Ví dụ 13: [Trích đề thi Đại học năm 2010] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C.. T[r]
(1)CHỦ ĐỀ 5: CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT I LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI.
1 Công suất mạch điện xoay chiều. Biểu thức công suất.
Xét mạch điện xoay chiều hình sin
Điện áp tức thời hai đầu mạch: u U cos t
Cường độ dòng điện tức thời mạch: i I cos( t ) Công suất tiêu thụ mạch thời điểm t là: p=ui
Đại lượng p gọi công suất tức thời mạch điện xoay chiều:
p ui 2UI cos t.cos( t ) UI cos cos(2 t )
, Khi cơng suất điện tiêu thụ chu kì T là:
P p UI cos cos(2 t )
Do giá trị trung bình cos(2 t ) không khoảng thời gian T Ta giá trị trung bình cơng suất điện tiêu thụ chu kì là:
P UI cos
Nếu thời gian dùng điện t lớn so với T(t T) P cơng suất điện tiêu thụ trung bình mạch điện thời gian (nếu U I không thay đổi)
Điện tiêu thụ mạch điện:
Điện tiêu thụ mạch điện thời gian t là: W=Pt 2 Hệ số công suất.
Định nghĩa: Ta có: P UI cos , cos gọi hệ số cơng suất
Khi đó:
P cos
UI
3 Tính hệ số cơng suất mạch điện.
+) Mạch có điện trở:
R
cos cos
Z
+) Mạch có tụ điện có cuộn dây cảm: cos 0 (Mạch không tiêu thụ công suất)
+) Mạch R - L gồm điện trở cuộn cảm: 2L 2
R R
cos
R Z R (L )
+) Mạch R – C gồm điện trở tụ điện:
2
2 C
2
R R
cos
1
R Z R
C
(2)+) Với mạch tổng quát R-L-C nối tiếp ta có: R
2
L C
U R R
cos
U Z R (Z Z )
Cơng suất trung bình tiêu thụ mạch điện xoay chiều
bất kỳ tính bời:
2
U R U
P UI cos U R RI
Z Z Z
R
RI.I U I
Vậy, Công suất tiêu thụ mạch điện có R,L,C mắc nối tiếp cơng suất tỏa nhiệt R
Ví dụ minh họa: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có L 1/ (H). Biểu thức điện áp dòng điện
trong mạch
u 120 cos(100 t / 6)V
i 2 cos(100 t / 3) A
a) Tính giá trị điện trở R
b) Tính cơng suất tiêu thụ mạch điện c) Tính điện mà mạch tiêu thụ HD giải:
a) Tổng trở độ lệch pha u, i mạch
2 2
L C L C
R (Z Z ) 60
Z 60
Z Z
tan
6 6 R
Giải hệ ta R 30 3
b) Công suất tiêu thụ đoạn mạch
P UI.cos 120.2.cos 120
W.
c) Điện tiêu thụ (hay 3600s) W P.t 120 3.3600 432 3 kJ II VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: [Trích đề thi THPT QG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R tụ điện mắc nối tiếp dung kháng tụ điện ZC Hệ số công suất mạch là:
A
2 C
R Z
R
B
2 C
R
R R Z
C 2C
R
R Z D
2 C
R Z
R
(3)Hệ số công suất 2C
R R
cos
Z R Z
.Chọn C.
Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở Biết điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 100V Hệ số công suất đoạn mạch
A 0,8. B 0,7. C D 0,5.
Lời giải
Hệ số công suất đoạn mạch
R
U 100
cos 0,5
U 200
Chọn D.
Ví dụ 3: [Trích đề thi Cao Đẳng năm 2008] Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R, cuộn dây có điện trở r hệ số tự cảm L mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện
u U sin t(V) dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng I Biết cảm kháng dung kháng trong
mạch khác Công suất tiêu thụ đoạn mạch là:
A
U
R r . B (r R) I C I R.2
D UI
Lời giải
Ta có:
2
2
U R r U
P UI.cos U R r R r I
Z Z Z
Chọn B.
Ví dụ 4: [Trích đề thi Đại học năm 2015] Đặt điện áp u 200 cos100 t(V) vào hai đầu điện trở 100 Công suất tiêu thụ điện trở
A 800W. B 200W. C 300W. D 400W.
Lời giải
Ta có cơng suất tiêu thụ mạch có điện trở R
2
U
P 400W
R
Chọn D.
Ví dụ 5: [Trích đề thi Đại học năm 2008] Đặt hiệu điện u 100 sin100 t(V) vào hai đầu đoạn
mạch RLC không phân nhánh với C, R có độ lớn khơng đổi
1 L (H)
Khi hiệu điện hiệu dụng ở
hai đầu phần tử R,L C có độ lớn Công suất tiêu thụ đoạn mạch là:
A 100W. B 200W. C 250W. D 350W.
Lời giải
Theo giả thiết tốn ta có: R Z L ZC UR UL U C Trong đó: ZL 100, mặt khác
2
R L C R R
(4)Do I 1A P UIcos 100.1.cos 100W. Chọn A.
Ví dụ 6: Dịng điện có dạng i cos(100 t)(A) chạy qua cuộn dây có điện trở 10 hệ số tự cảm L Công suất tiêu thụ cuộn dây là:
A 10W. B 9W. C 7W. D 5W.
Lời giải
Ta có:
2 I0
P RI R 10W
2
Chọn A.
Ví dụ 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh hiệTa cu điện u 220 cos t (V)
2
cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức
i 2 cos t (A)
Công suất tiêu thụ đoạn mạch là:
A 440W. B 220 2W C 440 2W D 200W.
Lời giải
Ta có: u i 4
Do
P UI cos 220.2.cos 220 2W
Chọn B.
Ví dụ 8: [Trích đề thi Đại học năm 2013] Đặt điện áp
u U cos 100 t (V) 12
vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở cuộn cảm tụ điện cường độ dịng điện qua mạch
0
u I cos 100 t (A) 12
Hệ số công suất đoạn mạch bằng:
A 0,50. B 0,87. C 1,00. D 0,71.
Lời giải
Ta có độ lệch pha u /i
hệ số công suất đoạn mạch
3
cos cos 0,87
6
Chọn B.
Ví dụ 9: Đặt điện áp
u 200cos t (V)
vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm và
tụ điện mắc nối tiếp dịng điện qua mạch
i cos t (A)
Công suất tiêu thụ đoạn mạch là:
(5)Lời giải
Ta có: u i 6
Do
P UI cos 100 2.cos 100 3W
Chọn A
Ví dụ 10: [Trích đề thi Đại học năm 2012] Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A hệ số công suất động 0,8 Biết cơng suất hao phí động 11 W Hiệu suất động (tỉ số công suất hữu ích cơng suất tiêu thụ tồn phần) là:
A 80%. B 90%. C 92,5%. D 87,5%.
Lời giải
Ta có cơng suất tồn phần: P UI cos 220.0,5.0,8 88W.
Hiệu suất động là:
h/i
P 88 11
H 87,5%
P 88
Chọn D.
Ví dụ 11: Đặt điện áp u 100 cos t(V), có thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở
200 , cuộn cảm có độ tự cảm 3625 Hvà tụ điện có điện dung
10 F
mắc nối tiếp Công suất tiêu thụ
của đoạn mạch 50W Giá trị
A 150rad/s B 50rad/s C 100rad/s D 120rad/s
Lời giải
Ta có:
2
2 2
L C
2
L C
U RU
P RI R (Z Z ) R
R (Z Z ) P
Do L C
1
Z Z 120
LC
rad/s Chọn D.
Ví dụ 12: [Trích đề thi thử Chuyên Đại học Vinh 2017] Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có R 50 Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện xoay chiều u 100 cos t(V). Khi điện áp tức thời hai tụ điện áp tức thời hai đầu mạch lệch pha góc / Công suất tiêu thụ mạch là:
A 50W. B 100W. C 50 3W D 100 3W
Lời giải
Ta có: điện áp tức thời hai tụ điện áp tức thời hai đầu mạch lệch pha góc / suy
ra u /i
Khi cơng suất tiêu thụ mạch là:
2
U
P cos 50W
R
(6)Ví dụ 13: [Trích đề thi Đại học năm 2010] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện, hai đầu biến trở hệ số công suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 lần lượt U , UC1 R1và cos1; biến trở có giá trị R2thì giá trị tương ứng nói U , UC2 R2và cos1;
Biết UC1 2U , UC2 R2 2U R1 Giá trị cos1 cos1là:
A
1
cos ,cos
3
B
1
cos , cos
5
C
1
cos ,cos
5
D
1
cos ,cos
2 2
Lời giải
Ta có: 1 2 1 1
2 2 2 2 2
C R C R C R C R
1
U U U U U U 4U U 3U
4
1
1 R C
U 1
U
Do
1
1 R
1 2 2 2 2
R C
U 1 1
cos
5
U U
Mặt khác
2
2 2 2
1
R R R
2 2 2 2 2
C R C
C
U 2U U 2 2
2 cos
1
U U U U
2
Chọn C.
Ví dụ 14: [Trích đề thi Đại học năm 2012] Đặt điện áp u 400 cos(100 t)V vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 50 mắc nối tiếp với đoạn mạch X Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch 2A
Biết thời điểm t điện áp tức thời hai đầu mạch 400 V, thời điểm
1
t s
400
cường độ dòng điện qua mạch giảm Tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch X?
A 100W B 120W. C 200W. D 400W.
Lời giải
Tại thời điểm t ta có: u 400V u i (với u/i ).
Sau i
1
t s 100
400 400
Do cơng suất mạch X là:
2
x R
P P P UI cos RI 200 2.2.cos 50.2 200W
4
Chọn C
(7)hai đầu MB cường độ dòng điện đoạn mạch lệch pha 12
so với điện áp hai đầu đoạn mạch Hệ số công suất đoạn mạch MB là:
A
2 B 0,26. C 0,50. D
Lời giải
Vẽ giãn đồ vecto hình vẽ bên Ta có: C RL
U U nên tam giác OAB cân A.
Theo giả thiết ta có:
HOB 15
12
(Chú ý: Rõ ràng B nằm trục OI vì L
AB OA U ).
Suy HOB 80 0150 750 AOB Do đó: AOH 75 0150 600
0 RL
cos cos 60 0,5
Chọn C.
Ví dụ 16: Cho đoạn mạch RLC, đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều u U cos100 t(V). Khi giá trị hiệu dụng U 100V, cường độ dịng điện mạch trễ pha điện áp / 3và công suất toả nhiệt đoạn mạch 50W Khi điện áp hiệu dụng U 100 3V, để cường độ dòng điện hiệu dụng khơng đổi cần ghép nối tiếp với đoạn mạch điện trở R0 có giá trị:
A 73, 2 B 50. C 100. D 200
Lời giải
Ta có:
P
P UI cos I 1A
U cos
.
Tổng trở mạch là:
2
L C
U
Z R (Z Z ) 100
I
L C
L C
L C
R 50
Z Z
tan Z Z R
R Z Z 50
Khi mắc thêm điện trở R0
U '
I ' I 1A Z' 100
I '
2
0 L C
(R R ) (Z Z ) 100 R 100
Chọn C
(8)Đoạn mạch AM gồm điện trở R140mắc nối tiếp với tụ điện có điện dụng
3
10
C F,
4
đoạn mạch
MB gồm điện trở R2mắc nối tiếp với cuộn cảm Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM MB là:
AM
7
u 50 cos 100 t (V)
12
uMB 150cos100 t(V). Hệ số công suất đoạn mạch AB là
A 0,86. B 0,84. C 0,95. D 0,71.
Lời giải
Ta có:
C
AM AM uAM i i
Z
tan
R 12
Ta học cách tổng hợp hai dao động CASIO.
Ta có: AB AM MB
7
u u u 50 150 148,36 0, 4784
12
Do u/i 0, 4784 0,569 cos 0,84
Chọn B
Ví dụ 18: [Trích đề thi thử Chuyên Đại học Vinh 2017] Đặt điện áp u U cos( t) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ Điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha / so với cường độ dòng điện đoạn mạch, điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha
/
so với cường độ dòng điện đoạn mạch Tổng trở đoạn mạch
AB AM 200 100 3 Hệ số công suất đoạn mạch X là:
A / B 1/2 C / D 0.
Lời giải
Ta có:
AB
AB
x
AM AM
R cos
R 100
6 200
R 50
R R 50 3
cos
3 100
Ta có: uAM sớm pha uAB góc / Mặt khác ZAB ZAMZXZX ZABZ AM
Suy
2 2 X
x AB AM AB AM x
X
R
Z Z Z 2Z Z cos 100 cos
6 Z
Chọn A
Ví dụ 19: [Trích đề thi THPT QG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ bên dịng điện qua mạch có cường độ
(9)và hai đầu NB 30V, 30V 100V Công suất tiêu thụ đoạn mạch AB là:
A 200W B 110W C 220W D 100W
Lời giải
Theo giả thiết tốn ta có hệ:
2 2
r L
r L
2 2
2 2
r r
r L
90 3U 10U
100 (30 U ) (U 100)
30 U (9 0,3U )
30 U U
.
Giải phương trình dùng SHIFT-CALC ta được: Ur 25V P UR rI 110W. Chọn B,
Ví dụ 20: [Trích đề thi thử Chuyên KHTN 2017] Nếu người ta đặt điện áp xoay chiều có biểu thức
u U cos t(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện điện trở mắc nối tiếp cơng suất tiêu
thụ mạch P P hệ số công suất 0,5 Nếu người ta đặt điện áp xoay chiều khác có biểu thức
u U cos t(V) vào hai đầu đoạn mạch cơng suất tiêu thụ mạch P P 2 Hệ thức liên
hệ P1 P2.
A
P
P
2
B P1 3P C P13P2 D 3P1 P
Lời giải
Công suất tiêu thụ mạch lúc đầu
2
1 2
C
1 2 2
C
RU P
R Z
R
cos 0,5
R Z
Chuẩn hóa
2
C
U
R Z P
4
Khi
2
C
C 2
C
Z U R U
' Z ' P 2P
R Z'
3
Chọn A.
BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1: Một đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện Biết hệ số công suất của đoạn mạch 0,5 Tỉ số dung kháng điện trở R
A B C
1
2 . D
1 3.
Câu 2: Một điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở Giữ nguyên giá trị hiệu dụng, thay đổi tần số điện áp Công suất toả nhiệt điện trở
A tỉ lệ thuận với bình phương tần số. B tỉ lệ thuận với tần số.
(10)Câu 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với cảm kháng lớn dung kháng Điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng tần số không đổi Nếu cho C giảm cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A tăng đến giá trị cực đại lại giảm. B giảm.
C không thay đổi. D tăng.
Câu 4: Một đoạn mạch gồm điện trở R 50 và cuộn cảm có độ tự cảm
1
L (H)
2
mắc nối
tiếp Mắc đoạn mạch vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 2Vvà tần số 50Hz Tổng trở công suất tiêu thụ mạch cho
A Z = 100, P = 100W B Z = 100, P = 200W
C Z = 50 , P = 100W D Z = 50 , P = 200W
Câu 5: Cho đoạn mạch có điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử 40V, 80V, 50V Hệ số công suất đoạn mạch
A 0,8. B 0,6. C 0,25. D 0,71.
Câu 6: Đoạn mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây Ud dòng điện / Gọi điện áp hai đầu tụ điện UC , ta có UC 3Ud Hệ số công suất mạch điện
A
2 cos
2
B cos 0,5 C
3 cos
2
D
1 cos
4
Câu 7: Đoạn mạch điện sau có hệ số cơng 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 8: Đoạn mạch điện sau có hệ số cơng suất nhỏ nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2
B Điện trở R nối tiếp với tụ điện L. C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C. D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C.
Câu 9: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dòng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch
A khơng thay đổi B tăng C giảm D 1.
(11)A I0= 0,22 A. B I0= 0,32 A. C I0= 7,07 A. D I0= 10,0 A.
Câu 11: Khi xảy tượng cộng hưởng mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp biểu thức sau sai?
A cos 1 B ZL ZC C UL UR D U U R
Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Công suất toả nhiệt điện trở
A tỉ lệ với U. B tỉ lệ với L. C tỉ lệ với R. D phụ thuộc f.
Câu 13: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R 100 , cuộn dây cảm có cảm kháng 100,
tụ điện có điện dung
4
10
C (F)
mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều
u 200 cos(100 t) V Công suất tiêu thụ lượng đoạn mạch là:
A P = 200 W. B P = 400 W. C P = 100 W. D P = 50 W.
Câu 14: Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh, gồm: R 100 3 , tụ điện có điện dung C 31,8( F), mắc vào điện áp xoay chiều u 100 cos(100 t) V Công suất tiêu thụ lương điện
của đoạn mạch
A P = 43,0 W. B P = 57,67 W. C P = 12,357 W. D P = 100 W.
Câu 15: Cho đoạn mạch RC có R 15 Khi cho dòng điện xoay chiều i I cos(100 t) A qua mạch thì
điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AB AB C R
4
U 50V, U U
3
Công suất mạch điện là:
A 60W B 80W. C 100W. D 120W.
Câu 16: Cho mạch xoay chiều R, L, C khơng phân nhánh có
RL C
R 50 , U U 100 2V, U 200V. Công suất tiêu thụ mạch là:
A P 100 2W. B P 200 2W. C 200W. D 100W.
Câu 17: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiềuu U cos( t) V. Ký hiệu U , U , UR L Ctương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu UR 0,5UL UC hệ số cơng suất mạch là
A
1
3 B
3
2 C
1
2 . D
(12)Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiềuu U cos( t) V. Ký hiệu U , U , UR L Ctương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm
thuần) L tụ điện C Khi R L C
2
U 2U U
3 hệ số cơng suất mạch là
A
1
3 B
3
2 C
1
2 . D
1 2
Câu 19: Giữa hai đầu điện trở có điện áp chiều U cơng suất tỏa nhiệt P, có điện áp xoay chiều biên độ 2U cơng suất tỏa nhiệt P’ So sánh P với P’ ta thấy
A P = P’. B P’ = P/2. C P’ = 2P. D P’ = 4P.
Câu 20: Cho mạch R, L, C với R Z L ZC , mạch có cơng suất P1 Tăng R lên lần, ZL ZCthì
mạch có cơng suất P2 So sánh P1 với P2 ta thấy
A.
P P
B
P 2P C P2 0,5P 1 D P2 2P 1
Câu 21: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có
4
10
R 50 ,C (F)
Biết tần số
dịng điện 50Hz, để hệ số cơng suất đoạn mạch điện
3
2 hệ số tự cảm cuộn dây có giá trị
bằng bao nhiêu, biết mạch có tính cảm kháng?
A
1 L (H)
B
1
L (H)
2
C
2 L (H)
D
3
L (H)
2
Câu 22: Đặt điện áp u 100 cos(100 t)(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh với C, R
có độ lớn khơng đổi
2 L (H)
Khi điện áp hiệu dụng hai đầu phần từ R, L, C có độ lớn như
nhau Công suất tiêu thụ đoạn mạch
A 50W B 100W C 200W D 350W
Câu 23: Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R1mắc nối tiếp với đoạn mạch R C2 , điện áp hiệu dụng hai đầu R1và hai đầu đoạn mạch R C2 có giá trị, lệch pha / Nếu mắc nối tiếp thêm cuộn dây cảm cos 1 công suất tiêu thụ 200 W Nếu khơng có cuộn dây cơng suất tiêu thụ mạch bao nhiêu?
(13)Câu 24: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần
R 100 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L (H)
Đoạn MB tụ điện có điện dung C Biểu thức
điện áp đoạn mạch AM MB AM
u 100 cos 100 t V
4
và
MB
u 200cos 100 t V
2
Hệ số công suất đoạn mạch AB
A
2 B
3
2 C 0,5. D 0,75.
Câu 25: Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp MB Đoạn mạch AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB có cuộn cảm có độ tự cảm L điện trở r Đặt vào AB
một điện áp xoay chiều u U cos( t)V. Biết AM MB
L
R r ; U 2U
C
Hệ số cơng suất đoạn mạch có giá trị
A
3
2 B
2
2 C
3
5 D
4
Câu 26: Đặt điện áp xoay chiềuu U cos( t)V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Khi nối tắt tụ C điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R tăng lần dòng điện hai trường hợp vuông pha Hệ số công suất đoạn mạch lúc sau
A
2 B
2
2 C
1
5 D
2
Câu 27: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây tụ điện mắc nối tiếp với
điện áp
u 100 cos 100 t V
Điện áp hai đầu cuộn dây hai tụ có giá trị là 100V 200V Biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây là:
A d
u 100 cos 100 t V
2
B ud 200cos 100 t V
4
C d
3 u 200 cos 100 t V
4
D d
3 u 100 cos 100 t V
4
(14)Điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha/ 3so với điện áp hai đầu điện trở R vàU1U R Gọi công suất mạch P Kết luận sau sai?
A.
2
U
P
2R
B U 3U R C
3
cos
2
D ZL 3R
Câu 29: Cho mạch điện RLC Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng
2 L
u U cos( t)V; R
C
Cho biết điện áp hiệu dụng RL RC
1
U U
2
Hệ số cơng suất đoạn mạch có giá trị
A
13
4 B
2
13 C
3
13 D
3 13
Câu 30: Một mạch điện xoay chiều gồm AM nối tiếp MB Biết AM gồm điện trở thuầnR ,1 tụ điệnC ,1 cuộn dây cảm L1mắc nối tiếp Đoạn MB có hộp X, biết hộp X có phần tử điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50Hz giá trị hiệu dụng 200V thấy dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng 3A BiếtR1 50 và nếu
ở thời điểm t (s), vàuAB 200Vđang tăng thời điểm
1
t s
300
dịng điệni 3Avà giảm.
Cơng suất đoạn mạch MB
A 300W B 120W C 200W D 150W
Câu 31: Đặt điện áp xoay chiềuu U cos t(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Khi nối tắt tụ C điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R tăng lần dịng điện hai trường hợp vng pha Hệ số công suất đoạn mạch lúc trước
A
2
5 B
2
3 C
1
5 D
1
Câu 32: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở
thuầnR1 50 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung
4
2.10
C F,
đoạn mạch MB gồm điện trở
thuầnR2mắc với cuộn cảm Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số
khơng đổi điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AM MB làuAM 80cos(100 t)V
MB
u 100cos 100 t V
2
(15)A 0,84. B 0,96. C 0,86. D 0,99.
Câu 33: Một mạch điện xoay chiều gồm AM nối tiếp MB Biết AM gồm điện trở thuầnR ,1 tụ điệnC ,1 cuộn dây cảmL1 mắc nối tiếp Đoạn MB có hộp X, biết hộp X có phần tử điện trở thuần, cuộn cảm, tụ điện mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch AB có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng 200 V thấy dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng 2A BiếtR1 20 nếu
ở thời điểm t(s), uAB 200 2Vthì thời điểm
1
t s
600
dòng điện i = giảm Công suất của
đoạn mạch MB
A 266,4 W. B 120 W. C 320 W. D 400 W.
LỜI GIẢI BÀI TẬP TỰ LUYỆN
Câu 1:
2 2 C
C 2
C
Z R
cos 0,5 4R R Z
R
R Z
Chọn B.
Câu 2: Mạch có
2
2 U
R P I R : P
R
không phụ thuộc vào tần số điện áp Chọn D.
Câu 3:
2
max
2
L C
U R
P P
R (Z Z )
khi L C o
o
1
Z Z L C
C L
Mạch có L C o o
1
Z Z L C C
C L
Giảm C P tăng đến cực đại tạiC C 0 lại giảm Chọn A
Câu 4:
2 2
L L
1
Z L.2 f 50 50 ; Z R Z 50 50 50
2
2
2
2
100 U
P I R R 50 200W
Z 50 2
Chọn D.
Câu 5:
R
2 2 2
L C R L C
U
R 40
cos 0,8
R (Z Z ) U (U U ) 40 (80 50)
Chọn A.
Câu 6: Cuộn dây chứa điện trở r
d
r d
d
d
L d
U
U U cos
3
/
U
U U sin
3
(16)d r
2 2 2
L C r L C d d
d
U / U
r
cos 0,5
r (Z Z ) U (U U ) U U 3
U
2
Chọn B.
Câu 7: Hệ số công suất
R cos
Z
Hệ số công suất max mạch chứa điện trở Chọn A.
Câu 8: Hệ số công suất
R cos
Z
Hệ số công suất mạch chứa điện trở Chọn D.
Câu 9: Mạch có tính cảm khángZL ZC
Khi tăng tần số dịng điện xoay chiều thìZLtăng vàZCgiảm, lúc tổng trở Z tăng
Hệ số công suất
R cos
Z
giảm Chọn C.
Câu 10:
2 Q
Q Pt I Rt I 2A
Rt
Cường độ dòng điện cực đại mạch Io 2I 10A. Chọn D.
Câu 11: Khi mạch xảy cộng hưởngcos 1, ZL Z , U UC R Biểu thức saiUL U R Chọn C.
Câu 12: Công suất tỏa nhiệt
2
2
L C
U R P I R
R (Z Z )
Vì U, R khơng đổi P phụ thuộc vàoZLvàZC P phụ thuộc vào f Chọn D.
Câu 13: Tổng trở mạch
2
2 2
L C
U R
Z R (Z Z ) 100 P I R 200W
Z
Chọn A.
Câu 14: Ta có
2 C
Z R Z 200
Công suất tiêu thụ mạch
2
2
U R
P I R 43W
Z
Chọn A.
Câu 15: Ta có
2 2 R
AB R C R R R
U 16
U U U 50 U U U 30V I 2A
9 R
Công suất mạch điện P I R 60W. Chọn A.
Câu 16: Ta có
2
2 2 2 2
2
RL L R
R R
2 2
AB R L C
U U U
100 U 100 U 200
U U (U U )
(17)R R
U
U 100V I 2A
R
Công suất mạch làP I R 100 2W. Chọn A.
Câu 17: Chọn
R
L C R 2 2 2 2
R L C
U 0,5
U U U 0,5 cos
2
U (U U ) 0,5 (1 0.5)
Chọn C.
Câu 18: Chọn
C
R
R 2 2
R L C
L
2 U
U
3
U cos
2
U (U U )
3 U
Chọn B.
Câu 19: Khi có điện áp chiều qua điện trở P I R2
Khi điện áp xoay chiều có biên độ
2
2U
2U I ' 2I P ' I' R 4P
R
Chọn D.
Câu 20: Khi chưa tăng
2
1
U
R P I R
R
Khi tăng R lên hai lần
2
2
2
U U
P P 0,5P
R 2R
Chọn C.
Câu 21: Ta có C
1
Z 100
C
Do
3 1
cos tan
2 cos
Do mạch có tính cảm kháng nên
L C
L C L C
Z Z
0 Z Z 50 Z 50 Z 150
R Suy L Z L
Chọn D.
Câu 22: Ta có
2
R L C R L C
U U (U U ) U , U U 0 cos 1
Lại có:UL UR 100V Z I L I L I 0,5A Do đóP UI cos 50W.Chọn A.
Câu 23: Khicos 1 xảy cộng hưởng điện nên
2 U P 200 R R
Mặt khác
2 2 2
C
C R R C C 2
2
Z
tan Z R 3, U U R Z R 4R R 2R R
R Do 2 2 U U
P 200 600
3R R
(18)
2
1 2 2 2 2 2
1 C 2
U U
P R R R R
R R Z R R R R
2
1
U U 600
150W
2R 4R
Chọn C.
Câu 24: Trong đoạn AM cường độ dòng điện trễ pha uAM một gócvới L
i AM
Z
tan rad
R 4
Mặt khác: AB AM MB u i
2
u u u 100 cos 100 t V cos cos( ) cos
4
Chọn A.
Câu 25: Ta có
2 L C
L C
Z Z L
R r R r Z Z
C R r
Điện áp hai đầu đoạn mạch AM vuông pha với điện áp hai đầu MB ChọnUMB 1 UAM 2
Dựa vào giãn đồ vector 2R 2MB 2AM R r
1 1
U U
U U U
2 2
L MB R C AM R
5
U U U U U U
5
R r
2
R r L C
U U
cos
5
U U U U
Chọn D.
Câu 26: Khi nối tụ C điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R tăng lần
1
2
R 1 1 1
R 2
U 1 I R 1 I 1 cos 1
(1)
U I R I cos
Dòng điện hai trường hợp vuông pha
2
1
cos cos 1(2)
Từ (1) (2)
2
cos
5
Chọn D.
Câu 27: Ta có
2 2
d r L r L r
2 2
L
r L C r L
U U U 100 U U U 50 3V
U 50V
U U (U U ) 100 U (U 200)
Vì UC ULnên cường độ dịng điện sớm pha hiệu điện hai đầu mạch góc với
L C
i U r
U U
tan rad rad
U 12
(19)Trong cuộn dây chứa L r nên cường độ dòng điện mạch trễ pha so với hiệu điện hai đầu cuộn
dây góc với 2và
L
2 d i
r
U 50
tan rad rad
U 50
Biểu thức điện áp hai đầu cuộn dây d
3 u 100 cos 100 t V
4
Chọn D.
Câu 28: Điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha/ so với điện áp hai đầu điện trở R nên cuộn dây có điện
trở Khi
L
L
Z
tan r Z ,
3 r
doU1 UR r2 Z2L R
Khi
2
2 L
L
2Z R U U
R 2r Z (R r) Z R P R
2 Z 2R
3
R
R r
U U 3;cos
Z
và L
R
Z
2
Chọn D.
Câu 29: Ta có
2
L C
L
R R Z Z
C
Lại có
2 2 2 2 2
RL RC L C C C L C C L
1
U U R Z (R Z ) 3R Z 4Z 3Z Z Z 4Z
2
C L C L C L 2 2 2 2
2
L C L
R R R
(Z 4Z )(Z Z ) Z 4Z cos
9
R (Z Z ) R 9Z R R
4
Do
2
cos
13
Chọn B
Cách 2: Ta có:
2
L C
L
R R Z Z
C
nên tam giác OAB
vuông O Chọn URC 2 URL 1 AB
Suy R L C
2
U ; U ; U
3 3
R
2
R L C
U
cos
13
U (U U )
chọn B
Câu 30: Giả sử điện áp đặt vào hai đầu mạch u 200 cos( t)(V).
Khi cường độ dịng điện là:i 2 cos(100 t ) (với góc lệch u i)
Ở thời điểm
AB
u i
u 200(V)
t(s) :
u 4
(20)Do thời điểm
1
t s
300
dòng điện i 3và giảm nên i t 300
:
Khi đó;
1
100
300 4
Do
2
MB
P UI cos I R 200 3.cos 3.50 150W
6
Chọn D.
Câu 31: Ban đầu
1
U
cos ,
U
khi nối tắt tụ
2
U
cos
U
Trong 2
Vì R2 R1 2 1 1
U 2U U 2U cos 2cos cos sin 2cos tan
2
Suy
2
2
1
cos
1 tan
Chọn C.
Cách 2: Theo giả thiết OK=2OH. Ta cóKOA HBOHB OK
Do
HB OK 1
tan cos
OH OH
Chọn C.
Câu 32: Ta có AM MB C C R1
1
U 40 2, U 50 2, Z 50 R U U 40(V)
C
Do uMBlệch 4
so với i chậm pha2
so với uMBsuy uMB
Khi
2 L L
R Z U U 50
Do AM
U và UMBvuông pha nênUAB UAM2 UMB2 10 82
Do
90
cos 0,99
10 82
Chọn D.
Cách 2: AM/i i 4;uAB 80 100 20 41 0,896
Suy AB/i 0,896 cos 0,99
Chọn D.
Câu 33: Giả sử điện áp đặt vào hai đầu mạch u 200 cos( t)(V).
Khi cường độ dòng điện là:i 2 cos(100 t ) (với là góc lệch u i)
(21)Do thời điểm
1
t s
600
dòng điện i=0 giảm nên i t 600
:
Khi đó;
1
100
600
Do
2
MB
P UI cos I R 200.2.cos 4.20 120W
3
Chọn B.
Tr n b tài li u gi ng d y đ y đ môn V t Lý kh i năm 2020 fle word
ọ
ộ
ệ
ả
ạ
ầ
ủ
ậ
ố
SIÊU KHUY N MÃI
Ế
STT Tên tài liệu Giá gốc
trên web Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 10 năm 2020 - Bùi Xuân Dương [File Word] 699k
2 Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 11 năm 2020 - Bùi Xuân Dương [File Word] 699k Chuyên đề Vật Lý đầy đủ lớp 12 năm 2020 - Đặng Việt Hùng [File Word] 1699k
4 Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 10 - Chu Văn Biên [File
Word] 499k
5 Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 11 - Chu Văn Biên [File
Word] 499k
6 Bộ đề kiểm tra theo chuyên đề môn Vật Lý lớp 12 - Chu Văn Biên [File
Word] 499k
7 Giáo án theo phương pháp năm 2020 môn Vật Lý lớp 10 [File Word] 399k
8 Giáo án theo phương pháp năm 2020 môn Vật Lý lớp 11 [File Word] 399k
9 Giáo án theo phương pháp năm 2020 môn Vật Lý lớp 12 [File Word] 399k
10 TẤT CẢ SẢN PHẨM