ÔN TẬP VL12-LT-TN-TL CHƯƠNG 3

ĐỀ LUYỆN THI TỐT NGHIỆP VÀ ĐẠI HỌC-CAO ĐẲNG 2010-2011 CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A. LÝ THUYẾT 10. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU * Dòng điện và điện áp xoay chiều Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian. Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên theo hàm số sin hay côsin của thời gian. Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ. Trong một chu kì T dòng điện xoay chiều đổi chiều 2 lần, trong mỗi giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần. * Các giá trò hiệu dụng của dòng điện xoay chiều Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, nếu cho hai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở R trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ dài thì nhiệt lượng tỏa ra bằng nhau. + Cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng: I = 2 o I ; U = 2 o U . + Ampe kế và vôn kế đo cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. + Khi tính toán, đo lường, . các mạch điện xoay chiều, chủ yếu sử dụng các giá trò hiệu dụng. * Các loại đoạn mạch xoay chiều + Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: u R cùng pha với i ; I = R U R . + Đoạn mạch chỉ có tụ điện: u C trể pha hơn i góc 2 π . I = C C Z U ; với Z C = C ω 1 là dung kháng của tụ điện. Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn), nhưng lại cho dòng điện xoay chiều đi qua với điện trở (dung kháng): Z C = C ω 1 + Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: u L sớm pha hơn i góc 2 π . I = L L Z U ; với Z L = ωL là cảm kháng của cuộn dây. Cuộn cảm thuần L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở) và cho dòng điện xoay chiều đi qua với điện trở (cảm kháng): Z L = ωL. + Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh): Giãn đồ Fre-nen: Nếu biểu diễn các điện áp xoay chiều trên R, L và C bằng các véc tơ tương ứng →− R U , →− L U và →− C U tương ứng thì điện áp xoay chiều trên đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp là: → U = →− R U + →− L U + →− C U Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U = 22 )( CLR UUU −+ = I. 2 CL 2 ) Z- (Z R + = I.Z Với Z = 2 CL 2 ) Z- (Z R + gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC. Độ lệch pha ϕ giữa u và i xác đònh theo biểu thức: GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 1 tanϕ = R ZZ CL − = R C L ω ω 1 − Cường độ hiệu dụng xác đònh theo đònh luật Ôm: I = Z U . * Biểu thức điện áp xoay chiều, cường độ dòng điện xoay chiều Nếu i = I o cos(ωt + ϕ i ) thì u = U o cos(ωt + ϕ i + ϕ). Nếu u = U o cos(ωt + ϕ u ) thì i = I o cos(ωt + ϕ u - ϕ) Với I o = Z U o ; tanϕ = R ZZ CL − . + Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC: Khi Z L = Z C hay ωL = C ω 1 thì có hiện tượng cộng hưởng điện. Khi đó: Z = Z min = R; I = I max = R U ; P = P max = R U 2 ; ϕ = 0. + Các trường hợp khác: Khi Z L > Z C thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng). Khi Z L < Z C thì u trể pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng). * Công suất của dòng điện xoay chiều + Công suất của dòng điện xoay chiều: P = UIcosϕ = I 2 R + Hệ số công suất: cosϕ = Z R . + Ý nghóa của hệ số công suất cosϕ: Công suất hao phí trên đường dây tải (có điện trở r) là P hp = rI 2 = ϕ 22 2 cosU rP . Nếu hệ số công suất cosϕ nhỏ thì công suất hao phí trên đường dây tải P hp sẽ lớn, do đó người ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất. Theo qui đònh của nhà nước thì hệ số công suất cosϕ trong các cơ sở điện năng tối thiểu phải bằng 0,85. Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P, tăng hệ số công suất cosϕ để giảm cường độ hiệu dụng I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây. 11. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG - MÁY BIẾN ÁP * Truyền tải điện năng + Công suất hao phí trên đường dây tải: P hp = rI 2 = r( U P ) 2 = P 2 2 U r . + Hiệu suất tải điện: H = P PP hp − . + Độ giảm điện trên đường dây tải điện: ∆U = Ir. + Biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải: giảm r, tăng U Vì r = ρ S l nên để giảm ta phải dùng các loại dây có điện trở suất nhỏ như bạc, dây siêu dẫn, . với giá thành quá cao, hoặc tăng tiết diện S. Việc tăng tiết diện S thì tốn kim loại và phải xây cột điện lớn nên các biện pháp này không kinh tế. Trong thực tế để giảm hao phí trên đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu là tăng điện áp U: dùng máy biến áp để đưa điện áp ở nhà máy lên rất cao rồi tải đi trên các đường dây cao áp. Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ áp để giảm điện áp từng bước đến giá trò thích hợp. Tăng điện áp trên đường dây tải lên n lần thì công suất hao phí giảm n 2 lần. * Máy biến áp Máy biến áp là những thiết bò có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều). Cấu tạo GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 2 + Một lỏi biến áp hình khung bằng sắt non có pha silic. + Hai cuộn dây có số vòng dây N 1 , N 2 khác nhau có điện trở thuần nhỏ và độ tự cảm lớn quấn trên lỏi biến áp. Cuộn nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn nối ra các cơ sở tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp. Nguyên tắc hoạt động Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Nối hai đầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều chạy trong cuộn sơ cấp tạo ra từ trường biến thiên trong lỏi biến áp. Từ thông biến thiên của từ trường đó qua cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấpï. Sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện trong máy biến áp Với máy biến áp làm việc trong điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%) : 1 2 U U = 2 1 I I = 1 2 N N * Công dụng của máy biến áp + Thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều đến các giá trò thích hợp. + Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây truyền tải. + Sử dụng trong máy hàn điện, nấu chảy kim loại. 12. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU * Máy phát điện xoay chiều 1 pha + Các bộ phận chính: Phần cảm là nam châm vónh cữu hay nam châm điện. Đó là phần tạo ra từ trường. Phần ứng là những cuộn dây, trong đó xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động. Một trong hai phần đặt cố đònh, phần còn lại quay quanh một trục. Phần cố đònh gọi là stato, phần quay gọi là rôto. + Hoạt động: Khi rôto quay, từ thông qua cuộn dây biến thiên, trong cuộn dây xuất hiện suất điện động cảm ứng, suất điện động này được đưa ra ngoài để sử dụng. + Tần số của dòng điện xoay chiều: Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (gọi là một cặp cực), rôto quay n vòng trong 1 giây thì tần số dòng điện là f = n. Máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì f = np. Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 phút thì f = 60 n p. * Dòng điện xoay chiều ba pha Dòng điện xoay chiều ba pha là một hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau từng đôi một là 3 2 π . * Cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều 3 pha Dòng điện xoay chiều ba pha được tạo ra bởi máy phát điện xoay chiều ba pha. Máy phát điện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống nhau quấn trên ba lỏi sắt đặt lệch nhau 120 0 trên một vòng tròn, rôto là một nam châm điện. Khi rôto quay đều, các suất điện động cảm ứng xuất hiện trong ba cuộn dây có cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau 3 2 π . Nếu nối các đầu dây của ba cuộn với ba mạch ngoài (ba tải tiêu thụ) giống nhau thì ta có hệ ba dòng điện cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch nhau về pha là 3 2 π . * Các cách mắc mạch 3 pha + Mắc hình sao Ba điểm đầu của ba cuộn dây được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây dẫn, gọi là dây pha. Ba điểm cuối nối chung với nhau trước rồi nối với 3 mạch ngoài bằng một dây dẫn gọi là dây trung hòa. GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 3 Nếu tải tiêu thụ cũng được nối hình sao và tải đối xứng (3 tải giống nhau) thì cường độ dòng điện trong dây trung hòa bằng 0. Nếu tải không đối xứng (3 tải không giống nhau) thì cường độ dòng điện trong dây trung hoà khác 0 nhưng nhỏ hơn nhiều so với cường độ dòng điện trong các dây pha. Khi mắc hình sao ta có: U d = 3 U p (U d là điện áp giữa hai dây pha, U p là điện áp giữa dây pha và dây trung hoà). Mạng điện gia đình sử dụng một pha của mạng điện 3 pha: nó có một dây nóng và một dây nguội. + Mắc hình tam giác Điểm cuối cuộn này nối với điểm đầu của cuộn tiếp theo theo tuần tự thành ba điểm nối chung. Ba điểm nối đó được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây pha. Cách mắc này đòi hỏi 3 tải tiêu thụ phải giống nhau. * Ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha + Tiết kiệm được dây nối từ máy phát đến tải tiêu thu.ï + Giảm được hao phí trên đường dây. + Trong cách mắc hình sao, ta có thể sử dụng được hai điện áp khác nhau: U d = 3 U p + Cung cấp điện cho động cơ ba pha, dùng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp. 13. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA * Sự quay không đồng bộ Quay đều một nam châm hình chử U với tốc độ góc ω thì từ trường giữa hai nhánh của nam châm cũng quay với tốc độ góc ω. Đặt trong từ trường quay này một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ góc ω’ < ω. Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường. * Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ 3 pha + Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều 3 pha đi vào trong 3 cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 120 o trên một giá tròn thì trong không gian giữa 3 cuộn dây sẽ có một từ trường quay với tần số bằng tần số của dòng điện xoay chiều. + Đặt trong từ trường quay một rôto lòng sóc có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ trường. + Rôto lòng sóc quay do tác dụng của từ trường quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường. Chuyển động quay của rôto được sử dụng để làm quay các máy khác. B. CÁC CÔNG THỨC. Cảm kháng của cuộn dây: Z L = ωL. Dung kháng của tụ điện: Z C = C ω 1 . Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z = 2 CL 2 ) Z- (Z R + . Đònh luật Ôm: I = Z U ; I o = Z U O . Các giá trò hiệu dụng: 2 o I I = ; 2 o U U = ; U R = IR; U L = IZ L ; U C = IZ C Độ lệch pha giữa u và i: tanϕ = R ZZ CL − = R C L ω ω 1 − . Công suất: P = UIcosϕ = I 2 R. Hệ số công suất: cosϕ = Z R . Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W = A = P.t. Nếu i = I o cos(ωt + ϕ i ) thì u = U o cos(ωt + ϕ i + ϕ). Nếu u = U o cos(ωt + ϕ u ) thì i = I o cos(ωt + ϕ u - ϕ). Z L > Z C thì u nhanh pha hơn i ; Z L < Z C thì u chậm pha hơn i. Z L = Z C hay ω = LC 1 thì u cùng pha với i (ϕ = 0), có cộng hưởng điện. Khi đó I max = R U ; P max = R U 2 GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 4 Cực đại của P theo R: R = |Z L – Z C |. Khi đó P max = R U 2 2 . Cực đại của U L theo Z L : Z L = C C Z ZR 22 + . Cực đại của U C theo Z C : Z C = L L Z ZR 22 + Máy biến áp: 1 2 U U = 2 1 I I = 1 2 N N Công suất hao phí trên đường dây tải: P hp = rI 2 = r( U P ) 2 = P 2 2 U r . Khi tăng U lên n lần thì công suất hao phí P hp giảm đi n 2 lần. + Hiệu suất tải điện: H = P PP hp − . + Độ giảm thế trên đường dây tải điện: ∆U = Ir. C. BÀI TẬP TỰ LUẬN 1. Một tụ điện có điện dung C = 31,8µF, khi mắc vào mạch điện thì dòng điện chạy qua tụ điện có cường độ i = 0,5cos100πt (A). Tính dung kháng của tụ điện và viết biểu thức điện áp giữa hai bản của tụ điện. 2. Mắc cuộn dây có điện trở thuần R = 10Ω vào mạch điện xoay chiều có điện áp u = 5cos100πt (V). Biết cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là 0,25A. a) Tìm tổng trở của cuộn dây và độ tự cảm của nó. b) Tính công suất tiêu thụ của cuộn dây. 3. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp 1 chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trò hiệu dụng là 9V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là 0,3A. Xác đònh điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây. 4. Cho đoạn mạch RLC gồm R = 80Ω, L = 318mH, C = 79,5 µF. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: u = 120 2 cos100πt(V). Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch và tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ. 5. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u AB = 120cos100πt(V). Điện trở R = 50 3 Ω ; L là cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = π 1 H ; C là tụ điện có điện dung thay đổi được. a) Với C = C 1 = π 5 10 3 − F, viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và tính công suất tiêu thụ của mạch điện khi đó. b) Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trò C 2 sao cho trong mạch có cộng hưởng điện. Tính điện dung C 2 của tụ điện và viết biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây khi đó. 6. Một mạch điện AB gồm một điện trở thuần R = 50Ω, mắc nối tiếp với một cuộn dây có độ tự cảm L = π 1 H và điện trở R o = 50Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u AB = 100 2 cos100πt(V). a) Tính tổng trở của đoạn mạch. b) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời đi qua đoạn mạch và biểu thức điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây. c) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch. 7. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0 cos100πt. Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,02s, xác đònh các thời điểm cường độ dòng điện có giá trò tức thời có giá trò bằng: a) 0,5I 0 ; b) 2 2 I 0 . GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 5 8. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R = 100 3 Ω; C = π 2 10 4 − F; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos100πt (V). Tính độ tự cảm của cuộn dây trong các trường hợp: a) Hệ số công suất của mạch cosϕ = 1. b) Hệ số công suất của mạch cosϕ = 2 3 . c) Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm L là cực đại. 9. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó cuộn dây có điện trở thuần r = 90Ω, có độ tự cảm L = π 2,1 H, R là một biến trở. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ỗn đònh : u AB = 200 2 cos100πt (V). a) Điều chỉnh biến trở để R = 70Ω. Lập biểu thức cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch và biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây. Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch. b) Đònh giá trò của biến trở R để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt giá trò cực đại, tính công suất toả nhiệt trên biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch lúc đóù. 10. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó điện trở thuần R = 50Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 159mH, tụ điện có điện dung C = 31,8µF, điện trở của ampe kế và dây nối không đáng kể. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều : u AB = 200cos100πt (V). a) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch và biểu thức điện áp giữa hai đầu mỗi phần tử R, L, C. b) Giử nguyên giá trò hiệu dụng nhưng thay đổi tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch để số chỉ của ampe kế là lớn nhất. Xác đònh tần số của điện áp và số chỉ của ampe kế lúc đó. 11. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó R = 60Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = π 2 1 H, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ỗn đònh: u AB = 120 2 cos100πt (V). a) Điều chỉnh để cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp 0,25π. Tính điện dung của tụ điện. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch. b) Xác đònh điện dung của tụ điện để cho công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt giá trò cực đại. Tính giá trò cực đại đó. c) Xác đònh điện dung của tụ điện để cho điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ giá trò cực đại. Tính giá trò cực đại đó. 12. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 10Ω, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = π 2 10 3 − F mắc nối tiếp. Biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ là u C = 50 2 cos(100πt – 0,75π)(V). Xác đònh độ tự cảm cuộn dây, viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch. 13. Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = π 2 H, điện trở thuần R = 100Ω và tụ điện có điện dung C = π 4 10 − F. Khi trong mạch có dòng điện xoay chiều i = 2 cosωt(V) chạy qua thì hệ số công suất của mạch là 2 2 . Xác đònh tần số của dòng điện và viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi đó. GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 6 14. Cho mạch điện như hình vẽ. Trong đó L là cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u MN = U 0 cos(100πt + ϕ) thì các điện áp tức thời trên các đoạn mạch MB và AN là u MB = 100 2 cos100πt(V) và u AN = 100 6 cos(100πt - 2 π ) (V). Xác đònh U 0 vàϕ . 15. Cho một mạch nối tiếp gồm một cuộn thuần cảm độ tự cảm L, điện trở R, tụ điện có điện dung C. Đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi và có tần số góc ω thay đổi được. Tìm giá trò của ω để: a) Điện áp hiệu dụng trên R đạt cực đại. b) Điện áp hiệu dụng trên L đạt cực đại. c) Điện áp hiệu dụng trên C đạt cực đại. 16. Cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp có số vòng lần lượt là N 1 = 600 vòng, N 2 = 120 vòng. Điện trở thuần của các cuộn dây không đáng kể. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trò hiệu dụng 380V. a) Tính điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp. b) Nối hai đầu cuộn thứ cấp với bóng đèn có điện trở 100Ω. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp. Bỏ qua hao phí ở máy biến áp. 17. Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp bằng đường dây tải điện một pha có điện trở R = 30Ω. Biết điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ áp lần lượt là 2200V và 220V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100A. Bỏ qua tổn hao năng lượng ở các máy biến áp. Tính điện áp ở hai cực trạm tăng áp và hiệu suất truyền tải điện. Coi hệ số công suất bằng 1. 18. Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32Ω, khi mắc vào mạch có điện áp 200V thì thì sản ra công suất 43W. Biết hệ số công suất của động cơ là 0,9. Tính cường độ dòng điện chạy qua động cơ. D. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM 1. Trong một mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện A. sớm pha 2 π . B. trể pha 4 π . C. trể pha 2 π . D. sớm pha 4 π . 2. Để tăng dung kháng của 1 tụ điện phẵng có điện mơi là khơng khí ta A. tăng tần số điện áp đặt vào hai bản của tụ điện. B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ. C. giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ. D. đưa bản điện mơi vào trong lòng tụ điện. 3. Đặt điện áp xoay chiều u = U 0 cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Biết tụ điện có điện dung C. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là A. i = ωCU 0 cos(ωt - 2 π ). B. i = ωCU 0 cos(ωt + π). C. i = ωCU 0 cos(ωt + 2 π ). D. i = ωCU 0 cosωt. 4. Điện áp xoay chiều ở hai đầu một đoạn mạch điện có biểu thức là u = U 0 cosωt. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch này là A. U = 2U 0 . B. U = U 0 2 . C. U = 2 0 U . D. U = 2 0 U . 5. Khi có cộng hưởng điện trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh thì A.Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời đặt vào hai đầu đoạn mạch. B. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện. C. Công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trò nhỏ nhất. D. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm. 6. Đặt một điện áp xoay chiều u = 300cosωt(V) vào hai đầu một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng Z C = 200Ω, điện trở thuần R = 100Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z L = 200Ω. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong đoạn mạch này bằng GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 7 A. 2,0A. B. 1,5A. C. 3,0A. D. 1,5 2 A. 7. Đặt điện áp xoay chiều u = U 0 cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Nếu điện dung của tụ điện không đổi thì dung kháng của tụ điện: A. Lớn khi tần số của dòng điện lớn. B. Nhỏ khi tần số của dòng điện lớn. C. Nhỏ khi tần số của dòng điện nhỏ. D. Không phụ thuộc vào tần số của dòng điện. 8. Đặt một điện áp xoay chiều u = 200 2 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có dung kháng Z C = 50Ω mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 50Ω. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức A. i = 4cos(100πt - 4 π )(A). B. i = 2 2 cos(100πt + 4 π )(A). C. i = 2 2 cos(100πt - 4 π )(A). D. i = 4cos(100πt + 4 π )(A). 9. Đặt điện áp u = U 0 cos100πt (V)vào hai đầu một điện trở thuần R thì trong mạch có dòng điện với cường độ hiệu dụng I. Nếu đặt đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với một điốt bán dẫn có điện trở thuận bằng không và điện trở ngược rất lớn thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch bằng: A. 2I. B. I 2 . C. I. D. 2 I . 10. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Nếu dung kháng Z C = R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn A. nhanh pha 2 π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. nhanh pha 4 π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. C. chậm pha 2 π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. chậm pha 4 π so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 11. Trong một mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha ϕ (với 0 < ϕ < 0,5π) so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó A. gồm điện trở thuần và tụ điện. B. gồm cuộn thuần cảm và tụ điện. C. chỉ có cuộn cảm. D. gồm điện trở thuần và cuộn thuần cảm. 12. Đặt một điện áp xoay chiều u = U 0 cosωt(V) vào hai đầu một đoạn mạch RLC không phân nhánh. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi A. ωL > C ω 1 . B. ωL = C ω 1 . C. ωL < C ω 1 . D. ω = LC 1 . 13. Đặt điện áp u = U 0 cosωt (U 0 và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trò số điện trở để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng A. 0,5. B. 0,85. C. 0,5 2 . D. 1. 14. Một dòng điện xoay chiều chạy trong một động cơ điện có biểu thức i = 2cos(100πt + 2 π )(A) (với t tính bằng giây) thì: A. tần số góc của dòng điện bằng 50rad/s. B. chu kì dòng điện bằng 0,02s. C. tần số dòng điện bằng 100πHz. D. cường độ hiệu dụng của dòng điện bằng 2A. 15. Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L cà tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn, đo điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện, hai đầu cuộn dây thì số chỉ của vôn kế tương ứng là U, U C và U L . Biết U = U C = 2U L . Hệ số công suất của mạch điện là: A. cosϕ = 2 2 . B. cosϕ = 1. C. cosϕ = 2 3 . D. cosϕ = 2 1 . GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 8 16. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz. Biết điện trở thuần R = 25Ω, cuộn dây thuần cảm có L = π 1 H. Để điện áp hai đầu đoạn mạch trể pha 4 π so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là:A. 100Ω. B. 150Ω. C. 125Ω. D. 75Ω. 17. Cường độ dòng điện qua tụ điện có biểu thức i = 10 2 cos100πt (A). Biết tụ có điện dung C = π 250 µF. Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức là A. u = 100 2 cos(100πt - 2 π )(V). B. u = 200 2 cos(100πt + 2 π )(V). C. u = 400 2 cos(100πt - 2 π )(V). D. u = 300 2 cos(100πt + 2 π )(V). 18. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0 cos100πt. Trong khoảng thời gian từ 0 dến 0,018s cường độ dòng điện có giá trò tức thời có giá trò bằng 0,5I 0 vào những thời điểm A. 400 1 s và 400 2 s. B. 500 1 s và 500 3 s. C. 300 1 s và 300 5 s. D. 600 1 s và 600 5 s. 19. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U 0 cosωt thì dòng điện trong mạch là i = I 0 cos(ωt + 6 π ). Đoạn mạch điện này có A. Z L = R. B. Z L < Z C . C. Z L = Z C . D. Z L > Z C . 20. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều u = U o cosωt thì độ lệch pha của điện áp u với cường độ dòng điện i trong mạch được tính theo công thức A. tanϕ = R C L ω ω 1 − . B. tanϕ = R L C ω ω 1 − . C. tanϕ = R CL ωω − . D. tanϕ = R CL ωω + . 21. Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần, dòng điện luôn A. nhanh pha 2 π với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. chậm pha 2 π với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. C. ngược pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. 22. Đặt điện áp u = 50 2 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp. Biết điện áp hai đầu cuộn cảm thuần là 30V, hai đầu tụ điện là 60V. Điện áp hai đầu điện trở thuần R là A. 50V. B. 40V. C. 30V. D. 20V. 23. Đặt điện áp u = 100 2 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh, với C, R có độ lớn không đổi và L = π 1 H. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 350W. B. 100W. C. 200W. D. 250W. 24. Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là A. gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn. B. gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn. C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều. D. chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều. 25. Một mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 20 5 Ω, một cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L = π 1,0 H và một tụ điện có điện dung C thay đổi. Tần số dòng điện f = 50Hz. Để tổng trở của mạch là 60Ω thì điện dung C của tụ điện là A. π 5 10 2 − F. B. π 5 10 3 − F. C. π 5 10 4 − F. D. π 5 10 5 − F. 26. Cường độ dòng điện luôn luôn sớm pha hơn điện áp ở hai đầu đoạn mạch khi A. đoạn mạch chỉ có R và C mắc nối tiếp. B. đoạn mạch chỉ có L và C mắc nối tiếp. C. đoạn mạch chỉ công suất cuộn cảm L. D. đoạn mạch có R và L mắc nối tiếp. GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 9 27. Cho mạch điện gồm điện trở thuần R = 30Ω và hai tụ điện có điện dung lần lượt là C 1 = π 3000 1 F và C 2 = π 1000 1 F mắc nối tiếp nhau. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 cos100πt (V). Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch bằng :A. 4A. B. 3A. C. 2A. D. 1A. 28. Cho biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = I o cos(ωt+ϕ). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là :A. I = 2 o I . B. I = 2I o . C. I = I o 2 . D. I = 2 o I . 29. Đặt điện áp xoay chiều u = 220 2 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có điện trở R = 110V. Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 460W. B. 172,7W. C. 440W. D. 115W. 30. Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện trở thuần R = 10Ω. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = π 10 1 H, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U o cos100πt (V). Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu điện trở R thì điện dung của tụ điện là: A. π 3 10 − F. B. π 2 10 4 − F. C. π 4 10 − F. D. 3,18µF. 31. Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = π 3 10 − F mắc nối tiếp. Nếu biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ là u C = 50 2 cos(100πt - 4 3 π ) (V), thì biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là A. i = 5 2 cos(100πt + 0,75π) (A). B. i = 5 2 cos(100πt – 0,25π) (A). C. i = 5 2 cos100πt) (A). D. i = 5 2 cos(100πt – 0,75) (A). 32. Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện. Khi xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch thì khẳng đònh nào sau đây là sai ? A. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trò lớn nhất. B. Cảm kháng và dung kháng của mạch bằng nhau. C. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở R. D. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch. 33. Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình sao có điện áp pha bằng 220V. Điện áp dây của mạng điện là: A. 127V. B. 220V. C. 110V. D. 381V. 34. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Điện trở thuần R = 100Ω. Điện áp hai đầu mạch u = 200cos100πt (V). Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn dây thì cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trò cực đại là A. 2 A. B. 0,5A. C. 0,5 2 A. D. 2A. 35. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cuọân dây có r = 10Ω, L = π 10 1 H. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp dao động điều hoà có giá trò hiệu dụng U = 50V và tần số f = 50Hz. Khi điện dung của tụ điện có giá trò là C 1 thì số chỉ của ampe kế là cực đại và bằng 1A. Giá trò của R và C 1 là A. R = 50Ω và C 1 = π 3 10.2 − F. B. R = 50Ω và C 1 = π 4 10 − F. C. R = 40Ω và C 1 = π 3 10 − F. D. R = 40Ω và C 1 = π 3 10.2 − F. 36. Chọn phát biểu sai? Trong q trình truyền tải điện năng đi xa, cơng suất hao phí GV: Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 10 [...]... u = 100 2 cos100πt (V), bỏ qua điện trở dây nối Biết cường độ π dòng điện trong mạch có giá trò hiệu dụng là 3 A và lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch 3 Giá trò của R và C là 50 10 3 A R = Ω và C = F 3 5π 10 3 C R = 50 50 10 −4 B R = Ω và C = F 3 5π 10 −4 F D R =50 3 Ω và C = F π π 39 Trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, nếu điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ gấp hai lần điện áp điện... Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi 62 Cho mạch điện như hình vẽ Biết cuộn dây có L = 1,4 π H, r = 30 Ω; tụ điện có C = 31 ,8µF; R thay đổi được; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 100 2 cos100πt(V) Xác đònh giá trò của R để công suất tiêu thụ trên điện trở R là cực đại A R = 30 Ω B R = 40Ω C R = 50Ω D R = 60Ω 63 Cho mạch điện như hình vẽ Biết L = 1,4 π được ; điện áp... dụng giữa 2 đầu tụ là A 20µF B 30 µF C 40µF 64 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một H, R = 50Ω ; điện dung của tụ điện C có thể thay đổi 2 cos100πt(V) Xác đònh giá cực đại D 10µF cuộn dây có điện trở thuần r = 35 10-2H mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 30 Ω Điện áp hai đầu đoạn mạch là π u = 70 2 cos100πt(V) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A 35 2 W B 70W C 60W D 30 2 W 5Ω và độ tự cảm L = GV:... F, L = H Để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại thì phải ghép thêm với tụ 2π 2π điện C ban đầu một tụ điện Co bằng bao nhiêu và ghép như thế nào? A Co = C Co = 10 −4 π F, ghép nối tiếp 3 10 −4 F, ghép song song 2 π B Co = 3 10 −4 F, ghép nối tiếp 2 π 10 −4 D Co = F, ghép song song 2π 42 Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có dạng u = U ocosωt(V) (với Uo   không đổi) Nếu... ZL = 30 Ω B R, C; R = 50Ω, ZC = 50Ω C L, C; ZL = 30 Ω, ZC = 30 Ω D R, L; R = 50Ω, ZL = 50Ω 68 Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp một chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây là 0,5A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một điện áp xoay chiều tần số 50Hz và có giá trò hiệu dụng là 9V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 0,3A Điện trở thuần và cảm kháng củacuộn dây là A R = 18Ω, ZL = 30 Ω... 12Ω D R = 30 Ω, ZL = 18Ω 69 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng Điện áp và cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp là 120V và 0,8A Điện áp và công suất ở cuộn thứ cấp là A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W 70 Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500kV, khi truyền đi một công suất điện 12000kW theo một đường dây có điện trở 10Ω là bao nhiêu ? A 1 736 kW B 576kW... cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ:A giảm B tăng C không đổi D chưa kết luận được 79 Một đoạn mạch điện gồm tụ điện có điện dung C = 10 3 12 3 F mắc nối tiếp với điện trở R = 100Ω, mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều có tần số f Tần số f phải bằng bao nhiêu để i lệch pha π 3 so với u ở hai đầu mạch.: A f = 50 3 Hz B f = 25Hz C f = 50Hz D f = 60Hz 80 Máy phát điện xoay chiều một... với điện trở R = 10Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A 5W B 10W C 15W D 25W 58 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn thuần cảm L = 1 H và tụ điện C = 1 H 10π 10 3 F mắc 4π π nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 120 2 cos100πt(V) Điện trở của biến trở phải có giá trò bao nhiêu để công suất của mạch đạt giá trò cực đại? Giá trò cực đại của công suất là bao nhiêu ?... H, r = 30 Ω; tụ điện có C = 31 ,8µF ; R thay đổi được ; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u 2 cos100πt(V) Xác đònh giá trò của = 100 R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại Tìm giá trò cực đại đó A R = 20Ω, Pmax = 120W B R = 10Ω, Pmax = 125W C R = 10Ω, Pmax = 250W D R = 20Ω, Pmax = 125W 60 Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều AB là i = 4cos(100πt + π)(A) Tại thời điểm t = 0 ,32 5s... Nguyễn Cơng Hồng…………………….Trường THPT Hắc Dịch……………………Trang 13 65 Cho mạch điện RLC nối tiếp Trong đó R = 100 3 Ω; C= 10 −4 F cuộn dây thuần cảm có độ tự 2π cảm L thay đổi được Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos100πt(V) Xác đònh độ tự cảm của cuộn dây để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm L là cực đại A 1,5 B 2,5 ra là:A f = n p 60 H C 3 3,5 D H π π π 66 Trong máy phát điện xoay chiều có p cặp cực . trò hiệu dụng là 3 A và lệch pha 3 π so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Giá trò của R và C là A. R = 3 50 Ω và C = π 5 10 3 − F. B. R = 3 50 Ω và C = π 5. nhưng lệch nhau về pha là 3 2 π . * Các cách mắc mạch 3 pha + Mắc hình sao Ba điểm đầu của ba cuộn dây được nối với 3 mạch ngoài bằng 3 dây dẫn, gọi là dây