2 các mạch điện xoay chiều

Giải toán Vật Lý 12 CHUYÊN ĐỀ CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU A TÓM TẮT LÝ THUYẾT Khi đặt điện áp xoay chiều u = U cos (t + u ) vào hai đầu đoạn mạch chứa phần tử X , mạch xuất dòng điện xoay chiều i = I cos (t + i ) Tùy theo tính chất điện X mà điện áp u dịng điện i qua có mối liên hệ định Ở chủ đề này, ta khảo sát trường hợp đơn giản X ba phần tử: điện trở R , cuộn cảm L tụ điện C Điện trở Cuộn cảm Tụ điện C L R  Chú ý: Trong giải toán vật lý, ta gọi  = u − i độ lệch pha u i Nếu: o   ta nói u sớm pha i o   ta nói u trễ pha i o  = ta nói u pha với i Mạch điện xoay chiều chứa điện trở u, i (u ) u O t (i ) i R Mạch điện chứa điện trở Dạng điện áp dòng điện mạch chứa R Nối hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R vào điện áp xoay chiều u = U cos (t ) Áp dụng định luật Ôm cho đoạn mạch u U iR = = cos (t ) R R U Đặt I = R i = I cos (t )  Chú ý: o dịng điện chạy đoạn mạch ln chứa điện trở pha với điện áp o cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch điện xoay chiều có điện trở có giá trị thương số điện áp hiệu dụng điện trở mạch Mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12 u, i (u ) u O i t (i ) C Mạch điện chứa tụ điện Dạng điện áp dòng điện mạch chứa C Nối hai đầu tụ điện C vào nguồn điện xoay chiều tạo nên điện áp u hai tụ điện u = uC = U cos (t ) = U cos (t ) Điện tích q tụ điệ xác định  Chú ý: o đoạn mạch chứa tụ điện, cường độ dòng điện qua  tụ sớm pha so với điện áp hai đầu tụ điện o cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch chứa tụ điện có giá trị thương số điện áp hiệu dụng hai đầu mạch dung kháng mạch o dung kháng đại lượng đặc trưng cho khả cản trở dòng điện xoay chiều tụ q = CuC = CU cos (t ) → Cường độ dòng điện mạch dq i= = −CU sin (t ) dt dq   hay i = = CU cos  t +  dt 2  U U = Đặt I = U C = , với ZC = (dung kháng) ZC C C   i = I cos  t +  2  Mạch điện xoay chiều chứa cuộn cảm u, i (u ) (i ) u t O i L Mạch điện chứa cuộn cảm Dạng điện áp dịng điện mạch chứa L Khi có dòng điện i chạy qua chạy qua cuộn cảm i = I cos (t ) dòng điện biến thiên, làm xuất hiện tượng tự cảm Lúc Hiệu điện hai đầu cuộn cảm xác định di u = L = − LI sin (t ) dt   hay u =  LI cos  t +  2  Đặt u =  LI = Z L I , với Z L = L (cảm kháng)  Chú ý: o đoạn mạch chứa cuộn cảm thuần, cường độ dòng điện  trễ pha so với điện áp o cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch chứa cuộn cảm có giá trị thương số điện áp hiệu dụng hai đầu mạch cảm Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12   u = U cos  t +  2  o kháng mạch cảm kháng đại lượng đặc trưng cho khả cản trở dòng điện xoay chiều cuộn cảm B CÁC DẠNG BÀI TẬP ĐIỂN HÌNH Dạng 1: Xác định dung kháng, cảm kháng Viết phương trình dịng điện, điện áp cho đoạn chứa phần tử  Phương pháp giải: Xác định cảm kháng, dung kháng Cảm kháng Z L = L = L2 f Độ lệch pha u i loại đoạn mạch Điện trở R  =0 Cuộn cảm Dung kháng 1 ZC = = C C 2 f L  =+ Tụ điện C  =−    Ví dụ minh họa:  Ví dụ 1: (Minh họa lần – 2017) Đặt điện áp u = U cos (100 t ) ( t tính s) vào hai đầu tụ điện có điện dung 10−4  F Dung kháng tụ điện A 150 Ω B 200 Ω  Hướng dẫn: Chọn D Ta có: 1 o ZC = = = 100 Ω −4 C  10    (100 )    C 50 Ω D 100 Ω  Ví dụ 2: (Minh họa lần – 2017) Cho dịng điện có cường độ i = cos (100 t ) ( i tính A, t tính s) chạy qua cuộn cảm có độ tự cảm A 200 V B 220 V  Hướng dẫn: Chọn C Ta có:  0,  o Z L = L =   (100 ) = 40 Ω    o U L = IZ L = ( ) ( 40 ) = 200 V 0,  H Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm C 200 V D 220 V Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải tốn Vật Lý 12  Ví dụ 3: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện điện áp u = 200 cos (100 t ) V Biết điện dung tụ C = 10−4   F Cường độ dòng điện mạch có phương trình    A i = 2 cos 100 t +  A B i = 2 cos 100 t −  A 2 2       C i = cos 100 t −  A D i = cos 100 t +  A 2 2    Hướng dẫn: Chọn D Ta có:    = = 100 Ω → i = cos 100 t +  A o ZC = −4 C 10 (100 ) 2  ( )  Ví dụ 4: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch X (chỉ chứa phần tử R L C ) điện áp xoay chiều u = 200 cos (100 t ) V cường độ dịng điện qua mạch có dạng   i = cos 100 t −  A Kết luận sau đúng? 2  A X điện trở, Z X = 100 Ω B X tụ điện, Z X = 100 Ω C X cuộn cảm thuần, Z X = 200 Ω D X cuộn cảm không thuần, Z X = 200 Ω  Hướng dẫn: Chọn C Ta có:  o u sớm pha i góc → X cuộn cảm ( 200 ) = 200 Ω U o ZX = = I0 (1) Dạng 2: Hệ thức độc lập thời gian cho đoạn mạch chứa phần tử  Phương pháp giải: Độ lệch pha u i loại đoạn mạch Điện trở  =0 R Hệ thức độc lập thời gian u i u i hay u = iR = U0 I0 Cuộn cảm L  =+  2  uL   i    +  =1  U 0L   I0  2  u   i  u  hay  L  +   = → I 02 = i +  L  U 02 = u + ( iZ L )  ZL   I0 Z L   I0  Tụ điện C  =−  2  uC   i    +  =1  U 0C   I  2  u   i  u  hay  C  +   = → I 02 = i +  C  U 02 = u + ( iZ C )  I ZC   I   ZC  Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải tốn Vật Lý 12  Ví dụ minh họa:  Ví dụ 1: (Quốc gia – 2011) Đặt điện áp u = U cos (t ) vào hai đầu tụ điện cường độ dịng điện qua có giá trị hiệu dụng I Tại thời điểm t , điện áp hai đầu tụ điện u cường độ dòng điện qua i Hệ thức liên hệ đại lượng u2 i2 u2 i2 u2 i2 u2 i2 A + = B + = C + = D + = U I U I U I U I  Hướng dẫn: Chọn C Ta có: 2  u   i  u2 i2 + = o  → + =    U2 I2 U   I    Ví dụ 2: (BXD – 2019) Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos 100 t +  V vào hai đầu đoạn mạch 3  chứa điện trở R Tại thời điểm t , dịng điện qua mạch có giá trị i = A điện áp hai đầu mạch u = 100 V Biểu thức cường độ dòng điện mạch điện trở   A i = cos 100 t +  A B i = cos 100 t +  A 3 6     C i = cos 100 t +  A D i = 2 cos 100 t −  A 6 6    Hướng dẫn: Chọn A Ta có: u (100 ) = 50 Ω o R= = i ( 2) o i= 200     cos 100 t +  = cos 100 t +  A 50 3 3     Ví dụ 3: (Quốc gia – 2009) Đặt điện áp u = U cos 100 t −  V vào hai đầu tụ điện có điện 3  2.10−4 dung C = F Ở thời điểm điện áp hai đầu tụ điện 150 V cường độ dịng điện mạch  A Biểu thức cường độ dòng điện mạch   A i = cos 100 t +  A B i = 5cos 100 t +  A 6 6     C i = 5cos 100 t −  A D i = cos 100 t −  A 6 6    Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o ZC = 50 Ω o 2  u   i   u   =   +   = → I0 = i +   ZC   I0   U0  150 ( ) +   = A → i = 5cos 100 t +   A 6  50   Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12  BÀI TẬP RÈN LUYỆN  I Chinh phục lý thuyết Câu 1: (Quốc gia – 2016) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có điện trở A cường độ dòng điện mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện mạch trễ pha góc  so với điện áp hai đầu đoạn mạch C cường độ dòng điện mạch phụ thuộc vào tần số điện áp D cường độ dòng điện mạch sớm pha góc  so với điện áp hai đầu đoạn mạch  Hướng dẫn: Chọn A Với đoạn mạch chứa điện trở cường độ dịng điện mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 2: (Minh họa lần – 2017) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số góc  vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện Điện dung tụ điện C Cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch U U A B U C C UC D C C  Hướng dẫn: Chọn C Ta có: U = UC o I= ZC Câu 3: (Minh họa lần – 2017) Đặt điện áp u = U cos ( 2t ) (   ) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L Cảm kháng cuộn cảm lúc A  L B 2 L  Hướng dẫn: Chọn C C 2 L D L Ta có: o Z L = ( 2 ) L Câu 4: (Quốc gia – 2010) Đặt điện áp u = U cos (t ) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dịng điện qua cuộn cảm U  A i = cos  t +  L 2  U  C i = cos  t −  L 2   Hướng dẫn: Chọn C Ta có: U  U    o i = cos  t −  = cos  t −  ZL  L 2   U0   cos  t +  2 L  U0   D i = cos  t −  2 L  B i =  Câu 5: (Quốc gia – 2014) Đặt điện áp u = U cos 100 t +  V vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện 4  cường độ dịng điện mạch i = I cos (100 t +  ) A Giá trị  3  Hướng dẫn: Chọn A Ta có: A B  C − 3 D −  Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12 3 4 Câu 6: (BXD – 2020) Đặt điện áp u = U cos (t ) vào hai đầu tụ điện có điện dung C cường độ dịng điện qua tụ điện   A i = CU cos  t +  B i = CU cos  t +  o =  +  =  2  2 U0 U0     D i = cos  t −  cos  t −  C 2 2 C    Hướng dẫn: Chọn B Ta có:  o i = CU cos  t +  2  Câu 7: (BXD – 2020) Đặt điện áp u = U cos (t ) vào hai đầu điện trở R cường độ dòng điện qua tụ C i = điện U   A i = RU cos  t +  B i = cos  t +  2 R 2   U U  C i = cos (t ) D i = cos  t +  2 R R   Hướng dẫn: Chọn C Ta có: U o i = cos (t ) R Câu 8: (BXD – 2020) Gọi u i điện áp dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm Biết cảm kháng cuộn cảm Z L , điện áp cực đại cường độ dòng điện cực đại mạch U I Hệ thức sau sai? 2  i   u   u  A   +   = B i +   = I 02  ZL   I0   U0  u U C = Z L D = Z L I0 i  Hướng dẫn: Chọn D Ta có: o hệ thức D cho hai đại lượng pha Câu 9: (BXD – 2020) Gọi u i điện áp dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện Đồ thị biễu diễn mối liên hệ u i cho hình vẽ u Phần tử mà đoạn mạch chứa A tụ điện B điện trở C cuộn cảm i D ba phần tử phù hợp  Hướng dẫn: Chọn B Đoạn mạch chứa điện trở Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12 Câu 10: (BXD – 2020) Gọi u i điện áp dòng điện chạy qua đoạn mạch chứa ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện u, i Một phần đồ thị biễu diễn phụ thuộc u i vào thời gian cho hình vẽ Phần tử mà đoạn mạch chứa u i A tụ điện t B điện trở C cuộn cảm D ba phần tử phù hợp  Hướng dẫn: Chọn A Đoạn mạch chứa tụ điện II Bài tập vận dụng Câu 1: (Quốc gia – 2013) Đặt điện áp xoay chiều u = U cos (t ) V vào hai đầu điện trở R = 110 Ω cường độ dịng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng A Giá trị U A 220 V B 220 V C 110 V D 110 V  Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o U = IR = ( ) (110 ) = 220 V Câu 2: (Quốc gia – 2016) Cho dịng điện có cường độ i = cos100 t ( i tính A, t tính s) 250 chạy qua đoạn mạch chứa tụ điện Tụ điện có điện dung μF Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ  điện A 200 V B 250 V  Hướng dẫn: Chọn A Ta có: 1 o ZC = = = 40 Ω −6 C  250.10    (100 )    C 400 V D 220 V o U = IZ C = ( ) ( 40 ) = 200 V Câu 3: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa phần tử X (có thể R L C ) điện áp xoay chiều Một phần đồ thị biểu diễn phụ thuộc u cường độ dòng điện i qua mạch i( A), u (10 V ) +2 cho hình vẽ Kết luận sau đúng? (u ) A X điện trở, Z X = 100 Ω +1 (i ) B X cuộn dây, Z X = 200 Ω t O C X điện trở, Z X = 200 Ω −1 D X tụ điện, Z X = 200 Ω −2  Hướng dẫn: Chọn D Ta có: o U = 200 V, I = A → Z X = 200 Ω o i sớm pha u góc  → X tụ điện Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12 Câu 4: (Quốc gia – 2013) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số f thay đổi vào hai đầu cuộn cảm Khi f = 50 Hz cường độ dịng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng A Khi f = 60 Hz cường độ dịng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng A 3,6 A B 2,5 A C 4,5 A D 2,0 A  Hướng dẫn: Chọn B Ta có : ( 50 ) = 2,5 f U o I= → I = I1 = A ( ) f2 L2 f ( 60 )  Câu 5: (Quốc gia – 2009) Đặt điện áp xoay chiều u = U cos 100 t +  V vào hai đầu cuộn cảm 3  có độ tự cảm L = H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V cường độ dịng 2 điện qua cuộn cảm A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm   A i = cos 100 t −  A B i = cos 100 t +  A 6 6     C i = 2 cos 100 t +  A D i = 2 cos 100 t −  A 6 6    Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o Z L = 50 Ω  100   u  o I = i +   = ( ) +   = A  ZL   50   → i = cos 100 t −  A 2  6  Câu 6: (BXD – 2019) Đặt điện áp xoay chiều u = U cos 100 t +  V vào hai đầu đoạn mạch 3  chứa điện trở R Tại thời điểm t , dịng điện qua mạch có giá trị i = A điện áp hai đầu mạch u = 300 V Đến thời điểm t  = t + s điện áp hai đầu mạch u = 400 V Biểu thức cường độ dòng 200 điện mạch điện trở    A i = cos 100 t +  A B i = 10 cos 100 t −  A 3 3     C i = cos 100 t +  A D i = 10 cos 100 t +  A 6 3    Hướng dẫn: Chọn D Ta có: u ( 300 ) = 100 Ω o R= = i ( 3) o t  t hai thời điểm vuông pha → U = u + u2 = ( 300 ) + ( 4002 ) = 500 V  → i = 10 cos 100 t +  A 3  Câu 7: (Quốc gia – 2017) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100 V vào hai đầu cuộn cảm cường độ dịng điện mạch i = cos (100 t ) A Khi cường độ dịng điện i = A điện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn A 50 V B 50 V  Hướng dẫn: Chọn A C 50 V D 100 V Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 Giải toán Vật Lý 12 Ta có: 2  i   i   u  1 o   +   = → u = U −   =  (100 ) −   = 50 V 2  I0   I0   U0    Câu 7: (BXD – 2019) Đặt điện áp u = U cos 100 t +  V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự 3  cảm L = H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V cường độ dòng điện qua cuộn 2 cảm A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm     A i = cos 100 t +  A B i = cos 100 t −  A 6 6       C i = cos 100 t −  A D i = cos 100 t +  A 6 6    Hướng dẫn: Chọn C Ta có: o Z L = 50 Ω  100  ( ) +   = A 50     i = cos 100 t −  A 6  o o  u  I0 = i +   =  ZL  2 Câu 8: (BXD – 2019) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L = H 2   cường độ dịng điện qua cuộn cảm có biểu thức i = I cos 100 t −  ( t tính s) Tại thời điểm cường 6  độ dịng điện qua cuộn cảm có giá trị 1,5 A điện áp hai đầu cuộn cảm 100 V Điện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức     A u = 125cos 100 t +  V B u = 200 cos 100 t +  V 3 3   2  2    C u = 250 cos 100 t − D u = 100 cos 100 t −  V  V      Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o Z L = 50 Ω o U = u + ( iZ L ) = (100) + (1,5.50) 2 = 125 V   u = 125cos 100 t +  V 3  Câu 9: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch X (chỉ chứa phần tử R L C ) điện áp xoay chiều u = 200 cos ( 2 ft ) ( U không đổi, f thay đổi được) Thay đổi f ta thu đồ thị biểu diễn dòng điện hiệu dụng qua mạch theo tần số cho hình vẽ Kết luận sau đúng? I ( A) A X cuộn cảm thuần, L = H o  B X cuộn cảm thuần, L = H  C X cuộn điện trở thuần, R = 100 Ω • O 50 f ( Hz ) Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 10 Giải toán Vật Lý 12 D X cuộn tụ điện, C = 10−4 F 2  Hướng dẫn: Chọn A Từ đồ thị, ta có: o f tăng I giảm → X cuộn cảm o f = 50 Hz I = A → Z L = 100 Ω → L =  H Câu 10: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều X chứa phần tử ( R L C ) điện áp xoay chiều u mạch có dịng điện i chạy qua Một phần đồ thị biểu diễn phụ thuộc u (V ), i( A) +2 u , i vào thời gian t cho hình vẽ Kết luận (u ) sau đúng? +1 A X điện trở Z X = Ω t O B X tụ điện Z X = Ω (i ) −1 C X cuộn cảm Z X = Ω −2 D X cuộn dây Z X = Ω  Hướng dẫn: Chọn A Ta có: o u i pha → X điện trở ( ) = Ω U o R= = I (1) Câu 11: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm điện áp xoay chiều u = U cos (100 t ) V Biết giá trị điện áp cường độ dòng điện thời điểm t1 u1 = 50 V, i1 = A thời điểm t2 u2 = 50 V; i2 = − A Giá trị U A 50 V  Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o B 100 V C 50 V D 100 V  u   i    +   =1  U0   I0   50 2  2   +  =1  U   I  → U = 100 V  2  50   −   =   +   U   I  Câu 12: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn cảm có độ tự cảm L = điện áp xoay chiều Biết điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có giá trị tức thời 0,3  H A điện áp có giá trị tức thời 60 V dịng điện có giá trị tức thời A Tần số dòng điện A 50 Hz B 100 Hz C 20 Hz D 150 Hz  Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o  u   i    +   = ( u L i vuông pha)  U0   I0  Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 11 Giải toán Vật Lý 12  60 2    +  U   →   60    +    U   ZL = 2 L 6  =1 I  → U = 28800 V I = A → Z L = 60 Ω ( 60 ) = 100 Hz  0,3  2      Câu 13: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm điện áp xoay chiều u = 200 cos (100 t ) V Biết độ tự cảm cuộn dây L = H Tại thời điểm dòng điện qua mạch có cường o f = 2  =1 I   độ i = +1 A tăng điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị A 100 V B 200 V C +50 V  Hướng dẫn: Chọn D Ta có: ( 200 ) = U 1 o Z L = L =   (100 ) = 100 Ω → I = = A Z L (100 )   o u sớm pha i góc D +100 V  3 U0 = ( 200 ) = 100 V → i = +1 A u = + 2 Câu 14: (BXD – 2019) Đồ thị biểu diễn cường độ tức thời dòng điện xoay chiều có cuộn cảm có cảm kháng Z L = 50 Ω hình vẽ Biểu thức điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm i ( A)   50 +1, t +  V A u = 60 cos  3  +0, •   100 t +  V B u = 60sin  O 3 t ( s)    50 t +  V C u = 60 cos  −1, • 6  0, 06 0, 03 50     t +  V D u = 30 cos  3   Hướng dẫn: Chọn B Từ đồ thị, ta có: 50 o T = 12 ( 0, 01) = 0,12 s →  = rad/s I = 1, A I0  i = +  → 0i = + A o t =  igiam  5    50  50 u = 60 cos  t+ t +  V  V hay u = 60sin   3   Câu 15: (BXD – 2019) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc cường độ dòng điện theo thời gian đoạn mạch xoay chiều có tụ điện với ZC = 25 Ω cho hình vẽ Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch i ( A)   A u = 50 cos 100 t +  V +2 • 6  +1   B u = 50 cos 100 t +  V 6  O t ( s) o −1• −2 • Bùi Xuân Dương – 09140,082 02 600 12 Giải toán Vật Lý 12   C u = 50 cos 100 t −  V 3    D u = 50 cos 100 t −  V 3   Hướng dẫn: Chọn B Từ đồ thị, ta có: o T = 0, 02 s →  = 100 rad/s; I = A I0  i = − 2 giảm → 0i = o t =  A igiam    50 t +  V o u = 50 cos  6  Câu 16: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa tụ điện điện áp xoay chiều u với tần số f = 50 Hz Quan sát thay đổi u dòng điện i qua mạch ta thu bảng số liệu hình vẽ t (s) t1 t1 + t1 + 200 200 u(V ) 300 400 u2 i( A) –3 i1 Độ lớn i1 u2 A A 400 V B A 200 V C A 100 V D A 500 V  Hướng dẫn: Chọn A 1 Ta có T = = s Từ bảng số liệu: f 50 ( 300 ) = 100 Ω u o i2 ngược pha u1 → ZC = − = − i2 ( −3) o u1 vuông pha với u3 → U = u12 + u32 = (300) + ( 400) 2 = 500 V → I = U 500 = = A Z C 100 u   i2   300   −3  o i1 =  I −   = 5 −   = A; u2 = U −   =  ( 500 ) −   = 400 V  500   500   U0   I0  Câu 17: (BXD – 2019) Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa phần tử X (có thể R L C ) điện áp xoay chiều Một phần đồ thị biểu diễn phụ thuộc u cường độ dòng điện i qua mạch u (10 V ), i( A) +2 cho hình vẽ Kết luận sau đúng? A X điện trở, Z X = 100 Ω B X cuộn dây thuần, Z X = 50 Ω +1 (i ) C X điện trở, Z X = 50 Ω (u ) D X tụ điện, Z X = 50 Ω O t  Hướng dẫn: Chọn B Ta có: o U = 100 V, I = A → Z X = 50 Ω o u sớm pha i góc  → X cuộn cảm Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 13 Giải toán Vật Lý 12 Câu 16: (BXD – 2019) Một hộp X chứa phần tử điện trở tụ điện cuộn cảm Đặt vào hai đầu hộp X điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi Khi f = 50 Hz điện áp X dịng điện mạch thời điểm t1 có giá trị i1 = A, u1 = 100 V Ở thời điểm t2 có giá trị i2 = A, u2 = 100 V Khi f = 100 Hz cường độ hiệu dụng mạch A Hộp X chứa A điện trở R = 100 Ω C tụ điện có điện dung C = B cuộn cảm có độ tự cảm L = 10−4  D tụ điện có điện dung C = F 100   H F  Hướng dẫn: Chọn B Ta có: u1 u2  → X L C o i1 i2 o  100 2  2   +  =1  U   I  → U = 200 V I = A → Z X = 100 Ω  2  100     =   +   U   I  o f tăng I giảm → Z X tăng → X L =  H Bùi Xuân Dương – 0914 082 600 14 ...Giải toán Vật Lý 12 u, i (u ) u O i t (i ) C Mạch điện chứa tụ điện Dạng điện áp dòng điện mạch chứa C Nối hai đầu tụ điện C vào nguồn điện xoay chiều tạo nên điện áp u hai tụ điện u = uC = U cos... hai đầu tụ điện u cường độ dịng điện qua i Hệ thức liên hệ đại lượng u2 i2 u2 i2 u2 i2 u2 i2 A + = B + = C + = D + = U I U I U I U I  Hướng dẫn: Chọn C Ta có: 2  u   i  u2 i2 + = o ... (Quốc gia – 20 16) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có điện trở A cường độ dòng điện mạch pha với điện áp hai đầu đoạn mạch B cường độ dòng điện mạch trễ pha góc  so với điện áp hai