Chủ đề 04 mạch điện xoay chiều RLC image marked image marked

CHỦ ĐỀ 4: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI Khảo sát mạch R-L-C (cuộn dây cảm) Giả sử dòng diện mạch có biểu thức là: i  I cos t  u  U cos t 0R  R    Suy ra: uL  u0 L cos  t    u  uR  uL  uC 2      uC  u0C cos  t   2   Đặc điểm: TH 1: Z L  Z C TH 2: Z L  Z C +) Điện áp: U  U R2  U LC  U R2  U L  U C   U  U R2  U L  U C  2 U R2  (U L  U C ) U +) Tổng trở: Z    R   Z L  ZC  I I +) Định luật Ôm: I  U U R U C U L U RL      Z R Z C Z L Z RL +) Độ lệch pha:   u  i ta có: tan   U LC U L  U C Z L  Z C   UR UR R Đặt mua file Word link sau: https://tailieudoc.vn/chuyendely3khoi Nếu Z L  Z C : Mạch có tính cảm kháng (khi u sớm pha i) Nếu Z L  Z C : Mạch có tính dung kháng (khi u chậm pha i) Chú ý: Để viết biểu thức điện áp thành phần ta nên so sánh độ lệch với pha dòng điện Khảo sát mạch R-Lr-C cuộn dây không cảm Đặt RRr  R  r tổng trở mạch Khi đó: 2 +) Điện áp: U  U LC  U Rr  U L  U C   U R  U r  +) Tổng trở mạch: Z  R  r    Z L  ZC  2 +) Định luật Ôm: I U U R U r U L UC      Z R r Z L ZC +) Độ lêch pha: tan   Z L  ZC Rr (trong   u  i ) Ví dụ minh họa: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R  40 , cuộn cảm có hệ số tự cảm L  0,8   H  tụ điện có điện dung C  2.104  F  mắc nối tiếp Biết dòng điện qua mạch có dạng i  3cos100 t  A  a) Tính cảm kháng cuộn cảm, dung kháng tụ điện tổng trở toàn mạch b) Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm, hai đầu tụ điện, hai đầu mạch điện HD giải: a) Cảm kháng: Z L  L  100 0,8   80 Dung kháng: Z C   50 C Tổng trở: Z  R   Z L  Z C   402   80  50   50 2 b) Vì uR pha với i nên: uR  U R cos100 t với U R  I R  3.40  120V Vậy u  120 cos100 t V  Vì u L nhanh pha i góc    nên: uL  U L cos 100 t   2    với U L  I Z L  3.80  240V Vậy uL  240 cos 100 t   V  2  Vì uC chậm pha i góc    nên: uC  U 0C cos 100 t   2    U 0C  I Z C  3.50  150V Vậy uC  150 cos 100 t   V  2  Áp dụng công thức: tan   Z L  ZC        rad  R  biểu thức hiệu điện tức thời hai đầu mạch điện: u  U cos 100 t    Với U  I Z  150V Vậy u  150 cos 100 t  0, 2 V  II VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: [Trích đề thi THPT QG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cuộn cảm có cảm kháng Z L tụ điện có dung kháng Z C Tổng trở đoạn mạch là: A R   Z L  ZC  R   Z L  ZC  B C R   Z L  ZC  D R   Z L  ZC  HD giải: Tổng trở mạch Z  R   Z L  Z C  Chọn D Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u  U cos t V  Ký hiệu U R , U L , U C tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu U R  0,5U L  U C dòng điện qua đoạn mạch: A trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch B trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch C trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch D sớm pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch HD giải: Ta có: tan   U L  UC 3U R  U R     u  i    UR UR Do dòng điện trễ pha góc  so với điện áp hai đầu mạch Chọn C Ví dụ 3: [Trích đề thi Cao đẳng năm 2007] Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C măc nối tiếp Ký hiệu uR , uL , uC tương ứng hiệu điện tức thời hai đầu phần tử R, L C Quan hệ pha hiệu điện là: A uR trễ pha  so với uC B uC trễ pha  so với uL C uL sớm pha  so với uC D uR sớm pha  so với uL HD giải: Trong mạch xoay chiều R-L-C không phân nhánh với cuộn cảm uL nhanh pha với uR uR nhanh pha  so với uC Do đáp án là: uC trễ pha  so với uL Chọn B  so Ví dụ 4: [Trích đề thi Cao Đẳng năm 2007] Đặt hiệu điện u  U sin  t với  , U không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở 80V, hai đầu cuộn dây cảm (cảm thuần) 120 V hai đầu tụ điện 60 V Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng: A.140 V B 220 V C.100 V D 260 V HD giải: Ta có: U  U R2  U L  U C   802  602  100V Chọn C Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiểu u  U cos  t   dòng điện mạch i  I0 cos   t   Đoạn mạch điện ln có: 4  A Z L  Z C B Z L  Z C HD giải: Ta có:   u  i     tan C Z L  R D Z L  Z C  Z L  Z C   Z C  Z L  R Chọn A R Ví dụ 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiểu u  U cos  t V  Kí hiệu U R , U L , U C tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu A Trễ pha  2U R  2U L  U C pha dòng điện so với điện áp là: B trễ pha  C sớm pha  D sớm pha  UR  UR U L  UC 1  3 HD giải: Ta có: tan      u  i  UR UR Do dòng điện sớm pha  so với điện áp Chọn D Ví dụ 7: Cần ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện khác theo cách đây, để có đoạn mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha  điện áp hai đầu đoạn mạch Biết tụ điện mạch dung kháng 20 A cuộn cảm có cảm kháng 20 B điện trở có độ lớn 20 C điện trở có độ lớn 50 cuộn cảm có cảm kháng 20 D điện trở có độ lớn 30 cuộn cảm có cảm kháng 50 HD giải: Dòng điện trễ pha tan u / i  tan    so với điện áp hai đầu mạch nên ta có: Z L  ZC Z  20  L 1 R R Trong đáp án có đáp án D thỏa mãn Chọn D Ví dụ 8: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C Khi nối R, C vào nguồn điện thấy i sớm pha điện áp mạch Khi mắc R, L, C nối tiếp vào mạch thấy i chậm pha   so với so với điện áp hai đầu đoạn mạch Xác định mối liên hệ Z L Z C : A Z L  Z C B Z C  Z L C Z L  Z C D Z L  3Z C HD giải: Theo giả thiết tốn: Ban đầu mạch gồm R C ta có: tan Khi mắc R-L-C nối tiếp ta có: tan     ZC R  ZC  R Z L  ZC R  R  ZL   ZL  R R 3 Do Z L  Z C Chọn A Ví dụ 9: Cho đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L  /   H  , tụ điện C  104 /  F điện trở R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch cường   độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức u  U cos100 t V  i  I cos 100 t    A  Điện trở 4  R có giá trị là: A 400 B 200 HD giải: Ta có: Z L  L  200, Z C  u / i    tan   C 100 D 50  100 C Z L  ZC 100    R  100 Chọn C R R Ví dụ 10: [Trích đề thi Đại học năm 2012] Đặt điện áp u  U cos t vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dòng diện tức thời đoạn mạch; u1 , u2 u3 điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện; Z tổng trở đoạn mạch Hệ thức là: A i  u3C B i  u1 R C i  u2 L D i  u Z HD giải: Trong mạch điện R-L-C nối tiếp uR i pha Do hệ thức i  u1 Chọn B R Ví dụ 11: [Trích đề thi Đại học năm 2007] Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều có tần số 50 Hz Biết điện trở R  25 , cuộn dây cảm (cảm thuần) có L    H  Để hiệu điện hai đầu đoạn mạch trễ pha  so với cường độ dòng điện dung kháng tụ điện là: A 125 B 150 HD giải: Theo ta có: u i   Khi tan    C 75  D 100 , Z L  100 Z L  ZC 100  Z C  1   Z C  125 Chọn A R 25 Ví dụ 12: [Trích đề thi Đại học năm 2009] Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vôn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường dộ dòng điện đoạn mạch là: A  B  C  D  HD giải: Theo ta có: Z L  Z C Mặc khác U R  U C  R  Z C Do tan u i  Z L  ZC R  R     u i  Chọn A R R Ví dụ 13: Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết R  10 3, L  0,3  H  C  103  F  Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u  110 cos 100 t V  Hiệu điện 2 hai đầu tụ điện là: A 99,15 V B 110 V C 165 V D 110 V HD giải: Ta có: Z L  30, Z C  20 Tổng trở Z  R   Z L  Z C   20 Cường độ hiệu dụng I  U 110   5,5 A Z 20 Hiệu điện hai đầu tụ điện U  I.ZC  110 V Chọn D Ví dụ 14: [Trích đề thi Đại học năm 2009] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Biết R  10 , cuộn cảm có L  103  F  điện áp hai đầu  H  , tụ điện có C  2 10   cuộn cảm uL  20 cos 100 t   V  Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: 2    A u  40 cos 100 t   V  4    B u  40 cos 100 t   V  4    C u  40 cos 100 t   V  4    D u  40 cos 100 t   V  4  HD giải: Ta có: Z L  10, Z C  20 Z L  ZC   1  u  i   R Suy tan u i  Mặc khác i  uL    nên u    Tổng trở Z  R   Z L  Z C   10 2, I0  U0L U0   U  40V ZL Z   Do u  40 cos 100 t   V  Chọn D 4  Ví dụ 15: Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Biết R  80, L  318 mH, C  79,5 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp có biểu thức u  120 cos 100 t V  Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là: A uC  40 cos 100 t  0,93V  B uC  48 cos 100 t  0,93V  C uC  48 cos 100 t  2, 21V  D uC  48 cos 100 t  0, 64 V  HD giải: Ta có: Z L  L  100, Z C   40 C Tổng trở mạch: Z  R   Z L  Z C   100  I  U  1, A Z Do uC  I Z C  1, 2.40  48V Lại có: tan u / i   C  0, 64  Z L  ZC   u / i  0, 64rad  i  0, 64rad R   2, 21rad  uC  48 cos 100 t  2, 21V  Chọn C Ví dụ 16: [Trích đề thi Đại học năm 2013] Đặt điện áp có u  220 cos 100 t V  vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở có R  100 , tụ điện có điện dung C  L  104  F  cuộn cảm có độ tự cảm 2  H  Biểu thức cường độ dòng điện mạch là:   A i  2, cos 100 t    A  4    B i  2, 2 cos 100 t    A  4    C i  2, cos 100 t    A  4    D i  2, 2 cos 100 t    A  4  HD giải: Ta có: Z L  100, Z C  200  Z  R   Z L  Z C   100 2 Suy I  U0 Z  ZC    2, A Lại có: tan u i  L  1  u i  u  i   i  Z R 4   Vậy i  2, cos 100 t    A  Chọn A 4  Ví dụ 17: Lần lượt đặt hiệu điện xoay chiều u  cos t với  không đổi vào hai đầu phần tử: điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C dòng điện qua phần tử có giá trị hiệu dụng 50 mA Đặt hiệu điện vào hai đầu đoạn mạch gồm phần tử mắc nối tiếp tổng trở đoạn mạch là: A 100 3 B 100 V HD giải: Theo giả thiết ta có: I  C 100 2 D 300 U U U U    Z L  ZC  R    100 Z L ZC R I 50.103 Khi mắc nối tiếp phần tử vào mạch ta có tổng trở: Z  R   Z L  Z C   100 Chọn B Ví dụ 18: [Trích đề thi Đại học năm 2013] Đặt điện áp u  220 cos100 t V  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20 , cuộn cảm có độ tự cảm 0,8   H  tụ điện có điện dung 103  F  Khi 6 điện áp tức thời hai đầu điện trở 110 3V điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng: A 440 V B 330 V C 330 V D 440 V HD giải: Ta có: Z L  80, Z C  60  Z  20 2 Khi I  U0  11A  U R  I R  220V , U L  I Z L  880V Z 2    uR   uL   uL  Do U R  U L nên ta có:     1     uL  440V Chọn A  880   U0R   U0L  Ví dụ 19: Cho nguồn điện xoay chiều ổn định Nếu mắc vào nguồn điện trở R dòng điện qua R có giá trị hiệu dụng I1  A Nếu mắc tụ C vào nguồn dòng điện có cường độ hiệu dụng I  1A Nếu mắc cuộn cảm vào nguồn dòng điện có cường độ hiệu dụng I  A Nếu mắc R, L C nối tiếp mắc vào nguồn dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng là: A A HD giải: Ta có: I1  B A C A D U U U U , tương tự ta có: Z C  U , Z L  R  R I1 Khi mắc nối tiếp R, L C vào nguồn điện ta có: I  U R   Z L  ZC  2 21 A  U 3U U  4  1A Chọn A (Ta nên chọn U=1 bấm máy) Ví dụ 20: [Trích đề thi Đại học năm 2011] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số không đổi vào hai đầu điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Nếu đặt điện áp xoay chiều vào đầu đoạn mạch gồm ba phần tử mắc nối tiếp cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là: A 0,2 A B 0,3 A HD giải: Tương tự ta có: R  C 0,15 A D 0,05 A U U U , ZL  , ZC  0, 25 0,5 0, Khi mắc nối tiếp ba phần tử ta có: I  U U U  U   0, 25  0,5 0,  2  0, A Chọn A Ví dụ 21: Cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở có R  100 , tụ điện có dung kháng 200 , cuộn dây có cảm kháng 100 Điện áp hai đầu mạch cho biểu thức   u  200 cos 120 t   V  Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện là: 4    A uC  200 cos 120 t   V  4  B uC  200 cos 120 t V    C uC  200 cos 120 t   V  4    D uC  200 cos 120 t   V  2  HD giải: Ta có: tan u i  Z L  ZC    1  u  i    i  R Mặt khác điện áp hai đầu tụ chậm pha dòng điện góc   C  Ta có: Z  R  ( Z L  Z C )  100 Mặc khác I  U 0C U   U 0C  200  uC  200 cos 120 t V  Chọn B ZC Z Ví dụ 22: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp   tụ điện áp xoay chiều có biểu thức u  100 cos 100   V  Dùng vơn kế có điện trở lớn 4  đo điện áp hai đầu cuộn cảm hai tụ điện thấy chúng có giá trị 100V 200V Biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây là:   A ud  100 cos 100 t   V  2    B ud  200 cos 100 t   V  4  3   D ud  100 cos 100 t   V    3   C ud  200 cos 100 t   V    HD giải: Do U  100  U L  U C nên cuộn dây có điện trở r U  U  U  U  100 U L2  U r2  1002 d Lr L r  Theo giả thiết ta có:  2 2 100  U r  U L  200  U  U r  U L  U C  U L2  U r2  1002 U L  50    2 U r  50 100  100  400U L  200 Lại có: tan d i  U  UC UL       d i  , u i  L    u i     d u  Ur Ur 3 3   Do ud  100 cos 100 t   V    Tuy nhiên cách làm dài phức tạp, ta sử dụng giãn đồ vecto sau: Ta có: u  ud  uC (tổng hợp hình vẽ) Do  U C2  U d2  U  d      nên ud  u  ud nhanh pha u góc 3  3  suy ud  100 cos 100 t   V    Chú ý: Trong trường hợp khơng phải góc vng, ta dùng định lý cosin để tính  ud ; u  Ta có: cos  ud ; u   U d2  U  U C2 Chọn D 2U d U Ví dụ 23: [Trích đề thi Đại học năm 2008] Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha hiệu điện hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch  Hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện lần hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây Độ lệch pha hiệu điện hai đầu cuộn dây so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: A.0 B  C   HD giải: Ta có u  ud  uC Vẽ giãn đồ vecto hình vẽ Ta có: U C  3U d , U L  U d sin Như HA  HB    Ud Ud nên tam giác OAB D  2 AOB   AOH  cân O  Chọn D Cách 2: [Đại số] Ta có tan d  ZL   tan  r  Z L  r Mặt khác U C  U L2  U r2  Z C2   Z L2  r     Z C  2r  tan u  Z L  ZC  2    u    d /u  d  u  Chọn D r 3 BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u  U cos t  V Cường đọ dòng điện hiệu dụng mạch là: A I  U0   R  L  C   B I  2 C I  U0   R  L  C   2 U0   2R2    L  C   D I  U0   2R2    L  C   Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Cường độ dòng điện chạy mạch có biểu thức i  I cos  t  A Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch cho I   A U  R2    L  C   I   C U  R    L  C   I   B U  R   C   L     R  L  C   I0 2 2 D U  Câu 3: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có R  60, L  0,   H  , C  104   F  Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  50 cos 100 t  V Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A 0,25 A B 0,50 A C 0,71 A D 1,00 A Câu 4: Cho đoạn mạch gồm điện trở R  100 , tụ điện C  104   F  cuộn cảm L    H  mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  200 cos 100 t  V Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A A B 1,4 A C A D 0,5 A Câu 5: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 100 V Tìm U R biết Z L  R  2ZC A 60 V B 120 V C 40 V D 80 V Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh RLC A độ lệch pha uR u  B pha uL nhanh pha i góc  C pha uC nhanh pha i góc  D pha uR nhanh pha i góc  Câu 7: Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha dòng điện điện áp phụ thuộc vào A cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C cách chọn gốc tính thời gian D tính chất mạch điện Câu 8: Một điện trở R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz, muốn dòng điện mạch sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc  người ta phải A mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở B thay điện trở nói tụ điện C mắc thêm vào mạch cuộn cảm nối tiếp điện trở D thay điện trở nói cuộn cảm Câu 9: Đoạn mạch RLC nối tiếp xảy cộng hưởng Tăng tần số dòng điện lượng nhỏ giữ nguyên thông số khác mạch, kết luận không đúng? A Cường độ dòng điện giảm, cảm kháng cuộn dây tăng, điện áp hai đầu cuộn dây không đổi B Cảm kháng cuộn dây tăng, điện áp hai đầu cuộn dây thay đổi C Điện áp hai đầu tụ giảm D Điện áp hai đầu điện trở giảm Câu 10: Phát biểu sau không Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thỏa mãn điều kiện   LC A cường độ dòng điện pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại C công suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại D điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Câu 11: Chọn phát biểu không Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thỏa mãn điều kiện  L  C A điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại B điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện cuộn cảm C tổng trở mạch đạt giá trị lớn D điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Câu 12: Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp xảy tượng cộng hưởng Tăng dần tần số dòng điện giữ nguyên thông số mạch, kết luận sau không đúng? A hệ số công suất đoạn mạch giảm B cường độ hiệu dùng dòng điện giảm C điện áp hiệu dụng tụ điện tăng D điện áp hiệu dụng điện trở giảm Câu 13: Dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Ta làm thay đổi thông số đoạn mạch cách nêu sau Cách làm cho tượng cộng hưởng điện xảy ra? A Tăng điện dung tụ điện B Tăng hệ số tự cảm cuộn dây C Giảm điện trở đoạn mạch D Giảm tần số dòng điện Câu 14: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp Kết luận sau ứng với lúc đầu  L  ? C A Mạch có tính dung kháng B Nếu tăng C đến giá trị C0 mạch có cộng hưởng điện C Cường độ dòng điện sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch D Nếu giảm C đến giá trị C0 mạch có cộng hưởng điện Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều có tần số thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Khi tần số mạch lớn giá trị f  2 LC A điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây nhỏ điện áp hiệu dụng hai tụ B điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu mạch C dòng điện sớm pha so với điện áp hai đầu mạch D dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch Câu 16: Đặt vào đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp u  U cos t  V cường độ dòng điện mạch có biểu thức i  I cos t   3 A Quan hệ trở kháng đoạn mạch thỏa mãn hệ thức A Z L  ZC  R B ZC  Z L  R C Z L  ZC  R D ZC  Z L  R Câu 17: Đặt vào đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp u  U cos t   3 V cường độ dòng điện mạch có biểu thức i  I cos t    A Quan hệ điện trở kháng đoạn mạch thỏa mãn A Z L  ZC  R B ZC  Z L  R C Z L  ZC  R D ZC  Z L  R Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u  U cos t  V Kí hiệu U R , U L , U C tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu U R  0,5U L  U C dòng điện qua đoạn mạch A trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch B trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch C trễ pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch D sớm pha  so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 19: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u  U cos t  V Kí hiệu U R , U L , U C tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Khi A trễ pha  U R  2U L  U C pha dòng điện so với điện áp B trễ pha  C sớm pha  D sớm pha  Câu 20: Cần ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện khác theo cách đây, để có đoạn mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha  điện áp hai đầu đoạn mạch Biết tụ điện mạch có dung kháng 20 A cuộn cảm có dung kháng 20 B điện trở có độ lớn 20 C điện trở có độ lớn 40 cuộn cảm có cảm kháng 20 D điện trở có độ lớn 20 cuộn cảm có cảm kháng 40 Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Điện áp hai đầu A cuộn dây vuông pha với điện áp hai tụ điện B cuộn dây ngược pha với điện áp hai tụ điện C tụ điện sớm pha  so với cường độ dòng điện D đoạn mạch ln pha với cường dộ dòng điện mạch Câu 22: Khi điện áp hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp sớm pha  dòng điện mạch A cảm kháng điện trở B dung kháng điện trở C hiệu cảm kháng dung kháng điện trở D tổng cảm kháng dung kháng điện trở Câu 23: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuẩn tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vơn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện mạch A  C  B  D  Câu 24: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp dòng điện nhanh pha hay chậm pha so với điện áp đoạn mạch tùy thuộc vào A R C C L,C  B L C D R, L,C  Câu 25: Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp tổng trở Z phụ thuộc vào A L,C  C R, L,C  B R, L, C D  Câu 26: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R  40 ghép nối tiếp với cuộn cảm L Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch u  80 cos 100 t  V điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U L  40V Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch A i    cos 100 t   A 4  B i    C i  cos 100 t   A 4    cos 100 t   A 4    D i  cos 100 t   A 4  Câu 27: Một đoạn mạch gồm tụ C  104   F  cuộn dây cảm có độ tự cảm L    H  mắc nối   tiếp Điện áp đầu cuộn cảm uL  100 cos 100 t   V Điện áp tức thời hai đầu tụ có biểu 3  thức nào? 2  A uC  50 cos 100 t    V    C uC  50 cos 100 t   V 6    B uC  50 cos 100 t   V 6    D uC  100 cos 100 t   V 3    Câu 28: Dòng điện xoay chiều i  I cos  t   A qua cuộn dây cảm L Điện áp hai đầu 4  cuộn dây u  U cos t    V Hỏi U  có giá trị sau đây? A U  C U  L I0 ,   I0 3 ,  L B U  I 0 L,   3 D U  I 0 L,     Câu 29: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định, có RLC (L cảm) mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lệch pha  so với cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Ở thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR Biểu thức điện áp cực đại hai đầu điện trở R A U R  uLC cos   uR sin  B U R  uLC sin   uR cos   u  2 C    uLC  U R  tan    u  D  LC   uR2  U 02R  tan   Câu 30: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu mạch điện RLC điện áp hiệu dụng hai đầu R, L, C 60 V, 120 V, 60 V Thay tụ C tụ điện có điện dung C  điện áp hiệu dụng hai đầu tụ 40 V Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đó? A 50,09 V B 40 V C 55,6 V D 43,3 V Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dùng U vào hai đầu mạch điện RLC điện áp hiệu dụng hai đầu R, L, C 50 V, 100 V, 50 V Thay tụ C tụ điện có điện dung C  điện áp hiệu dụng hai đầu tụ 60 V Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đó? A 53,6 V B 43,3 V C 55,6 V D 63,6 V Câu 32: Đoạn mạch xoay chiều có tụ C; thời điểm t1 cường độ dòng điện tức thời 3A điện áp tức thời hai đầu tụ điện 100 V; thời điểm t2 cường độ dòng điện tức thời A điện áp tức thời hai đầu tụ điện 50 3V Dung kháng tụ A 50 B 25 C 100 D 75 Câu 33: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng cuộn cảm lần dung kháng tụ điện Tại thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu điện trở điện áp tức thời hai đầu tụ điện có giá trị tương ứng 60 V 20 V Khi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch A 20 13V B 10 13V C 140 V D 20 V Câu 34: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu mạch điện RLC điện áp hiệu dụng hai đầu R, L, C 40 V, 120 V, 40 V Thay tụ C tụ có điện dung C  điện áp hiệu dụng hai đầu tụ 60 V Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đó? A 45,6 V B 53,6 V C 55,6 V D 40,6 V Câu 35: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U vào hai mạch điện RLC điện áp hiệu dụng hai đầu R, L, C 60 V, 120 V, 40 V Thay tụ C tụ có điện dung C  điện áp hiệu dụng hai đầu tụ 50 2V Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở đó? A 55,6 V B 40 2V C 50 2V D 60,6 V Câu 36: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U vào hai mạch điện RLC điện áp hiệu dụng hai đầu R, L, C 50 V, 100 V, 50 V Thay điện trở R điện trở R điện áp hai đầu điện trở 60 V Tính điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đó? A 45,2 V B 47,3 V C 10 14 V D 20 14 V Câu 37: Hai đoạn mạch RLC khác mắc nối tiếp với Đoạn mạch cộng hưởng với tần số góc 0 đoạn mạch cộng hưởng với tần số góc 0,50 Biết hệ số tự cảm cuộn dây đoạn mạch gấp hai lần hệ số tự cảm cuộn dây đoạn mạch Khi hai mạch mắc nối tiếp tần số góc cộng hưởng A 0 B 20 C 0 D 0 Câu 38: Khi đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp tụ điện C biểu thức dòng điện có dạng i1  I cos 100t    A  Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện cuộn dây cảm L mắc vào điện áp nói biểu thức dòng điện có dạng i2  I cos t   3 A Biểu thức có hai đầu đoạn mạch có dạng: A u  U cos t   12  V B u  U cos t    V C u  U cos t   12  V D u  U cos t    V Câu 39: Cho mạch điện AB có hiệu điện khơng đổi gồm có biến trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Gọi U1 , U , U hiệu điện hiệu dụng R, L C Biết U1  100V , U  200V , U  100V Điều chỉnh R để U1  80V , lúc U có giá trị A 233,2 V B 100 V C 50 V D 50 V Câu 40: Cho đoạn mạch điện gồm điện trở R, cảm L, tụ điện C nối tiếp, đặt vào đầu đoạn mạch điện áp hiệu dụng 100 V, Vôn kế nhiệt đo điện áp đoạn: đầu R 100 V; đầu tụ C 60 V số vôn kế mắc đầu cuộn cảm L A 40 V B 120 V C 160 V D 80 V Câu 41: Đoạn mạch xoay chiều với điện áp hai đầu đoạn mạch ổn định, có RLC (L cảm) mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lệch pha    so với cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Ở thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa LC uLC  100 3V điện áp tức thời hai đầu điện trở R uR  100V Điện áp cực đại hai đầu điện trở R A 200 V B 173,2 V C 321,5 V LỜI GIẢI CHI TIẾT D 316,2 V Câu 1: Cường độ dòng điện hiệu dụng: I  I0 U0   2.Z U0   2R2    L  C   Chọn D I   Câu 2: Điện áp hiệu dụng: U  I Z  R    L   Chọn C C   Câu 3: Z L  20, Z C  100, Z  602   20  100   100 I U 50   0,5 A Chọn B Z 100 Câu 4: Ta có: Z C  100, Z L  200, R  100  Z  1002  100  200   100 2 Cường độ dòng điện hiệu dụng: I  U U 200    1A Chọn C Z 2Z 2.100 Câu 5: Giả sử R  x  Z L  x; Z C  x Ta có U R  IR  UR R   Z L  ZC   U x 3U   60 V  Chọn A 5x Câu 6: Pha uL nhanh pha i góc  Chọn B Câu 7: tan   Z L  ZC   phụ thuộc vào tính chất mạch Chọn D R Câu 8: Muốn i sớm pha u góc  phải thay R tụ Chọn B Câu 9: Ban đầu mạch cộng hưởng  Z L  Z C Tăng tần số dòng điện  Z L ; Z C  Z  R   Z L2  Z C2   I U  U C  IZ C ; U R  IR  Z U L  IZ L  UZ L R   Z L  ZC   U R  ZC   1   Z L2  Z L  thay đổi Chọn A Câu 10: Mạch điện cộng hưởng  i pha với u, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại, công suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại R  Z L2 Khi thay đổi C để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại  Z C  Chọn D ZL Câu 11: Mạch điện cộng hưởng  cường độ dòng điện hiệu dụng mạch cực đại, U L  IZ L  Z L  const  cực đại, U R  IR  R  const  cực đại, Z  R   Z L  Z C   R cực tiểu Chọn C Câu 12: Khi xảy tượng cộng hưởng ta có: Z L  Z C ;cos   Khi tăng dần f suy  tăng suy Z L  Z C Khi hệ số cơng suất mạch giảm Mặt khác Z  R   Z L  Z C   I  Do I  , mặt khác f  Z C  U  Z  nên U C giảm C I  nên điện áp hiệu dụng điện trở giảm Chọn C Câu 13: Ban đầu Z C  Z L Khi tăng dung dang tụ điện Z C giảm Không thể xảy cộng hưởng Khi tăng hệ số tự cảm cuộn dây Z L tăng Không thể xảy cộng hưởng Giảm điện trở đoạn mạch Không thể xảy cộng hưởng  Z C  Khi tần số dòng điện giảm   giảm    Z C  Z L xảy cộng hưởng Chọn D  Z L  Câu 14: Mạch có Z L  Z C  mạch có tính cảm kháng, u sớm pha i Để mạch có cộng hưởng cần tăng Z C  giảm C Chọn D Câu 15: Mạch điện có f  2 LC  Z L  Z C  U L  U C , U R  IR  IZ  U , i trễ pha so với u Chọn D Câu 16: Ta có: Z L  ZC    tan u  i   tan    Chọn A R 3 Câu 17: Độ lệch pha u i là:    Ta có: tan            6 Z L  ZC Z  ZL    Z  ZC  tan     L  C  Chọn D R R R  6 Câu 18: Gọi  độ lệch pha u i Ta có: tan   Như u nhanh pha i góc  hay dòng điện trễ pha U L  U C U L  0,5U L   1   UR 0,5U L  so với điện áp hai đầu đoạn mạch Chọn B Câu 19: Đặt U R  x  U L  x;U C  x Ta có: tan u  i   U L  UC     u  i    i sớm pha u góc Chọn D UR 6 Câu 20: Dòng i trễ pha  so với u     Ta có: tan   Z L  ZC    Z  20  tan    L   * R R 4 Đáp án D thỏa mãn * Chọn D Câu 21: uL uC ngược pha Chọn B Câu 22: u sớm pha i góc      ,và tan   Z L  ZC   Z L  Z C  R Chọn C R Câu 23: Ta có U R  U C , mà Z L  Z C  U L  2U R  2U C Đặt U R  U C  x  U L  x  tan u  i   U L  UC    u  i  Chọn A UR Câu 24: Tùy thuộc vào L, C,  mà u nhanh pha i Z L  Z C , u chậm pha i Z L  Z C Chọn C Câu 25: Z  R   Z L  Z C  phụ thuộc R, L, C  Chọn C Câu 26: Ta có U  U0 U  40  U L  Z L  Z 40 R  Z L2  Z L2  R  Z L2  Z L  R  40  Z  40  I  Gọi  độ lệch pha u i thì: tan   Z L  40 U0   A Z ZL        Khi i  cos 100 t   A 4 R  Chọn C   100 ZC   Z  Z L  Z L  100 Câu 27: Ta có  C  Z L  L  200 Khi I  U L 100   0,5 A  U C  Z C I  50 V  Z L 200 Điện áp đầu cuộn cảm ngược pha điện áp hai đầu tụ  2    Suy uC  50 cos 100 t     V  50 cos 100 t  3      V Chọn A  Câu 28: Mạch có cuộn dây cảm nên u nhanh pha i góc       U  Z L I  I L Chọn B Câu 29: Ta có tan   U L  U C U LC U LC   UR UR U0R Do uLC uR hai đại lượng vuông pha với nên ta có: 2 2  uLC   uR   uLC   uR   uLC  2     1     1    uR  U R Chọn D  tan    U LC   U R   tan U R   U R   3 Câu 30: Ban đầu ta có: 2U R  U L  Z L  R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là: U  U R2  U L  U C   60 2V Khi C  C  ta có: U L  2U R Điện áp không đổi: U R2  U R  U C    60 2  U R2   2U R  40   60  5U R2  160U R  5600   U R  53, 09 Chọn A Câu 31: Ban đầu ta có: 3U R  U L  Z L  R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là: U  U R2  U L  U C   100V  Khi C  C  ta có: U L  2U R Điện áp không đổi: U R2  3U R  U C    U R2  2U R  60    40  100  13U R2  240U R  6400   U R  43,3V Chọn B 2  u   i  Câu 32: Do u i vng pha nên ta có:        U   I0   1002 1 I2  U 1 I2   U    Z C   50 Chọn A Do đó:  I0 50 4     2  U 17500 U 02  I0   Câu 33: Ta có uR  3uC  60V Mặt khác Z L  3Z C  uL  3uC  60V Ta có điện áp tức thời: u  uL  uL  uC  20V Chọn D Câu 34: Ban đầu ta có: 3U R  U L  Z L  3R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là: U  U R2  U L  U C   40 5V Khi C  C  ta có: U L  3U R Điện áp không đổi: U R2  U L  U C    40  U R2   3U R  60   40  10U R2  360U R  4400   U R  45, 6V Chọn A Câu 35: Ban đầu ta có: 2U R  U L  Z L  R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là: U  U R2  U L  U C   100V Khi C  C  ta có: U L  2U R Điện áp không đổi: U R2  U L  U C    100   U R2  2U R  50   100  5U R2  200 2U R  5000   U R  50 Chọn C Câu 36: Ta có U  U R2  U L  U C   50 2V Mặt khác U L  2U C  Z L  Z C Khi thay R R (Điện áp hai đầu đoạn mạch không thay đổi)  U  U R2  U L  U C   50  602  0, 25U C2  U L  20 14V Chọn C Câu 37: Ta có 1  L112  L222 C1 C2 Khi mắc cuộn cảm nối tiếp L  L1  L2 Khi mắc tụ điện nối tiếp 1    L112  L222 C C1 C2 Tần số góc cộng hưởng:    1      L1  L2  C1 C2   LC L112  L222 0 Chọn C  L1  L2 Câu 38: Ta có I1  I  cos 1  cos 2  1  2  U  i1  U  i2  U    12 rad    Biểu thức hai đầu mạch có dạng u  U cos  t   V Chọn C 12   Câu 39: Ta có U  U R2  U L  U C   100 2V Mặc khác U L  2U C  Z L  Z C Khi điều chỉnh R  U  U R2  U L  U C    100  802  0, 25U L2  U L  233, 2V Chọn A Câu 40: Ta có: U  U R2  U L  U C   100  1002  U L  60   U L  160V Chọn C Câu 41: Ta có tan   U L  U C U LC 3    U LC  UR UR UR 3 Mặc khác điện áp hai đầu LC vuông pha điện áp hai đầu R  u   LC  2U LC   uR      2U R      uLC 1    U R   U R  223,  U R0  316, 2V Chọn D    u   R   2U R   2   300   100          6U R   2U R     ... Một điện trở R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz, muốn dòng điện mạch sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc  người ta phải A mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở B thay điện. .. đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu mạch C dòng điện sớm pha so với điện áp hai đầu mạch D dòng điện trễ pha so với điện áp hai đầu mạch Câu 16: Đặt vào đoạn mạch RLC không phân nhánh điện. .. không Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thỏa mãn điều kiện   LC A cường độ dòng điện pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt