Chủ đề 10 các loại đoạn mạch xoay chiều lý thuyết

TỰ HỌC ĐIỂM – LÝ THUYẾT Fanpage: Tài liệu KYS Group: Kyser ôn thi THPT CHỦ ĐỀ 10: CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU A LÝ THUYẾT: Đoạn mạch có điện trở R: a) Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức : = u u= U cos (ω t + ϕ ) (V ) mạch xuất dòng điện có cường độ R i Xét khoảng thời gian ngắn ∆t kể từ thời điểm t uR U = cos (ω t + ϕ ) ( A ) R R i • Dòng điện xoay chiều qua mạch: = Vậy: điện áp dòng điện x/chiều pha với nhau, mạch chứa R hay uR cung pha voi i i b) Trở kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện mạch R c) Định luật Ôm cho đoạn mạch: Đặt: I = U0R U ⇔ U R = I R hay I = R ⇔ U R = I R R R với U R điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R d) Giãn đồ vecto: Đoạn mạch có tụ điện: a) Quan hệ u i: Giả sử đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức : = u u= U cos (ω t + ϕ ) (V ) C • Điện tích tụ:= q Cu = CU cos (ωt + ϕ ) ( C ) C • Dòng điện xoay chiều qua mạch: i= π dq  = q ' ( t ) = ωCU cos  ωt + ϕ +  ( A ) dt 2  Vậy: Điện áp hai đầu đoạn mạch có tụ điện trễ pha dòng điện x/chiều góc π/2 ( hay dòng điện x/chiều sớm pha điện áp góc π/2)khi mạch chứa tụ điện uC cham pha hon i goc π Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 76 b) Trở kháng & Định luật Ơm cho đoạn mạch có tụ điện : U0 Ta thấy đại lượng đóng vai trò cản trở dòng qua tụ điện Đặt ωC ωC = I ω= C.U Đặt: = Z C gọi dung kháng ωC  Dung kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện x/chiều mạch tụ điện = ZC 1 T = = (Ω) ωC 2π fC 2π C I Ý nghĩa dung kháng • Làm cho i sớm pha u góc π/2 • Khi f tăng (hoặc T giảm) → ZC giảm → I tăng →dòng điện x/ch qua mạch dễ dàng • Khi f giảm (hoặc T tăng) → ZC tăng → I giảm →dòng điện x/ch qua mạch khó Định luật Ơm: I = UC ⇔ U C = I Z C I = U 0C ⇔ U 0C = I Z C ZC ZC Với U C điện áp hiệu dụng hai đầu tụ C c) Giãn đồ vecto: d) Công thức mở rộng: Do uC vuông pha với i nên uC2 uC2 i i2 = + hay = + U02C I 02 UC I Đoạn mạch có cuộn dây cảm: Cuộn dây cảm cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở r không đáng kể ( r ≈ ) a) Quan hệ u i: Điện áp hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm sớm pha dòng điện x/chiều góc π/2 ( hay dòng điện x/chiều trễ pha điện áp góc π/2)khi mạch chứa cuộn cảm uL (le) som pha hon i goc π b) Trở kháng & Định luật Ôm cho đoạn mạch có tụ điện :  Cảm kháng: Đại lượng đặc trưng cho tính cản trở dòng điện x/chiều mạch cuộn cảm Z= ω= L 2π f = L L 2π L (Ω) T II Ý nghĩa cảm kháng • Làm cho i trễ pha u góc π/2 • Khi f tăng (hoặc T giảm) → Z L tăng → I giảm →dòng điện x/ch qua mạch khó • Khi f giảm (hoặc T tăng) → Z L giảm → I tăng→dòng điện x/ch qua mạch dễ dàng Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 77 Định luật Ôm: I = UL ⇔ U L = I Z L I = U L ⇔ U L = I Z L ZL ZL Với U L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm L c) Giãn đồ vecto: d) Công thức mở rộng: Do uL vuông pha với i nên uL2 uL2 i i2 hay = = + + U02L I 02 UL I Chú ý: Nếu cuộn dây khơng cảm udây = ur + uL ≠ uL TỔNG QT: Nếu dòng xoay chiều có dạng: = i I 0cos(ω.t + ϕi ) ( A) điện áp xoay chiều hai đầu phần tử điện có dạng: • u R đồng pha= với i: uR U R cos(ω.t + ϕi ) (V ) với U R = I R π • u L lẹ(nhanh) pha i góc = : u U L cos  ω.t + ϕi + π L   U L I= I 0ω L Z L  (V ) với =  I0 π : uC U 0C cos  ω.t + ϕi − π  (V ) với = • uC chậm pha i góc= U 0C I= Z C ωC 2  B TRẮC NGHIỆM Câu 1: Điều sau nói đoạn mạch xoay chiều có điện trở thuần? A Dòng điện qua điện trở điện áp hai đầu điện trở ln pha B Pha dòng điện qua điện trở không C Mối liên hệ cường độ dòng điện điện áp hiệu dụng U = I/R D Nếu điện áp hai đầu điện trở u = Uosin(ωt + φ) V biểu thức dòng điện qua điện trở i = Iosin(ωt)B Câu 2: Chọn phát biểu nói đoạn mạch điện xoay chiều có điện trở R? A Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở ln có pha ban ban đầu khơng B Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở ln pha với điện áp xoay chiều hai đầu điện trở C Nếu điện áp hai đầu điện trở có biểu thức dạng u = Uocos(ωt + π/2) V biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở R có dạng i = UO cos(ωt)B R D Cường độ hiệu dụng I dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở, điện áp cực đại Uo hai đầu điện trở điện trở R liêN hệ với hệ thức I = Uo/R Câu 3: Phát biểu sau cuộn cảm A Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, khơng có tác dụng cản trở dòng điện chiều B Hiệu điện hai đầu cuộn cảm cường độ dòng điện qua đồng thời nửa biên độ tương ứng C Cảm kháng cuộn cảm tỉ lệ với chu kỳ dòng điện xoay chiều Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 78 D Cường độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện Câu 4: Dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch có cuộn cảm hay tụ điện giống điểm A Đều biến thiên trễ pha π/2 hiệu điện hai đầu đoạn mạch B Đều có cường độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C Đều có cường độ hiệu dụng tăng tần số dòng điện tăng D Đều có cường độ hiệu dụng giảm tần số dòng điện tăng Câu 5: Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2 B Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/4 Câu 6: Phát biểu sau với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện A Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/2 B Dòng điện sớm pha hiệu điện góc π/4 C Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/2 D Dòng điện trễ pha hiệu điện góc π/4 Câu 7: Khi chu kỳ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm giảm lần cảm kháng cuộn dây A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Câu 8: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa tụ điện tăng lên lần,điện áp hai đầu tụ điện điện dung giữ ổn định dòng điện qua tụ điện sẽ: A tăng lên lần B tăng lên lần C giảm lần D giảm lần Câu 9: Đặt điện áp u = U0 cosωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dòng điện qua cuộn cảm A i   U π cos ωt     ωL B i   π cos ωt     ωL C i   U π cos ωt    ωL  D i   π cos ωt     ωL U U Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều u=U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch i, I0 I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai A U I − =0 U0 I0 B U I + = U0 I0 C u i − = U I D u2 i2 + = U2 I2 Câu 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt) cường độ dòng điện chạy qua điện trở có biểu thức i = I cos(ωt + φi), I φi xác định hệ thức tương ứng A I = U0 π ; ϕi = R B I = U0 ; ϕi = 2R C I = U0 2R ; ϕi = − U π D I = ; ϕ i = 2R Câu 12: Hiệu điện cường độ dòng điện đoạn mạch có cuộn dây cảm có dạng u = Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 79 U0cos(ωt + π/6) i = I0cos(ωt +φ) I0 φ có giá trị sau đây? A I = U Lω ; ϕ = − π B I = U0 2π ;ϕ = − Lω C I = U0 π ;ϕ = − Lω D I = Lω π ;ϕ = U0 Câu 13: Trong đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm có độ tự cảm L, điện áp hai đầu cuộn dây có biểu thức u =U0cos(ωt) cường độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I 2cos(ωt +φi), I φi xác định hệ thức A I = U Lω ; ϕ i = B I = U0 π ; ϕi = − Lω C I = U0 Lω ; ϕi = − U0 π π ; ϕi = D I = 2 Lω Câu 14: Hiệu điện cường độ dòng điện đoạn mạch có tụ điện có dạng u = U0cos(ωt + π ) i = I0cos(ωt + α) I0 α có giá trị sau đây: = A I U0 3π ;α = Cω B I = U0Cω; α = − U π 3π π Cω; α = C I U= D I = ; α = − Cω Câu 15: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại cường độ dòng điện qua cuộn cảm A U0 2ωL B U0 2ωL C U0 ωL D Câu 16: Để tạo suất điện động xoay chiều, ta cần phải cho khung dây A dao động điều hòa từ trường song song với mặt phẳng khung B quay từ trường biến thiên hòa C quay từ trường đều, trục quay song song đường sức từ trường D quay từ trường đều, trục quay vng góc với đuờng sức từ trường Câu 17: Nguyên tắc tạo radòng điện xoay chiều dựa A tượng cảm ứng điện từ B tượng quang điện C tượng tự cảm D tượng tạo từ trường quay Câu 18: Cường độ dòng điện xoay chiều có biểu thức i = cos(120πt ) ( A) Dòng điện này: A có chiều thay đổi 120 lần 1s B có tần số 50 Hz C có giá trị hiệu dụng 2B D có giá trị trung bình chu kỳ 2B Câu 19: Phát biểu sau không mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thuần? A Điện áp tức thời hai đầu đoan mạch sớm pha π / so với cường độ dòng điện B Công suất tiêu thụ đoạn mạch không C Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch tính công thức: I = U ωL D Tần số điện áp lớn dòng điện khó qua cuộn dây Câu 20: Đối với đoạn mạch có cuộn cảm thuần, phát biểu sau không đúng? A Công suất tiêu thụ B Độ lệch pha cường độ dòng điện điện áp hai đầu mạch π C Cường độ dòng điện hiệu dụng tăng tần số dòng điện giảm D Cảm kháng đoạn mạch tỉ lệ thuận với chu kỳ dòng điện Câu 21: Cuộn cảm mắc mạch xoay chiều có tác dụng: Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 80 A khơng cản trở dòng điện xoay chiều qua B làm cho dòng điện trễ pha so với điện áp C có độ tự cảm lớn nhiệt độ tỏa lớn D có tác dụng cản trở dòng điện, chu kỳ dòng điện giảm cường độ dòng điện qua cuộn cảm giảm Câu 22: Một tụ điện nối với nguồn điện xoay chiều Điện tích tụ điện đạt cực đại A điện áp hai tụ cực đại cường độ dòng điện qua không B điện áp hai tụ không cường độ dòng điện qua cực đại C cường độ dòng điện qua tụ điện điện áp hai tụ đạt cực đại D cường độ dòng điện qua tụ điện điện áp hai tụ không Câu 23: Khi mắc tụ điện vào mạch điện xoay chiều, có khả A cho dòng điện xoay chiều qua cách dễ dàng B cản trở dòng điện xoay chiều C ngăn cản hồn tồn dòng điện xoay chiều D cho dòng điện xoay chiều qua, đồng thời có tác dụng cản trở dòng điện Câu 24: Đối với dòng điện xoay chiều có cuộn cảm, cuộn cảm có tác dụng: A cản trở dòng điện, dòng điện có tần số nhỏ bị cản trở nhiều B làm cho dòng điện nhanh pha π/2 so với điện áp C ngăn cản hồn tồn dòng điện D cản trở dòng điện, dòng điện có tần số lớn bị cản trở nhiều Câu 25: Dung kháng tụ điện A tỉ lệ thuận với chu kỳ dòng điện xoay chiều qua B tỉ lệ thuận với điện dung tụ C tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện xoay chiều qua D tỉ lệ thuận với điện áp xoay chiều áp vào Câu 26: Dòng điện xoay chiều đoạn mạch có điện trở A tần số với hiệu điện hai đầu đoạn mạch có pha ban đầu ln B tần số pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch C lệch pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch D có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở mạch Câu 27: (ĐH2011) Đặt điện áp u = U cos ωt vào hai đầu tụ điện cường độ dòng điện qua có giá trị hiệu dụng I Tại thời điểm t, điện áp hai đầu tụ điện u cường độ dòng điện qua i Hệ thức liên hệ đại lượng u i2 A + = U I u i2 B + = U I u i2 C + = U I u i2 D + = U I Câu 28: Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc cảm kháng ZL vào tần số dòng điện xoay chiều qua cuộn dây ta đường biểu diễn A đường parabol B đường thẳng qua gốc tọa độ C đường hypebol D đường thẳng song song với trục hoành Câu 29: Đồ thị biểu diễn uC theo i mạch điện xoay chiều có tụ điện có dạng A đường cong parabol Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng B đường thẳng qua gốc tọa độ 81 C đường cong hypebol D đường elip Câu 30: Đồ thị biểu diễn uR theo i mạch điện xoay chiều có dạng A đường cong parabol B đường thẳng qua gốc tọa độ C đường cong hypebol D đường elip Câu 31: Vẽ đồ thị biểu diễn phụ thuộc dung kháng ZC vào tần số dòng điện xoay chiều qua tụ điện ta đường biểu diễn A đường cong parabol B đường thẳng qua gốc tọa độ C đường cong hypebol D đường thẳng song song với trục hoành Câu 32: Đồ thị biểu diễn uL theo i mạch điện xoay chiều có cuộn cảm có dạng A đường cong parabol B đường thẳng qua gốc tọa độ C đường cong hypebol D đường elip BẢNG ÐÁP ÁN 1:A 2:B 3:A 4:B 5:C 6:A 7:B 8:B 9:C 10:D 11:D 12:C 13:C 14:C 15:D 16:D 17:A 18:A 19:C 20:D 21:D 22:D 23:D 24:D 25:A 26:B 27:C 28:B 29:D 30:B 31:C 32:D Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ôn thi THPT 82 ... mắc tụ điện vào mạch điện xoay chiều, có khả A cho dòng điện xoay chiều qua cách dễ dàng B cản trở dòng điện xoay chiều C ngăn cản hồn tồn dòng điện xoay chiều D cho dòng điện xoay chiều qua, đồng... điện xoay chiều qua đoạn mạch có cuộn cảm hay tụ điện giống điểm A Đều biến thiên trễ pha π/2 hiệu điện hai đầu đoạn mạch B Đều có cường độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch. .. biểu nói đoạn mạch điện xoay chiều có điện trở R? A Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở ln có pha ban ban đầu khơng B Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở pha với điện áp xoay chiều hai