THÔNG TIN TÀI LIỆU
Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Chủ đề 12 MẠCH R, L, C NỐI TIẾP A TÓM TẮT LÍ THUYẾT I MẠCH XOAY CHIỀU CĨ RLC MẮC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG ĐIỆN Phương pháp giản đồ Fre−nen a Định luật điện áp tức thời Nếu xét khoảng thời gian ngắn, dòng điện mạch xoay chiều chạy theo chiều đó, nghĩa khoảng thời gian ngắn dịng điện dịng điện chiều Vì ta áp dụng định luật dòng điện chiều cho giá trị tức thời dòng điện xoay chiều Trong mạch xoay chiều gồm nhiều đoạn mạch mắc nối tiếp điện áp tức thời hai đầu mạch tổng đại số điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch ấy: u = u1 + u2 + u3 + b Phương pháp giản đồ Fre−nen * Một đại lượng xoay chiều hình sin biểu diễn vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng đại lượng * Các vectơ quay vẽ mặt phẳng pha, chọn hướng làm gốc chiều gọi chiều dưcmg pha để tính góc pha * Góc hai vectơ quay độ lệch pha hai đại lượng xoay chiều tương ứng * Phép cộng đại số đại lượng xoay chiều hình sin (cùng f) thay phép tổng hợp vectơ quay tương ứng * Các thông tin tổng đại số phải tính hồn tồn xác định tính tốn giản đồ Fre−nen tương ứng Mạch có R, L, C mắc nối tiếp a Định luật Ơm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở − Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch: u U cos t u uR uL uC − Hệ thức điện áp tức thời mạch: ur ur ur ur − Biểu diễn vectơ quay: U U R U L U C U RI, U L ZL I; U C ZC I Trong đó: R − Theo giản đồ: 2 U U R2 U LC � R Z ZC �I � L � U U I Z R Z L ZC − Nghĩa là: (Định luật Ơm mạch có R, L, C mắc nối tiếp) Với Z R ZL ZC gọi tổng trở mạch tan U LC UR b Độ lệch pha điện áp dòng điện: U U C ZL ZC tan L UR R − Nếu ý đến dấu: Z ZC � + Nếu L u sớm pha so với i góc Z ZC � : + Nếu L u trễ pha so với i góc c Cộng hưởng điện Z ZC − Nếu L tan � : i pha với u U Z R � I max R − Lúc đó: C Hay 2 LC − Điều kiện để có cộng hường điện là: II CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT Cơng suất mạch điện xoay chiều a Biểu thức công suất ZL ZC � L − Điện áp hai đầu mạch: u U cos t i I cos t − Cường độ dịng điện tức thời mạch: − Cơng suất tức thời mạch điện xoay chiều: p ui 2UI cos t cos t UI � cos cos 2t � � � Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ P UI cos 1 − Cơng suất điện tiêu tụ trung bình chu kì: (1) − Nếu thời gian dùng điện t >>T, P cơng suất tiêu thụ điện trung bình mạch thời gian (U, I không thay đổi) b Điện tiêu thụ mạch điện W = P.t (2) Hệ số công suất a Biểu thức hệ số công suất − Từ công thức (1), cos gọi hệ số công suất a Tầm quan trọng hệ số công suất − Các động cơ, máy vận hành ốn định, cơng suất trung bình giữ khơng đổi bằng: P P2 cos � I � Php rI r P UI cos UI cos U cos với − Nếu cos nhỏ → P lớn, ảnh hưởng đến sản xuất kinh doanh cơng ty điện lực hp c Tính hệ số cơng suất mạch điện R, L, C nối tiếp R R cos hay cos Z � � R2 � L � C � � P UI cos U UR �U � R � � RI2 Z Z �Z � − Cơng suất trung bình tiêu thụ trog mạch: B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN Bài toán liên quan đến tổng trở, độ lệch pha, giá trị hiệu dụng, biếu thức dòng điện điện áp Bài toán liên quan đến biếu diễn phức Bài toán liên quan đến cộng hưởng điện điều kiện lệch pha Bài toán liên quan đến công suất hệ số công suất Bài toán liên quan đến giản đồ véc tơ Bài toán liên quan đến thay đoi cấu trúc mạch, hộp kín, giá trị tức thời Bài tốn liên quan đến cực trị Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TÔNG TRỞ, ĐỘ LỆCH PHA, GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG, BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP Tổng trở, độ lệch pha, giá trị hiệu dụng � Z R Z L ZC � � 2 Z �R �ZL �ZC � � Tổng trở: Z ZC U L U C � tan L � R UR � � �ZL �ZC �U L �UC tan � � �R �U R Độ lệch pha: Suy ra: + : u sớm pha i � mạch có tính cảm kháng + : u trễ pha i � mạch có tính dung : u,i pha U U U U U I R L C MN Z R Z L ZC Z MN Cường độ hiệu dụng: U U MN IZMN ZMN Z Điện áp đoạn mạch: VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Mạch điện nối tiếp gồm điện trở R = 60 ( ), cuộn dây có điện trở r = 40 ( ) có độ tự cảm điện có điện dung mạch điện A 150 C 1/ 14 mF (mF) Mắc mạch vào nguồn điện xoay chiều tần số góc C 100 2 B 125 L 0, / H 100 rad / s (H) tụ (rad/s) Tổng trở D 140 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Hướng dẫn ZL L 100 �Z R r 0, 40 ; ZC C 140 103 100 14 ZL ZC 1002 40 140 100 � Chọn D 2 Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 200 , điện trở 30 3 cuộn cảm có điện trở 50 3 có cảm kháng 280 Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha cường độ dòng điện π/4 B sớm pha cường độ dòng điện π/6 C trễ pha cường độ dòng điện π/4 D trễ pha cường độ dòng điện π/6 Hướng dẫn tan ZL ZC 280 200 � 0: Rr 30 50 3 Điện áp sớm pha dịng điện � Chọn B Ví dụ 3: Một đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM có điện trở 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện, đoạn mạch MB cuộn dây có điện trở 20Ω , có cảm kháng Z L Dịng điện qua mạch điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha 60° đoạn mạch MB bị nối tắt Tính ZL A 60 3 B 80 3 C 100 3 D 600 Hướng dẫn Z ZC � �Z L ZC tan L tan � � � �40 20 R r � � ZL 100 � � �tan ' ZC tan �tan ' ZC R 40 � Theo ra: � � Chọn C Ví dụ (THPTQG − 2017): Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc 173,2 rad/s vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Gọi i cường độ dòng điện đoạn mạch, φ độ lệch pha u i Hình bên đồ thị biểu diễn phụ thuộc φ theo L Giá trị R A 31,4 Ω B 15,7 Ω C 30 Ω D 15 Ω Hướng dẫn L 173, 2L L 0,1 tan �R ��� � R 30 � 300 R tan * Từ Chọn C C 1/ 3 Ví dụ 5: Một mạch điện mắc nối thứ tự gồm điện trở R = 30 Ω, tụ điện có điện dung (mF) tụ u 100 cos 100 t C 1/ điện có điện dung (mF) Điện áp hai đầu đoạn mạch (V) Cường độ hiệu dụng mạch A 1,00 A B 0,25 A C 2A D 0,50 A Hướng dẫn 1 1 ZC1 30 ; ZC2 10 3 C 10 C 103 100 100 3 U 10 Z R ZC1 ZC2 50 � I A � Z 50 Chọn C Ví dụ 6: (ĐH − 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 dịng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng 0,25 A; 0,5 A; 0,3 A Nếu đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử mắc nối tiếp cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch A 0,2 A B 0,3 A C 0,15 A D 0,24 A Hướng dẫn Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ U U � R ; ZL ; ZC � 0, 25 0,5 � � U � I � R Z Z L C � � � U 0,3 U 2 U U � �U � 0, 25 �0, 0,3 � � 0, 24 A � Chọn D Ví dụ 7: Cho mạch điện mắc nối tiếp gồm điện trở R = 40 (Ω), cuộn cảm 4 có độ tự cảm L = 1,6/π (H) tụ điện có điện dung C 4.10 / (F) Đồ thị phụ thuộc thời gian dịng điện qua mạch có dạng hình vẽ Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 299 V B 240 V C 150V D 75 V Hướng dẫn T � 130 70 � 3 � � 10 � T 0, 04 s 3 � � Từ đồ thị ta tính được: 2 �rad � � 50 � � T �s � 70 3 7T T T 10 s 12 12 nên thời gian từ I = 1,5A đến I = T/12 Vì � 1,5A I0 / � I0 3A ZC C 1, 50 ; ZL L 50 80 4 4.10 50 Z R ZL ZC 50 � U I.Z 50 75 V � Chọn D Ví dụ 8: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối thứ tự gồm cuộn cảm có cảm kháng 14 (Ω), điện trở Ω , tụ điện có dung kháng (Ω) Đồ thị phụ thuộc thời gian điện áp hai đầu mạch có dạng hình vẽ Điện áp hiệu dụng đoạn RC A 250 (V) B 100 (V) C 62,5 (V) D 125 (V) Hướng dẫn T 13, 75 8, 75 � T 10 ms Từ đồ thị ta tính được: T T T 8, 75 ms nên thời gian từ u = 100 V đến u = U0 là: Vì T � 100V U / � U 100 V � U 100 V U RC I.Z RC U R ZC2 U 100 782 ZRC 62,5 V � 2 Z R Z L ZC 82 14 Chọn C Ví dụ 9: Cho mạch điện xoay chiều tần số 50 (Hz) nối thứ tự: điện trở 50 (Ω); cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,5 / (H) tụ điện có điện dung 0,1/ (mF) Tính độ lệch pha uRL uLC A π/4 ZL L 50 ; ZC B π /2 C π/4 Hướng dẫn 100 C D π/3 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Z � tan L � RL � 3 � RL R �� � RL LC � �tan ZL ZC �� LC � LC Chọn C Ví dụ 10: (ĐH−2008) Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện mạch π/3 Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây lần điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây so với điện áp hai đầu đoạn mạch A 2π/3 B π/6 C π/2 D − π/3 Hướng dẫn Z tan cd L tan � ZL 3R � Zcd R Z 2L 2R R UC U cd � ZC Zcd 2Z 3 Z L ZC tan � � cd � R 4 Chọn B Ví dụ 11: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn dây cảm L có cảm kháng 100 3 , điện trở R = 100 Ω tụ điện C có dung kháng 200 3 mắc nối tiếp, M điểm L R, N điểm R C Kết sau không đúng? A Điện áp hai đầu đoạn AN sớm pha dòng điện mạch π/3 B Cường độ dòng điện trễ pha π /3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB C Điện áp hai đầu đoạn AN sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch AB 2π/3 D Điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha điện áp hai đầu tụ điện π/6 Hướng dẫn tan AB ZL ZC 100 200 � AB R 100 tan AN Z 100 � AN R 100 � � AB C � � : u AB � 3� 2� sớm pha uC Chọn B Ví dụ 12: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh (cuộn dây cảm thuần) Gọi U R, UL, UC điện áp hiệu dụng hai U U C 0,5U L đầu điện trở thuần, hai đầu cuộn dây hai đàu tụ điện Biết R dịng điện qua mạch sẽ: A trễ pha 0,25π (rad) so với điện áp hai đầu đoạn mạch B trễ pha 0,5 π (rad) so với điện áp hai đầu đoạn mạch C sớm pha 0,25 π (rad) so với điện áp hai đầu đoạn mạch D sớm pha 0,5 π (rad) so với điện áp hai đầu đoạn mạch Hướng dẫn Z L ZC U L U C tan 1� � R UR Chọn A Ví dụ 13: Đặt điện áp 50 V − 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 40 Ω cuộn dây cảm điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 30 V Độ tự cảm cuộn dây A 0,4/ 2 (H) B 0, / (H) U U 2R U L2 � 50 U R2 30 � U R 40 V �I C Hướng dẫn 0, / (H) D 0,2/π(H) U R 40 U Z 30 0,3 1 A � Z L L 30 A � L L H � R 40 I Chọn B Ví dụ 14: Cho mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh RLC, cuộn dây cảm đầu đoạn mạch 200 V Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R A 180V B 120V C 145V Hướng dẫn ZL 8R / 2ZC Điện áp hiệu dụng hai D 100V Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ 5R � � �Z R Z L Z C Z R � � �L �� � U 200 � �Z R �U R UR Z R 5R R 120 V C � � � Chọn B � Z L n1R � � �U U R U L U C � ZC n R � � �2 U U 'R2 U 'L U'C � U 'R ? Chú ý: Thay đổi linh kiện tính điện áp � Ví dụ 15: Đoạn mạch xoay− chiều nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R, L C 60 V, 120 V 40 V Thay C tụ điện C’ điện áp hiệu dụng tụ 100 V, đó, điện áp hiệu dụng R A 150 V B 80V C 40V Hướng dẫn D 20 2V � �U R 60 V � ZL 2R � U L' 2U R' � U 120 V �L U C 40 V � U U R2 U L U C 100 V Khi C thay đổi U 100 V U 'L 2U 'R � U U 'R2 U 'L2 U C'2 � 1002 U 'R2 2U 'R 100 � U 'R 80 V � Chọn B Ví dụ 16: Đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, tụ điện C cuộn cảm L mắc nối tiếp Khi điều chỉnh biến trở giá trị điện áp hiệu dụng đo biến trở, tụ điện cuộn cảm 50 V, 90 V 40 V Điều chỉnh để giá trị biến trở lớn gấp đôi so với lúc đầu điện áp hiệu dụng biến trở A 50 V B 100 V C 25V D 20 10 V Hướng dẫn � �U R 50 V �ZC 1,8R 0,9R ' � � U 40 V � Z L 0,8R 0, 4R ' � �L � � 2 2 �U C 40 V � �U U R U L U C 50 40 90 50 V U U 'R2 U 'L U 'C � 50 2.2 U 'R2 0, 4U 'R 0,9U 'R 2 � U 'R 20 10 V � Chọn D Ví dụ 17: Một mạch điện gồm cuộn dây có điện trở r hệ số tự cảm L nối tiếp với tụ điện C mắc vào hiệu điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch đo I = 0,2 A Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai tụ điện có giá trị 120 V, 160 V, 56 V Điện trở dây A 128Ω B 480 Ω C 96 Ω D 300 Ω Hướng dẫn U U 2r U L U C U 2r U 2L 2U L U C U C2 U rL 2U L U C U C2 1202 1602 2U L 56 56 � U L 128 V 160 U cd U 2r U L2 � U r 96 � r Ur 480 � I Chọn B Ví dụ 18: Đặt điện áp u 20 cos100t (V), (t đo giây) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,12/π (H) điện trở Ω điện áp hiệu dụng R V? V Hãy tính điện trở R A 30 Ω B 25 Ω C 20 Ω D 15 Ω Hướng dẫn U L L 4 16 � U L U; U U R U r U 2L � 400 5 U r U r2 Ur r 3 Ur V R UR 5 � R r 15 � r Ur 3 Chọn D Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Ví dụ 19: (QG − 2015) Một học sinh xác định điện dung tụ điện U U cos t cách đặt điện áp U0 không đổi, ω = 314 rad/s) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến 2 U U 02 U 02 2 C2 R trở R Biết đó, điện áp u hai đầu R đo đồng hồ đo điện đa số Dựa vào kết thực nghiệm đo hình vẽ, học sinh tính giá trị C A 1,95.10−3 F B 5,20.10−6F C 5,20.10−3 F D 1,95.10−6 F Hướng dẫn � 1 � 2� 1 2 � 1 U U0 � C R � Hệ thức liên hệ viết lại: Thay hai điểm có tọa độ (1,00.10−6; 0,0055) (2,00.10−6; 0,0095) vào hệ thức (1) ta được: � � � 106 0, 0055 � 1 1, 00.10 6 � � 2 U � 314 C � 0, 0055 � 3142 C2 � C 1,95.10 6 F � � 0, 0095 2.106 � 6 � � 0, 0095 � 1 2, 00.10 � � 3142 C2 U � 3142 C2 � � � Chọn D Chú ý: Có thể vào giá trị tức thời tính độ lệch pha � � u U cos � � � � i I0 cos t � � u L U 0L cos � t � 2� � � � � � u C U 0C cos � t � � 2� � � u L u1 � � uL u2 � � � � t � � ; � t � � , t �1 ; � � � u u 2� � � � Khi cho biết giá trị tức thời � C ta tìm phải lựa chọn � � � � t � t � t � � 2 � � � � Từ tìm dấu cộng trừ để cho Ví dụ 20: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Biên độ điện áp hai đầu đoạn AB trênL lầ lượt U UOL Ở thời điểm t điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB +0,5U điện áp tức thời L +UOL/ Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π /12 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π /12 D trễ pha dòng điện π /6 Hướng dẫn U � u U cos t � t � � � i I0 cos t � � U � � � � 0L �u U cos t �� t � � 0L � � � � 2� � 2� � Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ � � t � � � � � :u tre ha hon i la : � �� � 12 12 �t � � �� t � t � � 2� � � � � 2� � ������ � � � t � � 5 5 � � � : u som pha hon i la : � � � � 12 12 �t �� � � 2� � � � Chú ý: Nếu cho giá trị tức thời điện áp hai thời điểm tính Ví dụ 21: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB tần số 50 Hz gồm điện trờ R, cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Biên độ điện áp hai đầu đoạn AB L U UOL Ở thời điểm t1 điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB U / 0L +0,5U0 sau khoảng thời gian ngắn 1/400 s điện áp tức thời L Điện áp hai đầu đoạn mạch? A sớm pha dòng điện π/12 B sớm pha dòng điện π /6 C trễ pha dòng điện π /12 D trễ pha dòng điện π /6 Hướng dẫn � u U cos t � i I0 cos t � � � � u L U 0L cos � t � � 2� � � U0 � � �u U cos 100t1 100 t1 � 100 t1 � � � 1� � �������� � � � � U � � � � 0L 2 �u U 0L cos � 100 �t1 � � � � 400 � � � � � 100t1 � � � 0: � � � � 100t1 � � � 2� � � � u sớm pha I Chọn B Chú ý: Nếu cho giá trị tức thời điện áp dòng điện hai thời điểm tính t t0 �u U t ������ � � t ? u u va u giam tan g � � t t t i I cos ot ������ � ? � i va i giam tan g � Câu 22: Đặt điện áp 200 V − 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 25 Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t 0, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 200 V tăng; thời điểm t0 + 1/600 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch A giảm Tính độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch AB so với dịng điện qua mạch Cơng suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB đoạn mạch X Hướng dẫn � t t0 �100t u 200 va u tan g �u 200 cos100t ����� � � 0: � t t0 � � � � 400 � i 2 cos 100t ����� 100 �t � � � t va i giam � 600 � � � � � Điện áp uAB trễ pha i π/3 Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB đoạn mạch X là: P UI cos 200 W PX P I R 100 W Cách 2: Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ ur r t t0 t t 1/ 600s Biểu diễn vị trí véc tơ U I0 thời điểm hình vẽ t 100.1/ 600 / Hai thời điểm tương ứng với góc quét: r ur / / / I Từ hình vẽ ta thấy, sớm pha U Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB đoạn mạch X là: P UI cos 200 W P P I R 100 W X u 400 cos100 t Câu 23 Đặt điện áp (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 75Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch 2A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 400 V, thời điểm t + 1/400 (s) cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch không giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch X là? A 400W B 200W C 160W D 100W Hướng dẫn t 0 � u 400 cos100 t ��� u 400 V � t 0 � � � 400 i 2 cos 100t ����� 100 � � i � � i va i giam 400 � � Cách 1: � Px P R R UI cos I R 200 2.2 cos 22.75 100 W � Chọn D Cách 2: Dùng véc tơ quay t 100 400 nên 4 Vì PX P PR UI cos I R PX 200 2.2 cos 75 100 W � Chọn D u U cos100t V Câu 24: Đặt điện áp xoay chiều (t tính giây) vào hai đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Trong chu kỳ, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh cơng âm 5,9ms Tính hệ số cơng suất mạch? A 0,5 B 0,87 C 0,71 D 0,6 Hướng dẫn Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ i I0 cos t � � p ui � u U cos t Giả sử biểu thức dòng biểu thức điện áp: � Biểu diễn dấu i,u tích p = ui hình vẽ Phần gạch chéo có dấu âm � Trong chu kỳ, khoảng thời gian để p < khoảng thời gian để p > là: � � t p T; t p 0 T t p � 1 � T � � t p 0 .5,9.10 3 t p0 T � � cos �0, T 0,02 Áp dụng vào toán: � Chọn D Kế “độc”: Nếu u i lệch pha φ chu kỳ khoảng thời gian để p = ui < là: t p0 T Ví dụ 25: Đặt điện áp u 400 cos100t (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dung qua đoạn mạch 2A Biết chu kỳ khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công âm 20/3 ms Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch X là: A 400W B 200W C 160W D 100W Hướng dẫn Sử dụng kết “độc” nói t p PX P PR UI cos 400.2 cos 20 � 10 3 � 100 22.50 200 W � Chọn B Biểu thức dòng điện điện áp Viết biểu thức theo phương pháp truyền thống U U U U U I0 0R 0L 0C 0MN Z R ZL ZC ZMN �Z R Z Z �Z R Z Z MN MN LMN C MN L C � � � � � � Z ZCMN Z ZC �tan L �tan MN LMN � R R MN � a) Nếu cho i I0 cos t b) Nếu cho u U cos t u thì: � u I Z cos t i � u R I0 R cos t i � � u L I0 ZL cos t i / � � u C I0 ZC cos t i / � � u MN I0 ZMN cos t i MN � i U0 cos t u Z U 0MN cos t MN Z c) Nếu cho Sau viết biểu thức i viết biểu thức điện áp khác theo cách u MN U 0MN cos t i VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở R = 15Ω, cuộn cảm có cảm khàng Z L = 25Ω tụ điện có i 2 cos 100t / A dung kháng ZC = 10Ω Nếu dịng điện qua mạch có biểu thức biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: u 60cos 100t / V u 30 cos 100t / V A B 10 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ u 60cos 100t / V u 630 cos 100t / V C D Hướng dẫn �Z R Z Z 15 �ZL L 25 L C � � �� � ZC 10 �tan ZL ZC � : u som ha hon i la � C � � R 4 � � � � � u I0 Z cos � 100t � 2.15 cos � 100t � V � 4� 2� � � Chọn A Ví dụ 2: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở 30Ω , cuộn dây có điện trở 30 Ω có cảm kháng 40 Ω, tụ điện có dung kháng 10 i 2cos 100t / Ω Dòng mạch có biểu thức (A) (t đo giây) Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây tụ điện u 60 cos 100t / 3 V u 60cos 100t / V A LrC B LrC C u LrC 60 cos 100t / 12 V u 60 cos 100t 5 / 12 V D LrC Hướng dẫn �Z r Z Z 30 L C � Lrc � Z ZC �tan LrC L � LrC : u LrC som hon i la � r 4 � 5 � � � � u LrC I ZLrC cos � 100t � 60 cos � 100t V � � 4� 12 � � � Chọn D Ví dụ 3: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm 1/π (H) tụ điện có điện dung 2.104 / F ghép nối tiếp, nối hai đầu đoạn u 100 cos 100t / (V) mạch vào nguồn có điện áp Dịng điện qua mạch là? i 2cos 100t / (A) i cos 100t / (A) A B C i 2 cos 100t / 3 (A) ZL L 100 ; ZC i 2 cos 100t / (A) D Hướng dẫn 50 C � Z 02 ZL ZC 50 � � Z ZC � tan L �� : u som pha hon i la 2 � U0 � � � � �i cos � 100t � 2 cos � 100t � A � Z 2� 3� � � Chọn C 1/ 14 Ví dụ 4: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có độ tự cảm 0,6/π (H) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung (mF) Đặt vào hai u 160cos 100t /12 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức: (V) cơng suất tiêu thụ mạch 80 W Biếu thức cường độ dòng điện mạch i cos 100t / A i cos 100t / A A B C i cos 100t / A ZL L 60 ; ZC P I2 R i cos 100t / A D Hướng dẫn 140 C U2R R ZL Z C � 80 802.2R R 60 140 � R 80 11 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Z L ZC � 1 � i �tan R � �Z R Z Z 80 L C � � u trễ pha I (i sớm pha hơn) U � � � � � i cos � 100t � cos � 100t � A � Z 12 6� � � � Chọn B u 10 cos 100t / Ví dụ 5: Đặt điện xoay chiều (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm tụ diện có dung kháng 30 Ω, điện trơ R = 10 Ω cuộn dãy có diện trở 10 Ω có cảm kháng 10 Ω Viết biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây. u 5cos 100t 3 / V u 200 cos 100t / V A cd B cd u 200cos 100t / V u 5cos 100t / V C cd D cd Hướng dẫn �Z R r Z Z 200 �Z r Z 10 L L C � � cd � � � Z Z ZC �tan L �tan cd L � cd 1 � i � r � R r U 10 U 0cd Zcd 10 V cd Z 20 2 Biểu thức ucd sớm u là: � 3 � � � u cd U 0cd cos � 100t � cos � 100t V � � 4 � � � � Do đó: Chọn A Ví dụ Đặt điện áp xoay chiều vào ahi đầu đoạn mạch có R,L, C mắc nối tiếp biết R 10 cuộn cảm có L = 0,1/π(H), tụ điện C 0,5 / mF điện áp hai đầu cuộn cảm mạch là: u 80 cos 100t / V A C u 80 cos 100t / V � ZL L 10 ; ZC 20 � � C � � �L u L 40 cos 100t / (V) B Biểu thức điện áp hai đầu đoạn u 80cos 100t / V u 80 cos 100t / V D Hướng dẫn �Z R Z Z 10 L C � � Z ZC � tan L 1 � � R U0 Điện áp u trễ i π/4 mà i trễ pha uL π/2 nên u trễ pha uL 3π/4 U 0L Z 80 V ZL 3 � � � � u U cos � 100t 100t � V � � 80 cos � 4� � � � Do đó: Chọn B Ví dụ 7: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm phần tử theo thứ tự: điện trở 30 (Ω), cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,6/π (H) tụ điện có điện dung 100/π (pF) Điện áp đoạn mạch gồm cuộn cảm tụ điện có biểu thức u LC 160 cos 100t / 3 (V) (t đo giây) Biểu thức dòng điện qua mạch i cos 100t / 3 A i cos 100t / A A B i cos 100t / A i cos 100t / A C D Hướng dẫn ZL L 60 ; ZC 100 C ZLC ZL ZC 40 ZL ZC �� LC : u LC trễ pha i π/2 (i sớm pha hơn) U 0LC � � � � �i cos � 100t LC � cos � 100t � A � ZLC 6� � � � Chọn D tan LC 12 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Ví dụ 8: (ĐH−2010) Đặt điện áp u = U0cosωt 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 điện tức thời đoạn mạch; u 1, u2 u3 điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Hệ thức u i � � u u R � L i i � i u C C � � L R A B C D Hướng dẫn Chỉ u1 pha với i nên i u1 � R Chọn C Chú ý: Nếu cho biết biểu thức u, i ta tính trở kháng 100 Ví dụ 9: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở , có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung 0,00005/π (F) u U cos 100t / Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều (V) biểu thức cường độ dịng điện tức thời qua mạch i cos 100t / 12 A L 0,5 / H ZC (A) Xác định L L 0, / H B C Hướng dẫn L 1/ H D L 0,5 / H Z ZC Z 200 200 ; u i � tan L � L C R 100 � ZL 100 � L H � Chọn C Ví dụ 10: Đặt điện áp xoay chiều u U cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R 50 , cuộn cảm L tụ điện C dịng điện qua mạch có biểu thức C Hệ thức là: A U L UC 100V tan B i 2 cos 100t / A U C U L 100V Gọi UL UC điện áp hiệu dụng L U U C 50 2V C L Hướng dẫn D U C U L 100 2V Z L ZC U L U C tan � U C U L 100V � R IR Chọn B � � sin t cos � t � 2� � Chú ý: Nếu có dạng sin đổi sang dạng cos: Ví dụ 11: Đặt điện áp u U0 cos t / (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp cường độ dòng điện qua đoạn mạch là A / B i I0 sin t 5 / 12 (A) Tỉ số điện trở R cảm kháng cuộn cảm C 0,5 Hướng dẫn D � � u U cos � t � 4� � 5 � � � � 5 � � i I0 sin � t t � I cos � t � � I cos � 12 12 12 � � � � � � � u i Z R � tan L tan � � R ZL Chọn A u 240 cos 100t Ví dụ 12: Đặt điện áp (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 60 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L = 1,2/π H tụ điện có điện dung 1/(6π) (mF) Khi điện áp tức thời L 240 V giảm điện áp tức thời R tụ A uR = 120 V, uC = −120 V B uR = −120 V, uC = 120 V 13 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ C uR = −120 V, uC = 120 V Tính ZL L 120 ; ZC �i D uR = 120 V, uC = −120V Hướng dẫn 60 C U �u u 240 � � 4� cos �t � A Z R i ZL ZC 60 i 120 60 � 4� � � � 100t � V �u R iR 240 cos � 4� � � � � � � �u L i.ZL 4� 120i 480� 480 cos � 100t � V 4 4� � � � 3 3 � � 240 cos � 100t � �u C iZC 4� 60i 240� V 4 � � � Vì u L 240 V � � 100t � � 100t � 12 � � giảm nên � � � u R 240 cos � � 120 V � 12 � � � �� � � 3 � � u C 240 cos � � 120 V � 12 � � � Chọn D BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện có điện dung 19,6 (μF) điện trở 100 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm 159 (Mh) Tần số dòng điện 60 (Hz) Tổng trở mạch điện là? A 150 Ω B 125 Ω C 4866 Ω D 140 Ω Bài 2: Mạch điện xoay chiều gồm, cuộn dây có điện trở 750 (Ω), có độ tự cảm 15,92 (H) nối tiếp với điện trở 1200 (Ω) Tần số dòng điện 50 (Hz) Tổng trở mạch điện là: A 6950(Ω) B 5196(Ω) C 5142(Ω) D 5368 (Ω) Bài 3: (CĐ− 2008) Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với điện trở hiệu điện xoay chiều cảm kháng cuộn dây lần giá trị điện trở Pha dòng điện đoạn mạch so với pha hiệu điện thể hai đầu đoạn mạch A chậm góc π/3 B nhanh góc π/3 C nhanh góc π/6 D chậm góc π/6 Bài 4: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 200 o, điện trở 100Ω cuộn dây cảm có cảm kháng 100Ω Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π/4 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π/4 D trễ pha dòng điện π/6 Bài 5: Một đoạn mạch gồm điện trở R = 25Ω, mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 0,1/π mF cuộn dây cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz điện áp hai đầu điện trở R sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Giá trị cảm kháng cuộn dây A 75 Ω B 125 Ω C 150 Ω D 100 Ω Bài 6: Cho mạch gồm điện trơ R, tụ điện C cuộn dây cảm L mắc nối tiếp Khi nối R, C vào nguồn điện xoay chiều thấy dòng điện i sớm pha π/4 so với điện áp đặt vào mạch Khi mắc cá R, L, C vào mạch thấy dịng điện i chậm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Mối liên hệ sau A ZC = 2ZL B R = ZL = ZC C ZL = 2ZC D ZL = ZC Bài 7: Đặt điện áp xoay chiều U = 300sinωt (V) vào hai đầu đoạn mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 200 Ω, điện trở 100 Ω cuộn dây cảm có cảm kháng 100 Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn mạch A 2,0 A B 1,5 A C 3,0 A D 1, A Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u = 50 sin100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có điện dung 0,1/π (mF) điện trở 60Ω cuộn dây cảm có cảm kháng 20Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn mạch A 1,00 A B 0,25 A C 0,71 A D 0,50 A 14 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 9: Khi mắc điện trở R, cuộn cảm L, tụ điện C vào nguồn điện xoay chiều có điện áp u = U 0cosωt(V) cường độ dịng điện hiệu dụng qua chúng có giá trị A, A, A Khi mắc nối tiếp phần tử vào nguồn u = U 0cosωt (V) cường độ dịng điện hiệu dụng mạch A A B A C 1,2 A D A Bài 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C cường độ hiệu dụng chạy qua A, A A Nếu đặt điện áp vào đoạn mạch gồm phần tử nói mắc nối tiếp cường độ hiệu dụng qua mạch A 12 A B 2,4 A C A D A Bài 11: Cuộn dây có điện trở R hệ số tự cảm L đặt vào hiệu điện thể xoay chiều có tần số góc ω cường độ hiệu dụng qua A Nếu mắc nối tiếp thêm tụ có điện dung C cho 2LCω2 = cường độ hiệu dụng có giá trị A A B 1A C 2A D 1,5 A Bài 12: Một cuộn dây có điện trở 30 (Ω) có độ tự cảm 0,4/π (H) mắc vào nguồn điện xoay chiều có tẩn số góc 150π (rad/s) cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây A 60 V B 100 V C 150V D 75 V Bài 13: Một mạch điện mắc nối tiếp gồm điện trở R = 15(Ω), cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/(4π) (H) tụ điện có điện dung C = 1/π (mF) Nếu dịng điện qua mạch có tần số góc 100π (rad/s) có giá trị hiệu dụng (A) điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 60V B 30 V C 30 V D 60 V Bài 14: Cho mạch điện khơng phân nhánh, L cuộn dây cảm có cảm kháng Z L = 40 (Ω), điện trở R = 30 Ω, tụ điện có dung kháng ZC = 80 (Ω), biết điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng 200 (V) Điện áp hiệu dụng RL A 250V B 200V C 100 V D 125 V Bài 15: Mạch điện nối tiếp gồm điện trở R = 60Ω, cuộn dây có điện trở r = 40Ω có độ tự cảm L = 0,4/π (H) tụ điện vào nguồn điện xoay chiều tằn số 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: A 40V B 80V C 60V D 100V Bài 16: Một đoạn mạch gồm điện trở R không đổi mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,3/π (H) Điện áp hai đầu mạch: u = U0cos100πt (V) Điện áp hiệu dụng đoạn chứa RC U0/ C A 1/(15π) mF B 10/(15π) mF C 100/(5π) mF D 1/(15π) F Bài 17: Mạch điện gồm điện trở R = 30 Ω nối tiếp với tụ điện C = 1/(3π) (mF) Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 cos100πt (V) Điện áp hiệu dụng R A 60(V) B 120 (V) C 60 (V) D 60 (V) Bài 18: Mắc đoạn mạch gồm tụ điện nối tiếp với điện trở vào điện áp u = U 0cosωt(V), dòng điện mạch lệch pha π/3 so với u Nếu tăng điện dung tụ điện lên /3 lần đó, dịng điện lệch pha điện áp góc A π/2 B π/6 C π/4 D 36° Bài 19: Một cuộn dây có điện trở 100 (Ω), có độ tự cảm 1/π (H) nối tiếp với tụ điện có điện dung 0,05/π (mF) Điện áp xoay chiều hai đầu mạch có số tần 50 Hz Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây với điện áp hai đầu đoạn mạch là: A 60° B 30° C 90° D 120° Bài 20: Cho mạch điện cuộn dây nối tiếp với tụ điện Điện áp hai đầu đoạn mạch u AB = 50 sin100πt (V); điện áp hiệu dụng cuộn dây 50 V tụ diện 60 V Độ lệch pha diện áp hai dầu đoạn mạch so với dònụ diên mach A 0,2π (rad) B −0,2π (rad) C 36,87 (rad) D −36,87 (rad) Bài 21: 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 vơn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với điện áp tụ A 0,75π B π/6 C π/3 D 0,25π Bài 22: Có hai cuộn dây mắc nối tiếp mạch điện xoay chiều điện áp chúng lệch pha π/3 điện trở r cuộn lớn gấp lần cảm kháng ZL1 nó, điện áp hiệu dụng cuộn lớn gấp lần điện áp hiệu dụng cuộn Tỉ số hệ số tự cảm cuộn dây là: A 4, B C D Bài 23: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện C Điện trở cuộn dây lớn gấp lần cảm kháng Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây điện áp hai đầu tụ điện A π/6 B 5π/6 C π/3 D 2π/3 Bài 24: Một cuộn cảm nối tiếp với tụ điện C, mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng 200 V Hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện có điện áp hiệu dụng tương ứng 150 V 250 V Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn cảm tụ điện φ, tính tanφ A 3/4 B −4/37 C 4/3 D − 3/5 15 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u = U 0cosωt Kí hiệu UR, UL, UC tưong ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu UR = 0,5UL = UC dịng điện qua đoạn mạch A trê pha π/2 so với điện áp toàn mạch B trễ pha π/4 so với điện áp toàn mạch C sớm pha π/2 so với điện áp toàn mạch D sớm pha π/4 so với điện áp toàn mạch Bài 26: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Đặt vào đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u điện áp đầu điện trở, cuộn dậy, tụ điện U R, UL UC Biết UL = 2UC = 2UR/ Khẳng định sau A u nhanh pha UR π/6 B u chậm pha UL π/4 C u chậm pha UL π/6 D u nhanh pha UC π/4 Bài 27: Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây, hai tụ, hai đầu đoạn mạch là: Ucd, UC, U Biết Ucd = UC U = UC Câu sau với đoạn mạch này? U �UC Z �ZC A Vì cd nên suy L , mạch không xảy cộng hưởng B Cuộn dây có điện trở khơng đáng kể C Cuộn dây có điện trở đáng kể Trong mạch khơng xảy tượng cộng hưởng D Cuộn dây cỏ điện trở đáng kể Trong mạch xảy tượng cộng hưởng Bài 28: Đặt điện áp u = U0cosωt với U0, ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 80 V, hai đầu cuộn dây cảm (cảm thuần) 120 V hai đầu tụ điện 60 V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 260 V B 220 V C 100V D 140 V Bài 29: Một đoạn mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây cảm L Biết điện áp hiệu dụng hai đầu R 40 V điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 30 V Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch A 50 V B 10V C 100V D 70 V Bài 30: Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện Biết điện áp hiệu dụng hai đầu mạch 100V, hai đầu điện trở 60V Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện A 160 V B 80V C 60 V D 40 V Bài 31: Một đoạn mạch xoay chiều tần số 50 Hz gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung 2/π (mF) Biết điện áp hiệu dụng hai đầu mạch V, hai đầu điện trở V Cường độ dòng điện chạy mạch A 0,3 A B 0,6A C 1A D 1,5 A Bài 32: Đặt hiệu điện thể xoay chiều có biểu thức u = U cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C Hiệu điện thể hai tụ điện có giá trị hiệu dụng 100 V lệch pha π/6 so với điện áp đặt vào hai đầu mạch Giá trị u A 150V B 200/3 V C 150 V D 200 V Bài 33: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R, L C 60 V, 120 V 60 V Thay C bới tụ điện C’ điện áp hiệu dụng tụ 40 V, đó, điện áp hiệu dụng R A 53,09 V B 13,33 V C 40 V D 20 V Bài 34: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R, L C 40 V, 120 V 40 V Thay C tụ điện C’ điện áp hiệu dụng tụ 60 V, đó, điện áp hiệu dụng R A 67,12 B 45,64 V C 54,24 V D 40,67 V Bài 35: Đoạn mạch xoạy chiều nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn đinh điện áp hiệu dụng R, L C 60 V, 120 V 40 V Thay C tụ điện C’ điện áp hiệu dụng tụ 50 V, đó, điện áp hiệu dụng R A.100V B 80V C 50 V D 20 V Bài 36: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C có điện dung thay đổi Khi C = C1 điện áp hiệu dụng phần tử U R = 40 V, UL = 40 V, UC = 70 V Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ 50 V, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở A 25 V B 25V C 25/3 V D 50V Bài 37: Đoạn mạch xoay chiều nôi tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R L C 30 V, 100 V 60 V Thay L cuộn cảm L' điện áp hiệu dụng cuộn cảm 50 V, đó, điện áp hiệu dụng R A 150 V B 80 V C 40 V 16 D 20 2V Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 38: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R, L C 40 V, 50 V 120 V Thay R R’ = 2,5R cường độ hiệu dụng mạch 3,4 A Dung kháng tụ A 23,3 Ω B 25 Ω C 19,4 Ω D 20 Ω Bài 39: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC, R biến trở Điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng không đổi tần số không đổi Khi UR = 10 V UL = 40 V, UC = 30 V Nếu điều chỉnh biến trở cho U’R= 10 V U’L U’C có giá trị A 69,2 V 51,9 V B 58,7 V 34,6 V C 78,3 V 32,4 V D 45,8 V 67,1 V Bài 40: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định điện áp hiệu dụng R C 60 V 80 V Sau tụ điện bị đánh thủng điện áp hiệu dụng trên R A 20 V B 60V C 100 V D 140V Bài 41: Đặt điện áp xoay chiều 200 V − 50 Hz vào mạch điện gồm điện trở 50 Ω nối tiếp với cuộn dây Điện áp hiệu dụng điện trở 100 V cuộn dây 100 V Điện trở r cuộn dây A.15Ω B 500 C 25 Ω D 30 Ω Bài 42: Đặt điện áp u = 200 cos100πt (V), (t đo giây) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50 Ω nối tiếp với cuộn dây Biết điện áp hiệu dụng R 100 V cuộn dây 100 V Điện trở r cuộn dây A 30 Ω B 25 Ω C 20 Ω D 15 Ω Bài 43: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở R cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Ở thời điểm t điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB điện áp tức thời L đạt đèn nửa giá trị biên độ tương ứng Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π/4 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π/4 D trễ pha dòng điện π/6 Bài 44: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Ở thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB điện áp tức thời C đạt đến nửa giá trị biên độ tương ứng Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π/4 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π/4 D trễ pha dòng điện π/6 Bài 45: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB tần số 50 Hz gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Biên độ điện áp hai đầu đoạn AB L U U0L Ở thời điểm t điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB +0,5U0 sau khoảng thời gian ngắn 1/400 s điện áp tức thời L +0,5U0L Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π/12 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π/12 D trễ pha dỏng điện π/6 Bài 46: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB tần số 50 Hz gồm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C (R, L, C khác hữu hạn) Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB điện áp tức thời C đạt đến nửa giá trị biên độ tương ứng hai thời điểm cách gần 1/600 s Điện áp hai đầu đoạn mạch A sớm pha dòng điện π/3 B sớm pha dòng điện π/6 C trễ pha dòng điện π/3 D trễ pha dòng điện π/6 Bài 47: Đặt điện áp u = 400cosl00πt (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 400 V; thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch A giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB A 400 W B 200 W C 400V2 W D 100 W Bài 48: Đặt điện áp u = 400cos100πt (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 400 V; thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch không giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch AB A 400 W B 200 W C 160 W D 100 W Bài 49: Đặt điện áp u = 200 cos100πt (u tính V, t tính s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch A Biết thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu AB có giá trị 200 V; thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch 2A giảm Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch X A 400 W B 300 W C 200 W D 100 W Bài 50: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở 40Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 0,6/π (H), tụ điện có điện dung 100/π (μF) Dịng mạch có biểu thức i = 4cos(100πt + π/6) (A) Viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm tụ điện A uLC = 160cos(100πt − π/3) (V) B uLC = 160cos(100πt + 2π/3) (V) C uLC = 160 cos(100πt − π/3) (V) D uLC = 160 cos(100πt − π/12) (V). 17 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 51: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch điện gồm tụ điện có dung kháng 50Ω mắc nối tiếp với điện trở 50Ω Cường độ dòng điện đoạn mạch A i = 2 cos(100πt − π/4) A B i = 2 cos(100πt + π/4) A C i = 4cos(100πt − π/4) A D i = 4cos(100πt + π/4) A Bài 52: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm 1/π (H) tụ điện có điện dung 2.10 −4/π (F) ghép nối tiếp, nối hai đầu đoạn mạch vào nguồn có điện áp u = 100 cos 100πt (V) Dịng điện qua mạch có dạng: A i = 2cos(100πt + π/2) (A) B i = 2cos(100πt − π/2) (A) C i = 2 cos(100πt − π/2) (A) D I = 2 cos(100πt + π/2) (A) Bài 53: Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở 10 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L = 0,4/π (H) tụ điện có điện dung C = 200/π (μF) Điện áp hai đầu cuộn cảm uL = 80cos(100πt + 2π/3) (V) Điện áp hai đầu tụ điện A uC = 200 cos(100πt – 5π/6) (V) B uC = 100 cos(100πt – 2π/3) (V) C uC = 100cos(100πt – 5π/6) (V) D uC = 100cos(100πt − π/3) (V) Bài 54: Một đoạn mạch gồm tụ điện có dung kháng 100Ω cuộn cảm có cảm kháng 200 Ω mắc nối tiếp Điện áp hai đầu cuộn cảm uL = 100cos(100πt + π/6) V Biểu thức điện áp hai đầu tụ điện A uC = 100cos(100πt – 5π/6) (V) B uC = 100cos(100πt − π/2) (V) C uC = 50cos(100πt − π/2)(V) D uC = 50cos(100πt – 5π/6) (V) Bài 55: Cho đoạn mạch xoay chiều nối thứ tự gồm: điện trở 100 (Ω), cuộn cảm có độ tự cảm 1/π (H) tụ điện có điện dung 50/π (μF) Biết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch gồm điện trở cuộn dây u RL = 200cosl00πt (V) Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch A u = 200 cos(100πt + π/12) (V) B u =200cos(100πt − π/3) (V) C u = 200 cos(100πt + π/6) (V) D u =100 cos(100πt + π/6) (V) Bài 56: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm phần tử theo thứ tự: điện trở 100 (Ω), cuộn dây cảm có độ tự cảm 1/π (H) tụ điện có điện dung 50/π (μF) Điện áp đoạn mạch gồm cuộn cảm tụ điện có biểu thức u LC = 200.cos(100πt – 5π/6) (V) (t đo giây) Điện áp hai đầu đoạn mạch A u = 200 cos(100πt − π/12) (V) B u = 200cos(100πt − π/12) (V) C u = 200cos(100πt + π/6) (V) D u = 200 cos(100πt − π/3) (V) Bài 57: (CĐ−2010)Đặt điện áp u = U0cos(ωt + π/6) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp cuờng độ dòng điện qua đoạn mạch i = I 0sin(ωt + 5π/12) (A) Tỉ số điện trở R cảm kháng cuộn cảm A 0,5 B C 0,5 D Bài 58: Một điện trở R cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,5/π (H) ghép nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 100 cos(100πt + π/6) (V) dịng điện qua mạch có dạng i = I0cos(100πt − π/6) (A), R có giá trị: A 50 (Ω) B 50 (Ω) C 50/ (Ω) D 100 (Ω) Bài 59: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u = U 0cos(ωt − π/6) dịng điện mạch i = I0cosωt Đoạn mạch điện ln có A ZL < ZC B ZL = ZC C ZL = R D ZL > ZC Bài 60: Đoạn mạch điện xoay chiều AB chứa phần tử: điện trở thuần, cuộn dây tụ điện Khi đặt điện áp u = U0cos(ωt + π/3) lên hai đầu A B dịng điện mạch có biểu thức i = I0cos(ωt − π/6) Đoạn mạch AB chứa A điện trở B cuộn dây có điện trở thuần, C cuộn dây cảm (cảm thuần) D tụ điện Bài 61: Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh Dòng điện trễ pha u A Lω < 1/Cω B ω = 1/LC C Lω = 1/Cω D Lω > 1/Cωo Bài 62: Điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện Phát biểu sau đổi với đoạn mạch này? A Tần số dòng điện đoạn mạch nhỏ giá trị cần để xảy cộng hưởng B Tổng trở đoạn mạch hai lần điện trở mạch C Hiệu số cảm kháng dung kháng điện trở đoạn mạch D Điện áp hai đầu điện trở sớm pha π/4 so với điện áp hai tụ điện Bài 63: Trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh Nếu tăng tần số dịng điện A dung kháng giảm B độ lệch pha điện áp so với dòng điện tăng C cường độ hiệu dụng giảm D cảm kháng giảm 18 Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 64: Nếu mạch điện xoay chiều có đủ phần tử: điện trở R, cuộn dây cảm có cảm kháng Z L, tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tổng trở đoạn mạch A khơng thể nhỏ điện trở R B nhỏ cảm kháng ZL C tổng Z = R + ZL + ZC D nhỏ dung kháng ZC Bài 65: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp hai đầu điện trở điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng Phát biểu sau sai ? A Cường độ dòng điện qua mạch pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch B Điện áp hai đầu điện trở sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch D Điện áp hai đầu tụ điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Bài 66: (CĐ−2010) Đặt điện áp u = U0cosωt có ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Khi ω < (LC)−0,5 A điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch B điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện đoạn mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch D cường độ dòng điện đoạn mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Bài 67: cần ghép tụ điện nối tiếp với phần tử khác theo cách đây, để đoạn mạch xoay chiều mà cường độ dịng điện qua sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch? Biết tụ điện đoạn mạch có dung kháng 20 Ω A Một cuộn cảm có cảm kháng 20 Ω B Một điện trở có độ lớn 40 Ω cuộn cảm có cảm kháng 20 Ω C Một điện trở có độ lớn 20 Ω cuộn cảm có cảm kháng 40 Ω D Một điện trở có độ lớn 20 Ω Bài 68: Một tụ điện có dung kháng 30 (Ω) Chọn cách ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện khác để đoạn mạch mà dòng điện qua mạch trễ pha so với điện áp hai đầu mạch lượng π/4 A cuộn cảm có cảm kháng 60 (Ω) B điện trở 15 (Ω) cuộn cảm có cảm kháng 15 (Ω) C điện trở 30 (Ω) cuộn cảm có cảm kháng 60 (Ω) D điện trở có độ lớn 30 (Ω) Bài 69: Trong mạch điện RLC, hiệu điện thể hai đầu mạch hai đầu tụ điện có dạng u = U 0cos(ωt + π/3) (V) uC = U0ccos(ωt − π/3) (V) nói: A Mạch có tính cảm kháng nên u nhanh pha i C Mạch có tính dung kháng nên u chậm pha i B Mạch có cộng hưởng điện nên u đồng pha với i D Không thể kết luận độ pha u i Bài 70: Trong đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện trễ pha φ (với < φ < 0,5π) so với điện áp hai đầu đoạn mạch Đoạn mạch A gồm điện trở cuộn cảm (cảm thuần) B gồm điện trở tụ điện C có cuộn cảm D gồm cuộn cảm (cảm thuần) tụ điện Bài 71: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C mắc nối tiếp Kí hiệu u R, uL, uC tương ứng điện áp tức thời hai đầu phần tử R, L C Quan hệ pha điện áp A uR sớm pha π/2 so với uL B uL sớm pha π/2 so với uC C uR trễ pha nπ/2 so với uC D uL sớm pha π/2 so với uR Bài 72: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có cảm kháng với giá trị Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện mạch A π/6 B π/3 C π/2 D π/4 Bài 73: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp tần số góc ω, gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C cho LCω2 = 2,5 Gọi u, i điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch dòng điện tức thời mạch A u nhanh pha so với i B u chậm pha so với i C u chậm pha so với i π/2 D u nhanh pha so với i π/2 Bài 74: Đoạn mạch AB mắc nối thứ tự gồm điện trở R = 50 Ω cuộn dây có điện trở r, có độ tự cảm L tụ điện C = 0,2/π mF, M điểm nối C cuộn dây Một điện áp xoay chiều ổn định mắc vào AM, dịng điện mạch i = 2cos(100πt − π/3) (A) Điện áp mắc vào AB dịng điện qua mạch i2 = cos(100πt + π/6) (A) Độ tự cảm cuộn dây bằng: A 0,5/π (H) B 1/π (H) C 1,5/π (H) D 2/π (H) Bài 75: Lần lượt đặt điện áp xoay chiều u = cosωt (V) với ω 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 dịng điện qua phần tử có giá trị hiệu dụng 50 mA Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm phần tử mắc nối tiếp tổng trở đoạn mạch A 100 Ω B 100 Ω C 300Ω 19 D 100 Ω Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ Bài 76: Đặt điện áp 40 V − 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 40 Ω cuộn dây cảm L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 20 V Độ tự cảm L A 0,4/(π )(H) B 0,4/π (H) C 0,4/(π ) (H) D 0,2/π (H) Bài 77: Đặt điện áp 150 V − 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 40Ω tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện UC = 90 V Điện dung tụ A 4/(3π) (mF) B 0,3/π (mF) C 1/(3π) (mF) D 2/π (mF) Bài 78: Đặt điện áp U = 200cosl00πt (V) vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 100 Ω, tụ điện có dung kháng 100 Ω, cuộn cảm có độ tụ cảm L Tính L biết cường độ hiệu dụng mạch A A 2/π (H) B 3/π (H) C 4/π (H) D 5/π (H) ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 1.B 11.A 21.A 31.B 41.B 51.D 61.D 71.D 2.D 12.A 22.C 32.D 42.B 52.C 62.C 72.B 3.A 13.B 23.D 33.A 43.D 53.D 63.A 73.A 4.C 14.B 24.B 34.B 44.B 54.D 64.A 74.B 5.A 15.B 25.B 35.C 45.A 55.B 65.A 75.A 6.C 16.B 26.A 36.A 46.C 56.A 66.B 76.C 7.B 17.C 27.D 37.C 47.C 57.B 67.D 77.C 8.D 18.C 28.C 38.A 48.A 58.C 68.C 78.A Thầy cô xem tiếp phần tại Group FACEBOOK: NGÂN HÀNG TÀI LIỆU VẬT LÝ 20 9.C 19.A 29.A 39.A 49.C 59.A 69.A 10.B 20.B 30.B 40.C 50.A 60.C 70.A ... 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC khơng phân nhánh Dịng điện trễ pha u A Lω < 1/Cω B ω = 1/LC C Lω = 1/Cω D Lω > 1/Cωo Bài 62: Điện áp hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha π/4 so với cường... R 100 � � AB C � � : u AB � 3� 2� sớm pha uC Chọn B Ví dụ 12: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh (cuộn dây cảm thuần) Gọi U R, UL, UC điện áp hiệu dụng hai U U C 0,5U L... 30 A � L L H � R 40 I Chọn B Ví dụ 14: Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, cuộn dây cảm đầu đoạn mạch 200 V Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R A 180V B 120V C 145V
Ngày đăng: 09/07/2020, 11:24
Xem thêm: