Chủ đề 02 mạch điện xoay chiều có một phần tử image marked image marked

CHỦ ĐỀ 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ MỘT PHẦN TỬ I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Mạch điện xoay chiều có điện trở Đặt điện áp xoay chiều u  U0 cos(t  ) vào hai đầu đoạn mạch có R Theo định luật Ơm ta có: i  Đặt I  u U  cos(t  ) R R U suy i  I cos  t     I0 cos  t    R Đặc điểm : +) Trong mạch điện xoay chiều có điện trở ta có: u i pha (u  i ) Đặt mua file Word link sau: https://tailieudoc.vn/chuyendely3khoi +) Cường độ dòng điện: I  U U ; I0  R R +) Giản đồ vecto: Mạch điện xoay chiều có tụ điện Đặt điện áp xoay chiều u  U cos  t    vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện C Điện tích tụ điện: q  Cu  CU cos  t    Lại có: i  dq  q '  t   CU sin  t    dt   Hay i  CU cos  t     2    Đặt I  CU ta có: i  I cos  t     u  U cos  t    2  Đặc điểm: +) Trong mạch điện xoay chiều có tụ điện thì: u chậm pha i góc +) Định luật Ơm Ta có: UC  I  U   ZC I C ZC gọi dung kháng tụ điện, đơn vị tính:Ơm    Suy ra: ZC  U U 1  , ZC  C  0C C C2f I I0   hay i  u  2 Ý nghĩa dung kháng - ZC đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều tụ điện -Dòng điện xoay chiều có tần số cao (cao tần) chuyển qua tụ điện dễ dàng dòng điện xoay chiều tần số thấp - ZC có tác dụng làm cho i sớm pha  so với u +) Giản đồ vecto 2 2  u   i   u  i Chú ý: Do u C  i nên ta có:      1       U I  U   I0  Tại hai thời điểm t1 t ta có: U0 u12 i12 u 2 i 2 u12  u 2       ZC U I0 U I0 I0 i 2  i12 Cơng thức tính điện dung tụ phẳng: C  S 9.109.4d  : Hằng số điện môi S : Phần thể tích tụ  m3  d : Khoảng cách hai tụ (m) -Điện môi bị đánh thủng tượng điện trường tăng vượt qua giá trị giới hạn làm cho điện mơi tính cách điện -Điện áp giới hạn điện áp lớn mà điện môi không bị đánh thủng Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm Đặt điện áp xoay chiều u  U cos  t    vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm L Tương tự ta suy số đặc điểm mạch Đặc điểm: +) Trong mạch điện xoay chiều có cuộn cảm thì: u nhanh pha i góc +) Định luật Ơm Ta có: U  I.L.  U  L  ZL I ZL gọi cảm kháng cảm kháng, đơn vị tính: Ơm    hay u  i  2 Suy ZL  L.  L.2.f , ZL  U L U 0L  I I0 Ý nghĩa cảm kháng - ZL đại lượng biểu cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm - Cuộn cảm có L lớn cản trở nhiều dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều cao tần - ZL có tác dụng làm cho i trễ pha  so với u +) Giản đồ vecto 2 2  u   i   u  i Chú ý: Do u L  i nên ta có:      1       U I  U   I0  Tại hai thời điểm t1 t ta có: U0 u12 i12 u 2 i 2 u12  u 2       ZL U I0 U I0 I0 i 2  i12 Lưu ý trường hợp mạch ghép R L C: R1 nối tiếp R ta có: R  R1  R C1 nối tiếp C2 ta có: ZC  ZC1  ZC2 L1 nối tiếp L ta có: ZL  ZL1  ZL2 Ví dụ minh họa 1: Mắc điện trở R  55 vào mạch điện xoay chiều có điện áp   u  110 cos 100t    V  2  a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở 20 phút Lời giải a) Ta có U  100V, R  55  I0  U0  2A R Do mạch có R nên u i pha Khi u  i      i  cos 100t    A  2  b) Nhiệt lượng tỏa điện trở R 10 phút là:  I  Q  I Rt    Rt  2.55.20.60  132000 J  132 kJ  2 2.104   Ví dụ minh họa 2: Đặt điện áp u  U cos 100t   V vào hai đầu tụ điện dung C   F Ở 6 3  thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 300V cường độ dòng điện mạch 2A Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua tụ điện Lời giải Mạch có tụ điện nên điện áp chậm pha dòng điện góc Dung kháng mạch ZC    2 , u  i   i  rad 2  50 3  U 0C  50 3I0 C 2 2  300   2   u   i  Áp dụng hệ thức liên hệ ta  c              I0  5A  U 0C   I   50 3I0   I0  2   Vậy cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i  cos 100t   A   II VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ : Dòng điện xoay chiều đoạn mạch có điện trở thuần: A Cùng tần số với điện áp hai đầu đoạn mạch có pha ban đầu ln B Có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở mạch C Cùng tần số pha với điện áp hai đầu đoạn mạch D Luôn lệch pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch Lời giải Dòng điện xoay chiều đoạn mạch có điện trở tần số pha với điện áp hai đầu đoạn mạch I  U Chọn C R Ví dụ 2: Một điện trở mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz Muốn dòng điện mạch sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc  A Người ta mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở B Người ta mắc thêm vào mạch cuộn cảm nối tiếp với điện trở C Người ta thay điện trở nói tụ D Người ta thay điện trở nói cuộn cảm Lời giải Muốn dòng điện mạch sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc  ta cần thay điện trở tụ điện Chọn C Ví dụ 2:[ Trích đề thi đại học năm 2013] Đặt điện áp xoay chiều u  U cos t  V  vào hai đầu điện trở R  110 cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng 2A Giá trị U A 220 2V B 220V C 110V D 110 2V Lời giải Mạch điện gồm điện trở nên U = IR = 220V Chọn B Ví dụ 3: Một đoạn mạch điện xoay chiều có R  10 , điện áp mắc vào đoạn mạch u  110 cos 100t  (V) Khi biểu thức cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là: A i  110 cos 100t  A    B i  11 cos 100t    A  2  C i  11 cos 100t  A  D i  11cos 100t  A  Lời giải Ta có i  u  11 cos 100t  A  Chọn C R Ví dụ 4: Đặt điện áp u  U cos t vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dòng điện qua cuộn cảm A i  U0   cos  t    A  L 2  B i  U0   cos  t    A  2 L  C i  U0   cos  t    A  2 L  D i  U0   cos  t    A  L 2  Lời giải Ta có i  U0  U    cos  t    cos  t    A  Chọn D ZL  L 2   Ví dụ 5:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp u  U cos t     vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Cảm kháng cuộn dây A L B L C Lời giải Cảm kháng cuộn dây ZL  L Chọn B  L D L  Ví dụ 6:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100V vào hai đầu cuộn cảm cường độ dòng điện mạch i  cos100 t  A  Khi cường độ dòng điện mạch có giá trị i = 1A điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn B 50 2V A 50 3V C 50V D 100V Lời giải Mạch điện có cuộn cảm nên u  i 2  i   u   u  3 Khi ta có     U  50 Chọn A  1    1   u  I U U 4  0  0  0 Ví dụ 7:[ Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u  U cos100t ( t tính s) vào hai đầu tụ điện có điện dung C  A 150 104 (F) Dung kháng tụ điện là:  B 200 C 50 D 100 Lời giải Ta có ZC  1  4  100 Chọn D C 10 100  Ví dụ 8:[Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u  200 cos100 t  V  vào hai đầu điện trở 100 Công suất tiêu thụ điện trở A 800W B 200W C 300W D 400W Lời giải Mạch có điện trở ta có I  U 200   2A R 100 Do P  RI  400W Chọn D Ví dụ 9:[ Trích đề thi THPTQG năm 2016] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có điện trở A cường độ dòng điện mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện đoạn mạch trễ pha 0,5 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch phụ thuộc vào tần số điện áp D cường độ dòng điện đoạn mạch sớm pha 0,5 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Lời giải Mạch có điện trở u I pha I  U không phụ thuộc vào tần số điện áp Chọn A R Ví dụ 9:[Trích đề thi THPTQG năm 2016] Cho dòng điện có cường độ i  cos100t ( i tính A, t tính s) chạy qua đoạn mạch có tụ điện Tụ điện có điện dung 250 F Điện áp hiệu dụng  hai đầu tụ điện bằng: A 200V B 250V C 400V D 220V Lời giải Mạch có tụ điện ta có: ZC  1   40 C 250 106.100  Khi U  I.ZC  5.40  200V Chọn A Ví dụ 10:[ Trich đề thi cao đẳng năm 2007] Đoạn mạch điện xoay chiều AB chứa phần   tử: điện trở thuần, cuộn dây tụ điện Khi đặt hiệu điện u  U sin  t    V  lên hai đầu A B 6    dòng điện mạch có biểu thức i  I0 sin  t    A  Đoạn mạch AB chứa 3  A cuộn dây cảm ( cảm thuần) B điện trở C tụ điện D cuộn dây có điện trở Lời giải Ta có u  i            nên u nhanh pha i góc  3 Do mạch điện chứa cuộn dây cảm Chọn A   Ví dụ 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2009] Đặt điện áp xoay chiều u  U0 cos 100t    V  vào hai 3  đầu cuộn cảm có độ tự cảm L   H  Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 2V 2 cường độ dòng điện qua cuộn cảm 2A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm   A i  cos 100t    A  6    B i  cos 100t    A  6    C i  2 cos 100t    A  6    D i  2 cos 100t    A  6  Lời giải Ta có ZL  L  50 Mạch có cuộn dây cảm nên i  u  2  u   i  Mặt khác u  i nên     1  U   I0           100   ZL I0  2  1 I0      I0  Do i  cos 100t    A  Chọn A 6 I0 I0  Ví dụ 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2010] Đặt điện áp u  U cos t 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 2L B U0 2L C U0 L D Lời giải 2  u   i  Do u  i nên       Khi u L  U  i  Chọn D  U   I0  Ví dụ 12:[Trích đề thi đại học năm 2011] Đặt điện áp u  U cos t  V  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 là: A u i2  1 U I2 B u i2   U I2 C u i2   U I2 D u i2  2 U I2 Lời giải Do mạch có tụ điện nên u  i suy u2 i2 u i2      Chọn D U I0 U I2 Ví dụ 13: Đặt hai đầu tụ điện hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi tần số f thay đổi Khi f = 40Hz cường độ hiệu dụng qua tụ 1A Để cường độ hiệu dụng qua tụ 2,5A tần số dòng điện phải A 25Hz B 75Hz C 100Hz Lời giải Mạch điện có tụ U  ZC I  Do U không đổi nên I I  C C.2f I1 I2 I f     f  100Hz Chọn C C.2f1 C.2f I2 f D 50 2Hz   Ví dụ 14:[Trích đề thi Đại học 2009] Đặt điện áp u  U cos 100t    V  vào hai đầu tụ điện có 3  2.104 điện dung  F  Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 150V cường độ dòng điện mạch  4A Biểu thức cường độ dòng điện mạch   A i  cos 100t    A  6    B i  5cos 100t    A  6    C i  5cos 100t    A  6    D i  cos 100t    A  6  Lời giải Ta có ZC   50 C 2  u   i  Mạch điện có tụ điện nên u  i     1  U   I0   1502  I ZC   16 16      I0  I0 I0 I0 Mặt khác i  u             i  5cos 100t    A  Chọn B 6  Ví dụ 15: Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u  U cos t Điện áp cường độ dòng điện qua tụ điện thời điểm t1 , t u1  60V;i1  3A; u  60 2V,i  2A Biên độ điện áp hai tụ cường độ dòng điện qua tụ là: A U  120 2V, I0  3A B U  120 2V, I0  2A C U  120V, I0  3A D U  120V, I0  2A Lời giải 2  u   i  Do mạch điện có tụ điện nên u  i     1 U    I0   602  U  I 1  U  14400  U  120V   0   Giải hệ:  I0  2A  60      U0  I0 I0 Chọn D Ví dụ 16: Cho đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm với hệ số tự cảm L   H  Tại thời 2 điểm t1 điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 25V 0,3A Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 15V 0,5A Tần số dòng điện A 40Hz B 50Hz C 100Hz D 80Hz Lời giải 2  u   i  Do mạch điện có tụ điện nên u  i     1  U   I0  Do U0 u12 i12 u 2 i 2 u12  u 2 Z       ZL  50    L  100 2 2 2 U I0 U I0 I0 i  i1 L Suy f = 50Hz Chọn B Ví dụ 17:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100V vào hai đầu cuộn cảm cường độ dòng điện cuộn cảm có biểu thức i  cos100 t  A  Tại thời điểm điện áp có giá trị 50V tăng cường độ dòng điện mạch A 3A B  3A C -1A D 1A Lời giải Giả sử u  100 cos 100t    U0     u  50V  Tại thời điểm   (Do mạch có cuộn cảm nên i trễ pha  0u    0i  3 u    so với u)  5  Suy i  cos      3A Chọn B     Ví dụ 18:[Trích đề thi Chuyên ĐH Vinh lần 3] Đặt điện áp xoay chiều u  U cos 100t   V vào hai 3  đầu cuộn cảm có độ tự cảm L  H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 2 u  100 2V cường độ dòng điện qua cuộn cảm i = 2,0A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm   A i  2 cos 100t   A 6    B i  2 cos 100t   A 6    C i  cos 100t   A 6    D i  cos 100t   A 6  Lời giải Cảm kháng cuộn dây ZL  L  50 Với đoạn mạch chứa cuộn cảm cường độ dòng điện điện áp hai đầu mạch vuông pha với nhau, với hai đại lượng vuông pha ta ln có: 2 2  100     uL   i  U  I0 ZL         I0  3A        U I 50I   0L     I0   Dòng điện trễ pha    so với điện áp hai đầu mạch nên i  cos 100t   A Chọn D 6  BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R điện áp xoay chiều có biểu thức u  U cos  t  V cường độ chạy qua điện trở có biểu thức i  I cos  t  i  A I i xác định hệ thức tương ứng A I  U0  ; i  R B I  U0 ; i  2R C I  U0  ; i   2R D I  U0 ; i  2R Câu 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện trở R  220 điện áp xoay chiều có biểu   thức u  220 cos 100t   V Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở R 3    A i  cos 100t   A 3    B i  cos 100t   A 6    C i  cos 100t   A 3    D i  cos 100t   A 3  Câu 3: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R  110   i  2 cos 100t   A Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu điện trở 2  A u  220 cos 100t  V B u  110 cos 100t  V   C u  220 cos 100t   V 2    D u  1100 cos 100t   V 2  Câu 4: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm tăng lên lần cảm kháng cuộn cảm A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 5: Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm với độ tự cảm L Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều u  U cos  t    V Cường độ dòng điện cực đại cho công thức A I0  U 2L B I0  U L C I0  U L D I0  U 2L Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm có độ tự cảm L, điện áp hai đầu cuộn dây có biểu thức u  U cos  t  V cường độ chạy đoạn mạch có biểu thức i  I cos  t  i  A Trong I i xác định hệ thức A I  U L; i  C I  U0  ; i   2L B I  D I  U0  ; i   L U0  ; i  2L Câu 7: Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm với độ tự cảm L Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều có biểu thức u  U cos  t    V Cường độ dòng điện tức thời mạch có biểu thức A i  U0   cos  t     A L 2  B i  U0   sin  t     A L 2  C i  U0   cos  t     A L 2  D i  U0   sin  t     A L 2  Câu 8: Mạch điện xoay chiều có cuộn cảm với độ tự cảm L Cường độ dòng điện mạch có biểu thức i  I0 cos  t    A Biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm   A u  I0 L cos  t     V 2    B u  2I0 L cos  t     V 2    C u  I0 L sin  t     V 2    D u  I0 L cos  t     V 2  Câu 9: Điện áp u  200 cos 100t  V đặt hai đầu cuộn dây cảm L   H  Biểu thức  cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm A i  cos 100t  A   B i  cos 100t   A 2    C i  cos 100t   A 2    D i  cos 100t   A 4    Câu 10: Mắc cuộn cảm có hệ số tự cảm L=0,318(H) vào điện áp u  200 cos 100t   V Biểu thức 3  dòng điện chạy qua cuộn cảm L   A i  cos 100t   A 6    B i  cos 100t   A 3    C i  2 cos 100t   A 3    D i  cos 100t   A 6  Câu 11: Cho đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm Tại thời điểm t1 điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 25V; 0,3A Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 15V; 0,5A Cảm kháng mạch có giá trị A 30 B 50 C 40 D 100 Câu 12: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn cảm có hệ số tự L với L   H  Đặt điện áp  xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch Tại thời điểm mà điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị 100 3V cường độ dòng điện mạch 1A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị A U L  100 2V B U L  100 6V C U L  50 6V D U L  50 3V  0,5  Câu 13: Đặt điện áp u  U cos 100t   V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L  H Ở  3  thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 2V cường độ dòng điện mạch 2A Biểu thức cường độ dòng điện mạch   A i  cos 100t   A 6    B i  2 cos 100t   A 6    C i  2 cos 100t   A 6    D i  cos 100t   A 6    Câu 14: Đặt điện áp u  U cos 100t   V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L   H   6  Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 75V cường độ dòng điện mạch 1A Biểu thức cường độ dòng điện mạch   A i  1, 25cos 100t   A 3  2   B i  1, 25cos 100t  A     C i  1, 25cos 100t   A 3    D i  1, 25cos 100t   A 2  Câu 15: Dung kháng tụ điện A tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua B tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu tụ C tỉ lệ nghịch với cường độ dòng điện xoay chiều qua D có giá trị dòng điện xoay chiều dòng điện khơng đổi Câu 16: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua mạch chứa tụ điện tăng lên lần dung kháng tụ điện A tăng lần B tăng lần C giảm lần D giảm lần Câu 17: Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện với điện dung C Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp u  U cos  t    V Cường độ hiệu dụng mạch cho công thức A I  U0 2C B I  U C C I  U0 C D I  U C Câu 18: Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện với điện dung C Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u  U cos  t    V Cường độ dòng điện cực đại mạch cho công thức A I0  U0 2C B I0  U C C I0  U0 C D I0  U C Câu 19: Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện với điện dung C Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u  U cos  t    V Cường độ dòng điện tức thời mạch có biểu thức   A i  U Csin  t     A 2    B i  U C cos  t     A 2    C i  U C cos  t     A 2  D i  U0   cos  t     A C 2  Câu 20: Giữa hai tụ điện có điệp áp xoay chiều 220V-60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A Để dòng điện qua tụ điện có cường độ 8A tần số dòng điện A 15Hz B 240Hz C 480Hz D 960Hz Câu 21: Một tụ điện có điện dung C  31,8  F  Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ có dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz cường độ dòng điện cực đại 2A chạy qua A 200 2V B 200V D 20 2V C 20V Câu 22: Cường độ dòng điện chạy qua tụ điện i  cos 100t  A Điện dung tụ có giá trị 31,8  F  Biểu thức điện áp đặt vào hai đầu tụ điện A u C  400 cos 100t  V   B u C  400 cos 100t   V 2    C u C  400 cos 100t   V 2  D u C  400 cos 100t    V 104 Câu 23: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có tụ điện có điện dung C   F  có biểu    thức i  2 cos 100t   A Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu tụ điện 3    A u  200 cos 100t   V 6    B u  200 cos 100t   V 3    C u  200 cos 100t   V 6    D u  200 cos 100t   V 2  Câu 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C1  tụ điện có điện dung C2  2.104  F  mắc nối tiếp với  2.104  F  Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức 3   i  c os 100t   A Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch 3    A u  200 cos 100t   V 6    B u  200 cos 100t   V 3    C u  85, cos 100t   V 6    D u  85, cos 100t   V 2  Câu 25: Cho đoạn mạch xoay chiều có tụ điện với điện dung C Tại thời điểm t1 điện áp dòng điện qua tụ điện có giá trị 40V; 1A Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua tụ điện có giá trị 50V; 0,6A Cảm kháng mạch có giá trị A 30 B 40 C 50 D 37,5 Câu 26: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có tụ điện với điện dung C  104  F  Đặt điện áp xoay  chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị 100 10V cường độ dòng điện mạch A U C  100 2V 2A Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị B U C  100 6V C U C  100 3V Câu 27: Cho đoạn mạch xoay chiều có tụ điện với điện dung C  D U C  200 2V 104  F  Đặt điện áp xoay chiều có 3 tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức   i  I0 cos 100t   A Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị 100 6V cường độ dòng 6  điện mạch 2A Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện 2   A u  100 cos 100t  V     B u  200 cos 100t   V 2    C u  100 cos 100t   V 3    D u  200 cos 100t   V 3  Câu 28: Đặt điện áp u  U cos  t  V vào hai đầu cuộn cảm có L   H  Ở thời điểm t1 giá trị 3 tức thời u i 100V 2,5 3A ; thời điểm t có giá trị 100 3V -2,5A Tìm  A 100 rad / s B 50 rad / s C 60 rad / s D 120 rad / s Câu 29: Chọn phát biểu so sánh pha đại lượng dòng điện xoay chiều A u R nhanh pha u L góc  B u R cà i ngược pha với C u R nhanh pha u C góc  D u L nhanh pha u C góc  Câu 30: 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 31: : Cho đoạn mạch xoay chiều có tụ điện với điện dung C  2.104  F  Đặt điện áp xoay 3 chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức   i  I0 cos 100t   A Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị 150V cường độ dòng điện 6  mạch 1A Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện 2   A u  100 cos 100t  V     B u  100 cos 100t   V 2    C u  200 cos 100t   V 3    D u  100 cos 100t   V 3  Câu 32: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có tần số 50Hz, có cuộn cảm với cảm kháng 20 Tại thời điểm t1 cường độ dòng điện qua mạch 2A, hỏi sau 0,015s điện áp hai đầu cuộn cảm A - 40V B 40V Câu 33: Đặt điện áp u  U cos  t  V vào hai đầu cuộn cảm có L  C – 20V D 20V  H  Ở thời điểm t1 giá 4 trị tức thời u i 60 2V 2 2A ; thời điểm t có giá trị 60 3V 2A Tìm  A 50 rad/s B 60 rad/s C 100 rad/s D 120 rad/s LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: Trong mạch chứa điện trở R  I  U0 U  i pha với u  i  R 2R Chọn D  Câu 2: Trong mạch chứa điện trở  u i pha  i   rad Cường độ dòng điện cực đại I  U0  2A R   Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở R i  cos 100t   A Chọn A 3  Câu 3: Trong mạch chứa điện trở  u i pha  u   rad Điện áp cực đại mạch U  I0 R  220 2V   Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu điện trở u  220 cos 100t   V Chọn C 2  Câu 4: Cảm kháng tỉ lệ thuận với tần số dòng điện  Khi tần số tăng lên lần cảm kháng cuộn cảm tăng lên lần Chọn B Câu 5: Cường độ dòng điện cực đại I0  U0 2U Chọn C  ZL L. Câu 6: Mạch điện chứa cuộn dây cảm  I0  U0 U0 u sớm pha i góc  ZL 2L.   rad  i   rad Chọn C 2 Câu 7: Mạch điện chứa cuộn dây cảm  I0  U0 U0 u ln sớm pha i góc  ZL 2L. U     rad  i   rad Biểu thức cường độ dòng điện mạch i  cos  t     A Chọn A 2 L 2  Câu 8: Mạch điện chứa cuộn dây cảm  U  I0 ZL  I0 L u ln sớm pha i góc     rad  u  rad Biểu thức điện áp mạch u  I0 L cos  t     V Chọn D 2 2  Câu 9: Mạch điện chứa cuộn dây cảm  I0  U0  2A u ln sớm pha i góc ZL     rad  i   rad Biểu thức điện áp mạch i  cos 100t   A Chọn B 2 2  Câu 10: Cảm kháng ZL  L  100 Mạch điện chứa cuộn dây cảm  I0  U0  2A u sớm pha i góc ZL     rad  i   rad Biểu điện áp mạch i  cos 100t   A Chọn D 6  Câu 11: Trong mạch chứa cuộn cảm  u sớm pha i góc 2  rad 2  u   i   u  i Áp dụng hệ thức vuông pha     1      U I  U   I0  2 2 2  u  i   u  i  u  i  u  i                      U  I  U  I   I.ZL   I   I.ZL   I  2 u  u  u 2  u12     i12     i 2  i12  i 2    u 2  u12   ZL   50 Chọn B ZL i12  i 2  ZL   ZL  Câu 12: Trong mạch chứa cuộn cảm  u ln sớm pha i góc 2 2  rad 2  u   i   u  i  u  i Mà     1              I  2A U I  I.ZL   I   U   I0  Điện áp hai đầu cuộn cảm U  I0 ZL  100 2V Chọn A Câu 13: Trong mạch chứa cuộn cảm  u sớm pha i góc   rad  i   rad 2 2 2  u   i   u  i  u  i Mà     1              I  3A U I  I.ZL   I   U   I0    Biểu thức cường độ dòng điện mạch i  cos 100t   A Chọn D 6  Câu 14: Cảm kháng ZL  L  100 Do mạch điện có cuộn dây cảm  u nhanh pha 2    so với i  i  u   2  u   i   u   i        1        I  1, 25(A)  i  1, 25cos 100t   A Chọn A 3   U   I0   I0 ZL   I0  Câu 15: Dung kháng tụ tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua nó: ZC  1  C C.2f Chọn A Câu 16: Dung kháng tụ tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua nó: ZC  1  C C.2f  f tăng lần ZC giảm lần Chọn D Câu 17: I  I0 U0 U C   Chọn B 2.ZC Câu 18: Ta có I0  U0  U C Chọn D ZC Câu 19: Ta có I0  U0  U C ZC Mạch chứa C nên i nhanh pha u góc    : i  u     2    i  U C cos  t     A Chọn C 2  Câu 20: Ta có I  Câu 21: ZC  I f U 0,5 60  U.C  UC2f      f  960Hz Chọn D ZC I2 f f2 U I Z 1 2.100   100 U   C   200V Chọn B 6 C.2f 31,8.10 2.50 2 Câu 22: Ta có: ZC  1   100 ; U  I0 ZC  4.100  400V C. 31,8.106.100 Mạch chứa tụ điện nên i sớm pha    u  400 cos 100t   V Chọn A 2      so với u : i  u   u     2 2 Câu 23: Ta có ZC  1  4  100 ; U  I0 ZC  2.100  200 2V C 10 100  Mạch chứa tụ nên i sớm pha      so với u : i  u   u     2    u  200 cos 100t   V Chọn C 6  Câu 24: Dung kháng tổng hợp: Z C  Z C1  Z C  Do mạch có tụ điện  u chậm pha 1   200() C1 C2    so với i  u  i    2   Điện áp cực đại: U  I0 ZC  200(V)  u  200 cos 100t   (V) Chọn A 6  Câu 25: Ta có U  I0 ZC  I0 C 2  u   i  2 Mạch chứa tụ điện nên u i vuông pha với         u.C  (i)  I0  U   I0   u1.C2  i12  I0 2    u1.C  i12   u1.C  i 2  i 2  i12   C  u12  u 2  2  u C  i  I0  i 2  i12 i 2  i12 0, 62  12     ZC  37,5 Chọn D C u12  u 2 ZC u12  u 2 402  502 Câu 26: Ta có ZC  1  4  100 ; U  I0 ZC  100I0 C 10 100  Mạch chứa tụ điện nên u i vuông pha với nhau: 2 2  100 10     u   i        I0  3A          U   I0   100I0   I0   U  100.2  200 3V  U  Câu 27: Ta có ZC  200  100 6V Chọn B 1  4  100 3 ; U  I0 ZC  100 3I0 C 10 100 3 Mạch chứa tụ điện nên u i vuông pha với 2 2  100     u   i        I0  2A  U  100 3.2  200 3V          U   I0   100 3I0   I0  Mạch chứa tụ điện nên i sớm pha      so với u : i   u  u     2    u  200 cos 100t   V Chọn D 3  Câu 28: Do mạch điện có cuộn cảm  u nhanh pha u2 i2  so với i    U I0  u12 i12   U  I   U  40000  U  200  V     0     u  i2    I0   A  2  U I0  I0 25 Mà U  L.I0    U0  120  rad / s  Chọn D L.I0 Câu 29: u R pha với i; u R nhanh pha u C góc   , u R trễ pha u L góc Chọn C 2 Câu 30: Ta có ZL  L.  L.2f  ZL phụ thuộc vào f hàm bậc theo thời gian nên có đồ thị phụ thuộc đường thẳng qua gốc tọa độ Chọn B Câu 31: Dung kháng ZC   50    C. Do mạch điện có cuộn cảm  u chậm pha     so với i  u  i    2 u2 i2 u i ZL         U  100  V   u  100 cos 100t   V Chọn D 2 2 U I0 U0 U0 3  Câu 32: Ta có t  3T Tại t1 : i1  I0 cos  t1    A     3T     Tại t : u  U cos  t    I0 ZL cos    t1   I0 ZL cos  t1  2   2       I0 ZL cos  t1   ZLi1  40  V  Chọn B u2 i2  Câu 33: Do mạch điện có cuộn cảm  u nhanh pha so với i    U I0  u12 i12    1    U I0  U 14400  U  120  V     1 u i I0   A    1    U I0  I0 16 Mà U  L.I0    U0  60  rad / s  Chọn B L.I0 ... tụ điện có điệp áp xoay chiều 220V-60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A Để dòng điện qua tụ điện có cường độ 8A tần số dòng điện A 15Hz B 240Hz C 480Hz D 960Hz Câu 21: Một tụ điện có điện. .. 2  Câu 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C1  tụ điện có điện dung C2  2.104  F  mắc nối tiếp với  2.104  F  Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức... đoạn mạch xoay chiều có tụ điện với điện dung C Tại thời điểm t1 điện áp dòng điện qua tụ điện có giá trị 40V; 1A Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua tụ điện có giá trị 50V; 0,6A Cảm kháng mạch