Phương pháp giải các dạng toán cơ bản vật lý 12 gv nguyễn xuân trị DIEN XOAY CHIEU

Điện Xoay Chiều III DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẮT LÝ THUYẾT Đai cương dòng điện xoay chiều + Dòng điện xoay chiều hiểu dòng điện có cường độ hàm số sin hay cơsin thời gian + Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều: - Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng i, u ; - Tần số góc, tần số chu kì; - Pha pha ban đầu + Khi tính tốn, đo lường, đại lượng mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính đo giá trị hiệu dụng: I = I0 U0 ;U= 2 + Người ta tạo dòng điện xoay chiều máy phát điện xoay chiều Máy hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ Các loại đoạn mạch xoay chiều UR R UC  + Đoạn mạch có tụ điện: u C trể pha i góc ;I = ; với ZC = dung kháng tụ ZC C + Đoạn mạch có điện trở thuần: uR pha với i; I = điện + Đoạn mạch có cuộn cảm thuần: u L sớm pha i góc UL  ; I= ; với ZL = L = 2fL cảm ZL kháng cuộn dây Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp + Tổng trở đoạn mạch RLC nối tiếp: Z = R  (Z L - Z C ) + Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp: I = U Z + Cơng thức tính góc lệch pha  u i: tan = Z L  ZC R - Nếu ZL > ZC: điện áp u sớm pha so với dòng điện i - Nếu ZL < ZC: điện áp u trể pha so với dòng điện i + Cộng hưởng điện xảy ZL = ZC hay 2LC = Khi I lớn nhất: I = U u pha với i R ( = 0) Công suất tiêu thụ đoạn mạch xoay chiều + Cơng suất dịng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R + Hệ số công suất: cos = R Z + Công suất hao phí đường dây tải: Php = rI2 = rP U cos  Nếu hệ số cơng suất cos nhỏ cơng suất hao phí đường dây tải P hp lớn, người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất Với điện áp U dụng cụ dùng điện tiêu thụ cơng suất P I = P , tăng hệ số U cos  công suất cos để giảm cường độ hiệu dụng I từ giảm hao phí tỏa nhiệt dây Truyền tải điện – Máy biến áp + Cơng suất hao phí đường dây tải: Php = rI2 = r( P 2 r ) =P U U + Biện pháp giảm hao phí đường dây tải: giảm r, tăng U + Máy biến áp thiết bị biến đổi điện áp mà không làm thay đổi tần số dòng điện xoay chiều Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 + Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vịng dây khác quấn trân lỏi sắt hình khung Cuộn N1 nối vào nguồn phát điện gọi cuộn sơ cấp, cuộn N2 nối tải tiêu thụ điện gọi cuộn thứ cấp + Với máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%) thì: U I1 N = = U I N1 N2 > N1  U2 > U1: Máy tăng áp N2 < N1  U2 < U1: Máy hạ áp Máy phát điện xoay chiều + Máy phát điện xoay chiều pha: Khi quay, nam châm (lúc rôto) tạo từ trường quay, sinh suất điện động xoay chiều cuộn dây cố định + Máy phát điện xoay chiều ba pha: Khi quay, nam châm (lúc rôto) tạo từ trường quay, sinh hệ ba suất điện động ba cuộn dây giống đặt cố định (stato) vịng trịn tạo với góc 1200 Động không đồng + Đặt từ trường quay khung dây dẫn kín quay quanh trục trùng với trục quay từ trường khung dây quay với tốc độ nhỏ tốc độ quay từ trường (’ < ) Ta nói khung dây quay không đồng với từ trường Động hoạt động theo nguyên tắc gọi động không đồng + Khi động không đồng hoạt động ổn định tần số từ trường quay tần số dòng điện chạy cuộn dây stato cịn tốc độ quay rơto nhỏ tốc độ quay từ trường B MỘT SỐ BÀI TỐN ĐIỂN HÌNH Câu 1: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vịng dây, quay với tốc độ 50 vịng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ B =  0,1 T Chọn gốc thời gian t = lúc vectơ pháp tuyến n diện tích S khung dây chiều  với vectơ cảm ứng từ B chiều dương chiều quay khung dây a Viết biểu thức xác định từ thông  qua khung dây b Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất khung dây c Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi e theo thời gian Hướng dẫn giải : a Khung dây dẫn quay với tốc độ góc : ω = 50.2π = 100π rad/s  Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n diện tích S khung dây có chiều trùng với   chiều vectơ cảm ứng từ B từ trường Đến thời điểm t, pháp tuyến n khung dây quay góc t Lúc từ thông qua khung dây :   NBScos(t) Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω với giá trị cực đại (biên độ) Ф0 = NBS Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 m2 ω = 100π rad/s ta biểu thức từ thông qua khung dây :   0, 05cos(100πt) (Wb) b Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ Faraday khung dây xuất suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng xuất khung dây xác định theo định luật Lentz : e d � �   '(t )  NBSsin(t)  NBScos � t  � dt � 2� Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc ω với giá trị cực đại (biên độ) E0 = ωNBS Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 m2 ω = 100π rad/s ta biểu thức xác định suất điện động xuất khung dây : � � � � e  5 cos � 100t  �(V) hay e �15,7 cos �314t  �(V) 2� 2� � � Trang Điện Xoay Chiều c e (V) + 15,7 0,00 0,01 0,01 0,03 0,02 0,02 t (s) - 15, Suất điện động dây biến đổi điều hoà theo thời gian với chu khì T tần số f : T xuất khung 1 2 2  50 Hz   0, 02 s ; f   T 0, 02  100 Đồ thị biểu diễn biến đổi suất điện động e theo thời gian t đường hình sin có chu kì tuần hồn T  0, 005 s, T = 0,02 s Bảng giá trị suất điện động e số thời điểm đặc biệt : s, T 3T 5T 3T  0, 01 s,  0, 015 s, T  0, 02 s,  0, 025 s  0, 03 s : 4 t (s) 0,005 0,01 0,015 0,02 e (V) 15,7 -15,7 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc e theo t hình hình vẽ 0,025 15,7 0,03 π Câu 2: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch i  I0 cos(100πt  )(A) I  , với t tính giây (s) Tính từ lúc s, xác định thời điểm mà dịng điện có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng ? Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Ta sử dụng tính chất hình chiếu chất điểm chuyển động tròn lên đường + Q thẳng nằm mặt phẳng quỹ đạo dao động (C) điều hồ với chu kì để giải toán I0 đến i = I0 ( cung I0 MoQ) từ i = I0 đến vị trí có i  I  (từ P đến α D P Thời gian ngắn để i  O I0 I0 Mo D) thời gian vật chuyển động trịn với chu kì từ Mo đến P từ P đến Q theo cung trịn M0PQ Ta có góc quay α  π π 5π   12 Tần số góc dịng điện ω = 100π rad/s Suy chu kỳ T = 0,02 s Thời gian quay: t  T T 5π 5π   s hay: t    s 12 240 12ω 12.100π 240 Cách giải 2: Dùng sơ đồ thời gian: T/8 - I0 I0/2 O I0 I0 I0 2 T/1 Trang i i Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 T I0 đến i = I0 : t1  12 I0 T Thời gian ngắn để i = I0 đến i  I  là: t  T T   s Vậy t  t1  t  12 240 Thời gian ngắn để i  Câu 3: Một đèn nêon mắc với mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tần số 50Hz Biết đèn sáng điện áp cực không nhỏ 155V a Trong giây, lần đèn sáng ? Bao nhiêu lần đèn tắt ? b Tính tỉ số thời gian đèn sáng thời gian đèn tắt chu kỳ dịng điện ? Hướng dẫn giải: a Ta có: u  220 sin(100 t )(V ) Trong chu kỳ có khoảng thời gian thỏa mãn C’ điều kiện đèn sáng u �155 Do chu M’ M kỳ ,đèn chớp sáng lần, lần đèn tắt Số chu kỳ giây : n = f = 50 chu kỳ  U0 cos U0 Trong giây đèn chớp sáng 100 lần, đèn chớp tắt O B 100 lần b Tìm khoảng thời gian đèn sáng nửa chu kỳ đầu � 220 sin(100πt) �155 � π E’ � sin(100πt) � E C 5π �100πt � � s �t � s 6 600 600 Thời gian đèn sáng nửa chu kỳ : t    s 600 150 1 � Thời gian đèn sáng chu kỳ : t sa�  s ng  150 75 600 Thời gian đèn tắt chu kỳ : t ta� ng  t  T  t sa� 50  75  150 s t sa� ng Tỉ số thời gian đèn sáng thời gian đèn tắt chu kỳ : t ta� t  75  150 Chú ý: Có thể giải Bài toán phương pháp nêu trên: U u �155 � 155  220 = Vậy thời gian đèn sáng tương ứng chuyển động tròn quay góc 2 � � EOM góc E'OM' Biễu diễn hình ta thấy tổng thời gian đèn sáng ứng với thời gian t sáng = 4t U0 π � với t thời gian bán kính qt góc BOMφ ; với cosφ   � φ  U0 π t ng t sa� ng � sa�   75  Áp dụng : t sa�   s  s ng t ta� T  t ta� t t 100π 300 75 150 Câu 4: Cho dòng điện xoay chiều i  cos  20t  (A) Ở thời điểm t1: dịng điện có cường độ i = i = -2A giảm, hỏi thời điểm t2 = t1 + 0,025s i = i2 = ? Trang Điện Xoay Chiều Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Tính  =  t = 20.0,025 =  (rad) � i2 vuông pha i1 � i12  i 22  42 � 22  i 22  16 � i2  �2 3(A) Vì i1 giảm nên chọn i2 = - (A) Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES với ý: SHIFT MODE : đơn vị góc Rad: �2 �  � � 2 � i  2 3(A) �4 � � � shift cos � � Bấm nhập máy tính: cos � � Chú ý: Xác định cường độ dòng điện tức thời: Ở thời điểm t cho i = i1, hỏi thời điểm t2 = t1 + t i = i2 = ? (Hoặc Ở thời điểm t1 cho u = u1, hỏi thời điểm t2 = t1 + t u = u2 = ?) Phương pháp giải nhanh: Về giống cách giải nhanh dao động điều hịa * Tính độ lệch pha i1 i2 :  = .t : Tính độ lệch pha u1 u2 :  = .t * Xét độ lệch pha: i2 i1 pha  i2 = i1 + Nếu (đặc biệt) i2 i1 ngược pha  i2 = - i1 2 i2 i1 vuông pha  i1  i  I0 � �i � �I0 � � �shift cos �1 �  � + Nếu  bất kỳ: dùng máy tính : i  I0 cos � � � dấu (+) i1  * Quy ước dấu trước shift: dấu (-) i1  Nếu đề khơng nói tăng hay giảm, ta lấy dấu + � � 100t  Câu 5: Tại thời điểm t, điện áp điện áp u  200 cos � giảm Sau thời điểm � (V) có giá trị 100 (V) � 2� s , điện áp có giá trị bao nhiêu? 300 Hướng dẫn giải: Cách giải 1:  = t = 100  = rad 300 Vậy độ lệch pha u1 u2  /3 Vẽ vòng tròn lượng giác thấy: 100 2100 Với u1 = 100 V u2 = - 100 V Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES với ý: SHIFT MODE : đơn vị góc Rad: � �100 �  � shift cos � Bấm nhập máy tính: 200 cos � �200 � � ��141(V) �100 2(V) � � � � Câu 6: Một đoạn mạch gồm cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu mạch hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị C = C điện áp hiệu dụng Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 hai đầu tụ điện hai đầu cuộn cảm có giá trị U, cường độ dòng điện mạch � � 100πt  có biểu thức i1  6cos � π� (A) Khi điều chỉnh để điện dung tụ điện có giá trị � 4� C = C2 điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại Cường độ dòng điện tức thời mạch có biểu thức 5π � � (A) � 12 � � π� � 100πt  � (A) C i  2cos � 3� � 5π � � (A) � 12 � � π� � 100πt  � (A) D i  3cos � 3� � 100πt  A i  3cos � 100πt  B i  2cos � Hướng dẫn giải: Khi C = C1 , UD = UC = U � Zd = ZC1 = Z1 Zd = Z1 � r + (Z L - ZC1 ) = r + ZL2 � ZL – ZC1 =  ZL � ZL = Zd = ZC1 � r2 + ZL2 = ZC12 � r2 = 3ZC1 � r= 3ZC1 ZC1 (1) (2) ZC1 - ZC1 ZL - ZC1 π = =� 1 = tan1 = r 3 ZC1 Z2 r + Z2L = C1 = 2ZC1 Khi C = C2 UC = UCmax ZC2 = ZC1 ZL Zc Khi Z2 = r + (ZL - ZC2 ) = ZC1 + ( - 2ZC1 ) = 3ZC1 = 3ZC1 ZC1 - 2ZC1 ZL - ZC2 π = =- � 2 = tan2 = r 3 ZC1 Z I = (A) U = I1Z1 = I2Z2 � I2 = I1 = = Z2 3 π π π 5π i = I2 cos(100πt + - + ) = 2 cos(100πt + ) 12 Cường độ dòng điện qua mạch: i2 = I2 (A) Chọn đáp án C Câu 7: Cho mạch điện AB có hiệu điện khơng đổi gồm có biến trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Gọi U1, U2 , U3 hiệu điện hiệu dụng R, L C Biết U = 100V, U2 = 200V, U3 = 100 V Điều chỉnh R để U1 = 80V, lúc U2 có giá trị A 233,2V B 100 V C 50 V D 50V Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Ta có U  U12  (U  U )  U'12  (U'2  U'3 ) = 100 (V) Suy : (U’2 – U’3)2 = U2 – U’12 = 13600 U2 – U3 = I(Z2 – Z3) =100 (V) (1) U’2 – U’3 = I’(Z2 – Z3) = 13600 (V) (2) Từ (1) (2) suy ra: I' = I 13600 � U'2 I'Z2 I' = = = U IZ2 I 100 13600 � U’2 = 100 13600 U2 = = 233,2 V 100 Chọn đáp án A Cách giải 2: Điện áp đầu mạch: U  U12  (U  U3 )  100 2V Trang Điện Xoay Chiều Nhận thấy U2 = 2U1 nên ta ln có: UL = 2UC (chú ý R thay đổi) UL � Ta ln có: U  U  (U L  U C )  100 2V Khi UR = 80V U  U  � �U L  �  100 2V � � R 2 R UL � Suy ra: 80  � �U L  �  100 2V � U L  U  233,2V � � Chọn đáp án A Câu 8: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C có điện dung thay đổi được, đoạn mạch MB cuộn dây cảm có độ tự cảm L Thay đổi C để điện áp hiệu dụng đoạn mạch AM đạt cực đại thấy điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở cuộn dây U R = 100 V, UL = 100V Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện là: A UC = 100 V B UC = 100 V C UC = 200 V D UC = 100V Hướng dẫn giải: Ta có: U AM  U R  ZC2 R  (ZL  ZC ) Để UAM = UAM max 2  R  (ZL  ZC ) R  ZC2 2  1 Z  2Z L Z C R  ZC2 L Z2L  2ZL Z C biểu thức y = = ymin � đạo hàm y’ = R  ZC2 �  R  ZC2   2ZL    ZL2  2ZL ZC   2ZC   � ZC2  ZL ZC  R  Hay UC2 – ULUC – UR2 = � UC2 – 100UC – 20000 = � UC = 200(V) (loại nghiệm âm) Chọn đáp án C Câu 9: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn cảm Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 25 V; 0,3 A Tại thời điểm t điện áp dòng điện qua cuộn cảm có giá trị 15 V; 0,5 A Cảm kháng mạch có giá trị A 30 Ω B 50 Ω C 40 Ω D 100 Ω Hướng dẫn giải: Mạch có cuộn cảm nên điện áp nhanh pha dòng điện góc  π 2 �u � �� i Khi ta có � � �� I �U � �� 2 �u � �i � Tại thời điểm t1: � � �1 � Tại thời điểm t2: �U � �I0 � 2 �u � �i � Từ ta được: � � �1 � �U � �I0 � 2 �u � �i � � � � � �U � �I � �u � �i � u12  u 22 i 22  i12 � � � �  U  I 0 �U � �I � U0 u12  u 22 u12  u 22    ZL  I0 i 22  i12 i 22  i12 Thay số ta ZL = 50  Câu 10: Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80 Ω, L = 318 mH, C = 79,5 µF Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  120 cos100t V a Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy mạch tính điện áp hiệu dụng hai đầu dụng cụ b Tính điện áp hiệu dụng hai đầu R, hai đầu L hai đầu C c Viết biểu thức điện áp hai đầu R, hai đầu L, hai đầu C Hướng dẫn giải: a Ta có ω = 100πn rad � ZL = L  100  ZC =  40  Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Tổng trở mạch Z  R   Z L  ZC  = 100  Cường độ dòng điện mạch : I = = A  I0 = A Gọi  độ lệch pha u i, ta có tan   Z L  ZC = �   0.64 rad R Mà φ = φu – φi  φi = φu – φ = – 0,64 rad Vậy biểu thức cường độ dòng điện mạch i = cos(100πt – 0,64) A �U R  IR  80 � b Theo a ta có I = A, điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử �U L  IZ L  180 �U  IZ  40 C �C c Viết biểu thức hai đầu phần tử R, L C Biểu thức điện áp hai đầu R: UR = 80 V � U0R = 80 V Do uR pha với i nên u R = φ1 = 0,64 rad � uR = 80cos(100πt – 0,64) V Biểu thức điện áp hai đầu L: UL = 100 V � U0L = 100 V Do uL nhanh pha i góc nên u L – φi = � u L = + φi = – 0.64 rad Biểu thức điện áp hai đầu L uL = 100cos(100t + – 0,64) V Biểu thức điện áp hai đầu C: UC = 40 V � U0C = 40 V Do uC chậm pha i góc nên u C – φi = – � u C = φi – = – – 0.64 rad Biểu thức điện áp hai đầu tụ C uC = 40cos(100t – – 0,64) V Câu 11: Cho mạch điện không phân nhánh gồm R = 40, cuộn dây có r = 20 L = 0,0636H, tụ điện có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có f = 50Hz U = 120V Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị bằng: A 40V B 80V C 46,57V D 40 V Hướng dẫn giải: Ta có: ZL  2πfL  2π.50.0,0636  20 Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ud = IZd Vì Zd khơng phụ thuộc vào thay đổi C nên U d đạt giá trị cực đại I  Imax Suy mạch phải có cộng hưởng điện U 120 � �Imax  R  r  40  20  2A Lúc đó: � �Z  r  Z  202  20  20 2 L �d � U dmax  IZd  2.20  40  56,57 (V) Chọn đáp án B Câu 12: Một mạch điện xoay chiều ABDEF gồm linh kiện sau mắc nối tiếp Một cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L Hai điện trở giống nhau, có giá trị R Một tụ điện có điện dung C Đặt hai đầu A, F mạch điện điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dung U AF = 50V có tần số f = 50Hz Điện áp hai đầu đoạn mạch AD BE đo U AD = 40V UBE = 30V Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch I = 1A B A L E D R C F R a Tính giá trị R, L C b Tính hệ số cơng suất mạch điện c Tính độ lệch pha hiệu điện UAD UDF Hướng dẫn giải: 2 a Tổng trở Z = (2R)  (ZL  ZC )  2 Lại có ZAD = R  ZL  U AF 50   50 � 4R  (ZL  ZC )  2500 I U AD 40   40 � R  Z2L  1600 I Trang (2) (1) Điện Xoay Chiều U BE 30   30 � R  Z2C  900 I 2 Từ (2) (3): 4R + ZL  2ZC  5000 (4) 2 ZBE = R  ZC  Từ (1): (3) 2 4R2 + ZL  ZC  2ZL ZC  2500 (5) 2 Lấy (4) trừ (5): ZL  ZC  2ZL ZC  (ZL  ZC )  2500 � ZL  ZC  50 ( loại nghiệm ZL  ZC  50  0) (6) Lấy (2) trừ (3) 700= Z  Z  (ZL + ZC )(Z L  ZC ) (7) L C 700  14 (8) 50 32 � ZL L   0,102H �  32 � ω 2π.50 �� 1  18 � C   177.10 6 F 100π.18 � � Zω C Thay (6) vào (7): 700 = 50 (ZL  ZC ) � ZL  ZC  �ZL �ZC Từ (6) (8) suy � Thay vào (2) R = 1600  Z2L = 24  2R 2.24   0,96 Z 50  ZC Z  c uAD sớm pha i φ với tan φ = L  ; uDF sớm pha i φ với tan φ = R R π Ta có tan φ 1.tan φ = – nghĩa uAD sớm pha uDF b Hệ số công suất cos φ  Câu 13: Cho vào đoạn mạch hình bên dịng điện xoay chiều có cường độ i  I0 cos100πt (A) Khi π� � 100πt  �(V) Hãy viết biểu thức uAN tìm hệ uMB uAN vuông pha nhau, u MB  100 2cos � 3� � số công suất đoạn mạch MN L,r = M C R A B N Hướng dẫn giải: Do pha ban đầu i nên φ MB  φ u MB  φi  uuuur U MB uuu r UL π π   rad 3 Dựa vào giản đồ vectơ, ta có giá trị hiệu dụng UL, UR, UC là: φ MB π UR = UMB cosMB = 100cos  50 (V) π U L  U R tanφ MB  50 tan  50 (V) O φ MN uuu r UC Vì uMB uAN vuông pha nên: uuuur U MN uuu r UR r I uuuur U AN π π φ MB  φ AN  � φ AN   Ta có: tanφ MB tan φ AN  1 � Ta có: U AN  UR  cosφAN U L UC U2 502 50  1 � U C  R   (V) UR UR U L 50 3 50 100  � U AN  100 �π� 3 (V) cos �  � �6� Trang Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Vậy biểu thức u AN  100 2π � � cos � 100πt  �(V) 6� � Hệ số cơng suất tồn mạch: cosφ  R UR   Z U UR U 2R   U L  U C   50 50 � � 502  � 50  � 3� �  Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C, điện trở có giá trị R Hai đầu A, B trì điện áp C L R A B u  100 cos100t (V) Cường độ dịng điện chạy M mạch có giá trị hiệu dụng 0,5A Biết điện áp  hai điểm A, M sớm pha dịng điện góc Điện áp hai điểm M B chậm pha  điện áp A B góc a Tìm R, C? b Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch? c Viết biểu thức điện áp hai điểm A M? Hướng dẫn giải: Chọn trục dòng điện làm trục pha Theo uAM uuuur  sớm pha so với cường độ dòng điện, uMB chậm U AM  L pha uAB góc , mà uMB lại chậm pha so với r   π uuu i góc nên uAB chậm pha so với dịng điện UR Vậy ta có giản đồ vecto sau biểu diện phương trình: uuu r U uuuu r uuuur uuuur U AB  U AM  U MB φ �  100 � �U AM  U AB tan  V � U 200 � U MB  AM  V Từ giãn đồ vecto ta có: �  � sin � �  �U R  U AM cos  50V � � U R 50 R   100 � I 0,5 � a Ta có: � I 3.10 4 � C   F � 4 � Z C U C b Ta có: i = I0cos(100 πt + i ) � I  I0  0,5 2A  � Trong đó: � �  �  Vậy i = 0,5 cos(100 πt + ) (A) i     �  � � � 3� � c Ta có: uAM = u0AMcos(100 πt + AM ) Trang 10 π π UL – UC uuuur uuur uuuur U AB UC  U MB Điện Xoay Chiều A I = 2,2A B I = 2,0A C I = 1,6A D I = 1,1A 4 10 ( F ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V  Câu 25 Đặt vào hai đầu tụ điện C  Dung kháng tụ điện A ZC = 50Ω B ZC = 0,01Ω C ZC = 1A D ZC = 100Ω Câu 26 Đặt vào hai đầu cuộn cảm L  ( H ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V  Cảm kháng cuộn cảm A ZL = 200Ω B ZL = 100Ω C ZL = 50Ω D ZL = 25Ω.Câu 4 10 ( F ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V  Câu 27 Đặt vào hai đầu tụ điện C  Cường độ dòng điện qua tụ điện A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω Câu 28 Đặt vào hai đầu cuộn cảm L  ( H ) hiệu điện xoay chiều u = 141cos(100πt)V  Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω Dòng điện xoay chiều đoạn mạch không phân nhánh Câu 29 Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch dòng qua là: u = U 0sin100t i = I0sin(100t +/3) thời điểm hiệu điện có giá trị u ghi cột bên trái cường độ dòng điện i ghi cột bên phải Hãy ghép nội dung tương ứng hai cột với nhau: u = a) i = I0 u = 0,5U0 b) i = 0,5I0 u = U0 c) i = 0,5 I0 u = 0,5U0 d) i = u = - 0,5U0 Câu 30 Người ta dùng linh kiện gồm: điện trở R, tụ điện C, cuộn cảm L để ghép nối tiếp thành mạch khác Cho biết cảm kháng cuộn dây Z L = 2R, tụ điện ZC = R Hãy ghép số đoạn mạch cột bên phải với chữ cột bên trái tương ứng với Đoạn mạch gồm R C Đoạn mạch gồm R L Đoạn mạch gồm L C Đoạn mạch gồm R, L C a) Dòng điện sớm pha /2 hiệu điện thế, tổng trở R b) Dòng điện trễ pha /2 hiệu điện thế, tổng trở R c) Dòng điện sớm pha /4 hiệu điện thế, tổng trở R d) Dòng điện trễ pha /4 hiệu điện thế, tổng trở R e) Dòng điện sớm pha hiệu điện góc lớn /4 tổng trở R Câu 31 Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy đoạn mạch RLC nối tiếp khơng có tính chất đây? A Khơng phụ thuộc vào chu kỳ dòng điện B Tỉ lệ thuận với hiệu điện hai đầu đoạn mạch C Phụ thuộc vào tần số điểm điện D Tỉ lệ nghịch với tổng trở đoạn mạch Câu 32 Dung kháng đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Ta làm thau đổi thông số đoạn mạch cách nêu sau Cách làm cho tượng cộng hưởng điện xảy ra? A Tăng điện dung tụ điện B Tăng hệ số tự cảm cuộn dây C Giảm điện trở đoạn mạch D Giảm tần số dòng điện Câu 33 Trong câu đây, câu Đúng, câu Sai? Biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch lc nối tiếp sớm pha /4 dịng điện A Tần số dòng điện đoạn mạch nhỏ giá trị cần để xảy cộng hưởng Trang 73 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 B Tổng trở mạch hai lần điện trở R đoạn mạch C Hiệu số cảm kháng dung kháng điện trở đoạn mạch D hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở lần E Hiệu điện hai đầu điện trở sớm pha /4 hiệu điện hai tụ Câu 34 Cho đoạn mạch hình vẽ Hiệu điện hiệu dụng L C hai đầu cuộn dây, hai tụ, hai đầu đoạn mạch là: UL, UC, U Biết UL = UC; U = UC A Vì UL  UC nên ZL  ZC, mạch khơng xảy cộng hưởng B Cuộn dây có điện trở đáng kể Trong mạch không xảy tượng cộng hưởng C Cuộn dây có điện trở đáng kể Trong mạch xảy tượng cộng hưởng D Cuộn dây có điện trở khơng đáng kể Câu 35 Một điện trở R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện mạch sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch góc π/2 A người ta phải mắc thêm vào mạch tụ điện nối tiếp với điện trở B người ta phải mắc thêm vào mạch cuộn cảm nối tiếp với điện trở C người ta phải thay điện trở nói tụ điện D người ta phải thay điện trở nói cuộn cảm Câu 36 Cần ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện khác theo cách đây, để có đoạn mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha /4 hiệu điện hai đầu đoạn mạch? Biết tụ điện mạch có dung kháng 20 A Một cuộn cảm có cảm kháng 20 B Một điện trở có độ lớn 20 C Một điện trở có độ lớn 40 cuộn cảm có cảm kháng 20 D Một điện trở có độ lớn 20 cuộn cảm có cảm kháng 40 Câu 37 Một đoạn mạch khơng phân nhánh có dịng điện sớm pha hiệu điện A Trong đoạn mạch khơng thể có cuộn cảm, có tụ điện B Hệ số cơng suất đoạn mạch có giá trị khác khơng C Nếu tăng tần số dịng điện lên độ lệch pha dòng điện hiệu điện giảm D Nếu giảm tần số dịng điện cường độ hiệu dụng giảm Câu 38 Đoạn mạch RLC nối tiếp xảy cộng hưởng Tăng dần tần số dòng điện giữ nguyên thông số khác mạch, kết luận khơng đúng? A Cường độ dịng điện giảm, cảm kháng cuộng dây tăng, hiệu điện cuộn dây không đổi B Cảm kháng cuộn dây tăng, hiệu điện cuộn dây thay đổi C Hiệu điện tụ giảm D Hiệu điện điện trở giảm Câu 39 Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai đầu đoạn mạch phụ thuộc vào A cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C cách chọn gốc tính thời gian D tính chất mạch điện Câu 40 Phát biểu sau không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thoả mãn điều kiện   LC A cường độ dao động pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại C cơng suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại D hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại Câu 41 Phát biểu sau không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thoả mãn điều kiện L  C A hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Trang 74 Điện Xoay Chiều B hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện cuộn cảm C tổng trở mạch đạt giá trị lớn D hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Câu 42 Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp xảy tượng cộng hưởng Tăng dần tần số dịng điện ngun thơng số mạch, kết luận sau không đúng? A Hệ số công suất đoạn mạch giảm B Cường độ hiệu dụng dòng điện giảm C Hiệu điện hiệu dụng tụ điện tăng D Hiêu điện hiệu dụng điện trở giảm Câu 43 Phát biểu sau không đúng? Trong mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh ta tạo hiệu điện hiệu dụng hai đầu: A cuộn cảm lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch B tụ điện lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C điện trở lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch D tụ điện hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm Câu 44 Công tức tính tổng trở đoạn mạch RLC măc nối tiếp A Z  R  ( Z L  Z C ) B Z  R  ( Z L  Z C ) C Z  R  ( Z L  Z C ) D Z  R  Z L  Z C Câu 45 Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos100πt(A), hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12V, sớm pha π/3 so với dòng điện Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: A u = 12cos100πt(V) B u = 12 cos100πt(V) C u = 12 cos(100πt – π/3)(V) D u = 12 cos(100πt + π/3)(V) Câu 46 Hãy chọn phương án trả lời Dòng điện xoay chiều qua điện trở biến thiên điều hoà pha với hiệu điện hai đầu điện trở A trường hợp mạch RLC xảy cộng hưởng điện B trường hợp mạch chứa điện trở R C trường hợp mạch RLC không xảy cộng hưởng điện D trường hợp Câu 47 Mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, có R = 30Ω, ZC = 20Ω, ZL = 60Ω Tổng trở mạch A Z = 50Ω B Z = 70Ω C Z = 110Ω D Z = 2500Ω 10 ( F ) cuộn cảm  Câu 48 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 100Ω, tụ điện C  L  ( H ) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng  u = 200cos100πt(V) Cường độ dịng điện hiệu dụng mạch A I = 2A B I = 1,4A C I = 1A D I = 0,5A 10 ( F ) cuộn cảm  Câu 49 Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R = 60Ω, tụ điện C  L 0,2 ( H ) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng  u = 50 cos100πt(V) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A I = 0,25A B I = 0,50A C I = 0,71A D I = 1,00A Cơng suất dịng điện xoay chiều Câu 52 Chọn câu Đúng Cơng suất dịng điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ tích UI do: A phần điện tiêu thụ tụ điện B cuộn dây có dịng điện cảm ứng C hiệu điện hai đầu đoạn mạch cường độ dịng điện lệch pha khơng đổi với D Có tượng cộng hưởng điện đoạn mạch Trang 75 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Tốn Vật Lý 12 Câu 53 Cơng suất dòng điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp không phụ thuộc vào đại lượng sau đây? A Cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch B Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C Độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai tụ D Tỉ số điện trở tổng trở mạch Câu 54 Chọn câu Đúng Trên đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất (cos = 0), khi: A đoạn mạch chứa điện trở B đoạn mạch có điện trở khơng C đoạn mạch khơng có tụ điện D đoạn mạch khơng có cuộn cảm Câu 55 Công suất đoạn mạch xoay chiều tính cơng thức đây: A P = U.I; B P = Z.I 2; C P = Z.I cos; D P = R.I.cos Câu 56 Câu khơng đúng? A Cơng thức tính cos  = R áp dụng cho đoạn mạch điện Z B Không thể vào hệ số công suất để xác định độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện C Cuộn cảm có hệ số cơng suất khác khơng D Hệ số công suất phụ thuộc vào hiệu điện xoay chiều hai đầu mạch Câu 57 Công suất toả nhiệt trung bình dịng điện xoay chiều tính theo cơng thức sau đây? A P = u.i.cosφ B P = u.i.sinφ C P = U.I.cosφ D P = U.I.sinφ Câu 58 Phát biểu sau khơng đúng? A Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào chất mạch điện tần số dịng điện mạch D Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cơng suất hao phí đường dây tải điện Câu 59 Đại lượng sau gọi hệ số công suất mạch điện xoay chiều? A k = sinφ B k = cosφ C k = tanφ D k = cotanφ Câu 60 Mạch điện sau có hệ số công suất lớn nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Câu 61 Mạch điện sau có hệ số công suất nhỏ nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Câu 62 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch A không thay đổi B tăng C giảm D Câu 63 Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính dung kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch A không thay đổi B tăng C giảm D Câu 64 Một tụ điện có điện dung C = 5,3μF mắc nối tiếp với điện trở R = 300Ω thành đoạn mạch Mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz Hệ số công suất mạch A 0,3331 B 0,4469 C 0,4995 D 0,6662 Câu 65 Một tụ điện có điện dung C = 5,3μF mắc nối tiếp với điện trở R = 300Ω thành đoạn mạch Mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz Điện mà đoạn mạch tiêu thụ phút A 32,22J B 1047J C 1933J D 2148J Trang 76 Điện Xoay Chiều Câu 66 Một cuộn dây mắc vào hiệu điện xoay chiều 50V – 50Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây 0,2A công suất tiêu thụ cuộn dây 1,5W Hệ số công suất mạch bao nhiêu? A k = 0,15 B k = 0,25 C k = 0,50 D k = 0,75 Máy phát điện xoay Câu 67 Chọn câu Đúng Trong máy phát điện xoay chiều pha: A phần tạo từ trường rôto B phần tạo suất điện động cảm ứng stato C Bộ góp điện nối với hai đầu cuộn dây stato D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto Câu 68 Phát biểu sau Đúng 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 Cơ cung cấp cho máy biến đổi hoàn toàn thành điện Câu 69 Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm nào? A Đều có phần ứng quang, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi C 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 Câu 70 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 Câu 71 Hiện với máy phát điện công suất lớn người ta thường dùng cách sau để tạo dòng điện xoay chiều pha? A Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động tịnh tiến so với nam châm B Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động quay lòng nam châm C Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động tịnh tiến so với cuộn dây D Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay lịng stato có cuộn dây Câu 72 Phát biểu sau 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 Cơ cung cấp cho máy biến đổi tuần hoàn thành điện Câu 73 Rôto máy phát điện xoay chiều nam châm có cặp cực từ, quay với tốc độ 1200vòng/min Tần số suất điện động máy tạo bao nhiêu? A f = 40Hz B f = 50Hz C f = 60Hz D f = 70Hz Câu 74 Phần ứng máy phát điện xoay chiều có 200vịng dây giống Từ thơng qua vịng dây có giá trị cực đại 2mWb biến thiên điều hoà với tần số 50Hz Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng bao nhiêu? A E = 88858V B E = 88,858V C E = 12566V D E = 125,66V Câu 75 Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát 50Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000vòng/phút B 1500vòng/phút C 750vòng/phút D 500vòng/phút Câu 76 Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500vòng/phút phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thơng cực đại qua vịng dây 5mWb Mỗi cuộn dây gồm có vịng? A 198 vòng B 99 vòng C 140 vòng D 70 vòng Câu 77 Chọn câu đúng: A Dòng 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 D Chỉ có dòng xoay chiều ba pha tạo từ trường quay Câu 78 Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều pha gây ba suất điện động có đặc điểm sau đây? A Cùng tần số B Cùng biên độ C Lệch pha 120 D Cả ba đặc điểm Trang 77 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Câu 79 Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình sao, phát biểu sau khơng đúng? A Dịng điện dây trung hồ khơng B Dòng điện pha dao động dây pha C Hiệu điện pha lần hiệu điện hai dây pha D Truyền tải điện dây dẫn, dây trung hoà có tiết diện nhỏ Câu 80 Trong cách mắc dịng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình tam giác, phát biểu sau không đúng? A Dòng điện pha dòng điện dây pha B Hiệu điện hai đầu pha hiệu điện hai dây pha C Công suất tiêu thụ pha D Công suất ba pha ba lần công suất pha Câu 81 Khi truyền tải điện dòng điện xoay chiều ba pha xa ta phải dùng dây dẫn? A Hai dây dẫn B Ba dây dẫn C Bốn dây dẫn D Sáu dây dẫn Câu 82 Hiệu điện hiệu dụng hai đầu pha máy phát điện xoay chiều ba pha 220V Trong cách mắc hình sao, hiệu điện hiệu dụng hai dây pha A 220V B 311V C 381V D 660V Câu 83 Cường độ dòng điện hiệu dụng pha máy phát điện xoay chiều ba pha 10A Trong cách mắc hình tam giác, cường độ dòng điện dây pha A 10,0A B 14,1A C 17,3A D 30,0A Câu 84 Một động khơng đồng ba pha hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây 220V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 127V 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 Động không đồng pha Câu 85 Chọn câu Đúng A Chỉ có dịng điện ba pha tạo từ trường quay B Rôto động không đồng ba pha quay với tốc độ góc từ trường C Từ trường quay thay đổi hướng trị số D Tốc độ góc động không đồng phụ thuộc vào tốc độ quay từ trường momen cản Câu 86 Phát biểu sau động không đồng ba pha sai? A Hai phận động rôto stato B Bộ phận tạo từ trường quay státo C Nguyên tắc hoạt động động dựa tượng điện từ D Có thể chế tạo động khơng đồng ba pha với công suất lớn Câu 87 Ưu điểm động không đồng ba pha so va động điện chiều gì? A Có tốc độ quay khơng phụ thuộc vào tải B Có hiệu suất cao C Có chiều quay khơng phụ thuộc vào tần số dịng điện D Có khả biến điện thành Câu 88 Một động khơng đồng ba pha hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây 100V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 173V 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 Trang 78 Điện Xoay Chiều Câu 89 Phát biểu sau đúng? Người ta tạo từ trường quay cách cho A nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng B dòng 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 Câu 90 Phát biểu sau đúng? Người ta tạo từ trường quay cách cho dòng điện: A xoay chiều chạy qua nam châm điện B 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 xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha Câu 91 Phát biểu sau không đúng? 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 Câu 92 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 Câu 93 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 500vòng/min Câu 94 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Rơto lồng sóc động quay với tốc độ sau đây? A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 900 vòng/min Câu 95 Phát biểu sau đúng? 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 Câu 96 Phát biểu sau đúng? A Dòng 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 quay phút rơ to C Dịng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số tần số quay rơ to D Chỉ có dòng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay Câu 97 Thiết bị sau có tính thuận nghịch? A Động khơng đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều Máy biến áp Truyền tải điện Câu 98 Câu sau Đúng nói máy biến thế? A Máy biến áp cho phép biến đổi hiệu điện xoay chiều B Các cuộn dây máy biến áp lõi sắt C Dòng điện chạy cuộn dây sơ cấp thứ cấp khác cường độ tần số D Suất điện động cuộn dây máy biến áp suất điện động cảm ứng Câu 99 Chọn câu Đúng Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều Điện trở cuộn dây hao phí điện máy khơng đáng kể Nếu tăng trị số điện trở mắc với cuộn thứ cấp lên hai lần thì: A Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy cuộn thứ cấp giảm hai lần, cuộn sơ cấp không đổi B hiệu điện hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tăng lên hai lần C suất điện động cảm ứng cuộn dây thứ cấp tăng lên hai lần, cuộn sơ cấp không đổi D công suất tiêu thụ mạch sơ cấp thứ cấp giảm hai lần Câu 100 Chọn câu Sai Trong q trình tải điện xa, cơng suất hao phí: Trang 79 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 A tỉ lệ với thời gian truyền tải B tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện C tỉ lệ nghịch với bình phương hiệu điện hai đầu dây trạm phát điện D tỉ lệ với bình phương cơng suất truyền Câu 101 Biện pháp sau khơng góp phần tăng hiệu suất máy biến thế? A Dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ làm dây biến B Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ C Dùng lõi sắt gồm nhiều mỏng ghép cách điện với D Đặt thép song song với mặt phẳng chứa đường sức từ Câu 102 Nhận xét sau máy biến khơng đúng? A Máy biến tăng hiệu điện B Máy biến giảm hiệu điện C Máy biến thay đổi tần số dòng điện xoay chiều D Máy biến có tác dụng biến đổi cường độ dịng điện Câu 103 Hiện người ta thường dùng cách sau để làm giảm hao phí điện trình truyền tải xa? A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng hiệu điện trước truyền tải điện xa Câu 104 Phương pháp làm giảm hao phí điện máy biến A để máy biến nơi khơ thống B lõi máy biến cấu tạo khối thép đặc C lõi máy biến cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với D Tăng độ cách điện máy biến Câu 105 Biện pháp sau không làm tăng hiệu suất máy biến thế? A Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ B Dùng dây có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến C Dùng lõi sắt gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện với D Đặt sắt song song với mặt phẳng chứa đường sức Câu 106 Một máy biến có số vịng cuộn sơ cấp thứ cấp 2200 vòng 120 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở A 24V B 17V C 12V D 8,5V Câu 107 Một máy biến có số vịng cuộn sơ cấp 2200 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 6V Số vòng cuộn thứ cấp A 85 vòng B 60 vòng C 42 vòng D 30 vịng Câu 108 Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50Hz, cường độ dịng điện qua cuộn thứ cấp 12A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp A 1,41 a B 2,00 a C 2,83 a D 72,0 a Câu 109 Điện trạm phát điện truyền hiệu điện 2kV công suất 200kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 480kWh Cơng suất điện hao phí đường dây tải điện A P = 20kW B P = 40kW C P = 83kW D P = 100kW Câu 110 Điện trạm phát điện truyền hiệu điện 2kV công suất 200kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 480kWh Hiệu suất trình truyền tải điện A H = 95% B H = 90% C H = 85% D H = 80% Câu 111 Điện trạm phát điện truyền hiệu điện 2kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải A tăng hiệu điện lên đến 4kV B tăng hiệu điện lên đến 8kV C giảm hiệu điện xuống 1kV D giảm hiệu điện xuống 0,5kV Các câu hỏi tập tổng hợp kiến thức Trang 80 Điện Xoay Chiều Câu 112 Trong câu sau, câu đúng, câu sai: A Dịng điện có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian dòng điện xoay chiều Sai B Dòng điện hiệu điện hai đầu mạch xoay chiều lệch pha Sai C Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện Đúng D Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều nửa giá trị hiệu dụng Sai E Cơng suất tức thời dòng điện xoay chiều biến thiêu khác tần số với dòng điện Đúng Câu 113 Một đèn nêon đặt hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V tần số 50Hz Biết đèn sáng hiệu điện hai cực không nhỏ 155V Trong giây đèn sáng lên tắt lần? A 50 lần B 100 lần C 150 lần D 200 lần Câu 114 Một đèn nêon đặt hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V tần số 50Hz Biết đèn sáng hiệu điện hai cực không nhỏ 155V Tỉ số thời gian đèn sáng thời gian đèn tắt chu kỳ bao nhiêu? A 0,5 lần B lần C lần D lần Câu 115 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R = 100Ω, hệ số tự cảm 10 L  (H) mắc nối tiếp với tụ điện C  (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay  2 chiều có dạng u = 200sin(100πt)V Biểu thức hiệu điện tức thời hai đầu cuộn dây  )V  C ud = 200sin(100πt - )V A ud = 200sin(100πt + B ud = 200sin(100πt +  )V D ud = 200sin(100πt)V Câu 116 Đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C  10 (F) mắc nối tiếp với điện trở  có giá trị thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều có dạng u = 200sin(100πt)V Khi cơng suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại điện trở phải có giá trị A R = 50Ω B R = 100Ω C R = 150 Ω D R = 200Ω Hướng dẫn giải trả lời chương Câu Chọn B Dòng điện xoay chiều biển đổi điều hoà theo thời gian Câu Chọn A Khái niện cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều xây dựng dựa tác dụng nhiệt dòng điện Câu Chọn B Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn chu kỳ không Câu Chọn C So sánh biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φ) với biểu thức i = 2 cos100πt(A), ta có I0 = 2 A cường độ dòng điện hiệu dụng mạch I = I0/ = 2A Câu Chọn C So sánh biểu thức hiệu điện xoay chiều u = U 0cosωt với biểu thức u = 141cos100πt(V), ta có U0 = 141V = 100 V hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U = U0/ = 100V Câu Chọn D Xem hướng dẫn làm tương tự câu Câu Chọn B Định nghĩa cường độ dòng điện hiệu dụng sau: Cường độ dòng điện hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện chiều khơng đổi cho chúng qua điện trở khoảng thời gian chúng toả nhiệt lượng Vậy khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện Câu Chọn D Cho dòng điện chiều dòng điện xoay chiều qua điện trở chúng toả nhiệt lượng khơng đúng, chưa đề cập tới độ lớn cường độ dòng điện Nếu muốn chúng toả nhiệt lượng cường độ dịng điện chiều phải có giá trị giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều Câu Chọn D Hiệu điện xoay chiều 220V - 50Hz có nghĩa hiệu điện hiệu dụng 220V, tần số dòng điện xoay chiều 50Hz Câu 10 Chọn D Nhiệt lượng toả điện trở tính theo cơng thức Q = RI 2t = đổi đơn vị t = 30min = 1800s Q = 900kJ = 900000J Trang 81 RI 0t Chú ý Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Câu 11 Chọn B Hiệu điện 119V – 50Hz có giá trị cực đại U0 = 119 V = 168V, hiệu điện cần thiết để đèn sáng 84V = 168/2(V) Dựa vào mối quan hệ chuyển động tròn dao động điều hồ ta có thời gian đèn sáng chu kỳ t 2 2 / s = 0,0133s 100 Câu 12 Chọn D Dung kháng Z C  u(V) T  nên tỉ lệ C 2C 168 với chu kỳ T S Câu 13 Chọn B Vì điện dung C  nên dung 4.9.10 d kháng tụ điện 84 π/6 Δ 4.9.109 d có giá trị tăng d tăng  C S 2L Câu 14 Chọn C Cảm kháng Z L L  nên tỉ lệ nghịch với T T U U Câu 15 Chọn B Vì I  ; I ZL ZC ZC  - 168 Câu 16 Chọn C Dòng điện xoay chiều đoạn mạch chứa cuộn cảm trễ pha hiệu điện góc π/2 Câu 17 Chọn A Dịng điện xoay chiều đoạn mạch chứa tụ điện sớm pha hiệu điện góc π/2 1  C 2fC Câu 19 Chọn A Cảm kháng cuộn cảm tính theo cơng thức ZL L 2fL Câu 18 Chọn C Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức ZC  Câu 20 Chọn D Xem hướng dẫn 16 Câu 21 Chọn B Xem hướng dẫn 17 Câu 22 Chọn B Trong đoạn mạch chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha π/2 so với hiệu điện Do phát biểu: “Trong đoạn mạch chứa tụ điện, dòng điện biến thiên chậm pha π/2 so với hiệu điện thế”, không 1  C 2fC Câu 24 Chọn A Cảm kháng cuộn cảm tính theo công thức ZL L 2fL Câu 23 Chọn C Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức ZC  Cường độ dòng điện mạch I = U/ZL = 2,2A Câu 25 Chọn D Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức ZC  1  C 2fC Câu 26 Chọn B Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm tính theo công thức ZL L 2fL Câu 27 Chọn B Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy hiệu điện hiệu dụng U = 100V tần số góc ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức ZC  1  Cường độ C 2fC dòng điện mạch I = U/Zc Câu 28 Chọn B Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy hiệu điện hiệu dụng U = 100V tần số góc ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm tính theo cơng thức ZL L 2fL Cường độ dòng điện mạch I = U/ZL Câu 29 Chọn: - c; - a; - b; - c; - b Vẽ đồ thị i u từ tìm giá trị i biết u Câu 30 Chọn: - c; - e; - b; - d Dựa vào tính chất mạch điện ta tìm độ lệch pha Câu 31 Chọn A I U R  (L  phụ thuộc vào tần số , phụ thuộc vào chu kỳ ) C dòng điện Trang 82 Điện Xoay Chiều Câu 32 Chọn D Theo giả thiết  L Nếu ta giảm tần số  ZC tăng, ZL giảm C ZL = ZC xảy cộng hưởng Câu 33 A: sai; B: sai; C: đúng; D: đúng; E: sai Câu 34 Chọn B R đáng kể   + /2, cộng hưởng điện Câu 35 Chọn C Dịng điện xoay chiều đoạn mạch chứa tụ điện sớm pha hiệu điện góc π/2 Câu 36 Chọn D i trễ pha so với u, mạch có tính cảm kháng nên mắc với cuộn cảm R Câu 37 Chọn B Các đáp án A, C, D xảy B ln Câu 38 Chọn A hiệu điện cuộn dâu chưa giữ không đổi mà thay đổi Câu 39 Chọn D Độ lệch pha cường độ dòng điện hiệu điện tính theo cơng thức Z  ZC tan  L tức φ phụ thuộc vào R, L, C (bản chất mạch điện) R Câu 40 Chọn D Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh điện dung tụ điện thay đổi thoả mãn điều kiện   mạch xảy tượng cộng hưởng điện Khi cường LC độ dao động pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt cực đại công suất tiêu thụ trung bình mạch đạt cực đại Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện cuộn cảm nhau, tổng trở mạch đạt giá trị nhỏ nhất, hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Câu 41 Chọn C Xem hướng dẫn câu 40 Câu 42 Chọn C Khi mạch điện xảy tượng cộng hưởng điện I max, tăng dần tần số dịng điện xoay chiều cường độ dịng điện giảm, dung kháng tụ ZC  1  giảm → hiệu điện C 2fC hiệu dụng hai cực tụ điện U C = I.ZC giảm Vậy khẳng định: “Hiệu điện hiệu dụng tụ điện tăng” sai U R U ta suy mạch điện xoay Câu 43 Chọn C Dựa vào công thức: U R  R  (ZL  ZC )2 chiều không phân nhánh hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở nhỏ hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Câu 44 Chọn C Cơng tức tính tổng trở đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Z  R  ( Z L  Z C ) Câu 45 Chọn D Giá trị cực đại hiệu điện U0 = U = 12 V Pha ban đầu dòng điện mà hiệu điện sớm pha dòng điện góc π/3 pha ban đầu hiệu điện φ = π/3 Câu 46 Chọn D Trong trường hợp dòng điện xoay chiều qua điện trở biến thiên điều hoà pha với hiệu điện hai đầu điện trở Câu 47 Chọn A Cơng tức tính tổng trở đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Z  R  ( Z L  Z C ) = 50Ω Câu 48 Chọn C Từ biểu thức u = 200cos100πt(V) suy U = 141V, ω = 100πrad/s vận dụng 1  cơng thức tính cảm kháng ZL L 2fL , cơng thức tính dung kháng ZC  , cơng thức C 2fC tính tổng trở Z  R  ( Z L  Z C ) biểu thức định luật Ôm I = U/Z, ta tính I = 1A Câu 49 Chọn B Xem hướng dẫn làm tương tự câu 48 Câu 50 Chọn D Dung kháng mạch RLC mắc nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng tức ZC < ZL Ta giảm tần số dịng điện xoay chiều ZC tăng, ZL giảm đến ZC = ZL xảy tượng cộng hưởng điện mạch Z  ZC  tan , hiệu số cảm kháng dung Câu 51 Chọn C áp dụng công thức tan  L R kháng điện trở mạch Câu 52 Chọn C Nễu có chênh lệch u i P = IUcos < UI Câu 53 Chọn C Độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai đầu tụ điện /2 Cơng suất dịng điện khơng phụ thuộc vào đại lượng Trang 83 Kiến Thức Trọng Tâm Và Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Câu 54 Chọn B Nếu R = cos = Câu 55 Chọn C U = U/Z thay vào ta thấy C Câu 56 Chọn A công thức áp dụng cho mạch xoay chiều không phân nhánh Câu 57 Chọn C Cơng suất toả nhiệt trung bình dịng điện xoay chiều tính theo cơng thức P = U.I.cosφ Câu 58 Chọn D Cơng suất dịng điện xoay chiều tính theo cơng thức P = U.I.cosφ Suy cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu dụng I mạch, hiệu điện hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch, chất mạch điện tần số dòng điện mạch (đực trưng độ lệch pha φ Câu 59 Chọn B Đại lượng k = cosφ gọi hệ số công suất mạch điện xoay chiều Câu 60 Chọn A Hệ số công suất k = cosφ Các mạch: + Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 có φ =0 + Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L có < φ