chỉ của vôn kế = Uʀʟ = I.Zʀʟ=

=>Uʀʟ Max

<=> Zc = Zʟ= 200 Ω và Uʀʟ max =

=> 105R = 63

=>R= 150 Ω => Z = R= 150 Ω

=> I= U/Z = 63/150 = 0,42 (A)

Câu 14: A

Zʟ = 100 Ω

C thay đổi để điện áp 2 đầu dây cực đại => Zc = Zʟ = 100 Ω

=>Ud Max = U.Zʟ / R = 200 V

Câu 15: C

Zʟ= 50 Ω, ZC0= 100 Ω

Mạch cộng hưởng

<=> Zʟ= Zc = 50 Ω

=> C = 200/π (μF) > C0= 100/π (μF)

Khi đó ta phải mắc song song them tụ C’ = 100/π (μF)

Câu 16: D

Zʟ= 100 Ω, Zc= 20 Ω, R= 100 Ω

Dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch óxảy ra hiện rượng cộng hưởng điện

<=> Zc’ = Zʟ = 100 Ω

=> C’ = 100/π (µF) < C= 500/π (µ)

=>Ta phải ghép nối tiếp thêm tụ C1 = C.C’/( C- C’) = 125/π (µF)

Câu 17: A

Zʟ = 20Ω, ZC1 = 50Ω

Cường độ dòng điện trong mạch : I= U/Z =

=>Iᴍax <=> ( R2+ ( Zʟ - Zc)2

) Min

=> Zʟ = Zc = 20Ω

=>khi đó ta phải mắc song song C2 với C1

=> C = C1+ C2

=> 1/Zc = 1/ZC1 + 1/ ZC2

=> 1/ZC2 = 1/20 – 1/50= 3/100 => ZC2 = 100/3 => C2 = 3.10-4/ π ( F)

Câu 18: C

Zʟ= 10 Ω, r= 10 Ω

I= U/Z =

=>I Max <=> Zc= Zʟ = 10 Ω => C= 10-3/π (F)

=> I Max = U/( R+ r) = 1

=>R= 40 Ω

Câu 19: A

Zʟ = 100 Ω, Zc= 400 Ω

Khi ghép thêm 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 khi đó Zc” = Zʟ ( xảy ra cộng hưởng ) = 100 Ω

=>C”= 100/π (µF) > C= 25/ π (µF)

=> phải ghép song song C’ với C => C” = C’ + C => C’ = 75/π (µF)

Câu 20: A

Uc= I.Zc =

Khi đó C thay đổi để Uc Max thì Uc Max = (1)

và Zc= (R2+ Z2ʟ)/Zʟ (2)

= 32 (3)

Thế (2) vào (3) ta đc

Quy đồng rồi bình phương phương trình ta đc :

322.(R2.Z2ʟ + R4

) = 302.Z4ʟ => Zʟ= 4R/3 (4) Thế (4) vào (1) ta đc Uc Max = 5U/3 = 50 V

Câu 21: C

cương độ dòng điện chầm pha π /3 so với điện áp trên đoạn RL

=> Zʟ= R√3 ( vẽ giản đồ ra là nhìn thấy ngay )

=> Để mạch có cộng hưởng thì Zc = Zʟ= R√3

Câu 22: C

vì độ lệch pha giữa u và i là φ= π /4 =>tanφ =1 =>Zʟ -Zc =R =>Zʟ = R-Zc >0 (1)

Khi đó Z=

=>I=U/Z =60√2 /R (2)

Từ (1) và (2) thay lần lượt các đáp án

Câu 23: A

khi C= C1 và C= C2 thì P1= P2 =>I1 = I2 => Z1 = Z2

=>Zʟ- ZC1 = ZC2 - Zʟ => Zʟ= (ZC1 + ZC2 )/2 = 3 ZC1 / 2 ( Vì ZC2 = 2 ZC1 )

=> ZC1 = 2Zʟ/3 (1)

Khi đó cương độ dòng điện trong 2 trường hợp vuông pha => tanφ1 tanφ2 = -1

=>(Zʟ- ZC1) (ZC2 - Zʟ) = R2

(2) Thế (1) vào (2) ta đc : Z2ʟ= 9R2

=> Zʟ= 3R= 300 Ω => L= 3/π (H)

Câu 24: B

khi C= C1 thì Uc max khi đó ZC1 = ( R 2 + Z 2 ʟ)/Zʟ (1)

Và Uc Max = (2)

Khi C= C2 = 2,5 C1 => ZC2= 2 ZC1 / 5 (3)

Cường độ dòng điện trễ pha π /4 so với điện áp 2 đầu mạch

=> R= Zʟ- ZC2 (4)

Thế (1), (3) vào (4) ta đc:

R= Zʟ- 2(R 2

+ Z 2 ʟ)/5Zʟ => Zʟ= 2R

Thế vào (2) ta đc : Uc Max = U√5 = 100√5 => U= 100 V

Câu 25: B

Zʟ= 100 Ω

Uʀʟ= I.Zʀʟ =

Vôn kế có số chỉ lớn nhất khi UʀʟMax

<=> Zʟ = Zc = 100 Ω

=>C= 10-4/ π (F)

=>Uʀʟ Max = = 200√2 (V)