CHỦ đề 15 đại CƯƠNG DÒNG điện XOAY CHIỀU 20 trang

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 Bài 19: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 0, 4π (H) Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều có biểu thức u = U o cosωt (V) Ở thời điểm t1 giá trị tức thời điện áp cường độ dòng điện là: u1 = 100V; i1 = −2,5 3A Ở thời điểm t tương ứng u = 100 3V; i = −2,5A Điện áp cực đại tần số góc mạch là: A 200 2V;100π rad/s B 200V;120π rad/s C 200 2V;120π rad/s D 200V;100π rad/s Bài 20: Cho mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u = U cosωt(V) Tại thời điểm t1 , giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ 2A hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch Tại thời điểm t , giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ 1A hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch 3V Dung kháng tụ điện bằng: A 4Ω B 2Ω D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO C 2Ω D 2Ω Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ U vào hai đầu cuộn cảm Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm U cường độ dịng điện có độ lớn tính theo biên độ I0 là: A I0 B I0 C 3I0 D 2I0 Bài 2: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch điện xoay chiều i = cos(20π t − π 2)A , t đo giây Tại thời điểm t1 = -2A Hỏi đến thời điểm t = (t1 + 0, 025) s cường độ dòng điện bao nhiêu? A -2 A B −2 3A C A D 3A Bài 3: Một bóng đèn nê-on sáng điện áp hai đầu bóng có giá trị u C > 220V Bóng đèn mắc vào điện áp xoay chiều có U = 220V f = 50Hz Hỏi giây đèn chớp sáng lần? A Bóng không sáng B 200 lần C 50 lần D 100 lần Bài 4: Một đèn nê-on đặt điện áp xoay chiều,biên độ 220 V, tần số góc ω = 100π(rad/s) , đèn sáng điện áp hai cực đèn u > 155V Số lần đèn sáng đèn tắt 0,5s tỉ số thời gian đèn tắt thời gian đèn sáng chu kì là: A 100 lần 1:2 C 100 lần 2:1 B 50 lần 1:2 D 50 lần 2:1 Bài 5: Dịng điện xoay chiều có cường độ i = 3cos(100π − π 2)A chạy dây dẫn.Trong thời gian giây,số lần cường độ dòng điện có giá trị tuyệt đối 2A là: A 100 B 50 C 400 D 200 Bài 6: Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện theo thời gian đoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh cho hình vẽ Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: A i(t) = cos(275π t + 2π 3)A B i(t) = 2 cos(100π t 3- 2π 3)A C i(t) = 2 cos(275π t 3- 2π 3)A Trang 11 D i(t) = cos(100πt + 2π 3)A Bài 7: Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch : u = 200sinωt (V) Tại thời điểm t1 đó, điện áp u =100V giảm Hỏi đến thời điểm t , sau t1 chu kì, điện áp u bao nhiêu? A 100 B −100 C 100 D −100 Bài 8: Một đèn nê-on hoạt động mạng điện xoay chiều có phương trình: u = 220 cos(100πt- π 2) (V) Biết đèn sáng hiệu điện tức thời đặt vào đèn có giá trị u ≥ 110 V.khoảng thời gian đèn tắt chu kì A 1/150 s B 1/75s C 2/25 s D Một đáp số khác Bài 9: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch xoay chiều là: i = cos(100π t − π/2) A, t đo giây.Tại thời điểm t1 đó, dịng điện giảm có cường độ 1A.Đến thời điểm t = t1 + 0, 005s , cường độ dòng điện bằng: A 3A B − A C 2A D − A Bài 10: Dịng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 cos100π t (A) t tính giây (s) Vào thời điểm đó, dịng điện có cường độ tức thời −2 2(A) sau để dịng điện có cường độ thức thời A 5/600(s) B 1/600(s) 6(A) ? C 3/300(s) D 2/300(s) Bài 11: Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức là: u = 120 cos(100πt − π/2)(V) Lần thứ hai điện áp đạt giá trị u = 104 V giảm vào thời điểm sau đây: A t = 13/600s B t = 7/300s C t = 1/600s D t = 8/300s Bài 12: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức: i = I0 sin100π t Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cường độ dịng điện tức thời có giá trị 0,5 I0 vào thời điểm sau đây? A 1/400 s; 2/400 s C 1/300s; 2/300s B 1/500s; 3/500s D 1/600s; 5/600s Bài 13: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0 cos(100πt + π/2) Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cường độ dịng điện tức hời có giá trị -I0 / vào thời điểm nào? A 1/400 s; 2/400 s B 1/500 s; 3/500 s C 1/500 s; 2/500 s D 1/400 s; 3/400 s Bài 14: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm có biểu thức i = 2 cos(100πt − π/3)(A,s) Biết độ tự cảm cuộn dây L = /π H,vào thời điểm t cường độ dòng điện mạch i = A tăng Điện áp hai đầu đoạn mạch thời điểm t + 1/ 40(s) bao nhiêu? A u = 600 2V B u = −200 3V C u = 400 6V D u = −200 6V Trang 12 III HƯỚNG DẪN GIẢI A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án A Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án A Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án A Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án D Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án C Bài 16: Chọn đáp án C B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án A Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án D Giải Φ75V Ta có suất điện động cực đại khung là: Eω o = o = ⇒ Suất điện động hiệu dụng khung là: E = Eo = 37,5 ( V ) Bài 2: Chọn đáp án A −4 Từ thông cực đại gửi qua khung Φ o = N.B.S = 1000.0, 2.900.10 = 18Wb Φ300π V Suất điện động cực đại khung: Eω o = o = ⇒ Suất điện động hiệu dụng khung là: E = ( ) Eo = 666, 4V Trang 13 Bài 3: Chọn đáp án C Từ thông cực đại gửi qua khung: Φ o = 1, ( Wb ) Φ64 Suất điện động cực đại khung: Eω o = o = V ⇒ Suất điện động hiệu dụng khung là: E = ( ) Eo = 32 2V Bài 4: Chọn đáp án B Ta cos cường độ hiệu dụng là: I = Io = ( A) 2 Năng lượng tỏa điện trở là: Q = I R.t = 6000 ( J ) Bài 5: Chọn đáp án D Ta có nhiệt lượng: Q = m.c.∆t = 1.4200.10° = 42000 ( J ) Mà Q = I R.t = 42000 ( J ) ⇒ Cường độ dòng điện: I = 42000 = ( A) 50.7.60 Cường độ dòng điện cực đại là: Io = I = ( A ) Bài 6: Chọn đáp án C Ta có cơng suất dịng điện khơng đổi P = Đối với dịng điện xoay chiều U = U o2 R Uo ⇒ Cơng suất dịng điện là: P ' = U o = P 2R Bài 7: Chọn đáp án C U2 = 48, ( Ω ) P Điện trở ấm là: R = Điện tiêu thụ ấm là: A = U '2 t = 1, 25kWh R Bài 8: Chọn đáp án A Ampe kế đo giá trị hiệu dụng dòng xoay chiều U 120 ⇒I= = = 12A R 10 Bài 9: Chọn đáp án C Io Đối với dịng điện xoay chiều ta có: I = ⇒ Nhiệt lượng tỏa điện trở là: Q = I R.t = Io2 R.t Io2 R.t t Dịng chiều thì: Q ' = I R = Q = 2 I ⇒I= o 2 Bài 10: Chọn đáp án D Trang 14 Công suất đèn là: P = P1 + P2 = 250W ⇒ Điện tiêu thụ mạch ngày là: A = P.t = 250.24 = 6kWh Bài 11: Chọn đáp án D 500 = Cảm kháng mạch là: Zω.L L = Ω Cường độ dòng điện cực đại mạch: Io = Vì i trễ pha u L góc Uo = 0, 24 ( A ) ZL π nên biểu thức cường độ dòng điện qua mạch π  i = 0, 24 cos 1000πt − ÷A 2  Bài 12: Chọn đáp án D 50= Cảm kháng mạch là: Zω.L L = Ω 2  u   i  Vì u L dao động vuông pha với i nên:  L ÷ +  ÷ = mà U oL = I o ZL  U oL   Io  ⇒ Cường độ dòng điện cực đại mạch là: Io = 3A Vì I trễ pha u L góc π π  ⇒ Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: i = cos 100πt − ÷A 6  Bài 13: Chọn đáp án C 100 = Ta có: Zω.L L = Ω Điện áp cực đại U oL = I o ZL = 200V mà u L sớm pha i góc π 5π   ⇒ Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch: u L = 200 cos 100πt+ ÷V   Thay t = 0,5112s vào phương trình ta có: u L = 197,85V Bài 14: Chọn đáp án B U = U.ω1 C = U.C.2π.f1 Ta có I1 = ZC Tương tự: I = U.C.2π.f Lập tỉ số: I1 f 50 = = ⇒ f2 = = 25Hz I2 f2 Bài 15: Chọn đáp án C 50= Ta có: Zω.L L = Ω 2  u   i  Vì u L dao động vng pha với i nên:  L ÷ +  ÷ = ⇒ I o = 5A  U oL   Io  ⇒ Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch: I = 2,5 2(A) Bài 16: Chọn đáp án A Vì u C i dao động vng pha nên: Trang 15 2 2  i1   u1   u1  2  ÷ + ÷ = ⇒ Io = i1 +  ÷ (1)  Io   U o   ZC  Tương tự:  i2   u   u2  2  ÷ + ÷ = ⇒ Io = i +  ÷ (2)  Io   U o   ZC  u12 − u 22 = 30Ω Từ (1) (2) ⇒ ZC = i 22 − i12 Bài 17: Chọn đáp án B 2 i   u  Vì u C i dao động vng pha nên:  ÷ +  ÷ = (1)  Io   U o  2 i   u  Tương tự:  ÷ +  ÷ = (2)  Io   U o  Từ (1) (2) ⇒ Io = 2A; U o = 120V Bài 18: Chọn đáp án D −4 2.100.100.10 = 0,1 0,=2V Ta có suất điện động cực đại khung dây là: Eω.N.B.S o = Suất điện động hiệu dụng khung là: E = Chu kì dao động T = Eo = V 10 π (s) 50 Thời gian khung dây quay hết 1000 vòng là: t = Nhiệt lượng tỏa là: Q = π 1000 = 20π s 50 U2 t = 2, 79J R Bài 19: Chọn đáp án D 2 2  2,5   100  i   u  Vì u L dao động vng pha với i nên:  ÷ +  ÷ = ⇒  ÷ ÷ +  U ÷ = (1) I U I  o  o  o   o 2 2 i   u   −2,5   100  Tương tự:  ÷ +  ÷ = ⇒  ÷ ÷ +  ÷ = (2)  Io   U o   Io   U o  Từ (1) (2) ⇒ Io = 5A; U o = 200V ⇒ Cảm kháng ZL = Mà: Zω.L L = Uo = 40Ω; Io ω⇒ 100π(rad/s) = Bài 20: Chọn đáp án D Vì u C dao động vng pha với i nên: 2 2  i1   u1  2    ÷ + ÷ =1⇒  ÷ +  ÷ = ⇒ I o = 2A (1)  Io   U o   Io   U o  Trang 16 2 2  i2   u  1 2 3 Tương tự:  ÷ +  ÷ = ⇒ U o = 4V (2) ÷ = ⇒  ÷ +     Uo ÷  Io   U o   ⇒ Dung kháng mạch là: ZC = Uo = 2Ω Io D VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án C Vì u L i dao động vuông pha nên u L sớm pha i góc π π Từ đường trịn lượng giác ⇒ i = I o cos  ÷ = Io 6 Bài 2: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 dịng điện có i1 = −2A giảm ứng với vị trí M1 đường trịn Sau thời gian ∆t = 0, 025s góc qt ∆φ = ω.∆t = π rad ứng với vị trí M đường tròn π ⇒ i = −4 cos  ÷ = −2 3A 6 Bài 3: Chọn đáp án C Điện áp cực đại là: U o = U = 220 2V Trong chu kì bóng đèn chớp sáng lần Trong 1(s) = 50T bóng đèn chớp sáng 50 lần Bài 4: Chọn đáp án A  u > 155(V) Vì u > 155(V) ⇒   u < −155(V) Trong 1T bóng đèn sáng lần tắt lần f = 50Hz ⇒ T = 0, 02s ⇒ t = 0,5s = 25T ⇒ Đèn sáng 50 lần tắt 50 lần Thời gian đèn sáng ứng với góc: 4π ∆φ M1M + ∆φ M3M = = 100π.t s ⇒ Thời gian đèn sáng là: t s = s 300 Trang 17 Thời gian đèn tắt là: t T = T − t s = t s⇒ T = 300 tS Bài 5: Chọn đáp án D Trong 1T có điểm mà dịng điện có: i = 2A ⇒ i = ±2 ( A ) ⇒ Trong thời gian t = 1(s) = 50T có 4.50 = 200 lần mà i = 2A Bài 6: Chọn đáp án A Từ đồ thị ta có: Io = 2(A) π 3π 11π 275π + = = 0, 02.ω ⇒ ω = (rad / s) 2π rad t = dịng điện vị trí M o ứng với góc ∆φ =  275π 2π  ⇒ i(t) = cos  + ÷A   Bài 7: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 điện áp u = 100V giảm ứng với M1 đường trịn Sau T / góc qt ∆φ = π ứng với vị trí M đường tròn π ⇒ u = −200 cos  ÷ = −100 3V 6 Bài 8: Chọn đáp án B Vì u ≥ 110 2V nên đèn tắt ứng với góc quét: ∆φ M1M = 4π = 100π.t ⇒ Thời gian đèn tắt là: t = (s) = (s) 300 75 Bài 9: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 dòng điện điểm M1 hình trịn Sau thời gian ∆t = 0, 005s góc quét là: Trang 18 ∆φ = 100π.0, 005 = π rad π ⇒ Cường độ dòng điện là: i = −2.cos  ÷ = − 3A 6 Bài 10: Chọn đáp án A Để có i = 6A góc qt ∆φ M1M2 = ⇒ Thời gian cần thiết là: t = 5π = 100π.t (s) 600 Bài 11: Chọn đáp án D 104 3 = ⇒ u = 104V = U o 120 2 Lần thứ hai điện áp đạt giá trị u = 104V giảm là: 2π t =T+ = (s) = (s) 3.100π 75 300 Ta có: Bài 12: Chọn đáp án D Lúc t = dịng điện vị trí M o đường tròn Io ứng với M1 M đường trịn π s Góc quét ∆φ Mo M1 = = ω.t1 ⇒ t1 = 600 5π = ω.t ⇒ t = s Góc quét ∆φ Mo M2 = 600 Thời điểm i = Bài 13: Chọn đáp án D Lúc t = dịng điện vị trí M o đường tròn Trang 19 Thời điểm i = − Io ứng với điểm M1 M đường tròn π = ω.t1 ⇒ t1 = (s) 400 3π = = ω.t ⇒ t = (s) 400 Góc quét ∆φ Mo M1 = Góc quét ∆φ Mo M Bài 14: Chọn đáp án D Ta có: Zω.L L = 200 = 3( ) Ω ⇒ Điện áp cực đại: U oL = 400 6V Áp dụng đường tròn đơn trục đa điểm π Vì u L sớm pha i góc nên sau thời gian (s) góc qt ∆φ = ω.∆t = 2,5π(rad) 40 Áp dụng đường trịn ta có: ∆t = Lúc đầu dịng điện vị trí M (i) sau 2,5π vị trí M '(uL) ứng với u = −200 6V Trang 20 ... 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... xoay chiều D Trên đoạn mạch, dòng điện điện áp xoay chiều biến thiên với pha ban đầu Trang Bài 3: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức: i = 5cos(100πt + dòng điện đổi chiều A 50 lần B 100 lần π... 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