Bài tập mạch điện xoay chiều luyện thi đại học ( có đáp án)

BÀI TẬP DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1: Cho mạch RLC, C thay đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch 100 6 cos100 ( ) ; R = 100 2 ; Z 200 . L u t V π = Ω = Ω . Xác định C để 200 2( ) C U V= A. 4 4 1 2 10 10 ( ) ; ( ) 2,4 4 C F C F π π − − = = B. 3 3 1 2 10 10 ( ) ; ( ) 4 4,2 C F C F π π − − = = C. 4 4 1 2 10 10 ( ) ; ( ) 6 7 C F C F π π − − = = D. 2 2 1 2 10 10 ( ) ; ( ) 2,4 4 C F C F π π − − = = Câu 2: Cho mạch RLC, C thay đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch 1 400cos100 ( ) ; R = 100 ; ( ).u t V L H π π = Ω = Xác định C để mạch tiêu thụ công suất P = 400W A. 3 10 ( ) 2 C F π − = B. 4 10 ( ) 2 C F π − = C. 3 10 ( ) 4 C F π − = D. 3 10 ( ) 5 C F π − = Câu3: Cho mạch RLC, C thay đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch 2 cos100 ( ) u U t V π = . Khi 4 1 10 ( ) 2 C C F π − = = và 4 2 10 ( )C C F π − = = thì mạch tiêu thụ cùng công suất nhưng các dòng điện i 1 và i 2 lệch pha nhau 3 π . Xác định R nếu biết 1,5 ( )L H π = A. 50 Ω B. 40 2Ω C. 50 3Ω D. 30 3Ω Câu 4: Cho đoạn mạch RLC. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 2 cos ( ).u U t V ω = Giữa hai bản tụ C có bố trí một khóa K. Giữa hai đầu R có mắc một vôn kế. Khóa K đóng vôn kế chỉ giá trị gấp 3 lần khi khóa K ngắt. Xác định hệ số công suất của mạch khi K đóng. Biết dòng điện khi K đóng vuông pha với dòng điện khi K ngắt. A. 1 2 B. 1 3 C. 1 3 D. 3 10 Câu 5: Cho đoạn mạch RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch 200 2 cos100 ( )u t V π = . 2 100 ; L = .R H π = Ω Xác định C để U RC cực đại. A. 4 10 2,4 F π − B. 3 10 2,4 F π − C. 4 10 2 F π − D. 3 10 2 F π − Câu6: Cho đoạn mạch RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch 200 2 cos100 ( )u t V π = . 2 100 ; L = .R H π = Ω Xác định C để U RC = 200V. A. 4 10 1,5 F π − B. 3 10 1,5 F π − C. 4 10 F π − D. 3 10 F π − Câu 7: Cho đoạn mạch RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch 200 2 cos100 ( )u t V π = . 2 100 ; L = .R H π = Ω Xác định C để U RL = 200V. A. 4 10 3 F π − B. 3 10 2 F π − C. 4 10 F π − D. 4 10 4 F π − Câu8: Cho đoạn mạch RLC, điện dung C thay đổi được. Đặt vao hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 2 cos100 ( )u U t V π = . Thay đổi C, ta thấy có hai giá trị của C là 4 4 1 2 10 10 ; 3 6 C C F C C F π π − − = = = = thì điện áp trên hai bản tụ có cùng giá trị. Xác định C = C 0 để U C cực đại. A. 4 10 4 F π − B. 3 10 2 F π − C. 4 10 F π − D. 4 10 2 F π − Câu9: Cho đoạn mạch RLC. Điện áp hai đầu đoạn mạch 150 2 cos100 ( )u t V π = . Khi điện dung tụ điện 3 1 10 16 C C F π − = = thì mạch tiêu thụ công suất cực đại P max = 93,75W. Khi điện dung tụ điện 3 2 10 9 C C F π − = = thi điện áp giữa hai đầu RntC và điện áp giữa hai đầu cuộn dây vuông pha với nhau. Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu RC và hai đầu cuộn dây ứng với giá trị C 2 . A. U RC = 90V ; U d = 120V B. U RC = 100V ; U d = 150V C. U RC = 150V ; U d = 120V D. U RC = 70V ; U d = 90V Câu10: Cho đoạn mạch RLC, tụ C biến đổi được, cuộn dây cảm thuần. Điện áp hai đầu đoạn mạch 78 2 cos100 ( )u t V π = . Khi C thay đổi, ta thấy có hai giá trị 2 4 1 2 10 10 ( ) ; ( ) 28 C C F C C F π π − − = = = = thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R và hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị là 62,4V . Giá trị của R và L là: A. 6,4 50 ; ( )H π Ω B. 0,64 48 ; ( )H π Ω C. 4,6 60 ; ( )H π Ω D. 6,4 30 ; ( )H π Ω Câu 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây nối tiếp với một tụ điện có điện dung là C 1 một điện áp xoay chiều xác định thì dòng điện trong mạch là i 1 và công suất tiêu thụ của mạch là P 1 . Lấy một tụ điện khác C’= 4C 1 mắc song song với tụ điện C 1 thì dòng điện trong mạch là i 2 và công suất tiêu thụ là P 2 . Biết P 1 = 3P 2 và i 1 vuông pha với i 2 . Xác định góc lệch pha 1 2 ; ϕ ϕ giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với i 1 và i 2 . A. 1 1 ; 6 3 π π ϕ ϕ = = − B. 1 1 ; 6 3 π π ϕ ϕ = − = C. 1 1 ; 4 4 π π ϕ ϕ = = − D. 1 1 ; 4 4 π π ϕ ϕ = − = Câu12: Cho mạch điện RLC, C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 2 cos ( ).u U t V ω = Khi 4 1 10 ( ) C C F π − = = thì cường độ dòng điện i trễ pha 4 π so với u. Khi 4 2 10 ( ) 2,5 C C F π − = = thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Tính tần số góc ω . Biết 2 ( )L H π = A. 200 ( / )rad s π B. 50 ( / )rad s π C. 10 ( / )rad s π D. 100 ( / )rad s π Câu 13: Cho mạch điện RLC, C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 200 2 cos ( ).u t V ω = Khi 0 C C= thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại U Cmax =250V, khi đó mạch tiêu thụ công suất P = 120W. Tính giá trị của R. A. 120Ω B. 100Ω C. 150Ω D. 50Ω Câu14: Cho mạch điện RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 2 2 cos ( ) ; R . L u U t V C ω = = Cho biết điện áp hiệu dụng U RL = 3 U RC . Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị . A. 2 7 B. 3 5 C. 3 7 D. 2 5 Câu 15: Cho mạch điện RLC. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 2 cos ( ) u U t V ω = , R là một biến trở. Điều chỉnh tần số f thay đổi, người ta thấy rằng: với f 1 = 25Hz hay f 2= 50Hz thì mạch vẫn tiêu thụ công suất là P cho dù biến trở có giá trị R 1 = 45 Ω hay R 2 = 80 Ω . Xác định tần số f 0 để mạch có cộng hưởng điện. A. 75Hz B. 25 2Hz C. 35,5Hz D.85Hz Câu 16: Cho mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB, trong đó AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, MB có cuộn cảm có độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 2 cos ( ) u U t V ω = . Biết u AM vuông pha với u MB với mọi tần số ω . Khi mạch có cộng hưởng điện với tần số 0 ω thì U AM =U MB . Khi 1 ω ω = thì u AM trễ pha một góc 1 α đối với u AB và U AM = U 1 . Khi 2 ω ω = thì u AM trễ pha một góc 2 α đối với u AB và U AM = U 1 ’. Biết 1 2 2 π α α + = và 1 1 3 ' 4 U U= . Xác định hệ số công suất của mạch ứng với 1 2 ; ω ω A. cos 0,75;cos ' 0,75 ϕ ϕ = = B. cos 0,45;cos ' 0,75 ϕ ϕ = = C. cos 0,75;cos ' 0,45 ϕ ϕ = = D. cos 0,96;cos ' 0,96 ϕ ϕ = = Câu 17: Cho mạch điện RLC, L cảm thuần . Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 2 cos ( ) u U t V ω = , ω thay đổi được. , biết 2 . L R C = Mạch có hệ số công suất là 3 0,35 ( ) 73 ứng với hai giá trị của tần số ω . Biết 1 100 ( / )rad s ω π = . Xác định giá trị thứ hai 2 ω A. 100 ( / )rad s π B. 100 ( / ) 3 rad s π C. 100 ( / ) 7 rad s π D. 100 ( / ) 9 rad s π Câu 18: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r . Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 125 2 cos ( ) u t V ω = , ω thay đổi được. Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây. Biết u AM vuông pha với u MB và r = R. Với hai giá trị của tần số là 100 ( / )rad s ω π = và ' 56,25 ( / )rad s ω π = thì mạch có cùng hệ số công suất. Hãy xác định hệ số công suất của đoạn mạch. A. 0,96 B. 0,85 C. 0,91 D. 0,82 Câu 19: Đặt một điện áp xoay chiều 0 cos ( ) u U t V ω = vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Thay đổi R thì mạch tiêu thụ cùng một công suất ứng với hai giá trị của biến trở là 1 2 =90 ; =160R RΩ Ω . Tính hệ số công suất của mạch ứng với R 1 và R 2 . A. 1 2 cos 0,6 ; cos 0,7 ϕ ϕ = = B. 1 2 cos 0,6 ; cos 0,8 ϕ ϕ = = C. 1 2 cos 0,8 ; cos 0,6 ϕ ϕ = = D. 1 2 cos 0,7 ; cos 0,6 ϕ ϕ = = Câu 20: Đặt một điện áp xoay chiều 0 cos ( ) u U t V ω = vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Tụ C có điện dung thay đổi được.Thay đổi C, khi 1 C C Z Z= thì cường độ dòng điện trễ pha 4 π so với điện áp hai đầu đoạn mạch, khi 2 1 6,25 C C C Z Z Z= = thì điện áp hiệu dụng giữa hai tụ đạt giá trị cực đại. Tính hệ số công suất của mạch. A. 0,6 B. 0,7 C. 0,8 D. 0,9 Câu 21: Cho đoạn mạch RLC với 4 3 10 100 3 ; L = ( ) ; C = ( ). 6 R H F π π − = Ω Biểu thức điện tích của tụ điện có dạng : 2 6 .10 cos(100 )( ) 2 6 q t C π π π − = − . Viết biểu thức điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch. A. 300 2 cos100 ( )u t V π = B. 300 2 cos 100 ( ) 3 u t V π π   = +  ÷   C. 200 2 cos 100 ( ) 6 u t V π π   = −  ÷   D. 200 2 cos 100 ( ) 6 u t V π π   = +  ÷   Câu 22: 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 và điện trở r. Đặc vào AB một điện áp xoay chiều 2 cos ( )u U t V ω = . Biết L R r C = = ; điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB lớn gấp 3n = điện áp hai đầu AM. Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị là A. 0,887 B. 0755 C. 0,865 D. 0,975 . 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 và điện. 100 ( / ) 7 rad s π D. 100 ( / ) 9 rad s π Câu 18: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r . Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 125 2 cos (