Dòng điện xoay chiều

Câu 1: Một cuộn dây có điện trở r = 100 Ω độ tự cảm L = H mắc nối tiếp với đoạn mạch X mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V ,tần số 50Hz cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch 0,3A dòng điện chậm pha so với điện áp hai đầu mạch Công suất tiêu thụ đoạn mạch X là: Lời giải: Gọi điện trở đoạn mạch X R : = = cos = Ur + UR = U = 60 V => UR = 60 – Ir = 30 V UR=Ur => R = r = 100 Công suất tiêu thụ mạch X : PX = PR =I2R=9 W A.20 W B.5,4 W C.9 W D.18W Câu 2: Cho mạch điện gồm điện trở gồm R=50Ω,cuộn cảm L= H tụ điện C = µF.Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 50 + 100t + 50cos200ᴨt (V) Công suất tiêu thụ mạch điện là: Lời giải : Đặt vào mạch điện áp :Điện áp chiều U0 hai điện áp xoay chiều U1 U2 Điện áp chiều U0 = 50V điện áp khơng gây dòng điện qua mạch tụ điện khơng cho dòng điện chiều qua mạch Như có dòng điện qua mạch.Hai dòng điện khác biên độ khác tần số = I1cos(100ᴨt + φ1) = I2cos(200ᴨt + φ2) I1 = = I2 = = ZL1 = Ꞷ1L = 100Ω ; ZC1 = 200Ω ZL1 = Ꞷ2L = 200Ω ; ZC1 = 100Ω  = = 1002  1= = ; = = (A) Công suất tiêu thụ mạch điện là: P = ( + )R = 50W A.40W B.50W C.100W D.200W Câu 3: Điện áp xoay chiều phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz Một học sinh cần phải quấn máy biến áp để từ điện áp nói tạo điện áp hiệu dụng 12V hai đầu cuộn thứ cấp để hở.Sau quấn máy thời gian,học sinh quên số vòng dây cuộn dây.Để tạo máy biến áp theo yêu cầu học sinh nối cuộn dây sơ cấp máy với điện áp phòng thực hành sau dùng Vơn kế có điện trở lớn để đo điện áp cuộn dây thứ cấp để hở.Ban đầu kết đo 8,4V.Sau thêm 55 vòng dây vào cuộn dây thứ cấp kết đo 15V.Bỏ qua hao phí máy biến áp.Để tạo máy biến áp theo yêu cầu học sinh cần phải tiếp tục giảm vòng dây cuộn dây thứ cấp? Lời giải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp N1 N2 = (1) ; Lấy (2) – (1) ta :  = (2) = = N1=200 vòng N2 = 70 vòng Để tạo máy biến áp theo u cầu số vòng dây cuộn thứ cấp : = => = 100 vòng Học sinh cần phải tiếp tục giảm số vòng dây cuộn thứ cấp là: N2 + 55 - = 25 vòng A.15 vòng B.40 vòng C.20 vòng D.25 vòng Câu 4: Đặt vào hai đầu mạch điện có phần tử C,L R = 100Ω, L = C = 15,9µF nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = [100cos(100ᴨ + ) +100]V.Tính cơng suất tỏa nhiệt điện trở: Lời giải: Điện áp đặt vào mạch u = 100cos(100ᴨ + ) +100 (V) gồm hai phần Thành phần chiều : u1 = U1 = 100V.Thành phần không gây tỏa nhiệt điện trở R mạch có chứa tụ điện mắc nối tiếp nên khơng cho dòng điện chiều qua Thành phần xoay chiều u2 = 100cos(100ᴨ + ) (V) ZL = 100Ω ; ZC = 200Ω => Z = 100 Ω => I = = A cosφ = = Công suất tỏa nhiệt điện trở : P=UIcosφ=100 = 50W A.50W B.200W C.25W D.150W Câu 5:Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có cơng suất phát điện hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát không đổi.Nối hai cực máy phát với trạm tăng áp có hệ số tăng áp k đặt đó.Từ máy tăng áp ện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M.Xưởng khí có máy tiện loại công suất hoạt động nhau.Khi hệ số k=2 xưởng khí có tối đa 115 máy tiện hoạt động.Khi hệ số k=3 xưởng khí có tối đa 125 máy tiện hoạt động.Coi có hao phí dây tải điện đáng kể.Điện áp dòng điện dây tải ện pha.Do xảy cố trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực máy phát điện.Khi xưởng khí cho tối đa máy tiện hoạt động? Lời giải: Gọi P công suất máy phát điện U hiệu điện th ế hi ệu dụng hai cực máy phát điện P0 công xuất máy tiện.R điện tr đường dây tải điện Ta có : Khi k=2 P=120P0 + ∆P1 Cơng suất hao phí : P P2 với U1 = 2U ∆ 1= P = 115P0 + ∆P1 = = 115P0 + P2 (*) Khi k = : P = 125P0 + ∆P2 = 125P0 + P2 (**) P2 = 72P0 => P = 115P0 + 18P0 = 133P0 Từ (*) (**) : Khi xảy cố : P=NP0 + ∆P = NP0 + P2 (***) Vơi N số máy tiện tối đa hoạt động 133P0 = NP0 + 72P0 => N =61 A.58 B.74 C.61 D.93 Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm phần tử điện trở R,cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C.Mạch có tần số góc thay đổi được.Khi Ꞷ=Ꞷ1=100ᴨ hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại.Khi Ꞷ=Ꞷ2=2Ꞷ1 hiệu điện hai đầu tụ điện cực đại.Biết giá trị Ꞷ=Ꞷ1 ZL + 3ZC = 400Ω.Giá trị L : Lời giải: UL = ULmax Ꞷ=Ꞷ1 = (1) UC = UCmax Ꞷ=Ꞷ2 = (2) Lấy (1) (2) ta : 2Ꞷ12 = => 2ZL = ZC ZL + 3ZC = 400Ω A H B.H => 7ZL = 400Ω C.H => ZL = Ω D.H => L= H Câu 7: Có hai máy biến áp lí tưởng ( bỏ qua hao phí) cuộn s cấp có số vòng dây cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau.Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp máy thứ tỉ số điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp để hở máy 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói vào hai đầu cu ộn s cấp máy thứ hai tỉ số Khi thay đổi số vòng dây cuộn thứ cấp máy 50 vòng dây lặp lại thí nghiệm tỉ số điện áp nói hai máy Số vòng dây cuộn sơ cấp máy là: Lời giải: Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp N , cuộn thứ cấp N N2 Lần ta có: = = 1,5 ; Lần ta có: = = =>3N2 = 4N1 Để tỉ số ta cần tăng N1 giảm N2 Lần : = => = => N1 = N2-100 = N – 100 =>N1= 300=> N==200 vòng A.100 vòng B.250 vòng C.200 vòng D.150 vòng Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều gồm phần tử điện trở R,cuộn dây cảm có độ tự cảm L = (H) tụ điện có điện dung C = (F).Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200cos(Ꞷt + φ) (V) có tần số góc Ꞷ thay đổi được.Thay đổi Ꞷ,thấy tồn Ꞷ = 30ᴨ rad/s Ꞷ2 = 40ᴨ rad/s điện áp hiệu dụng cuộn dây có giá tr ị nhau.Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá tr ị g ần với giá trị nhất? Lời giải: ZL1 = 187,5 Ω ; ZC1=80 Ω ; ZL2=250 Ω ; ZC2=60 Ω UL1 = UL2 => = => R = 200Ω UL = ULmax ULmax = = 212V ULmax = = 212,13V Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá tr ị gần v ới giá trị 210 V A.140V B.210V C.207V D.115V Câu 9:Cho mạch điện gồm phần tử: cuộn cảm,điện tr R,tụ điện C mắc nối tiếp nhau.M N điểm ứng với cuộn dây điện trở,điện trở tụ.Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz.Điện trở độ tụ cảm khơng đổi nh ưng tụ có điện dung biến thiên.Người ta thấy C = C x điện áp hiệu dụng hai đầu M,B đạt cực đại hai lần hiệu điện hiệu dụng U nguồn.Tỉ số cảm khang dung khang là: Lời giải: Ta có : UMB = = UMB = UMBmax = Ymin => Đạo hàm theo ZC Y’ =  + ZLZC=0 => R2 = - ZLZC (*) Ta thấy R2 > => < ZC hay = X = 2U => Y = =  3+ + - 8=0(***) Từ (*) (***) suy : - 11 + =0  4X2 -11X + =0 Phương trình có hai nghiệm X=2>1(loại) X= => = A B.2 C D Câu 10: Điện truyền từ nhà máy điện nhỏ đến khu công nghiệp đường dây tải pha.Nếu điện áp truyền U khu cơng nghiệp phải lắp máy hạ áp với tỉ số 54/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu sử dụng điện khu công nghiệp.Nếu muốn cung cấp đủ điện cho khu công nghiệp điện áp truyền phải 2U.Khi cần dùng máy hạ áp với tỉ số nào?Coi hệ số công suất Lời giải: Công suất cuộn dây sơ cấp lần: P1 = U1I1=P0 (P0 công suất khu công nghiệp) Do điện áp trước tải U 2U nên I1 = 2I2 = => = Tỉ số máy hạ áp khu công nghiệp : k1= ; k2= (Với U0 điện áp thứ cấp) = = => k2 = k1 = 117 => k2 = 117/1 A.114/1 B.111/1 C.117/1 D.108/1 ... D.150 vòng Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều gồm phần tử điện trở R,cuộn dây cảm có độ tự cảm L = (H) tụ điện có điện dung C = (F).Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200cos(Ꞷt... gồm hai phần Thành phần chiều : u1 = U1 = 100V.Thành phần không gây tỏa nhiệt điện trở R mạch có chứa tụ điện mắc nối tiếp nên khơng cho dòng điện chiều qua Thành phần xoay chiều u2 = 100cos(100ᴨ... nhau.Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp máy thứ tỉ số điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp để hở máy 1,5 Khi đặt điện áp xoay chiều nói