2 kĩ thuật giải toán điện xoay chiều cảm kháng biến thiên image marked

1 Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 CHỦ ĐỀ KĨ THUẬT GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU CẢM KHÁNG ZL BIẾN THIÊN A CẢM KHÁNG BIẾN THIÊN LIÊN QUAN ĐẾN CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP TRÊN CUỘN CẢM THUẦN I GIÁ TRỊ CỦA ZL ĐỂ ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG TRÊN CUỘN CẢM THUẦN CỰC ĐẠI: UZL UZL U   + Ta có U L  2 1 2 R   Z L  ZC  R   Z L  ZC  R  ZC  2ZC 1 ZL ZL   R  ZC2 U U U L  U Lmax  R  ZC2  ZC R cos RC II HAI GIÁ TRỊ CỦA ZL CHO CÙNG ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG TRÊN CUỘN CẢM THUẦN: → Từ phương trình trên, ta thấy rằng, ZL  ZL0   U  1 + Từ phương trình điện áp hiệu dụng L, ta có: R   2ZC 1    ZL ZL  UL  2ZC   Z  Z  R  Z2  Z L1 L0 C  L1 → Phương trình bậc hai cho ta hai nghiệm thõa mãn:  2  1  UL  U  ZL1 ZL1 U 2L R  ZC2   ZC2  ZL0 ZL2 = ∞ Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng cuộn cảm theo cảm kháng → Từ biểu thức trên, ta dễ dàng thấy với hai giá trị ZL để UL = U ZL1  III PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTO TRONG BÀI TOÁN ZL BIẾN THIÊN: Giản đồ vecto trượt: + Biểu diễn điện áp hai đầu phần tử R, L C vecto:    U R nằm ngang, trùng với I   U C thẳng đứng hướng xuống   U L thẳng đứng hướng lên U U U U + Áp dụng định lý sin, ta có: L    UL  sin  sin  sin  cos RC cos RC U → UL = ULmax sinα = → α = 0,5π, U Lmax  cos RC Kết luận: Khi xảy cực đại UL điện áp hai đầu đoạn mạch vuông pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC 2 Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 + Từ kết luận thu được, ta thu hệ thống công thức sau: Hệ thức lượng tam giác vuông Công thức độc lập cho hai đại lượng vuông pha U 2Lmax  U  U 2RC 1  2 2 UR U U RC 2  u   u RC      1  U   U 0RC  U  U Lmax  U Lmax  U C  U 2RC  U C U Lmax UU RC  U R U Lmax Bài tập minh họa 1: (Quốc gia – 2009) Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Biết dung kháng tụ điện R Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại,  A điện áp hai đầu điện trở lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch  B điện áp hai đầu tụ điện lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch C mạch có cộng hưởng điện  D điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Hướng dẫn: R + Ta có cos RC    RC  600 R  Z2 C Mặc khác xảy cực đại UL u vng pha với uRC → φ = 300  Đáp án A Bài tập minh họa 2: (Quốc gia – 2009) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha 0,5π so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? A U  U 2R  U C2  U 2L B U C2  U 2R  U 2L  U C U 2L  U 2R  U C2  U D U 2R  U C2  U 2L  U Hướng dẫn: + Khi xảy ta cực đại UL u vng pha với uRC → U 2L  U  U 2NB  U  U 2R  U C2  Đáp án C Bài tập mih họa 3: (Quốc gia – 2010) Đặt điện áp xoay chiều u  U cos 100t  V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thấy giá trị cực đại 100 V điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 36 V Giá trị U A 80 V B 136 V C 64 V D 48 V Hướng dẫn: + Khi UL cực đại điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch chứa RC → U   U Lmax  U C  U Lmax  80 V  Đáp án A Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giản đồ vecto kép lấy U làm gốc – loại 1: + Phương pháp phù hợp để giải toán liên quan đến ZL biến thiên cho biết độ lệch pha dòng điện hai trường hợp + Ta biểu diễn điện áp đoạn mạch hai trường hợp vecto:   U chung nằm ngang      U R1 trùng với I1 , U LC1 vuông góc với U R1 → L thay đổi đầu   mút vecto U R1 nằm đường trịn nhận U làm đường kính      U R trùng với I , U LC2 vng góc với U R → L thay đổi đầu   mút vecto U R ln nằm đường trịn nhận U làm đường kính → Trường hợp 1  2  900 UR1 = ULC2 UR2 = ULC1 Bài tập minh họa 1: (Quốc gia – 2014) Đặt điện áp u  180 cos t V (với ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ) R điện trở thuần, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB độ lớn góc lệch pha cường độ dòng điện với điện áp u L = L1 U φ1, cịn L = L2 tương ứng 8U φ2 Biết φ1 + φ2 = 900 Giá trị U bằng: A 135 V B 180 V C 90 V D 60 V Hướng dẫn: + Biểu diễn vecto điện áp → Với trường hợp φ1 + φ2 = 900 ta dễ dàng tìm được: U 2AB  U   8U   U  60 V  Đáp án D Giản đồ vecto kép lấy U làm gốc – loại 2: + Ta biểu diễn điện áp đoạn mạch vecto:   U chung nằm ngang       U L U RC biểu diễn điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L chứa RC, ta có U  U L  U RC Ta để ý α  không đổi nên đầu mút vecto U L ln nằm đường trịn   → Từ hình vẽ ta thấy ZL thay đổi ULmax vecto U L trùng với đường kính đường trịn, U  vng góc với U RC Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Bài tập minh họa 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (với U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm tụ điện có điện dung C thay đổi Khi L = L0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại công suất tiêu thụ đoạn mạch 50% công suất tiêu tụ đoạn mạch có cộng hưởng Khi L = L1 điện áp hai đầu cuộn cảm có giá trị hiệu dụng U1 sớm pha φ1 so với điện áp hai đầu mạch Khi L = L2 điện áp hai đầu cuộn cảm có giá trị hiệu dụng U2 sớm pha φ2 so với điện áp hai đầu mạch Biết U1 = U2, φ2 = φ1 + 600 Giá trị φ1 A 450 B 150 C 600 D 300 Hướng dẫn: + Hệ số công suất mạch xảy cực đại điện áp cuộn cảm P  0,5Pmax  Pmax cos 0  0  450   → góc hợp U Lmax U 450  + Biểu diễn điện áp đoạn mạch vecto Ta để ý U1 = U2 → U L1  U L2 nằm đối xứng qua đường kính đường tròn   1  900 + Từ hình vẽ ta có:   1  150 2  1  60  Đáp án B Giản đồ vecto kép lấy I làm gốc: + Ta biểu diễn điện áp đoạn mạch hai trường hợp vecto:   I nằm ngang     U RC1 hợp với I góc φRC khơng đổi U L1 thẳng đứng hướng    xuống Ta có U  U RC1  U L1  → Vì U khơng đổi nên ZL thay đổi đầu mút vecto U có quỹ tích đường trịn + Khi xảy cực đại UL   RC  900 Bài tập minh họa 1: (Quốc gia – 2013) Đặt điện áp u = U0cosωt V (U0 ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện 0,52 rad 1,05 rad Khi L = L0 điện áp hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện φ Giá trị φ gần giá trị sau đây: A 0,41 rad B 1,57 rad C 0,83 rad D 0,26 rad Hướng dẫn: + Ta biễu diễn giãn đồ vecto Hai giá trị L cho điện áp hiệu    dụng cuộn cảm → U1 U đối xứng với U ứng với ULmax → Ta có φ1 + φ2 = 2φ0 → φ0 = 0,785 rad  Đáp án C Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 B CẢM KHÁNG BIẾN THIÊN LIÊN QUAN ĐẾN TRỊ ĐẠI DO CỘNG HƯỞNG + Khi cảm kháng ZL biến thiên công suất tiêu tụ P, hệ số công suất, cường độ dòng điện hiệu dụng mạch… cực đại xảy cộng hưởng ZL = ZC + Chú ý tổng trở mạch nhỏ xảy cộng hưởng → Zmin = R BÀI TẬP VẬN DỤNG Câu 1: Đặt điện áp xoay chiều u  U cos100t V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại giá trị cực đại 100 V, điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 36 V Giá trị U là: A 80 V B 136 V C 64 V D 48 V + Khi xảy cực đại điện áp hiệu dụng cuộn dây, ta có U  U Lmax  U Lmax  U C  → U = 80 V  Đáp án A Câu : Mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C  mF Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi 5 với tần số 50 Hz Thay đổi L đến điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại độ tự cảm cuộn dây : 1 A H B H C H D H 2   3 + Dung kháng tụ điện ZC   50 Ω C R  ZC2  100 Ω → L  H → Cảm kháng để xảy cực đại điện áp hiệu dụng cuộn dây ZL  ZC   Đáp án B Câu 3: Mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử RLC mắc nối tiếp hình vẽ Điện trở R tụ điện C không đổi, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu AB hiệu điện xoay chiều ổn định có tần số f điện áp hiệu dụng U Điều chỉnh L để uMB vuông pha với uAB Tiếp tục tăng giá trị L mạch có: A UAM tăng, I giảm B UAM giảm, I tăng C UAM giảm, I giảm D UAM tăng, I tăng + Khi uM vuông pha với uAM → điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây cực đại → ta tăng L uAM giảm R  ZC2 R2  ZC  Mặc khác xảy cực đại ZL  → tiếp tục tăng C hiệu ZL  ZC ln tăng → tổng trở tăng ZC ZC → I giảm  Đáp án C Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 150 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L để ULmax, UC = 200 V Giá trị ULmax là: A 370,3 V B 170,5 V C 280,3 V D 296,1 V + Khi xảy cực đại điện áp hiệu dụng cuộn cảm U  U Lmax  U Lmax  U C  → ULmax = 280,3 V  Đáp án C Câu 5: Đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50 Ω, tụ điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  U 2cos2ft Khi thay đổi độ tự cảm tới giá trị L1  H cường độ dịng điện mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch  Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Khi thay đổi độ tự cảm tới giá trị L  H điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại Giá trị  tần số f : A 25 Hz B 50 Hz C 100 Hz D.75 Hz + Khi L = L1 dịng điện pha với điện áp → tượng cộng hưởng → ZC = ZL1 = 2πfL1 502   2fL1  R  ZC2   2fL  → f = 25 Hz ZC 2fL1 + Khi L = L2 xảy cực đại điện áp hiệu dụng cuộn dây ZL2  Đáp án A Câu 6: Bài toán mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm điện trở, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Với u điện áp hai đầu đoạn mạch uRC điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC, thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại kết luận sau sai? A u uRC vuông pha B U 2L max  U  U 2RC C ZC  R  Z2L ZL D U L max  + Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ZL  U R  ZC2 R R  ZC2 ZC  Đáp án C Câu 7: Chọn phát biểu sai? Mạch điện nối tiếp gồm điện trở thuần, tụ điện cuộn dây cảm xảy cộng hưởng Nếu tăng độ tự cảm cuộn dây lên lượng nhỏ A Điện áp hiệu dụng điện trở giảm B Cơng suất tỏa nhiệt tồn mạch giảm C Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm giảm D Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm tăng + Khi xảy cộng hưởng Z = Zmin = R → UR P giảm ta tăng L + Vì ZL0 > ZC nên xảy cộng hưởng, tăng L điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm tăng  Đáp án D Câu 8: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AMB, AM gồm R C, MB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u  40 cos  t    V Điều chỉnh L nhận thấy, L = L1 điện áp hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại 50 V, L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Tỉ số L1 L2 : A B C D 2,4 + L = L1 = L0 để điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại L + L = L2 UL = U → ZL1  ZL0  2ZL2   L2  Đáp án A Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U0cosωt V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 điện áp hai đầu cuộn cảm có giá trị cực đại ULmax điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dịng điện mạch góc 0,25φ với < φ < 0,5π Khi L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị 0,5ULmax điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dịng điện góc φ Giá trị φ gần giá trị sau nhất? A 0,24 rad B 0,49 rad C 1,35 rad D 2,32 rad + Biểu diễn vecto chung gốc I cho điện áp  → Từ hình vẽ, ta có cosα = 0,5 →   + Mặc khác φ = α + 0,25φ → φ = 1,4 rad 7 Bùi Xuân Dương – 0914 082 600  Đáp án C Câu 10: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, L cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điện 103 áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 20cos100πt V Tụ điện có điện dung C  F Điều chỉnh L để công  suất tiêu thụ đoạn mạch lớn nhất, giá trị L đó? 1 A H B H C H D H  10 + Dung kháng tụ điện ZC   10 Ω C Công suất tiêu thụ mạch lớn xảy cộng hưởng ZL = ZC = 10 Ω → L  H 10  Đáp án C Câu 11: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp với L cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 20cos100πt V Điều chỉnh giá trị L để công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại cơng suất cực đại 20 W Điện trở đoạn mạch có giá trị sau đây? A Ω B 10 Ω C 20 Ω D 100 Ω U2 + Công suất tiêu thụ mạch cực đại xảy cộng hưởng Pmax  → R = 10 Ω R  Đáp án B Câu 12: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp với L cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điều chỉnh L để để điện áp hiệu dụng cuộn dây đạt giá trị cực đại giá trị cực đại gấp lần điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Khi bỏ cuộn cảm hệ số cơng suất đoạn mạch là: 1 A B C D 2 + Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây cực đại u vuông pha với uRC → U RC  U 2Lmax  U  3U  (chuẩn hóa U = 1) UU RC  Mặc khác U R U Lmax  UU RC  U R  U Lmax U → Hệ số công suất mạch bỏ cuộn dây cos   R  U RC  Đáp án A Câu 13: Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Khi L = L1 L = L2 cường độ dịng điện hiệu dụng mạch Để dòng điện mạch đạt giá trị cực đại giá trị L phải bao nhiêu? L  L2 L1L 2L1L A B C D L1  L 2 L1  L L1  L + Hai giá trị L cho cường độ dòng điện hiệu dụng mạch ZL1  ZC  ZC  ZL2  ZL1  ZL2  2ZC + Giá trị L = L0 để dòng điện mạch đạt cực đại ZL0 = ZC → L0 = 0,5(L1 + L2)  Đáp án A Câu 14: Cho mạch điện RLC, L cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U tần số f không thay đổi Điều chỉnh giá trị cảm kháng nhận thấy ứng với 25 hai giá trị cảm kháng ZL1 = 20 Ω ZL2 = 56 Ω cơng suất tiêu thụ mạch công 34 suất cực đại, giá trị của R bao nhiêu? A 32 Ω B 30 Ω C 38 Ω D 36 Ω + Hai giá trị cho công suất tiêu thụ mạch thõa mãn ZL1 + ZL2 = 2ZC → ZC = 38 Ω 25 25 R2 25   Mặc khác P  Pmax  cos   → R = 30 Ω 34 34 34 R   ZL1  ZC   Đáp án B Câu 15: Cho mạch điện RLC, L cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f không đổi Điều chỉnh giá trị L nhận thấy rằng, L = 0,3 H L = 0,6 H điện áp hai đầu cuộn cảm có giá trị Phải thay đổi giá trị L để công suất tiêu thụ mạch cực đại? A 0,9 H B 0,4 H C 0,2 H D 0,45 H Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 + Giá trị L để công suất tiêu thụ mạch cực đại L = 0,5(L1 + L2) = 0,45 H  Đáp án D Câu 16: Đặt điện áp u = U0cosωt V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi Khi L = L0 L = 3L0 điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện UC Khi L = 2L0 L  6L0 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL Tỉ số UL UC là: B C 2 + Hai giá trị L cho điện áp UC thõa mãn L1 + L2 = 2L→ L = 2L0 + Hai giá trị L cho điện áp cuộn cảm A D Câu 17: Mắc nối tiếp điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi L tụ điện C có ZC = R vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 90 V Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại, giá trị cực đại là: A 120 V B 45 V C 180 V D 90 V + Điện áp cực đại cuộn cảm U Lmax  U R  ZC2 R  90 V  Đáp án D 103 0,8 F L cảm biến với giá trị ban đầu L  3  H Mạch mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50 Hz điện áp hiệu dụng U = 220 V Điều chỉnh cảm biến để L giảm dần Chọn phát biểu sai ? A Cường độ dòng điện tăng dần sau giảm dần B Cơng suất mạch điện tăng dần sau giảm dần C Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm tăng dần giảm dần D Khi cảm kháng ZL = 60 Ω điện áp hiệu dụng L đạt cực đại ULmax = 220 V + Cảm kháng dung kháng đoạn mạch ZL = 80 Ω ZC = 30 Ω R  ZC2  60 Ω, U Lmax  220 V + Giá trị cảm kháng để điện áp hiệu dụng cuộn cảm cực đại ZL  ZC → D sai  Đáp án D Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi được, tụ điện có ZC  60 Ω R = 20 Ω Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u  20 cos100t V Khi cảm kháng ZL điện áp cuộn dây đạt giá trị cực đại ULmax Giá trị ZL ULmax là: 200 200 A Ω 200 V B Ω 100 V 3 C 200 Ω 200 V D 200 Ω 100 V Câu 18: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với R = 30 , C  + Giá trị ZL để điện áp cuộn dây cực đại ZL  U R  ZC2 R  ZC2 200   100 V Ω , U Lmax  ZC R  Đáp án B Câu 20: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, với cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Biết R  Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại phải điều chỉnh L C đến giá trị: 4 A B C D 2 C C2 3C 3C + Ta có R  R  ZC  C → Dung kháng để có cực đại ZL  R  ZC2 4R 4R  L  ZC 3 3C2  Đáp án B Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều u  U cos t V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại Biểu thức sau sai? Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 A U L U C  U 2R  U C2 C U 2L  U 2R  U C2 U B 1   2 U UR  UC UR U  D U L  U   C   UL  2 U  + Biểu thức sai U L  U   C   UL   Đáp án D Câu 22: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, với cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch ổn định Cho L thay đổi, Khi L = L1 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ đạt cực đại, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 200 V Khi L = L2 điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại 275 V, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 132 V Lúc điện áp hiệu dụng hai đầu tụ : A 96 V B 135 V C 457 V D 99 V + Khi L = L1 điện áp hiệu dụng tụ cực đại → cộng hưởng, U = UR = 200 V + Khi L = L2 điện áp cuộn dây cực đại, ta có U RC  U 2Lmax  U  189 V → Điện áp hiệu dụng tụ U C  U 2RC  U 2R  135 V  Đáp án B Câu 23: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC với cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Dùng ba vôn kế xoay chiều có điện trở lớn để đo điện áp hai đầu phần tử Điều chỉnh L thấy điện áp hiệu dụng cực đại cuộn cảm gấp ba lần điện áp hiệu dụng tụ điện Điện áp cực đại hiệu dụng cuộn cảm gấp lần điện áp hiệu dụng cực đại tụ điện ? A lần B lần C lần D lần UZC + Điện áp cực đại cuộn cảm U Cmax  (tương ứng với trường hợp xảy cộng hưởng) R R  ZC2  3ZC + Khi xảy cực đại cuộn dây U Lmax  3U C  ZL0  3ZC  ZC  ZC2 Shift Solve  3ZC  ZC  ZC → Tiến hành chuẩn hóa R = →  2   2 R  ZC U Lmax   → Tỉ số    U Cmax ZC 2  Đáp án C 104  F cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm   u  200 cos 100t   V Khi L biến thiên, điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị cực đại : 4  A 100 V B 200 V C 300 V D 400 V + Dung kháng tụ điện ZC = 100 Ω Z → Điện áp hiệu dụng tụ cưc đại xảy cộng hưởng U Cmax  U C  200 V R  Đáp án A Câu 25: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm ba phần tử Điện trở R, tụ điện C cuộn cảm L có độ tự cảm thay đổi 104   Biết hiệu điện hai đầu đoạn mạch u  100 cos 100t   V, biết R = 100 Ω C  F 2 6  Khi thay đổi L ta thấy có giá trị L cho ULmax Giá trị là:   2,5 1,5 A H B H C H D H 2,5 1,5   Câu 24: Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C  10 Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 + Dung kháng tụ điện ZC = 200 Ω → Giá trị cảm kháng cho cực cuộn dây ZL  R  ZC2 2,5  250 Ω → L  H ZC   Đáp án A Câu 26: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Cho biết R = 60 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi 1, 25 được, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U0cos100πtV Khi thay đổi L đến giá trị L  H  hiệu điện hai đầu cuộn dây cực đại Giá trị điện dung C tụ điện? 103 103 103 103 A C  H C  H B C  H C  H 4,5 4,5 8 4 103 103 103 103 H C  H D C  H C  H 8  8 2 + Cảm kháng tương ứng cuộn dây ZL = 125 Ω R  ZC2  ZC2  ZL0 ZC  R   ZC2  125ZC  3600  Mặc khác ZL0  ZC C C  → Phương trình cho ta hai nghiệm ZC1 = 80 Ω ZC2 = 45 Ω tương ứng với C1  103 103 H C2  H 8 4,5  Đáp án A Câu 27: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Mạch điện mắc vào điện áp xoay chiều có điện áp u  U cos100t V Khi thay đổi L thấy điện áp cực đại R L hai lần Hiệu điện cực đại C là: 2U 3U A 2U B 3U C D R  ZC2 U Lmax   , chuẩn hóa R = → ZC  3R U R Z → Hiệu điện cực đại tụ điện U Cmax  U C  3U R  Đáp án B + Khi ULmax ...  U 2R  U C2  U 2L B U C2  U 2R  U 2L  U C U 2L  U 2R  U C2  U D U 2R  U C2  U 2L  U Hướng dẫn: + Khi xảy ta cực đại UL u vng pha với uRC → U 2L  U  U 2NB  U  U 2R  U C2 ... ZL1 = 2? ?fL1 5 02   2? ??fL1  R  ZC2   2? ??fL  → f = 25 Hz ZC 2? ??fL1 + Khi L = L2 xảy cực đại điện áp hiệu dụng cuộn dây ZL2  Đáp án A Câu 6: Bài toán mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm điện trở,... cho điện áp UC thõa mãn L1 + L2 = 2L→ L = 2L0 + Hai giá trị L cho điện áp cuộn cảm A D Câu 17: Mắc nối tiếp điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi L tụ điện C có ZC = R vào điện áp xoay chiều