Phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần (chương dòng điện xoay chiều)

CHỦ ĐỀ 15: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I TĨM TẮT LÝ THUYẾT • VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP Biểu thức hiệu điện xoay chiều: u(t) = U cos(ωt + φu ) Trong đó: u(t) : hiệu điện tức thời (V) U : hiệu điện cực đại (V) φ u : pha ban đầu hiệu điện Biểu thức cường độ dòng điện: i(t) = I cos(ωt + φi ) Trong đó: i(t) : cường độ dòng điện tức thời (A) I0 : cường độ dòng điện cực đại (A) φi : pha ban đầu cường độ dòng điện Các giá trị hiệu dụng: U= U0 (V); I = I0 (A) Các loại đoạn mạch *Đoạn mạch có R: u R pha với i; I = UR R *Đoạn mạch có L: u L sớm pha i góc U π ; I = L ; với Zω.L L = ( ) Ω cảm kháng ZL *Đoạn mạch có C: u C chậm pha i góc U π ; I = C ; với ZC = (Ω) dung kháng ZC ω.C Bảng ghép linh kiện: Ghép nối tiếp Ghép song song R = R1 + R + + R n 1 1 = + + + R R1 R Rn ZL = ZL1 + ZL2 + + ZLn L = L1 + L + + L n ZC = ZC1 + ZC2 + + ZCn 1 1 = + + + C C1 C Cn 1 1 = + + + ZL ZL1 ZL2 ZLn 1 1 = + + + L L1 L Ln 1 1 = + + + ZC ZC1 ZC2 ZCn C = C1 + C2 + + C n Trang • DẠNG TỐN LIÊN QUAN ĐẾN ĐƯỜNG TRỊN LƯỢNG GIÁC Tính thời gian đèn huỳnh quang sáng tắt: Khi đặt điện áp: u = U cos(ωt+φu ) vào hai đầu bong đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1 *Trong chu kì: - Thời gian đèn sáng: t n = U arccos L ω U0 *Trong khoảng thời gian t = nT : - Thời gian đèn sáng: t s = n.∆t s - Thời gian đèn tắt: t t = n.∆t t = t − t s Sử dụng góc qt Δφ = ω.Δt để giải dạng tốn tìm điện áp cường độ dòng điện thời điểm: t = t +Δt Số lần đổi chiều dòng điện - Dòng điện i = I cos(2πft + φi ) : Trong chu kì đổi chiều lần, giây đổi chiều 2f lần - Nhưng φi = ± • π giây đổi chiều 2f − lần, giây sau đổi chiều 2f lần CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một dịng điện xoay chiều có phương trình dịng điện sau: i = 5cos(100πt + π ) A Hãy xác định giá trị hiệu dụng dòng điện mạch? A 5A B 2A C 2,5A D 2,5 2A Giải Ta có: I = I0 = = 2,5 2A => Chọn đáp án C Ví dụ 2: Tại thời điểm t = 1,5s cường độ dòng điện mạch có giá trị i = 5A Giá trị là: A Giá trị cực đại B Giá trị tức thời C Giá trị hiệu dụng D Giá trị trung bình Giải Cường độ dịng điện dòng điện t = 1,5s giá trị tức thời => Chọn đáp án B Ví dụ 3: Biết i = I0 cos(100πt + k + s (k = 0,1,2.) 300 100 k + s (k = 0,1,2.) C t = 400 100 A t = π ) A Tìm thời điểm cường độ dịng điện có giá trị 0? k + s (k = 1,2.) 300 100 k + s (k = 0,1,2.) D t = 600 100 B t = Trang Giải Khi: i = ⇒ 100πt + ⇒t= π π π = + kπ ⇒ 100πt = + kπ k + s với (k = 0,1,2.) 300 100 => Chọn đáp án A Ví dụ 4: Dịng điện có biểu thức: i = 2cos100πt (A), giây dòng điện đổi chiều lần? A 100 lần B 50 lần C 110 lần D 90 lần Giải Trong chu kì dịng điện đổi chiều lần ⇒ Trong 1s dòng điện thực 50 chu kì ⇒ Số lần dịng điện đổi chiều 100 lần => Chọn đáp án A Ví dụ 5: Dịng điện có biểu thức i = 2cos100πt (A), giây dòng điện đổi chiều lần? A 100 lần B 50 lần C 110 lần D 99 lần Giải - Chu kì dịng điện đổi chiều lần - Tính từ chu kì sau dịng điện đổi chiều lần chu kì ⇒ Số lần đổi chiều dòng điện giây là: n = 2.f − = 2.50 − = 99 lần => Chọn đáp án D Ví dụ 6: Một mạch điện xoay chiều có phương trình dịng điện mạch là: i = 5cos(100πt − π ) Xác định điện lượng chuyển qua mạch 1/6 chu kì đầu tiên? Giải T T T Ta có : q = i.dt = 5cos(100πt − π )dt = sin (100πt − π ) ∫0 ∫0 100π = 1 = C 100π 40π Ví dụ 7: Mạch điện có giá trị hiệu dụng U = 220V , tần số dòng điện 50Hz, đèn sáng u ≥ 110 2V Hãy tính thời gian đèn sáng chu kì? A 1/75s C 1/150s B 1/50s D 1/100s Giải Ta có: cosα = u 110 1π 4π = = ⇒ α = ⇒ φs = 4.α = U 220 2 3 Trang ts = φs φ 4π = s = = s ω 2πf 3.2.π.f 75 => Chọn đáp án A Ví dụ 8: Mạch điện X có tụ điện C, biết C = u = 100 2cos(100πt + A i = 2cos(100πt + C i = cos(100πt + 10−4 F , mắc mạch điện vào mạng điện có phương trình π π ) V Xác định phương trình dịng điện mạch? 2π ) A B i = 2cos(100πt + 2π ) A D i = cos(100πt + π ) A π ) A Giải Phương trình dịng điện có dạng: i = I0 cos(100πt + π π + ) A U  I0 =  ZC   U = 100 2V ⇒ I = 2A Trong đó:    ZC = = = 100Ω Cω  ⇒ Phương trình dịng điện mạch có dạng: i = 2cos(100πt + 2π ) A => Chọn đáp án A Ví dụ 9: Mạch điện X có phần tử có phương trình dịng điện hiệu điện sau: i = 2cos(100πt + π π ) A u = 200 2cos(100πt + ) V Hãy xác định phần tử độ lớn bao 6 nhiêu? A ZL = 100Ω B ZC = 100Ω C R = 100Ω D R = 100 2Ω Giải Vì u I pha nên R, R = U0 = 100Ω I0 => Chọn đáp án C Ví dụ 10: Một đoạn mạch có cuộn cảm có hệ số tự cảm L = trình dịng điện: i = 2cos(100πt + π ) (A) Hãy viết phương trình hiệu điện hai đầu mạch điện? 2π ) V 2π ) V C u L = 200 2cos(100πt + A u L = 200cos(100πt + H mắc vào mạng điện có phương π π ) V π D u L = 200 2cos(100πt + ) V B u L = 200cos(100πt + Giải Trang u L có dạng: u L = U 0L cos(100πt + π π + ) V ZL = Lω = 100Ω   I0 = 2A Trong đó:   U = I Z = 2.100 = 200V L  0L ⇒ u L = 200cos(100πt + 2π ) V => Chọn đáp án A Ví dụ 11: Cho cuộn dây có điện trở 40 Ω có độ tự cảm điện áp xoay chiều có biểu thức: u = U cos(100πt − 0, (H) Đặt vào hai đầu cuộn dây π π ) (V) Khi t = 0,1(s) dịng điện có giá trị 2, 75 2(A) Giá trị U là: A 220(V) B 110 2(V) C 220 2(V) D 440 2(V) Giải R = 40 Ω; Zω.L 100π = L = 0, 40= π ΩZ⇒ R = Z2 + 2L40= Ω Phương trình i có dạng: i = I cos(100πt − π) A Tại t = 0,1s ⇒ i = I0 cos0 = 2, 75 A ⇒ I0 = −2, 75 2A ⇒ U = 110 2V => Chọn đáp án B Ví dụ 12: Một điện trở R = 100 Ω dùng dòng điện có tần số 50Hz Nếu dùng dịng điện có tần số 100Hz điện trở A giảm lần B tăng lần C không đổi D giảm 1/2 lần Giải Ta có: R = ρ.l S ⇒ Giá trị R không phụ thuộc vào tần số mạch => Chọn đáp án C II BÀI TẬP A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Mạch điện xoay chiều có tụ điện với điện dung C Đặt vào hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức:u = U cos(Ωt + φ) V.Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch cho công thức đây? U0 2ωC A I = U0 ωC B I = C I = UωC D I = UωC Trang Bài 2: Một khung dây phẳng quay quanh trục vng góc với đường sức từ cảm ứng từ trường B Suất điện động khung dây có tần số phụ thuộc vào A tốc độ góc khung dây B diện tích khung dây C số vòng dây N khung dây D độ lớn cảm ứng từ B từ trường Bài 3: Một mạch điện xoay chiều có cuộn cảm, mối quan hệ pha u i mạch A u i pha với B u sớm pha i góc π C u i ngược pha D i sớm pha u góc π Bài 4: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng sau thay đổi theo thời gian? A pha ban đầu B giá trị tức thời C tần số góc D biên độ Bài 5: Dịng điện xoay chiều hình sin A dịng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian B dòng điện có cường độ biến thiên tỉ lệ thuận với thời gian C dịng điện có cường độ biến thiên tuần hồn theo thời gian D dịng điện có cường độ chiều thay đổi theo thời gian Bài 6: Trong đại lượng đắc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng không dùng giá trị hiệu dụng? A cường độ dòng điện B suất điện động C công suất D điện áp Bài 7: Trong đại lượng đạc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng có dùng giá trị hiệu dụng? A tần số B cơng suất C chu kì D điện áp Bài 8: Với mạch điện xoay chiều chứa tụ điện dịng điện mạch A sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc π B sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc π C trễ pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc π D trễ pha điện áp hai đầu đoạn mạch góc π Bài 9: Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều A đo ampe kế nhiệt B giá trị trung bình chia cho C xây dựng dựa tác dụng nhiệt dòng điện D giá trị cực đại chia cho Bài 10: Trong đáp án sau, đáp án đúng? A Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều nửa giá trị cực đại B Dịng điện có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian dịng điện xoay chiều C Khơng thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện D Dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều lệch pha Bài 11: 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 Ωt (V) cường độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I cos(Ω.t + φi )A Hỏi I φi xác định hệ thức đây? Trang U0 ;φ i = π 2ωL A I = C I = Uω L;φ i =0 B I = D I = U0 ;φ i = − π ωL U0 ;φ i = − π 2ωL Bài 12: Công thức cảm kháng cuộn cảm L tần số f A ZπfL L = B ZL = 1πfL C ZL = 2πfL D ZL = 2πfL Bài 13:Đặt vào hai đầu đoạn mạch có điện trờ R điện áp xoay chiều có biểu thức u = U cos Ωt (V) cường độ dịng điện chạy qua điện trờ có biểu thức i = I cos(Ωt + φi )A Hỏi I φi xác định hệ thức tương ứng là: A I = U0 ;φ i = π R B I = U0 ;φ i = − π 2R C I = U0 ;φ i = 2R D I = U0 ;φ i = 2R Bài 14: Cảm kháng cuộn cảm A tỉ lệ thuận với tần số dịng điện B tỉ lệ thuận với hiệu điện xoay chiều áp vào C có giá trị dịng xoay chiều dịng điện khơng đổi D tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua Bài 15: Chọn phát biểu nói so sánh pha đại lượng dòng điện xoay chiều? A u R i pha với B u L nhanh pha u C góc π C u R nhanh pha u C góc π D u R nhanh pha u L góc π Bài 16: Mạch điện xoay chiều có tụ điện với điện dung C Tần số dịng điện mạch f,cơng thức để tính dung kháng tụ điện là: A ZC = 1πfC B ZC = 2πfC C ZC = 2πfC D ZπfC C = B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Dịng điện xoay chiều có tính chất sau đây? A Chiều cường độ thay đổi đặn theo thời gian B Cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian C Chiều dịng điện thay đổi tuần hồn theo thời gian D Chiều dịng điện thay đổi tuần hồn cường độ dịng điện biến thiên điều hòa theo thời gian Bài 2: Trong câu sau đây, câu sai? A Khi khung dây quay quanh trục vng góc với đường sức từ trường khung dây xuất suất điện động xoay chiều hình sin B Điện áp xoay chiều điện áp biến đổi điều hịa theo thời gian C Dịng điện có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều D Trên đoạn mạch, dịng điện điện áp xoay chiều ln biến thiên với pha ban đầu Trang Bài 3: Cho dịng điện xoay chiều có biểu thức: i = 5cos(100πt + dòng điện đổi chiều A 50 lần B 100 lần π ) (A) Trong đơn vị thời gian C 25 lần D 99 lần Bài 4: Hai tụ điện có điện dung C1 C mắc nối tiếp mạch điện xoay chiều có dung kháng là: A ZC = 1 1 + với = C C1 C Cω C ZC = Cω với 1 = + C C1 C B ZC = với C = C1 + C2 Cω D ZC = Cω với C = C1 + C2 Bài 5: Trong tượng chắn khơng có tỏa nhiệt hiệu ứng Jun Lenxơ? A Dao động điện từ riêng mạch LC lí tưởng B Dao động điện từ cưỡng C Dao động điện từ cộng hưởng D Dao động điện từ trì Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R cường độ dịng điện qua R i1 = I01cosωt (A) Nếu đặt điện áp nói vào hai đầu điện trở R biểu thức cường độ dòng điện qua R là: A i = R1 I01cosωt (A) R2 B i = R1 π  I01cosωt  + ÷(A) R2 2  C i = R2 I01cosωt (A) R1 D i = R2 π  I01cosωt  + ÷(A) R1 2  Bài 7: Phát biểu sau với cuộn cảm? A Cuộn cảm có tác dụng cản trở dịng điện xoay chiều, khơng có tác dụng cản trở dòng điện chiều (kể dịng điện chiều có cường độ thay đổi hay dịng điện khơng đổi) B Cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện C Cảm kháng cảm tỉ lệ nghịch với chu kì dịng điện xoay chiều D Cảm kháng cuộn cảm không phụ thuộc tần số dòng điện xoay chiều Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch có cuộn dây cảm, độ tự cảm L Gọi i, I0 cường độ tức thời cường độ cực đại Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch tính: = A uωLi C u = I0 I 20 − i U0 B u = I 20 − i ωL D uωLi = I i− 2 Bài 9: Mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm Hiệu điện hai đầu đoạn mạch : u = U cos(ωt + φ) Cường độ dịng điện tức thời có biểu thức i = I0 cos(ωt + α) Các đại lượng I0 α nhận giá trị sau đây: π A I0 = U Lω, α = + φ B I0 = U / Lω, α = π Trang π π + φ D I0 = U Lω, α = − + φ 2 C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Một khung dây dẫn quay quanh trục từ trường với tốc độ góc 150 rad/s Trục quay vng góc với đường cảm ứng từ Từ thông cực đại gửi qua khung 0,5 WB Suất điện động hiệu dụng khung có giá trị là: C I0 = U / Lω, α = − A 37,5 V B 75 2V C 75V D 37,5 2V Bài 2: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1000 vịng, diện tích vịng 900 cm , quay quanh trục đối xứng khung với tốc độ 500 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ B = 0, 2T Trục quanh vng góc với đường cảm ứng từ Giá trị hiệu dụng suất điện động cảm ứng khung là: A 666,4 V B 1241 V C 1332 V D 942 V Bài 3: Một khung dây phẳng dẹt, hình chữ nhật gồm 200 vịng dây quay từ trường có cảm ứng từ 0,2 T với tốc độ góc 40 rad/s khơng đổi, diện tích khung dây 400 cm , trục quay khung vng góc đường sức từ Suất điện động khung có giá trị hiệu dụng là: A 201 2V B 402V C 32 2V D 64V Bài 4: Cho dịng điện xoay chiều có biểu thức i = cos100πt (A) chạy qua điện trở R = 50Ω Trong phút, nhiệt lượng tỏa điện trở R bao nhiêu? A 12000 J B 6000 J C 300000 J D 100 J Bài 5: Một dòng điện xoay chiều qua điện trở R = 50Ω nhúng nhiệt lượng kế chứa lít nước Sau phút, nhiệt độ nhiệt lượng kế tăng 10°C , nhiệt dung riêng nước C = 4200 J/kg độ Xác định giá trị cường độ dòng điện cực đại? A 2A B 2A C 1A D 2A Bài 6: Đặt vào hai đầu điện trở điện áp không đổi có giá trị U cơng suất tiêu thụ điện trở P Nếu đặt vào hai đầu điện trở điện áp xoay chiều có giá trị cực đại U cơng suất tiêu thụ điện trở R là: A P B C P/2 D 2P 2P Bài 7: Một ấm điện có ghi 220V-1000W sử dụng mạng điện xoay chiều 110V Tính lượng điện tiêu thị sử dụng ấm? A kWh B 2,5 kWh C 1,25 kWh D 10 kWh Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 cos120πt (V) lên hai đầu điện trở R = 10Ω Sử dụng ampe kế nhiệt đế đo cường độ dịng điện qua điện trở Tính số ampe kế? A 12A B 12 2A C 2A D 6A Bài 9: Khi cho dòng điện xoay chiều biên độ Io chạy qua điện trở R quãng thời gian t (rất lớn so với chu kì dịng điện xoay chiều) nhiệt lượng tỏa điện trở tương đương với trường hợp cho dịng điện khơng đổi chạy qua điện trở R nói quãng thời gian t/2 có cường độ bằng: A 2Io B Io C Io D Io Bài 10: Mạch điện gồm đèn mắc song song, đèn thứ ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W Các đèn sáng bình thường Điện tiêu thụ mạch ngày là: Trang A 6000 J B 1,9.106 J C 1200 kWh D kWh Bài 11: Đặt vào cuộn cảm L = 0,5π H điện áp xoay chiều có biểu thứ: u = 120 cos1000πt (V) Cường độ dòng điện qua mạch có dạng: A i = 24 cos(1000πt − π / 2)mA B i = 0, 24 cos(1000πt − π / 2)mA C i = 0, 24 cos(1000πt + π / 2)A D i = 0, 24 cos(1000πt − π / 2)A Bài 12: Đặt điện áp xoay chiều: u = U o cos(100πt + π / 3) V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L = 2π H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 2V cường độ dịng điện qua cuộn cảm 2A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là: A i = 2 cos(100πt − π / 6)A B i = cos(100πt + π / 6)A C i = 2 cos(100πt + π / 6)A D i = cos(100πt − π / 6)A Bài 13: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1π H, biểu thức cường độ dòng điện mạch: i = cos(100πt + π / 3)A Suất điện động tự cảm thời điểm 0,5112 s là: A 150, 75V B −150 / 75V C 197,85V D −197,85V Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi tần số 50 Hz vào hai tụ điện cường độ dịng điện hiệu dụng qua tụ 2A Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ 1A tần số dịng điện A 50 Hz B 25 Hz C 200 Hz D 100 Hz Bài 15: Đặt điện áp u = U cos(100πt − π / 3) (V) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm 2π (H) Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 150V cường độ dịng điện mạch 4A Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A 4A B 3A C 2,5 2A D 5A Bài 16: Cho mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng u = U o cos 2πft V Tại thời điểm t1 giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ điện áp hai đầu đoạn mạch (2 2A, 60 6V) Tại thời điểm t giá trị cường độ dòng điện qua tụ cà điện áp hai đầu đoạn mạch (2 6A, 60 2V) Dung kháng tụ điện bằng: A 30Ω B 20 3Ω C 20 2Ω D 40Ω Bài 17: Đặt hai đầu tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thứ u = U o cosωt Điện áp cường độ dòng điện qua tụ điện thời điểm t1 , t tương ứng là: u1 = 60V; i1 = 3A; u = 60 2V; i = 2A Biên độ điện áp hai tụ cường độ dòng điện qua tụ là: A U o = 120 2V, Io = 3A B U o = 120 2V, I o = 2A C U o = 120V, Io = 3A D U o = 120V, Io = 2A Bài 18: Một khung dây gồm hai vịng dây có diện tích s = 100cm điện trở khung R = 0, 45Ω, quay với tốc độ góc ω = 100rad / s từ trường có cảm ứng từ B = 0,1T xung quanh trục nằm mặt phẳng vịng dây vng góc với đường sức từ Nhiệt lượng tỏa vịng dây quay 1000 vòng là: A 2,2 J B 1,98 J C 2,89 J D 2,79 J Trang 10 ⇒ N = 80 vòng Như N1 từ 67 vòng đến 120 vòng N2 từ 80 vòng đến 133 vòng Bài 21: Chọn đáp án A U1 N1 − 2n 100 − 20 = = = ⇒ U = 9,37V Ta có: U2 N2 150 U2 Bài 22: Chọn đáp án B Ta có: N = 2.N1 Z L = ω.L = 1000(Ω) r = 1000Ω 2 Mà U = U r + U L U r = U L ⇒ U L = Ta có U U L N1 = = ⇒ U2 = U U2 N2 Bài 23: Chọn đáp án A U1 N1 U = ⇒ U = 11(V ) ⇒ I = = 1( A) Ta có: U N3 R1 Và: U U1 N1 = ⇒ U = 22(V ) ⇒ I = = 0,5( A) U3 N2 R2 Bảo tồn cơng suất: P1 = P2 + P3 ⇒ U1.I1 = U I + U I ⇒ I1 = 0,1( A) Bài 24: Chọn đáp án B U1 N1 = = 10 ⇒ U L2 = 22V U r2 = I r2 = 8(V ) Ta có U N2 Điện áp hai đầu cuộn dây: U = 22 − = 14(V ) Bài 25: Chọn đáp án B U1 N1 240 192 = = = ⇒ N = 96 vịng Ta có ban đầu: U N 120 N Lúc sau: U1 240 192 = = ⇒ N 2′ = 100 vòng U 2′ 125 N 2′ ⇒ Phải quấn thêm ∆N = 100 − 96 = vòng Bài 26: Chọn đáp án A U1 N = = 10 ⇒ U L2 = 22(V ) = I (r2 + R ) Ta có: U L2 N ⇒ I = 10( A) Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp U R = I R = 20(V ) Bài 27: Chọn đáp án D Ta có: ∆Php1 = I R = Lập tỉ số: ∆Php1 ∆Php P2 P2 R : ∆ P = I R = R : hp 2 2 2 U1 cos ϕ U1 U cos ϕ U2 ∆P U  =  ÷ ⇒ ∆Php = hp1 ⇒ Giảm lần  U2  Bài 28: Chọn đáp án B P = 125( A) Ta có: I = U cos ϕ Trang 142 Cơng suất hao phí là: ∆Php = I r = 62,5kW Phần trăm công suất bị mát là: ∆Php P = 12,5% Bài 29: Chọn đáp án D Ta có cơng suất hao phí: ∆Php1 = P R P R (1) ∆ P = (2) hp U12 cos ϕ U 22 cos ϕ Lập tỉ số (2) chia (1) ∆Php ∆Php1 U12 U N = = 2⇒ = = k U2 U2 k N2 Bài 30: Chọn đáp án C Ta có công suất cần truyền đi: P = U I ⇒ I = P U Cơng suất hao phí đường dây tải là: Php = I R = P R U2 Bài 31: Chọn đáp án D Ta có dịng điện đường dây: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 40( A) U cos ϕ 2 ⇒ Cơng suất hao phí đường dây là: Php = I R = 40 20 = 32kW Bài 32: Chọn đáp án C Ta có dòng điện đường dây là: P = U I ⇒ I = P = 25( A) U 2 ⇒ Cơng suất hao phí đường dây là: Php = I R = 25 16 = 10kW Hiệu suất truyền tải là: H = P − Php P = 200000 − 10000 = 95% 200000 Bài 33: Chọn đáp án D Ta có dịng điện đường dây là: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 50( A) U cos ϕ 2 ⇒ Công suất hao phí đường dây là: Php = I R = 50 = 20kW D VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án A Với điện áp U1 = 2kV hiệu suất truyền tải H1 = 80% Với điện áp U = ? hiệu suất truyền tải H = 95% Ta có hiệu suất truyền tải: H1 = Lập tỉ số: P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R = 1− 2 H = U cos ϕ P2 U cos ϕ 1 − H1 P1.U 22 U − H1 = ⇒ = − H P2 U1 U1 1− H2 ⇒ Điện áp nhà máy điện là: U = U1 − H1 = 4kV 1− H2 Trang 143 Bài 2: Chọn đáp án C Ta có dịng điện đường dây là: P = U I cos ϕ ⇒ I = Mà P = 100( A) U cos ϕ N1 I = = ⇒ I = 10( A) cường độ dòng điện truyền N I1 10 2 ⇒ Cơng suất hao phí đường dây là: Php = I R = 10 = 0, 4kW Bài 3: Chọn đáp án B 2.1 = 6(Ω) Ta có: R = ρ S Ta có dòng điện đường dây: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 100( A) U cos ϕ 2 ⇒ Cơng suất hao phí đường dây là: Php = I R = 100 = 60kW Bài 4: Chọn đáp án D U1′ I 2′ = ⇒ I1′ = 10( A) Tại máy hạ áp: U 2′ I1′ Điện áp hao phí đường dây: ∆U = I1′.R = 200(V ) Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp máy tăng áp là: U = ∆U + U1′ = 2200(V ) Bài 5: Chọn đáp án B Ta có cơng suất hao phí đường dây: ∆P = I R = 502.40 = 100kW Mà: ∆P = 5% PB = 0, 05.PB Công suất tiêu thụ B bằng: PB = 100 = MW 0, 05 Bài 6: Chọn đáp án B Hiệu suất truyền tải: H1 = P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R = 1− 2 H = U cos ϕ P2 U cos ϕ 1 − H1 P1.U 22 U − H1 = ⇒ = Lập tỉ số: − H P2 U1 U1 1− H2 ⇒ Điện áp nhà máy điện là: U = U1 − H1 = 18kV 1− H2 Bài 7: Chọn đáp án A Hiệu suất truyền tải: H1 = P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R = 1− 2 H = U cos ϕ P2 U cos ϕ 1 − H1 P1.U 22 U − H1 = ⇒ = Lập tỉ số: − H P2 U1 U1 1− H2 ⇒ Hiệu suất truyền tải H = 90% Bài 8: Chọn đáp án C Ta có dịng điện đường dây: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 100( A) U cos ϕ Trang 144 Cơng suất hao phí là: Php = 4320kWh = 200kW 24h ⇒ Công suất hao phí đường dây là: Php = I R ⇒ R = 4,5(Ω) Bài 9: Chọn đáp án C Ta có dịng điện đường dây: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 250( A) U cos ϕ Mà cơng suất hao phí: Php ≤ 10% P = 10 (W) ⇒ Điện trở dây là: R ≤ Php I2 = 16(Ω) Bài 10: Chọn đáp án C Cơng suất hao phí đường dây là: Php = Hiệu suất truyền tải điện năng: H = P − Php P 480kWh = 20kW 24h = 200 − 20 = 90% 200 Bài 11: Chọn đáp án D Ta có cơng suất truyền tải: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 4444, 4( A) U cos ϕ Công suất hao phí Php < 5%.P ⇒ I R < 0, 05.200.10 ⇒ R < 0,51(Ω) Bài 12: Chọn đáp án C U1 24 N1 = = (1) Lúc đầu: U 8, N Lần 2: U1 N1 = (2) 15 ( N + 55) Từ (1) (2) ⇒ 15 N + 55 U N = ⇒ N = 70 vòng N 2′ = 125 vòng mà = (3') 8,5 N2 12 N '2 12 N 2' = ⇒ N '2 = 100 vòng 8, 70 ⇒ Số vòng dây phải giảm 25 vòng Bài 13: Chọn đáp án D U1 N1 = (1) Lúc đầu: 50 N Lần 2: U1 N1 = (2) U N − 100 Lần 3: U1 N1 = (3) 2.U N + 100 Từ (2) (3) ⇒ = Lần 4: N1 + 100 ⇒ N = 300 N − 100 U1 N = U 900 Trang 145 U 900 = ⇒ U = 150(V ) 50 300 Bài 14: Chọn đáp án D N2 = 0,5 Dự định: k = N1 ⇒ Lúc đầu: Lần 2: U N = = 0, 43 (1) U N1 U N + 26 = = 0, 45 (2) U 2′ N1 Từ (1) (2): ⇒ Theo dự định: N2 0, 45 = ⇒ N = 559 vòng N1 = 1300 vòng N + 26 0, 43 N2 = ⇒ N = 650 vòng N1 Số vòng cần quấn thêm 91 vòng Bài 15: Chọn đáp án B U1 N = = (1) Lúc đầu: U2 N2 Cuộn sơ cấp có x vịng dây bị nối tắt U1 N1 = 2,5 = (2) U 2′ N2 − x Khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 135 vòng U1 N1 = 1, = (3) U 2′′ N − x + 135 Lập tỉ số: N −x ⇒ = ⇒ N = 5.x , thay vào (3) 2,5 N2 Lập tỉ số (1) x + 135 ⇒ = ⇒ x = 60 (vòng) (3) 1, 5x Bài 16: Chọn đáp án B U1 N = (1) Lúc đầu: 200 N Lần 3: Lấy U1 N1 + 2n = (3) 25 N2 Lần 2: U1 N1 − n = (2) 25 N2 Lần 4: U1 N1 + n = (4) U2 N2 300 N1 ⇒ = ⇒ N1 = 3.n 200 N1 − n Thay vào (1) (4) U 3n ⇒ = ⇒ U = 150 V 200 4n Bài 17: Chọn đáp án A N1 =2 (1) Dự định: N2 Trang 146 Lúc sau: U1 N 2′ = = 0, 04 (2) U N1 U 2′ N 2′ + 20 = = 0, 46 U1 N1 Sau quấn thêm vào thứ cấp 20 vòng: Từ (2) (3) ⇒ N 2′ 22 = ⇒ N 2′ = 440 vòng ⇒ N1 = 1000 vòng N 2′ + 20 23 N1 = N = 500 vòng ⇒ ∆N = 500 − 400 + 20 = 40 vòng Bài 18: Chọn đáp án C ⇒ P 22.106 Cường độ dòng điện dây: I = = = 200 A U 110.103 Cơng suất hao phí: ∆Php = I R ≤ 10% P = 0,1P Điện trở dây dẫn: R ≤ Mà: R = ρ 0,1.22.106 = 55Ω 2002 2L 1, 7.10−8.2.50.103 ≤ 55 ⇒ S ≥ S 55 Mà tiết diện dây S = π d 17 ≥ ⇒ d ≥ 6, 27 mm 550000 Bài 19: Chọn đáp án A Ta có cơng suất hao phí 25% hiệu suất truyền tải H1 = 75% Công suất hao phí 1% hiệu suất truyền tải H = 99% Ta có hiệu suất truyền tải H1 = P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R H = = 1− 2 2 U1 cos ϕ P2 U cos ϕ − H1 P1.U 22 U − H1.H1 = ⇒ = = 4,35 Lập tỉ số − H P2 U1 U1 − H H Bài 20: Chọn đáp án A Ta có dong điện đường dây: P = U I cos ϕ ⇒ I = P = 50( A) U cos ϕ Mà theo độ giảm điện áp không 20V ⇒ ∆U = I R ≤ 20 V ⇒ R ≤ 0, 4Ω 2.I ≤ 0, ⇒ S ≥ 1, 4cm S Bài 21: Chọn đáp án A Ta có: R = ρ Ta có hiệu suất truyền tải: H1 = P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R = 1− 2 H = U cos ϕ P2 U cos ϕ 1 − H1 P1.U 22 U − H1 = ⇒ = Lập tỉ số: − H P2 U1 U1 1− H2 ⇒ Điện áp nhà máy điện là: U = U1 − H1 = 18kV 1− H2 Trang 147 Bài 22: Chọn đáp án C Cơng suất hao phí là: Php = Hiệu suất truyền tải: H1 = 480kWH = 20kW 24h P − Php P = 0,9 = 90% Để hiệu suất truyền tải H = 100 − 2,5 = 97,5% thì: I1 U − H1 I I = = ⇒ = ⇒ I = ⇒ Giảm lần I U1 1− H2 I2 Bài 23: Chọn đáp án A Ta có hiệu suất truyền tải: H1 = Lập tỉ số: P1 − ∆Php1 P1 = 1− P2 − ∆Php P1.R P R = 1− 2 H = U cos ϕ P2 U cos ϕ 1 − H1 P1.U 22 U − H1 = ⇒ = =2 − H P2 U1 U1 1− H2 ⇒ U = 2.U CHỦ ĐỀ: MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện dựa tượng cảm ứng điện từ: Từ thông: Φ = NBScos ( ωt + ϕ ) = Φ cos ( ωt + ϕ ) Suất điện động: e = − dΦ = −Φ = ωNBScos ( ωt + ϕ ) = E cos ( ωt + ϕ − π ) dt Tần số dòng điện xoay chiều: Máy phát có cuộn dây nam châm (gọi cặp cực) rơto quay 11 vịng giây tần số dịng điện f = n Máy có p cặp cực rơto quay n vịng giây f = np Chú ý: + Vì f tỉ lệ với n nên ω, E, ZL tỉ lệ với n, Zc tỉ lệ nghịch với n + Khi bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát xoay chiều pha U = E = I.Z nên lúc U tỉ lệ với n Máy phát điện xoay chiều ba pha: 2π  2π    e1 = E cos ωt;e = E cos  ωt − ÷;e3 = E cos  ωt + ÷     Chú ý: Khi suất điện động pha đạt cực đại ( e1 = E ) hướng ngồi suất điện động đạt giá trị: e = e3 = − E0 hướng vào Đối với động điện ba pha, tốn thường liên quan đến cơng suất: Công suất tiêu thụ động điện: Pco + I r = UI cosϕ Trang 148 Pco ich = A t Trong đó: A: Cơng học (cơng mà động sản ra) ĐV: kWh Phao phí = R.I Pcó ích: (cơng suất mà động sản ra) ĐV: kW Ptoan phan = Ui cos ϕ t: thời gian ĐV: h Ptoan phan = Phao phí + Pco ich H= Ptoan phan − Pco ich Ptoan phan 100% R: điện trở dây ĐV: Ω Phao phí : cơng suất hao phí ĐV: kW Ptoan phan : cơng suất tồn phần (cơng suất tiêu thụ động cơ) ĐV: kW cosϕ : Hệ số công suất động U: Điện áp làm việc động ĐV: V I: Dòng điện hiệu dụng qua động ĐV: A II BÀI TẬP A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Phát biểu sau động không đồng ba pha sai? A Hai phận động rơto stato B Bộ phận tạo từ trường quay stato C Nguyên tắc hoạt động động không đồng dựa tượng điện từ D Có thể chế tạo động không đồng ba pha với công suất lớn Bài 2: Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây 100 V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 173 V Để động hoạt động bình thường ta phải mắc theo cách sau đây? A Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo hình B Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo tam giác C Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình D Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình tam giác Bài 3: Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 220 V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 127 V Để động hoạt động bình thường ta phải mắc theo cách sau đây? A Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo hình B Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo tam giác C Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình D Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình tam giác Bài 4: Người ta tạo từ trường quay cách cho A nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng B dịng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện C dòng điện xoay chiều pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha D dòng điện chiều chạy qua nam châm điện Bài 5: Phát biểu sau không đúng? Trang 149 Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động khơng đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có A độ lớn không đổi B phương không đổi C hướng quay D tần số quay tần số dòng điện Bài 6: Gọi B0 cảm ứng từ cực đại ba cuộn dây động khơng đồng ba pha có dịng điện vào động Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato có giá trị A B = B B = B0 C B = 1,5B0 D B = 3B0 Bài 7: Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng A cảm ứng điện từ B tự cảm C cảm ứng điện từ lực từ tác dụng lên dòng điện D tự cảm lực từ tác dụng lên dòng điện Bài 8: Thiết bị sau có tính thuận nghịch? A Động không đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều Bài 9: Trong máy phát điện xoay chiều pha A góp điện nối với hai đầu cuộn dây stato B phần tạo suất điện động cảm ứng sta- to C phần tạo từ trường rôto D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto Bài 10: Đối với máy phát điện xoay chiều A biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp nam châm B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng D cung cấp cho máy biến đổi hoàn toàn thành điện Bài 11: Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm nào? A Đều có phần ứng quay, phẩn cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi C Đều có ngun tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ D Trong vịng dây rơto, suất điện động máy biến thiên tuần hoàn hai lần Bài 12: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào A tượng tự cảm B tượng cảm ứng điện từ C khung dây quay điện trường D khung dây chuyển động từ trường Bài 13: Đối với máy phát điện xoay chiều pha A dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ phần cảm D cung cấp cho máy biến đổi tuần hồn thành điện B TĂNG TỚC: THÔNG HIỂU Bài 1: Máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực, số vịng quay rơto n (vịng/phút) tần số dịng điện xác định là: A f = np B f = 60np C f = np / 60 D f = 60n / p Trang 150 Bài 2: Cho máy phát điện có cặp cực, tần số f = 50 Hz , tìm số vịng quay rơto? A 25 vịng/s B 50 vòng/s C 12,5 vòng/s D 75 vòng/s Bài 3: Khi n = 360 vịng/phút, máy có 10 cặp cực tần số dịng điện mà máy phát bao nhiêu? A 60 Hz B 30 Hz C 90 Hz D 120 Hz Bài 4: Một máy phát điện có hai cặp cực rơto quay với tốc độ 3000 vịng/phút, máy phát điện thứ hai có cặp cực Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ hai dịng điện máy phát hòa vào mạng điện? A 150 vòng/phút B 300 vòng/phút C 600 vòng/phút D 1000 vịng/phút Bài 5: Rơto máy phát điện xoay chiều nam châm có cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút Tần số suất điện động máy tạo A f = 40 Hz B f = 50 Hz C f = 60 Hz D f = 70 Hz Bài 6: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 500 vịng/phút Bài 7: Stato động khơng đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động Rơto lồng sóc động quay với tốc độ sau đây? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 900 vòng/phút Bài 8: Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 750 vòng/phút D 500 vòng/phút C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Phần ứng cùa máy phát điện xoay chiều có 200 vịng dây giống Từ thơng qua vịng dây có giá trị cực đại mWb biến thiên điều hoà với tần số 50 Hz Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng bao nhiêu? A E = 88858 V B E = 88,858 V C E = 12566 V D E = 125, 66 V Bài 2: Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/phút phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220 V, từ thơng cực đại qua vòng dây mWB Mỗi cuộn dây gồm có vịng? A 198 vịng B 99 vòng C 140 vòng D 70 vòng Bài 3: Chọn câu phát biểu sau đây? A Dịng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo B Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C Dòng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số số vịng quay rơto ls D Chỉ có dịng xoay chiề ba pha tạo từ trường quay Bài 4: Một động không đồng ba pha mắc theo kiểu tam giác vào mạch ba pha có điện áp pha 220V Công suất điện động kW, hệ số công suất động 0,8 Cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây động bằng: A 11,36 mA B 136A C 11,36 A D 11,63 A Bài 5: Một mạng điện pha mắc hình sao, điện áp hai dây pha 220 V Điện áp dây pha dây trung hoà nhận giá trị nào? A 381 V B 127 V C 660 V D 73 V Trang 151 Bài 6: Một động không đồng ba pha mắc theo hình mắc vào mạng điện ba pha hình với điện áp pha hiệu dụng 220 V Động đạt công suất kW có hệ số cơng suất cos ϕ = 10 Tính 11 cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây động A 10A B A C 2,5A D 2,5 A Bài 7: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở 10 Ω , cảm kháng 20 Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải 6A Cơng suất dịng điện pha nhận giá trị A 1080 W B 360 W C 3504,7 W D 1870 W D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở 10 Ω , cảm kháng 20 Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải 6A Điện áp hai dây pha có giá trị bao nhiêu? A 232 V B 240 V C 510 V D 208 V Bài 2: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 120 V Tải pha giống tải có điện trở 24 Ω , cảm kháng 30 Ω dung kháng 12 Ω (mắc nối tiếp) Công suất tiêu thụ dòng ba pha A 384 W B 238 W C 1,152 kW D 2,304 kW Bài 3: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực quay 25 vòng/s tạo hai đầu điện áp có trị hiệu dụng U = 120 V Tần số dòng điện xoay chiều A 25 Hz B 100 Hz C 50 Hz D 60 Hz Bài 4: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực quay 25 vịng/s tạo hai đầu điện áp có trị hiệu dụng U = 120 V Dùng nguồn điện mắc vào hai đầu đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10 Ω , độ tự cảm L = 0,159 H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159µF Cơng suất tiêu thụ mạch điện bằng: A 14,4 W B 144 W C 288 W D 200 W Bài 5: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220 V Điện áp hai dây pha bằng: A 220 V B 127 V C 220 V D 380 V Bài 6: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hồ 220V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω điện trở Ω Cường độ dòng điện qua dây pha A 2,2A B 38A C 22A D 3,8A Bài 7: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220 V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω điện trở Ω Cường độ dòng điện qua dây trung hoà A 22A B 38A C 66A D 0A Bài 8: Một máy phát điện xoay chiểu ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220 V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng Ω điện trở Ω Công suất dòng điện ba pha A 8712 W B 8712 kW C 871,2 W D 87,12 kW Trang 152 Bài 9: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V tiêu thụ cơng suất 2,64 kW Động có hệ số công suất 0,8 điện trở Ω Cường độ dòng điện qua động A 1,5A B 15A C 10A D 2A Bài 10: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V tiêu thụ công suất 2,64 kw Động có hệ số cơng suất 0,8 điện trở Ω Hiệu suất động bằng: A 85% B 90% C 80% D 83% Bài 11: Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto nam châm điện có cặp cực quay với tốc độ n (bỏ qua điện trở cuộn dây phần ứng) Một đoạn mạch RLC mắc vào hai cực máy Khi rơto quay với tốc độ n1 = 30 vịng/s dung kháng tụ điện R; cịn rơto quay với tốc độ n =40 vịng/s điện áp hiệu dụng tụ điện đạt giá trị cực đại Để cường độ hiệu dụng qua mạch đạt giá trị cực đại rơto phải quay với tốc độ: A 120 vòng/s B 50 vòng/s C 34,6 vòng/s III HƯỚNG DẪN GIẢI A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án D Bài 10: Chọn đáp án A Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án B Bài 13: Chọn đáp án A B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án C Bài 5: Chọn đáp án C Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án C D 24 vòng/s C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Giải Suất điện động máy phát điện là: E = N.ω.Φ ol = 125, 66 V ⇒ Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng là: E = E0 = 88,85 (V) Trang 153 Bài 2: Chọn đáp án B Giải Ta có suất điện động cực đại máy là: EЕ = Tần số dòng điện xoay chiều là: f = 220 = 2V n.p 2.1500 = = 50 Hz ⇒ Tần số góc ω = 100π ( rad / s ) 60 60 E0 = WB ω 0,99 ⇒ Tổng số vòng dây là: N = = 198 (vòng) 5.10−3 ⇒ Số vòng cuộn dây là: N1 cuộn = N / = 99 (vòng) Bài 3: Chọn đáp án B Giải Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vịng dây phần ứng Từ thơng tổng cộng là: Φ = Vì E = ω.Φ mà Φ = N.B.S với N số vòng dây phần ứng Bài 4: Chọn đáp án C Giải Vì mắc theo kiểu tam giác nên: U d = U p = 220 V Vì có cuộn dây nên: P = 3.P1 cuộn ⇒ P1 cuộn = 2000 (W) Áp dụng công thức: P1 cuộn = 2000 = U.I.cos ϕ ⇒ I = 11,36 (A) Bài 5: Chọn đáp án B Giải Ta có điện áp dây pha U d = 220 V Vì mắc hình nên: U d = 3U p ⇒ U p = Ud = 127 ( V ) Bài 6: Chọn đáp án B Giải Công suất động cơ: P = 3.P1 cuộn = 3kW ⇒ P1 cuộn = 1000 (W) Áp dụng công thức: P1 cuộn = U.I.cos ϕ ⇒ I = (A) Bài 7: Chọn đáp án A Giải Ta có cơng suất dịng điện pha: P = 3.P1 cuộn = 3.I R = 3.62.10 = 1080 (W ) D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Chọn đáp án A Giải Ta có hệ số cơng suất: cos ϕ = R R + Z2L = 10 102 + 202 = Công suất cuộn dây: P1 cuộn = 360(W) = U.I.cos ϕ ⇒ U p = 134,16 (V) Điện áp dây là: U d = U p = 232,37 ( V ) Bài 2: Chọn đáp án C Giải Trang 154 Hệ số công suất mạch: cos ϕ = R R + ( Z L − ZC ) Cơng suất dịng ba pha: P = 3.P1 cuộn = = 0,8 U2 cos ϕ = 1152 (W ) R Bài 3: Chọn đáp án C Giải Tần số dòng điện xoay chiều: f = n.p = 50 ( Hz ) Bài 4: Chọn đáp án B Giải Tần số dòng điện xoay chiều f = 50 ( Hz ) ⇒ ω = 100π ( rad / s ) Cảm kháng ZL = ω.L = 50Ω ; Dung cos ϕ = kháng ZC = 20Ω Hệ số công suất mạch điện: R R + ( Z L − ZC ) = 10 U2 cos ϕ = 144 (W) R Bài 5: Chọn đáp án D Giải Cơng suất: P = Ta có: U p = 220 ( V ) Mắc hình U d = U p = 220 = 380 ( V ) Bài 6: Chọn đáp án C Giải Tổng trở pha là: Z = R +Z2L = 10 ( Ω ) Cường độ dòng điện qua dây pha bằng: I = U = 22 A Z Bài 7: Chọn đáp án D Giải Vì tải đối xứng nên: i trung hịa = Bài 8: Chọn đáp án A Giải Tổng trở pha là: Z = R +Z2L = 10 ( Ω ) Cường độ dòng điện qua dây pha bằng: I = U = 22 A Z Cơng suất dịng điện ba pha là: P = 3.P1 cuộn = 3.I R = 8712 (W) Bài 9: Chọn đáp án B Giải Cường độ dòng điện qua động cơ: P = U.I.cos ϕ ⇒ I = 15 (A) Bài 10: Chọn đáp án D Giải Trang 155 Cường độ dòng điện qua động cơ: P = U.I.cos ϕ ⇒ I = 15 (A) ⇒ Công suất hao phí động cơ: Php = I R = 450 W P − Php Hiệu suất động cơ: H = = P 2640 − 450 100% = 83% 2640 Bài 11: Chọn đáp án A Giải Sử dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu: Vì n : f : ω : U : ZL : nên ta có bảng sau: ZC Tốc độ quay n = n1 = 30 U ZL ZC R 1 x x n = n = n1 4 3 x x n = n = kn1 k k k.x x Khi n = n1 ZC = R = x Khi n = n U Cmax nên ta có: U C = U.ZC R + ( Z L − ZC ) = x 4 3 x2 +  − ÷ 3 4 = 1+ 16 − + 9x x 16 Để U Cmax theo tam thức bậc ta có: x = R = ZC Khi n = n I= U R + ( Z L − ZC ) = k 16  4k  +k − ÷   = 16 + 9k Để Imax mẫu số nhỏ ⇒ k = ⇒ n = 4.n1 = 4.20 = 120 vòng/phút Trang 156 ... hiệu điện xoay 4? ? chiều u = 200 2cos2π ft có tần số thay đổi Khi tần số dòng điện 80Hz 125Hz thấy cường độ dịng điện qua mạch 3, 647 64 (A) Tìm cường độ dịng điện cực đại mạch cường độ dòng điện. .. C Khơng thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện D Dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều lệch pha Bài 11: Trong mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm có độ tự cảm L, điện áp hai đầu cuộn... dây xuất suất điện động xoay chiều hình sin B Điện áp xoay chiều điện áp biến đổi điều hịa theo thời gian C Dịng điện có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều D Trên