Giới thiệu các bài tập ôn Điện xoay chiều từ cơ bản đến nâng cáo, có giải chi tiết các bài, ôn thi học kỳ, ôn thi tốt nghiệp và đại học.Một số bài giải là đề thi các năm. Đây là phần mở đầu cho chương điện xoay chiều, có các dang đạo hàm , tích phân
CHƯƠNG III:MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 1:ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU r n A TĨM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN I Suất điện động xoay chiều: Cho khung dây dẫn phẳng có N α vịng, diện tích S quay với vận tốc ω, xung quanh trục vng gócurvới với đường sức từ từ trường có cảm ứng r từ B Theo định luật cảm ứng điện từ, khung dây xuất ω B suất điện động biến đổi theo định luật dạng cosin với thời gian gọi tắt suất điện động xoay chiều: e = E cos(ωt + ϕ0 ) Từ thông gởi qua khung dây: Từ thơng gửi qua khung dây dẫn gồm N vịng dây có r diện tích S quay từ trường B rr Giả sử t = : (n,B) = f ⇒ Φ = NBScos(ωt + ϕ) = Φ cos(wt + ϕ) (Wb) Từ thông gởi qua khung dây cực đại Φ = NBS ; ω tần số góc tốc độ quay khung (rad/s).Đơn vị : Φ : Vêbe(Wb); N: vòng; B: Tesla (T); S: m dΦ π = −Φ ′(t) = ω NBSsin(ω t + ϕ ) = ω NBScos(ω t + ϕ − ) Suất điện động xoay chiều tức thời: e = − dt e =E0cos(ωt + ϕ0) Đặt E0= NBωS : Suất điện động cực đại; ϕ0 = ϕ − • Chu kì tần số liên hệ bởi: ω = π ;Đơn vị :e, E0 (V) 2π = 2πf = 2πn với n số vịng quay 1s T • Sđđ máy phát điện xoay chiều tạo có biểu thức tương tự II Điện áp xoay chiều -Dòng điện xoay chiều Biểu thức điện áp tức thời: Nếu nối hai đầu khung dây với mạch ngồi thành mạch kín biểu thức điện áp tức thời mạch là: u = e – ir Xem khung dây có r ≈ u = e = E cos(ωt + ϕ0 ) Tổng quát : u = U cos(ωt + ϕu ) Khái niệm dòng điện xoay chiều Là dịng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật hàm số sin hay cosin, với dạng tổng quát: i = I0cos(ωt + ϕi) * i: giá trị cường độ dòng điện thời điểm t, gọi giá trị tức thời i ( cường độ tức thời) * I0 > 0: giá trị cực đại i (cường độ cực đại) * ω > 0: tần số góc.* f: tần số i T: chu kì i * (ωt + ϕ): pha i * ϕi: pha ban đầu Độ lệch pha điện áp u cường độ dòng điện i Đại lượng : ϕ = ϕu − ϕi gọi độ lệch pha u so với i Nếu ϕ > u sớm pha (nhanh pha) so với i.Nếu ϕ < u trễ pha (chậm pha) so với i Nếu ϕ = u đồng pha (cùng pha) so với i Giá trị hiệu dụng: Dòng điện xoay chiều có tác dụng toả nhiệt dịng điện chiều Xét mặt toả nhiệt thời gian dài dịng điện xoay chiều i = I0 cos(ωt + ϕi ) tương đương với dòng điện chiều có cường độ khơng đổi có cường độ I0 / "Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dòng điện khơng đổi,nếu cho hai dịng điện qua điện trở khoảng thời gian đủ dài nhiệt lượng toả Nó có giá trị cường độ dịng điện cực đại chia cho " Trang Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều: I = I0 U0 E0 , U= , E= 2 *Lý sử dụng giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều - Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta không cần quan tâm đến giá trị tức thời i u chúng biến thiên nhanh, ta cần quan tâm tới tác dụng thời gian dài - Tác dụng nhiệt dịng điện tỉ lệ với bình phương cường độ dịng điện nên khơng phụ thuộc vào chiều dòng điện - Ampe kế đo cường độ dòng điện xoay chiều vôn kế đo điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt, số chúng cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng dòng điện xoay chiều Nhiệt lượng toả điện trở R thời gian t có dịng điện xoay chiều i(t) = I0cos(ωt + ϕi) chạy qua là: Q = RI2t Công suất toả nhiệt R có dịng điệnxoay chiều chạy qua: P = R I B DẠNG TOÁN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Vấn đề 1: Xác định suất điện động cảm ứng Phương pháp: Thông thường tập thuộc dạng u cầu ta tính từ thơng, suất điện động cảm ứng xuất khung dây quay từ trường Ta sử dụng công thức sau để giải: - Tần số góc: ω = 2πn0 , Với n0 số vòng quay giây tần số dịng điện xoay chiều - Biểu thức từ thơng: φ = φ0cos(ωt + ϕ) , Với φ0 = NBS r r - Biểu thức suất điện động: e = E sin(ωt + ϕ) Với E0 = NBS ω ; ϕ = (B,n) lúc t = - Vẽ đồ thị: Đồ thị đường hình sin: có chu kì : T = 2π , có biên độ: E ω BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu (ĐH – 2008): Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vịng, diện tích vịng 600 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với vận tốc góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,2T Trục quay vng góc với đường cảm ứng từ Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ Biểu thức suất điện động cảm ứng khung π A e = 48π sin(40πt − ) (V) B e = 4,8π sin(4πt + π) (V) C e = 48π sin(4πt + π) (V) D e = 4,8π sin(40πt − ) (V) π Hướng dẫn giải: Φ = BScos ( ωt + π ) ⇒ e − NΦ ' = NBSω sin ( ωt + π ) = 4,8sin ( 4πt + π ) V đáp án D Câu (Bến Tre – 2015): Từ thơng qua vịng dây dẫn máy phát điện xoay chiều pha có biểu thức ϕ = 2.10−2 5π cos 100πt + ÷ (Wb) Với stato có cuộn dây nối tiếp, π cuộn có 25 vịng, biểu thức suất điện động xuất máy phát 5π ÷(V) 5π C e = − 200 sin 100πt − ÷(V) A e = − 2sin 100πt + π ÷(V) 3 5π D e = 2sin 100πt + ÷(V) B e = 200sin 100 πt − Trang Hướng dẫn giải: Ta có: e = ωNBSsin ωt + ϕ = ωNΦ sin ωt + ϕ ( ) ( ) Chọn đáp án D 2.10−2 5π 5π ⇒ e = 100π.( 4.25) sin 100πt + ÷ = 2sin100πt + ÷V π 3 3 Câu 3: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vịng dây, quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường r có cảm ứng từ B = 0,1 T Chọn gốc thời gian t = lúc vectơ pháp tuyến n diện tích S r khung dây chiều với vectơ cảm ứng từ B chiều dương chiều quay khung dây.a Viết biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây b Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất khung dây c Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi e theo thời gian Hướng dẫn giải: a Khung dây dẫn quay với tốc độ góc: ω = 50.2π = 100π rad/s r Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n diện tích S khung dây có chiều r r trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B từ trường Đến thời điểm t, pháp tuyến n khung dây quay góc ωt Lúc từ thông qua khung dây là: ϕ = NBScos(ωt) Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω với giá trị cực đại (biên độ) Ф0 = NBS Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm = 50 10-4 m2 ω = 100π rad/s ta biểu thức từ thông qua khung dây : ϕ = 0, 05cos(100πt) (Wb) b Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ Faraday khung dây xuất suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng xuất khung dây xác định theo định luật Lentz: e=− dϕ π = −ϕ '(t ) = ωNBSsin(ωt) = ωNBScos ωt − ÷ dt 2 Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc ω với giá trị cực đại (biên độ) E0 = ωNBS Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm = 50 10-4 m2 ω = 100π rad/s ta biểu thức xác định suất điện động xuất khung dây : π π e = 5π cos 100πt − ÷ (V) hay e ≈ 15,7 cos 314t − ÷ (V) 2 2 c e (V) + 15,7 0,015 0,005 0,03 0,02 0,01 0,025 t (s) - 15,7 Suất điện động xuất khung dây biến đổi điều hồ theo thời gian với chu khì T tần số f : Trang T= 1 2π 2π = 50 Hz = = 0, 02 s ; f = = T 0, 02 ω 100π Đồ thị biểu diễn biến đổi suất điện động e theo thời gian t đường hình sin có chu kì tuần hồn T = 0,02 s Bảng giá trị suất điện động e số thời điểm đặc biệt : s, T T 3T 5T 3T = 0, 005 s, = 0, 01 s, = 0, 015 s, T = 0, 02 s, = 0, 025 s = 0, 03 s: 4 t (s) 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 e (V) 15,7 -15,7 15,7 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc e theo t hình hình vẽ Câu 4: i (A) Dòng điện xoay chiều +4 chạy qua đoạn mạch có cường độ 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 0,25 0,75 t (10-2 s) biến đổi điều hoà theo thời gian -4 mô tả đồ thị hình a Xác định biên độ, chu kì tần số dịng điện b Đồ thị cắt trục tung (trục Oi) điểm có toạ độ ? Hướng dẫn giải : a Biên độ giá trị cực đại I cường độ dịng điện Dựa vào đồ thị ta có biên độ dòng điện : I0 = A Tại thời điểm 2,5.10 -2 s, dịng điện có cường độ tức thời 4A Thời điểm mà dịng điện có cường độ tức thời A 2,25.10 -2 s Do chu kì dòng điện T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s, 1 = = 50 Hz T 2.10−2 b Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều: i = I0 cos(ωt + ϕi ) Tần số góc dòng điện : ω = 2πf = 2π.50 = 100π rad/s tần số dòng điện : f = Tại thời điểm t = 0,25.10-2 s, dịng điện có cường độ tức thời i = I0 = A, nên suy π I0 cos(100π.0 + ϕi ) = I0 hay cos + ϕi ÷ = 4 π Suy : ϕi = − rad Do biểu thức cường độ dòng điện : π π i = I0 cos 100πt − ÷(A) = cos 100 πt − ÷(A) 4 4 Tại thời điểm t = dịng điện có cường độ tức thời : I π i = I0 cos 100π.0 − ÷(A) = = = 2 A ≈ 2,83 A 4 2 Vậy đồ thị cắt trục tung điểm có toạ độ (0 s, 2 A) Trang i, u i (t) u (t) t Vấn đề 2: Giải toán điện xoay chiều cách sử dụng mối liên hệ chuyển động tròn dao động điều hòa Ta dùng mối liên hệ dao động điều hồ M chuyển động trịn để tính Theo lượng giác : u = U 0cos(ωt + φ) biểu diễn -U0 O u U0 u vịng trịn tâm O bán kính U0 , quay với tốc độ góc ω + Có điểm M ,N chuyển động trịn có hình chiếu lên N Ou u, N có hình chiếu lên Ou có u tăng (vận tốc dương),cịn M có hình chiếu lên Ou có u giảm (vận tốc âm) + Ta xác định xem vào thời điểm ta xét điện áp u có giá trị u biến đổi (ví dụ · chiều âm) ⇒ ta chọn M tính góc MOAφ = ; theo chiều dương ta chọn N ϕ · tính NOAφ = − theo lượng giác Dịng điện xoay chiều i = I0cos(2πft + ϕi) * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu cho dòng điện qua phận làm rung dây tượng sóng dừng dây rung với tần số 2f BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch i = I0 cos(100πt)(A) , với I0 > t tính giây (s) Tính từ lúc s, xác định thời điểm mà dịng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng ? + Q (C) Hướng dẫn giải : Biểu thức cường độ dòng điện i = I0 cos(100πt)(A) có dạng dao động điều hồ Do đó, tính từ lúc s, tìm thời α D P điểm để dịng điện có cường độ tức thời A I0 i O cường độ hiệu dụng i = I = I0 giống tính thời 2 gian t tính từ lúc s Vì pha ban đầu dao động 0, nghĩa lúc s I có giá trị i = I0, nên thời điểm cần tìm thời gian ngắn để I biến thiên từ điểm mà i = I đến vị trí có i=I= I0 Ta sử dụng tính chất hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hồ với chu kì để giải toán Trang Thời gian ngắn để i = I đến vị trí có i = I = I0 (từ P đến D) thời gian vật chuyển động tròn với chu kì từ P đến Q theo cung trịn PQ Tam giác ODQ vng D có OQ = A, OD = A OD nên ta có: cos α = = OQ π rad Thời gian chất điểm chuyển động tròn từ P đến Q theo cung tròn π α PQ : t= = = ω ω 4ω Suy : α = Trong biểu thức dịng điện, tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy tính từ lúc s thời điểm mà dịng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng là: t= π π = = s 4ω 4.100π 400 Câu 2: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch π i = I0 cos(100πt − )(A) , với I0 > t tính giây (s) Tính từ lúc s, xác định thời điểm mà dịng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng ? Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Ta sử dụng tính chất hình chiếu chất điểm chuyển động trịn lên đường thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo dao động điều hồ với chu kì để giải toán I0 đến i = I0 ( cung I0 MoQ) từ i = I đến vị trí có i = I = (từ P đến D) Thời gian ngắn để i = O thời gian vật chuyển động tròn với chu kì từ Mo đến P từ P đến Q theo cung tròn π π 5π + = 12 Tần số góc dòng điện ω = 100π rad/s Suy chu kỳ T = 0,02 s Thời gian quay: t = T T 5π 5π + = s hay t = = = s 12 240 12ω 12.100π 240 Cách giải 2: Dùng sơ đồ thời gian: T/8 - I0 Thời gian ngắn để i = I0/2 O I0 I0 i I0 T I0 đến i = I0 : t1 = 12 Trang T/12 i α D P I0 ¼ PQ M Ta có góc quay α = + Q (C) IM o Thời gian ngắn để i = I0 đến i = I = Vậy t = t1 + t = I0 T là: t = T T + = s 12 240 Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC điện áp xoay chiều có phương trình: u = 200 cos(100πt) (V) Tính thời gian từ thời điểm u = đến u = 110 2(V) Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Chọn lại gốc thời gian: t = lúc u = tăng, ta có π π Khi u =110 V lần đầu ta có: cos100πt = sin(100πt − ) < 2 s Giải hệ phương trình ta t = 600 phương trình : u = 200 cos(100πt − ) (V) u/ 〉 Cách giải 2: Dùng giản đồ véctơ Thời gian từ thời điểm u = đến u = 110 ( V) lần đầu tiên: 110 -u u α = π/6 π α ∆t = = = s ω 100π 600 N α 30π M = s hay: ∆t = = ω 180.100π 600 Câu 4: Cho dòng điện xoay chiều i = cos ( 20πt ) (A) Ở thời điểm t1: dịng điện có cường độ i = i1 = -2A giảm, hỏi thời điểm t2 = t1 + 0,025s i = i2 = ? Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Tính ∆ϕ = ω ∆t = 20π.0,025 = π (rad) ⇒ i2 vuông pha i1 ⇒ i12 + i 22 = 42 ⇒ 22 + i 22 = 16 ⇒ i = ±2 3(A) Vì i1 giảm nên chọn i2 = - (A) Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES với ý: SHIFT MODE : đơn vị góc Rad −2 π ÷+ = −2 ⇒ i = −2 3(A) 2 Bấm nhập máy tính: cos shift cos Chú ý: Xác định cường độ dòng điện tức thời: Ở thời điểm t cho i = i1, hỏi thời điểm t2 = t1 + ∆t i = i2 = ? (Hoặc Ở thời điểm t cho u = u1, hỏi thời điểm t2 = t1 + ∆t u = u2 = ?) Phương pháp giải nhanh: Về giống cách giải nhanh dao động điều hịa * Tính độ lệch pha i1 i2 : ∆ϕ = ω.∆t : Tính độ lệch pha u1 u2 : ∆ϕ = ω.∆t * Xét độ lệch pha: Trang + Nếu (đặc biệt) i2 i1 pha ⇒ i2 = i1 i2 i1 ngược pha ⇒ i2 = - i1 2 i2 i1 vuông pha ⇒ i1 + i = I0 i1 ÷+ ∆ϕ I0 + Nếu ∆ϕ bất kỳ: dùng máy tính : i = I0 cos ±shift cos * Quy ước dấu trước shift: dấu (+) i1 dấu ( – ) i1 ↑ Nếu đề khơng nói tăng hay giảm, ta lấy dấu (+) Câu (ĐH – 2010): Tại thời điểm t, điện áp điện áp u = 200 cos 100πt − giá trị 100 (V) giảm Sau thời điểm π ÷(V) có 2 s , điện áp có giá trị bao 300 nhiêu? Hướng dẫn giải: Cách giải 1: ∆ϕ = ω∆t = 100π π = rad 300 Vậy độ lệch pha u1 u2 π/3 π −100 2100 Vẽ vòng tròn lượng giác thấy: Với u1 = 100 V u2 = - 100 V Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES với ý: SHIFT MODE : đơn vị góc Rad: Bấm nhập máy tính: 100 π 200 cos shift cos ÷ ÷+ ≈ −141(V) ≈ −100 2(V) 200 Câu 6: Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 160cos100πt (V) (t tính giây) Tại thời điểm t 1, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị 80V giảm Đến thời điểm t = t1 + 0,015s, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng: A 40 V B 80 V C 40V D 80V Hướng dẫn giải: u1 π π ⇒ t1 = = = cos(± ); u giảm nên 100πt = U0 3 5,5 s Tại thời điểm t2 = t1+ 0,015 s = s 300 300 5,5 ⇒ u2 = 160cos100πt2 = 160cos π = 160 = 80 (V).Chọn đáp án B Cách 1: Ta có: cos100πt1 = Cách giải 2: Trang Ta có: t2 = t1 + 0,015s = t1+ Với 3T 3T 3π ứng góc quay t1 + Nhìn hình vẽ thời gian quay 3T (ứng -160 3π góc quay ) M2 chiếu xuống trục u => u = 80 V 2π 3T T= = 0, 02s ⇒ 0, 015s = 100π π u = 160 cos = 160 = 80 3V 3π 3π/2 O M1 π/ 80 80 u(V) M2 t2 Chọn đáp án B Cách giải 3: ∆ϕ = ω∆t = 100π.0,015 = 1,5π (rad) Độ lệch pha u1 u2 16 3π Bấm máy tính Fx 570ES với ý: SHIFT MODE : đơn vị góc Rad 80 3π + = 80 3V Chọn đáp án B Bấm nhập máy tính: 160 shift cos 160 Vấn đề 3: Điện lượng qua tiết diện dây dẫn Điện lượng qua tiết diện S thời gian t q với: q = it Điện lượng qua tiết diện S thời gian từ t1 đến t2 Δq: t2 Δq = iΔt ⇒ q = ∫t idt Chú ý: Bấm máy tính phải để chế độ rad BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Dịng điện xoay chiều hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức có biểu thức i = I0 cos 100πt + qua mạch triệt tiêu, sau khoảng π ÷A Tính từ thời điểm dịng điện 6 chu kì điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đoạn mạch A B I0 C 100π C I0 C 25π D Hướng dẫn giải: Gọi t1 thời điểm dòng điện qua mạch triệt tiêu, ta có: π π π = I 0cos 100πt1 + ÷⇒ 100πt1 + = ⇒ t1 = s 6 300 Trang I0 C 50π Thời điểm t2 sau t1: t = t1 + T 2π = + = s 300 4.100π 120 Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn đoạn mạch từ thời điểm t đến t2 là: t2 ∆q = ∫ idt = t1 300 ∫ 300 I π π 120 I0cos 100πt + ÷dt = sin 100πt + ÷ 6 100π 6 300 I0 1π π sin 100π + ÷− sin 100π + ÷ 100π 120 300 I I π = sinπ −sin = − C Chọn đáp án B 100π 1 100π = π = 100πt − ÷(A) chạy qua bình điện phân chứa Câu 2: Cho dịng điện xoay chiều iπcos 2 dung dịch H2SO4 với điện cực bạch kim Tính điện lượng qua bình theo chiều thời gian 16 phút giây? Hướng dẫn giải: 2π 2π Cách giải 1: Chu kì dịng điện T = = = s = 0,02s ω 100π 50 Khi t = i = 0,02 π Khi t = T i = πcos(100π – ) = π = I0 4 I I T Trong khoảng thg điện lượng chuyển qua mạch:∆q = Q0 = = C = 10-2C ω 100π Điện lượng chuyển qua bình theo chiều chu kỳ là: q1 = 2∆q = 2.10-2C 965 t Số chu kỳ t = 16 phút 5s = 965s N = = = 48250 0,02 T Điện lượng qua bình theo chiều thời gian 16 phút giây Q = Nq1 = 965 C Cách giải 2: Áp dụng công thức t t t π π π π ∆q = ∫ idt = ∫ π cos 100πt − ÷dt = cos 100πt − ÷d 100πt − ÷ ∫ 2 100π 2 2 0 Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng đoạn mạch thời gian t = 0.005 π ∆q = − sin 100πt − ÷ 100 2 = T là: = 10−2 C 100 Điện lượng chuyển qua bình theo chiều chu kỳ là: q1 = 2∆q = 2.10-2C 965 t Số chu kỳ t = 16 phút 5s = 965s N = = = 48250 0,02 T Điện lượng qua bình theo chiều thời gian 16 phút giây là: Q = Nq = 965 C Trang 10 C CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu 1: Một khung dây dẫn quay quanh trục quay xx’ với vận tốc 150 vịng/phút ur từ trường có cảm ứng từ B góc với trục quay khung Từ thông cực đại gởi 10 Wb Suất điện động hiệu dụng khung có giá trị qua khung π A 25V B 25 V C 50V D 50 V 2.10 π cos 100πt + ÷Wb Biểu thức suất Câu 2: Từ thông qua vòng dây dẫn Φ = π 4 điện động cảm ứng xuất cuộn dây là: π A e = −2sin 100πt + ÷(V) B e = sin100 πt (V) 4 π C e = −2 sin100πt (V) D e = 2sin 100πt + ÷(V) 4 π Câu 3: Tại thời điểm t, điện áp u = 200 cos(100πt − ) (trong u tính V, t tính s) có giá trị 100 2V giảm Sau thời điểm A −100V B 100 3V C −100 2V s , điện áp có giá trị 300 D 200 V Câu 4: Vào thời điểm đó, hai dịng điện xoay chiều i1 = I0 cos(ωt + ϕ1 ) i2 = Iocos(ωt + ϕ2) có giá trị tức thời 0,5I o, dòng điện giảm, dòng điện tăng Hai dòng điện lệch pha góc A 5π B 2π C π D 4π Câu 5: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ i = I0 cosωt − π ÷, với I0 > Tính từ lúc t = (s) , điện lượng chuyển qua tiết 2 diện thẳng dây dẫn đoạn mạch thời gian nửa chu kì dịng điện A.0 B 2I ω C π 2I0 ω D πI0 ω Câu 6: Dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 2sin100πt (A) chạy qua dây dẫn Điện lượng chạy qua tiết diện dây khoảng thời gian từ đến 0,15s : C D C 100π 100π Câu 7: Dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 2cos100πt (A) chạy qua dây dẫn Điện A B C 100π C lượng chạy qua tiết điện dây khoảng thời gian từ đến 0,15s : A B C 100π C C 100π D C 100π HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Chọn A Hướng dẫn: Khung quay với vận tốc 150 vòng/phút = 2,5 vòng/giây suy f = 2,5 Hz Tần số góc: ω = 2πf = 2π.2,5 = 5π rad/s Biểu thức suất điện động cảm ứng máy phát tạo ra: e = NBSω cos ( ωt + ϕ ) Trang 11 10 5π = 50V π E 50 = = 25 2V Suất điện động hiệu dụng khung: E = 2 Câu 2: Chọn D Hướng dẫn: Suất điện động cực đại: E = NBSω = φ0ω = ' 2.10 π π cos 100 πt + ÷ = sin 100 πt + ÷V Ta có: e = −Φ '( t) = − π 4 Câu 3: Chọn C Hướng dẫn: Dùng mối liên quan dao động điều hòa chuyển động tròn đều, t = , u ứng với chuyển động tròn C Vào thời điểm t , u = 100 2V C’ M giảm nên ứng với chuyển động tròn M với u 100 = U 200 Δφ 0, 02 = 600 = s Suy t = ω 360 300 s u ứng với chuyển động tròn B Vì thêm 300 · với MOB = 600 Suy lúc u = −100 2V · MOBΔφ = Ta có : Δφ = ϕ 0,5I0 I0 cos O B C B Câu 4: Chọn B Hướng dẫn: Dùng mối liên quan dao động điều hòa chuyển động tròn đều: Đối với dòng i có giá trị tức thời 0,5I đăng tăng ứng với chuyển động tròn M’, dịng i có giá trị tức thời 0,5I0 đăng giảm ứng với chuyển động tròn Bằng cơng thức lượng giác, ta có : C’ Δϕ O C π 2π · · · φ = MOB = M'OB = ⇒ MOM' = 3 ⇒ suy cường độ dòng điện tức thời i1 i2 lệch pha Câu 5: Chọn B Hướng dẫn: Ta có : 0,5T = M’ 2π π ω π ω π I0sin(ωt − ) dq π ⇒i= ⇒ q = idt = I cos(ωt − ) ⇒ q = ∫ ∫0 dt ω π ω = 2I0 ω Câu 6: Chọn B Hướng dẫn: dq ⇒ q = ∫ idt = Ta có: i = dt 0,15 ∫ 0,15 2sin100πt ⇒ q = − 2cos100πt 100π = C 100π Câu 7: Chọn A Hướng dẫn: Ta có: i = dq ⇒ q = ∫ idt = dt 0,15 ∫ cos100πt ⇒ q = Trang 12 2sin100πt 100π 0,15 =0 M U0 cos B ... = Ta có: i = dt 0 ,15 ∫ 0 ,15 2sin100πt ⇒ q = − 2cos100πt 10 0π = C 10 0π Câu 7: Chọn A Hướng dẫn: Ta có: i = dq ⇒ q = ∫ idt = dt 0 ,15 ∫ cos100πt ⇒ q = Trang 12 2sin100πt 10 0π 0 ,15 =0 M U0 cos B ... 300 300 5,5 ⇒ u2 = 16 0cos100πt2 = 16 0cos π = 16 0 = 80 (V).Chọn đáp án B Cách 1: Ta có: cos100πt1 = Cách giải 2: Trang Ta có: t2 = t1 + 0, 015 s = t1+ Với 3T 3T 3π ứng góc quay t1 + Nhìn hình vẽ... triệt tiêu, ta có: π π π = I 0cos ? ?10 0πt1 + ÷⇒ 10 0πt1 + = ⇒ t1 = s 6 300 Trang I0 C 50π Thời điểm t2 sau t1: t = t1 + T 2π = + = s 300 4 .10 0π 12 0 Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn