Giáo viên: Ngô Tích - Trường THPT Phan Châu Trinh ðà Nẵng Trang 36/58 B... Giáo viên: Ngô Tích - Trường THPT Phan Châu Trinh ðà Nẵng Trang 39/58 C..[r]
(1)Chương V: DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU Phần A: Tóm tắt lí thuyết
Bài 20: DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU 1 Suất điện động xoay chiều
Cho khung dây dẫn phẳng, có diện tích S gồm N vịng quay với tốc độ ω, xung quanh trục vng góc với đường sức từ từ trường có vectơ cảm ứng từ B
(Hình 20.1) Tại t = vectơ cảm ứng từ véc tơ pháp tuyến khung hợp với góc:
( )
t n,B
=
ϕ =
Theo ñịnh luật cảm ứng ñiện từ khung xuất suất điện động cảm ứng có biểu thức e(t) = E0cos(ωt + ϕ0) ( E0 = NBSω ) ñược gọi suất ñiện ñộng
xoay chiều Suất ñiện ñộng máy phát ñiện có biểu thức tương tự
2 ðiện áp xoay chiều Dịng điện xoay chiều
Nối hai cực máy phát ñiện với ñoạn mạch tiêu thụ hai đầu đoạn mạch xuất điện áp mạch có dịng điện biến đổi điều hòa theo thời gian với qui luật: u = U0cos(ωt + ϕu); i = I0cos(ωt + ϕi) ðiện áp cường độ
dịng điện gọi điện áp cường độ dịng điện xoay chiều Các giá trị: • U0, I0: gọi điện áp cực đại, cường độ dịng điện cực đại
•ϕu, ϕi: gọi pha ban ñầu ñiện áp cường ñộ dịng điện • ω: gọi tần số góc dịng điện, liên hệ với tần số f chu kì T cơng thức: ω = 2πf =
T
π
ðại lượng ϕ = ϕu - ϕi: gọi ñộ lệch pha điện áp cường độ dịng điện ñoạn mạch ñiện xoay chiều ðộ lệch pha phụ thuộc vào cấu tạo ñoạn mạch
Nếu: ϕ > u nhanh pha i
ϕ < u chậm pha i
B
n
Hình 20.1
ϕ > u pha với i
3 Các giá trị hiệu dụng
Dịng điện xoay chiều có tác dụng nhiệt dịng điện khơng đổi Khi cho dịng điện xoay chiều có cường độ i = I0cos(ωt + ϕi) chạy qua ñiện trở
thuần khoảng thời gian t lớn so với chu kì dịng điện nhiệt lượng trung bình tỏa Q =
2 I
Rt
2 Nếu cho dòng điện khơng đổi có cường độ I chạy qua ñiện trở R, khoảng thời gian nhiệt lượng tỏa Q, với Q = I2Rt, từđó suy ra: I = I0
2
Vậy: Cường độ dịng điện hiệu dụng xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi mà cho chúng ñi qua ñiện trở một khoảng thời gian tỏa nhiệt lượng
Tương tựñiện áp hiệu dụng suất ñiện ñộng hiệu dụng: U = U0
2 ; E = E
2
Vôn kế Ampe kế xoay chiều chỉđiện áp hiệu dụng cường độ dịng điện hiệu dụng
BÀI 21: MẠCH ðIỆN XOAY CHIỀU CHỈ CÓ ðIỆN TRỞ THUẦN, TỤ ðIỆN, CUỘN CẢM 1 ðoạn mạch điện xoay chiều có điện trở
•ðặt điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai đầu đoạn
mạch có chứa điện trở R mạch xuất dịng điện xoay chiều Trong khoảng thời gian nhỏ ∆t điện áp cường độ dịng điện xem khơng đổi, áp dụng định luật Ơm nhưđối với dịng ñiện không ñổi:
i = o o
0
U cos( t) U
u
cos( t) I cos( t)
R R R
ω
= = ω = ω , Với I0 = o
U R
• Vậy: Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có chứa điện trở thuần điện
áp u cường độ dịng điện i biến thiên điều hịa tần số pha
∼
R
(2)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 3/58 Ớđịnh luật Ôm: Chia hai vế phương trình I0 = o
U
R cho 2ta ñược I = U R ( Các giá trị hiệu dụng U I liên hệ với định Ơm dịng diện khơng đổi)
• Biểu diễn vectơ quay:
Trong trục pha Ox nằm ngang chọn chiều dương quay cho véc tơ hình vẽ Các véc tơđược vẽ t = ( Hình 21.3)
→BiĨu diƠn R R
u U với
R R U,Ox =
U =U →BiÓu diÔn I
i với
I,Ox = I = I
2 ðoạn mạch ñiện xoay chiều có tụ điện
a Tác dụng tụ ñiện ñối với dòng ñiện xoay chiều
Xét mạch điện hình vẽ bên Khi k đóng ñèn
ð sáng lên Thay tụñiện dây dẫn đèn ð sáng mạnh hơn.Vậy tụđiện cho dịng điện xoay chiều "chạy qua" cản trở dịng điện xoay
chiều chạy qua
b Quan hệ điện áp cường độ dịng điện
Giả sửñiện áp hai tụñiện M, N có biểu thức: u = U0sin(ωt)
ðiện tích M thời ñiểm t là: q = Cu = CU0sin(ωt)
Chọn chiều dương cho dịng điện từ A đến M, cường độ dịng
điện qua mạch: i = dq
dt = CU0ωcos(ωt) = I0cos(ωt) với I0 = CU0ω
Vì u = U0sin(ωt) = U0cos(ωt - π
2) nên suy ra:
Trong đoạn mạch có chứa tụđiện điện áp u cường độ dịng điện i
biến đổi điều hịa theo thời gian tần số, nhưng điện áp u chậm pha hơn
cường độ dịng điện i một lượng ππππ/2 Các giá trị cực ñại liên hệ bởi hệ thức: O
x (+)
R
U
I
Hình 21.3
M N
A B
ð
k
∼
Hình 21.4
∼ A B M N
(+)
Hình 21.5
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 4/58 I0 = CU0ωωωω
U0
I0
-U0
-I0
O
T t
i u
ðồ thị u i i = I0cos(ωt); u = U0cos(ωt -
2
π )
Hình 21.6
c ðịnh luật Ơm
Chia hai vế phương trình I0 = CU0ω cho 2ta ñược: I = CUω ðặt ZC =
1 C
ω ( ZC gọi dung kháng tụđiện, đặc trưng cho cản
trở dịng ñiện tụñiện ñối với dòng ñiện xoay chiều) ta có: I =
C U Z d Biểu diễn vectơ quay
Trong trục pha Ox nằm ngang chọn chiều dương quay cho véc tơ hình vẽ Các véc tơđược vẽ t = ( Hình 21.7)
→BiĨu diƠn C C
u U với
π
C C
U,Ox = -U =-U
2
→BiĨu diƠn I i với
I,Ox = I = I
O
x (+)
C
U
I
(3)3 ðoạn mạch ñiện xoay chiều có cuộn cảm a Tác dụng cuộn cảm dịng
điện xoay chiều
Cuộn dây dẫn có độ tự cảm L, ñiện trở cuộn dây bỏ qua gọi cuộn cảm Xét mạch điện hình vẽ bên Khi nối hai ñầu ñoạn mạch A, B với nguồn điện khơng đổi k mở đóng độ sáng đèn khơng thay đổi Vậy cuộn cảm thuần không ảnh
hưởng tới dịng điện khơng đổi
Khi nối hai đầu A, B vào nguồn điện xoay chiều k đóng mở độ sáng đèn thay
đổi rõ nét Ngồi dịch chuyển lõi sắt bên
ống dây độ sáng ñèn thay ñổi
Vậy cuộn cảm thuần có tác dụng cản trở dịng điện xoay chiều, tác dụng cản trở phụ thuộc
vào độ tự cảm của
b Quan hệ điện áp cường độ dịng điện
Giả sử cường độ dịng điện qua cuộn cảm có phương trình: i = I0cos(ωt) Dịng điện biến thiên nên gây suất điện động tự cảm
bên ống dây:
e = -Ldi
dt=I0ωLsin(ωt)
Chọn chiều dương cho dòng ñiện mạch hình vẽ Áp dụng ñịnh luật Ơm cho đoạn mạch có chứa cuộn dây:
u = iRAB – e
Vì RAB = nên u = - e = -I0ωLsin(ωt)
Hay u = I0ωLcos(ωt +
2
π
) = U0cos(ωt +
2
π
); Với U0 = ωLI0
Vậy đoạn mạch có chứa cuộn cảm thuần điện áp u cường
độ dịng điện i biến đổi điều hịa theo thời gian tần số, nhưng ñiện
áp u nhanh pha hơn cường độ dịng điện i một lượng ππππ/2 Các giá trị cực
ñại liên hệ bởi hệ thức:
U0 = I0ωωωL ω c ðịnh luật Ôm
ð
L
A B ∼ k
Hình 21.8
L
A B ∼
Hình 21.9
Chia hai vế phương trình U0 = I0ωL cho 2ta được: U = ILω ðặt
ZL = Lω ( ZL gọi cảm kháng cuộn cảm – ñặc trưng cho cản trở
dịng điện cuộn cảm dịng điện xoay chiều) ta có: I =
L U Z
ðồ thị u, i
i = I0cos(ωt) ; u = U0cos(ωt +
2
π
) Hình 21.10
d Biểu diễn vectơ quay
Trong trục pha Ox nằm ngang chọn chiều dương quay cho véc tơ hình vẽ Các véc tơđược vẽ t = ( Hình 21.11)
→BiĨu diƠn L L
u U với
π
2
L L
U,Ox = + U =U →BiĨu diƠn I
i với
I,Ox = I = I
BÀI 22: MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG ðIỆN
1 Quan hệ u i
Xét mạch điện hình 22.1, gồm ñiện trở R, cuộn dây cảm có ñộ tự cảm L tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp Mạch ñiện gọi mạch RLC mắc nối tiếp (hay mạch RLC nối tiếp)
U0 I0
-U0 -I0 O
T t
i u
O
x (+)
I
L
U
Hình 21.11
M N
R L C
A B
(4)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 7/58 đặt vào hai ựầu ựoạn mạch A, B ựiện áp u có tần số góc ω, mạch xuất dịng ựiện có tần số góc ω Giả sử cường ựộ dịng ựiện qua mạch có biểu thức: i = I0cos(ωt), ựó ựiện áp hai ựầu ựoạn mạch
A,B có biểu thức:
u = uAB = U0cos(ωt + ϕ)
Với uAB = uAM + uMN + uNB
= u0Rcos(ωt) + u0Lcos(ωt + π/2) + u0Ccos(ωt - π/2) ðể xác ñịnh U0 ϕ dùng phương pháp giản ñồ Fer-nen
Trong trục pha Ox nằm ngang chọn chiều dương quay cho véc tơ hình vẽ Các véc tơđược vẽ t = ( Hình 22.2)
→BiĨu diƠn R
R 0R
u =U cos( t)ω U với
R R U ,Ox =
U =UR ;
L
L 0L
u =U cos( t+ ) U
2
π
ω →BiĨu diƠn
với
π L L L
U ,Ox = U =U
2
C
C 0C
u =U cos( t - ) U
2
π
ω →BiĨu diƠn
với
π C C C
U ,Ox = -U =-U R U L U L C
U +U
C U I x O S U P ϕ
Tổng hợp véc tơ tuân theo qui tắc hình bình hành
R U L U I x O S U P ϕ C U Q
Tổng hợp véc tơ tuân theo qui tắc ña giác
Hình 22.2
a ðịnh luật Ơm
Xét tam giác vng OSP giản đồ:
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 8/58
2 2
OS = OP +PS
hay: U = U + (U - U )2 2R L C 2 Thay UR = IR; UL = IZL; UC = IZC ta ñược:
2 2
L C
U I =
R + (Z - Z )
ðăt: Z = R + (Z - Z )2 L C 2 gọi tổng trở mạch RLC nối tiếp ta ñược:
U I =
Z ( ðịnh luật Ơm) b ðộ lệch pha điện áp cường độ dịng điện
L C
Z - Z tan =
R ϕϕϕϕ
Nếu ZL > ZC ϕ > 0: trường hợp u nhanh pha i mạch có tính cảm
kháng
Nếu ZL < ZC ϕ < 0: trường hợp u chậm pha i mạch có tính dung
kháng
Nếu ZL = ZC ϕ = 0: trường hợp hay u pha với i 3 Cộng hưởng điện
Ta có I =
Z
U =
( )
2 2 C L R U R U − + = − + ω ω C L Z Z
Từ biểu thức ta nhận thấy giữ nguyên ñiện áp hiệu dụng U ñặt vào hai
ñầu ñoạn mạch, ñiện trở R thay ñổi tần số f ñiện áp ñiện dung C tụñiện ñộ tự cảm L cuộn cảm cho
ωL=
C
ω
hay
LC
ω =
(ω0 = 1
LC gọi tần số riêng mạch RLC nối tiếp)
thì tổng trở Z đạt giá trị cực tiểu Zmin = R, lúc cường độ hiệu dụng I ñạt
(5)O ω I
R1
R2 > R1
1 LC
Hình 22.3
BÀI 23: CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CÔNG SUẤT
1 Công suất tức thời
Giả sử đoạn mạch điện xoay chiều cường độ dịng ñiện ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch có biểu thức:
i = I0cos(ωt),
u = U0cos(ωt + ϕ)
Cơng suất điện tiêu thụở thời điểm t ( công suất tức thời): p = u.i = U0cos(ωt + ϕ).I0cos(ωt)
Dùng phép biến ñổi lượng giác tích thành tổng ta được:
p = UIcosϕϕϕϕ + UIcos(2ωωωωt + ϕϕϕϕ)
Vậy: Công suất tức thời của một ñoạn mạch ñiện xoay chiều biến ñổi tuần
hoàn theo thời gian với tần số bằng hai lần tần số cường độ dịng điện
2 Cơng suất trung bình
Cơng suất trung bình P của dịng điện xoay chiều khoảng thời gian t ñại lượng ño thương số ñiện tiêu thụ W ñoạn mạch khoảng thời gian t thời gian t đó:
P = W t
Nếu khoảng thời gian t chu kì dịng điện hay lớn so với chu kì dịng điện cơng suất trung bình dịng điện có dạng:
P P P
P = UIcosϕϕϕϕ
Cơng suất trung bình gọi tắt cơng suất dịng điện xoay chiều
Cơng suất trung bình đoạn tiêu thụ bao gồm cơng suất nhiệt ( I2R) công suất khác (P′) ( không phải cơng suất nhiệt) sản đoạn mạch
P = UIcosϕ = I2R + P′
3 Hệ số công suất
ðối với mạch R,L,C nối tiếp cơng suất dịng điện xoay chiều cơng suất tỏa nhiệt điện trở R:
P P P
P = UIcosϕϕϕϕ = I2R Trong đó cosϕϕϕϕ =
2 2
L C
R R
=
Z R + (Z - Z ) gọi hệ số công suất
+ Trường hợp cosϕ = xảy với ñoạn mạch chứa ñiện trở R, ñoạn mạch ñang xảy cộng hưởng ñiện
+ Trường hợp cosϕ = xảy với ñoạn mạch chứa cuộn cảm thuần, tụñiện cuộn cảm tụñiện mắc nối tiếp
Các đoạn mạch tiêu thụ có cơng suất P điện áp hiệu dụng U, đoạn mạch có hệ số cơng suất cosϕ lớn cường độ hiệu dụng I=
U cos sϕ P
chạy qua đoạn mạch nhỏ gây hao phí nhiệt tỏa dây dẫn điện ðây ý nghĩa hệ số công suất cosϕ
BÀI 24: MÁY PHÁT ðIỆN 1 Máy phát ñiện xoay chiều pha
a Nguyên tắc hoạt ñộng
• Khi từ thơng qua vịng dây dẫn biến thiên điều hịa Φ =Φ0cos(ωt)
trong cuộn dây có N vịng giống xuất suất ñiện ñộng cảm ứng biến ñổi ñiều hòa theo thời gian với phương trình:
e = NΦ0ωsin(ωt)
= E0sin(ωt) , với E0 = NΦ0ω
• Có hai cách tạo suất ñiện ñộng xoay chiều máy phát điện Cách 1: Từ trường cốđịnh, cịn cuộn dây quay ñều từ trường Cách 2: Các cuộn dây cốđịnh, cịn từ trường quay
(6)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 11/58 Ớ Các phận chắnh máy phát ựiện gồm phần cảm phần ứng
Phần cảm gồm nam châm ñiện hay nam châm vĩnh cửu dùng ñể tạo từ trường
Phần ứng cuộn dây ñược ñặt từ trường phần cảm, cuộn dây xuất suất ñiện ñộng cảm ứng
•ðể tăng suất điện động máy phát điện phần ứng gồm cuộn dây có nhiều vịng mắc nối tiếp ñặt lệch từ trường phần cảm Các cuộn dây phần ứng nam châm ñiện phần cảm ñều
ñược quấn trên lõi thép gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện nhau, nhằm tăng cường từ thơng qua cuộn dây hạn chế dịng điện Phu-cơ
Hoạt ñộng của máy phát ñiện gồm hai cách: Cách 1: Phần ứng quay, phần cảm cốñịnh Các máy phát ñiện hoạt ñộng theo cách muốn đưa dịng điện mạch ngồi người ta dùng hai vành khuyên ñặt ñồng trục với trục quay khung dây quay tốc ñộ với khung dây Khi khung dây quay hai chổi quét trượt hai bán khuyên, hai chổi quét ñứng yên nên dịng điện khung dây qua vành khun qua chổi qt ngồi mạch tiêu thụ ( Hình 24.1)
Cách 2: Phần ứng đứng n cịn phần cảm quay Trong cách rôto thường nam châm điện ni dịng điện khơng đổi bên Stato gồm nhiều cuộn dây quấn lõi thép, xếp vịng trịn, quay quanh trục qua tâm đường trịn Hình 24.2 sơđồ máy phát điện xoay chiều pha có ba cặp cực Rơto nam châm ñiện
Các máy phát ñiện xoay chiều pha mà phần cảm có P cặp cực, rơto quay vịng suất điện động biến thiên P lần Vậy
khi rơto quay với tốc độ n ( vịng/giây) tần số dịng điện máy phát là: f = nP Nếu n lấy ñơn vị vịng/phút thì: f = n P
60
S N
Hình 24.1
+
–
∼
A B Rơto
Stato
Vành khun Chổi qt
Sơđồ máy phát pha có cặp cực Rơto nam châm điện
Hình 24.2
Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 12/58 2 Máy phát ựiện xoay chiều ba pha
a ðịnh nghĩa dịng điện xoay chiều ba pha
Dịng điện xoay chiều ba pha hệ thống gồm ba dịng điện gây ba suất điện động có tần số, biên ñộ lệch pha ñôi 2π/3
e1 = E0cos(ωt);
e2 = E0cos(ω
t-2 3
π
);
e3 = E0cos(ωt+
2 3
π
)
b Cấu tạo hoạt ñộng
Giống máy phát ñiện xoay chiều pha ba cuộn dây phần ứng giống đặt lệch góc 2π/3 đường trịn Stato ( Hình 24.4) Khi rơ to quay từ thơng qua ba cuộn dây dao động ñiều hòa tần số biên
ñộ lệch pha góc 2π/3 Từ thơng gây ba suất ñiện
ñộng dao ñộng ñiều hịa có biên
độ tần số lệch pha
đơi 2π/3 Nối ñầu dây ba cuộn dây với ba mạch tiêu thụ giống ta ba dịng
điện xoay chiều tần số, biên ñộ pha 2π/3
Cách mắc ñiện ba pha
ðể ñưa ñiện từ máy phát ñiện ba pha người ta mắc cuộn dây máy phát với mạch ngồi thành hệ thống Có hai cách mắc thường dùng hình mắc tam giác
Trong cách mắc hình ba điểm cuối ba cuộn dây B1, B2, B3 ñược nối với dây trung tính
Ba đầu cịn lại ba cuộn dây A1,A2,A3ñược dấu
với ba dây pha ( Hình vẽ 24.5 ) ðiện áp dây pha dây trung hịa gọi điện áp pha kí hiệu UP,
O
t e
E0
-E0
T
4 T2
3T
T
e1 e2 e3
Hình 24.3
N S
A1 B1
A2 B2 A3
B3
(1)
(2) (3)
Hình 24.4
A2
A3 A1
B1
B3
B2 A2
A1 A3
B1 B2
B3
(7)ñiện áp dây pha với gọi điện áp dây kí hiệu Ud với Ud =
3 UP
Trong cách mắc tam giác ñiểm cuối cuộn dây ñược nối với ñiểm
ñầu cuộn dây
( Hình vẽ 24.5) Trong cách ñấu Ud = UP
BÀI 25: ðỘNG CƠ KHÔNG ðỒNG BỘ 1 Nguyên tắc hoạt ñộng ñộng ñồng
a Từ trường quay
Khi quay nam châm quanh trục xx′ từ trường nam châm gây quay theo Vậy từ trường mà véc tơ cảm ứng
từ quay quanh một trục gọi từ trường quay
b Sự quay đồng
Nếu lịng nam châm hình chữ U ñặt kim nam châm nhỏ cho trục quay kim trùng với trục quay nam châm Quay nam châm với tốc độω kim nam châm quay theo với tốc độω ( Hình 25.1) Sự quay gọi sự
quay ñồng bộ
c Sự quay khơng đồng •••• Khái niệm
Thay kim nam châm bằng khung dây dẫn kín khung dây quay theo chiều với nam châm tốc ñộ quay nhỏ tốc độ quay nam châm ( Hình 25.2) Sự quay gọi sự quay khơng đồng bộ
• Giải thích
Từ trường quay nam châm làm cho từ thông qua khung dây biên thiên, khung dây dẫn xuất dịng
điện cảm ứng Lực từ từ trường tác dụng lên dịng điện cảm ứng khung dây Theo định luật Len-xơ lực từ phải sinh mơmen làm khung quay theo để giảm biến thiên từ thông qua khung dây Khi mômen lực từ mơmen cản cân khung dây quay với tốc
độ góc nhỏ tốc ñộ góc nam châm
N S
x x′
Hình 25.1
N S
x x′
Hình 25.2
2 Cách tạo từ trường quay dịng điện ba pha
Cho dịng ñiện xoay chiều ba pha chạy vào ba cuộn dây ba nam châm ñiện giống nhau, ñặt lệch góc 1200 đường trịn stato Véc tơ cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm đường trịn có phương nằm dọc theo trục cuộn dây biến đổi theo thời gian có đồ vẽ
ở hình 25.3
1
B
2
B
3
B
(1)
(2) (3)
O
t B
B0
-B0
T
T
3T
T
B1 B2 B3
Hình 25.3
Dựa vào ñồ thị người ta chứng minh ñược véc tơ cảm ứng từ tổng hợp ba cuộn dây nam châm ñiện gây xung quanh tâm đường trịn stato có độ lớn khơng đổi quay ñều mặt phẳng song song với trục nam châm với vận tốc góc vận tốc góc dịng điện
3 Cấu tạo hoạt ñộng ñộng không ñồng ba pha a Cấu tạo
Stato gồm cuộn dây ba pha ñiện quấn lỏi thép gồm nhiều thép mỏng kĩ thuật ghép cách
điện
Rơ to hình trụ tạo nhiều thép mỏng ghép lại Mặt ngồi có xẻ rãnh
ñặt kim loại, hai ñầu ñược nối với vành kim loại tạo thành lồng Lồng cách
điện với lõi thép có tác dụng nhiều khung dây đồng trục đặt lệch Rơto nói rơto lồng sóc ( Hình 25.4) b Hoạt ñộng
Khi mắc ñộng vào mạng ñiện ba pha, từ trường quay tạo lịng stato làm cho rơto quay Chuyển động quay rơto truyền ngồi làm quay máy khác Cơng suất tiêu thụ động tổng công suất tiêu thụ ba cuộn dây
(8)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 15/58 Ớ Hiệu suất ựộng cơ: H = PPPPi
P P P
P ; đó:
+ P i cơng suất có ích cơ học
+ P cơng suất tiêu thụ của động cơ
BÀI 26: MÁY BIẾN ÁP
1 Máy biến áp thiết cho phép ta biến đổi điện áp dịng ñiện xoay chiều mà không làm thay ñổi tần số dịng điện
2 Cấu tạo ngun tắc hoạt ñộng
Cấu tạo gồm hai cuộn dây có số vịng khác quấn lõi thép kín gồm nhiều thép mỏng ghép cách ñiện với Hai cuộn dây dẫn thường ñồng, bọc men cách điện có điện trở nhỏ Cuộn dây nối với mạch ñiện xoay chiều gọi cuộn sơ cấp, cuộn dây nối với tải tiêu thụ gọi cuộn thứ cấp Hai cuộn dây cách ñiện với lỏi thép ( Hình 26.1)
Hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ Dịng điện xoay chiều chạy cuộn sơ cấp gây từ thông biến thiên lỏi thép chung Từ thơng biến thiên gây dịng điện cảm ứng xoay chiều chạy mạch tiêu thụ nối với hai ñầu cuộn thứ cấp
3 Sự biến đổi điện áp cường độ dịng điện qua máy biến áp
Giả thiết ñường sức từ tập trung lõi thép từ thơng tiết diện thẳng lõi thép thời điểm t có biểu thức:
Φ = Φ0cos(ωt+ϕ)
Suất điện động cảm ứng vịng dây hai cuộn dây có biểu thức: e0 = – dt
dΦ
= Φ0ωsin(ωt+ϕ)
Suất ñiện ñộng xuất trên: cuộn sơ cấp: e1 = N1e0
cuộn thứ cấp: e2 = N2e0
Vì e1 e2 pha nên: 1
2
E N
E = N
Khi bỏ qua ñiện trở cuộn dây U1 = E1, U2 = E2 ta có:
Suy ra: 1
2
e N
e = N
kí hiệu
Hình 26.1
Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 16/58
N
N
1 1
2 2
U = U
Nếu N1 > N2 U1 > U2: Máy hạ áp
Nếu N1 < N2 U1 < U2: Máy tăng áp
Nếu bỏ qua mát lượng máy biến áp xem ñộ lệch pha u i cuộn sơ cấp thứ cấp
U1I1 = U2I2 hay 1 2
2 1
U I
=
U I
Vậy: Máy biến áp làm tăng ñiện áp lên lần cường độ dịng điện giảm ñi nhiêu lần ngược lại
4 Truyền tải ñiện
Cần truyền ñi công suất P một ñường dây dẫn dài có điện trở R Nếu U điện áp ởđầu đường truyền cosϕ hệ số cơng suất mạch điện cường độ hiệu dụng I chạy dây dẫn tính
I =
Ucosϕϕϕϕ
P P P P
Cơng suất hao phí ( toả nhiệt ) ởđường dây có điện trở R là:
∆∆∆∆
ϕϕϕϕ
P P P P P
P P P
2 2
2 2
= I R = R
U cos
Các hệ thống truyền tải có P cosϕ khơng đổi Muốn giảm cơng suất hao phí thì:
- Giảm R: cách dẫn đến tăng chi phí đường dây, khơng kinh tế - Tăng điện áp máy biến áp nơi phát tải ñi ñường dây cao thế, ñến nơi tiêu thụ dùng máy hạ áp hạ dần ñiện áp bước xuống giá trị sử dụng
∼ 10÷ 25 kV 110÷ 500 kV 35 kV kV 220 V 220 V
6 kV Khu dân cư Nhà máy ñiện
Một sơñồ truyền tải phân phối ñiện
(9)PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CHƯƠNG ðIỆN XOAY CHIỀU 1 Biểu thức ñiện áp tức thời dịng điện tức thời
u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕi) Với ϕ = ϕu – ϕi ñộ lệch pha
u so với i, có -π≤ ≤ϕϕϕϕ π
2 2
2 Dịng điện xoay chiều i = I0cos(2ππππft + ϕϕϕϕi)
• Mỗi giây đổi chiều 2f lần • Nếu pha ban đầu ϕi =
2 π
− ϕi = π
giây đổi chiều 2f-1 lần
3 Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong chu kì
Khi ñặt ñiện áp u = U0cos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên
khi u ≥ U1
4
t ϕ
ω ∆
∆ = Với
0
os U
c
U
ϕ
∆ = , (0 < ∆ϕ < π/2)
4 Dịng điện xoay chiều đoạn mạch R,L,C
•ðoạn mạch có điện trở thuần R: uR pha với i, (ϕ = ϕu – ϕi = 0)
U I
R
=
0
U I
R
=
Lưu ý: ðiện trở R cho dịng điện khơng đổi qua có I U R
= •ðoạn mạch có cuộn cảm L: uL nhanh pha hơn i π/2,
(ϕ = ϕu – ϕi = π/2)
L
U I
Z
=
0
L
U I
Z
= với ZL = ωL cảm kháng
Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở)
•ðoạn mạch có tụđiện C: uC chậm pha hơn i π/2, (ϕ = ϕu – ϕi = -π/2)
U
u
O
M'2 M2
M'1 M1
-U U0
0
-U1 Sáng Sáng Tắt
Tắt
C
U I
Z
=
0
C
U I
Z
= với ZC C
ω
= dung kháng
Lưu ý: Tụñiện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hồn tồn) •ðoạn mạch RLC nối tiếp
→ →
2 2 2 2
L C R L C
2 2
0 0R 0L 0C
Z = R + (Z - Z ) U = U + (U - U )
U = U + (U - U )
ϕ ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ
ϕ ϕ ϕ
ϕ Z - ZL C ϕ Z - ZL C ϕ R
tan = ;sin = ;cos =
R Z Z với 2
π ϕ π − ≤ ≤
+ Khi ZL > ZC hay
1 LC
ω> ⇒ϕ > u nhanh pha hơn i + Khi ZL < ZC hay
1 LC
ω< ⇒ϕ < u chậm pha hơn i + Khi ZL = ZC hay
1 LC
ω= ⇒ϕ = u pha với i Lúc Imax=U
R gọi tượng cộng hưởng dịng điện
5 Cơng suất toả nhiệt đoạn mạch RLC
• Cơng suất tức thời: P = UIcosϕϕϕϕ + UIcos(2ωωωωt + ϕϕϕϕu+ϕϕϕϕi)
• Cơng suất trung bình: P = UIcosϕϕϕϕ = I2R
6 ðiện áp u = U1 + U0cos(ωωωωt + ϕϕϕϕ) được coi gồm điện áp khơng đổi U1
một ñiện áp xoay chiều u=U0cos(ωt + ϕ) ñồng thời đặt vào đoạn mạch
7 Tần số dịng ñiện máy phát ñiện xoay chiều pha có P cặp cực, rơto quay với vận tốc n vịng/giây phát ra: f = pn (Hz)
Từ thông gửi qua khung dây máy phát ñiện:
Φ ΦΦ
Φ = NBScos(ωωωωt +ϕϕϕϕ) = ΦΦΦΦ0cos(ωωωt + ω ϕϕϕϕ)
Với ΦΦΦΦ0 = NBS từ thông cực đại, N số vịng dây, B cảm ứng từ từ trường đều, S diện tích vịng dây, ω = 2πf
Suất điện ñộng khung dây:
e = ωωωNSBcos(ωω ωωωt + ϕϕϕϕ - π
2 ) = E0cos(ωωωωt + ϕϕϕϕ - π 2 )
(10)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 19/58 8 Dòng ựiện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng ựiện xoay chiều, gây ba suất ựiện ựộng xoay chiều tần số, biên ựộ ựộ lệch pha ựôi
3 π
→
1 0 1 0
2 0 2 0
3 0 3 0
e = E cos(ωt) i = I cos(ωt)
2π 2π
e = E cos(ωt - ) i = I cos(ωt - )
3 3
2π 2π
e = E cos(ωt + ) i = I cos(ωt + )
3 3
Tải tiêu thụ đối xứng
Máy phát mắc hình sao: Ud = Up
Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up
Tải tiêu thụ mắc hình sao: Id = Ip
Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: Id = Ip
Lưu ý: Ở máy phát tải tiêu thụ thường chọn cách mắc tương ứng với
9 Công thức máy biến áp:
+ Nếu bỏ qua ñiện trở cuộn dây: 1 1 1
2 2 2
U E N
= =
U E N
+ Hiệu suất máy biến áp: 2 2 2
1 1 1
U I cos H =
U I cos ϕϕϕϕ ϕϕϕϕ
10 Công suất hao phí q trình truyền tải điện năng: ϕϕϕϕ
2
2 2
P
∆P = R
U cos
Trong đó: P cơng suất truyền nơi cung cấp + U ñiện áp nơi cung cấp
+ cosϕ hệ số công suất dây tải ñiện + R =ρ
S
l
ñiện trở tổng cộng dây tải ñiện (lưu ý: dẫn ñiện dây) ðộ giảm ñiện áp ñường dây tải ñiện: ∆∆∆∆U = IR
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 20/58
Hiệu suất tải ñiện: H =P -∆P.100% P
11 ðoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi • Khi R=ZL-ZC
2 2
max
L C
U U
P = =
2 Z - Z 2R
• Khi R = R1 R = R2 P có giá trị Ta có:
2
1 2
U R + R =
P ;
2
1 2 L C
R R = (Z - Z ) R = R R1 2 thì: 2
max
1 2 U
P =
2 R R • Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ)
Khi R = Z - Z - RL C 0 thì:
2 2
max
L C 0
U U
P = =
2 Z - Z 2(R + R )
Khi 2 2
0 L C
R = R + (Z - Z ) thì:
2 2
Rmax 2 2
0
0 L C 0
U U
P = =
2(R + R ) 2 R + (Z - Z ) + 2R
12 ðoạn mạch RLC nối tiếp có L thay đổi • Khi L = 12
ω C Imax ⇒⇒⇒⇒ URmax; Pmax ULCmin
Lưu ý: L C mắc liên tiếp
• Khi
2 2
C L
C
R + Z Z =
Z
2 2
C Lmax
U R + Z
U =
R
và ULmax2 = U + U + U ; U2 R2 C2 2Lmax- U UC Lmax- U = 02
• Với L = L1 L = L2 UL có giá trị ULmax khi: →
1 2
1 2
L L L 1 2
2L L
1 1 1 1
= ( + ) L =
Z 2 Z Z L + L
A B
(11)• Khi
2 2
C C
L
Z + 4R + Z Z =
2 RLmax 2 2
C C
2UR
U =
4R + Z - Z
Lưu ý: R L mắc liên tiếp
13 ðoạn mạch RLC nối tiếp có C thay đổi • Khi C = 12
ω L Imax
⇒ ⇒ ⇒
⇒ URmax; Pmax ULCmin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
• Khi
2 2
L C
L
R + Z Z =
Z
2 2
L C ax
U R + Z
U =
R
m
và 2 2 2 2 2 2
Cmax R L Cmax L Cmax
U = U + U + U ; U - U U - U = 0 • Khi C = C1 C = C2 UC có giá trị UCmax
→ 1 2
1 2
C C C
C + C
1 1 1 1
= ( + ) C =
Z 2 Z Z 2
• Khi
2 2
L L
C
Z + 4R + Z Z =
2 RCmax 2 2
L L
2UR
U =
4R + Z - Z
Lưu ý: R C mắc liên tiếp
14 Mạch RLC có ωωωω thay đổi • Khi ω= 1
LC Imax
⇒ ⇒ ⇒
⇒ URmax; Pmax ULCmin
Lưu ý: L C mắc liên tiếp
• Khi
2
1 1
ω =
C L R
-C 2
Lmax
2 2
2U.L
U =
R 4LC - R C
• Khi
2
1 L R
ω =
-L C 2 Cmax 2 2
2U.L
U =
R 4LC - R C
• Với ωω = ωωω ωωω1 hoặc ω = ωωωω ωωω2 I hoặc P UR có giá trị Imax
hoặc Pmax hoặc URmax khi:
1 2
ω = ω ω ⇒ tần số f = f f 2
15 Hai ñoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp ñoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối
tiếp mắc nối tiếp với có UAB = UAM + UMB
Suy ra: uAB; uAM uMB cùng pha đó: tanuAB = tanuAM = tanuMB
16 Hai ñoạn mạch R1L1C1 R2L2C2 u hoặc i có pha lệch ∆ϕ,
với:
ϕϕϕϕ L1 C1
1
1
Z - Z
tan =
R ϕϕϕϕ
2 2
L C
2
2
Z - Z
tan =
R (giả sửϕ1 > ϕ2)
Có ϕ1 – ϕ2 = ∆ϕ⇒
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕϕϕϕ ϕ ϕ ϕϕ ϕϕ ϕ ϕ 1 2 1 2
tan - tan
= tan∆
1 + tan tan
Trường hợp ñặc biệt ∆∆∆∆ϕϕϕϕ = ππππ/2 (vng pha nhau) tanϕϕϕϕ1tanϕϕϕϕ2 = -1
Ví dụ:
• Mạch điện ở hình bên có uAB uAM lệch pha ∆ϕ
Ởñây ñoạn mạch AB AM có i uAB chậm pha hơn uAM suy ra:
ϕAM – ϕAB = ∆ϕ⇒
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕϕϕϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ AM AB AM AB
tan - tan
= tan∆ 1 + tan tan
Nếu uAB vuông pha với uAM thì:
→
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ
ϕ ϕ L L C
AM AB
Z - Z Z
tan tan = -1 = -1
R R
• Mạch điện hình bên: Khi C = C1
C = C2 (giả sử C1 > C2) i1 i2 lệch pha
nhau ∆ϕ Hai ñoạn mạch RLC1 RLC2
có uAB Gọi ϕ1 ϕ2 ñộ lệch pha của uAB so với i1 i2: ϕ1 > ϕ2⇒ϕ1 - ϕ2 = ∆ϕ
Nếu I1 = I2 ϕ1 = -ϕ2 = ∆ϕ/2
Nếu I1≠ I2 ϕϕϕϕ ϕϕϕϕ ϕϕϕϕ
ϕ ϕ
ϕϕ ϕϕ
ϕ ϕ
1 2
1 2
tan - tan
= tan∆ 1 + tan tan
A B
M
R L C
A B
M
(12)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 23/58 PHẦN C: BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM THEO CHỦ đỀ CHỦ đỀ 1: đẠI CƯƠNG VỀ DÒNG đIỆN XOAY CHIỀU Câu 1.01: Phát biểu sau ựây sai về dòng ựiện xoay chiều?
A Các ñịnh luật dịng điện khơng đổi áp dụng cho dịng ñiện xoay chiều khoảng thời gian ngắn so với chu kì dịng điện
B Cường độ dịng ñiện xoay chiều biến thiên ñiều hoà theo thời gian
C Dịng điện xoay chiều khơng gây tượng điện phân
D Dịng điện xoay chiều tạo cách cho từ thơng biến thiên điều hồ qua khung dây
Câu 1.02: Từ biểu thức cường độ dịng điện tức thời dịng ñiện xoay chiều i = 2cos100πt (A), giá trị trung bình i
A A B A C A D
Câu 1.03: Một khung dây hình chữ nhật quay từ trường có cảm
ứng từ 0,6 T với tốc độ 600 vịng/phút, tiết diện khung 400 cm2, trục quay khung vng góc với đường sức từ Giá trị cực ñại suất ñiện ñộng cảm
ứng khung
A 0,151 V B 1,51 V C 6,28 V D 15,1 V Câu 1.04: Phát biểu sau ñây sai nói về dịng điện xoay chiều?
A Dịng điện xoay chiều dịng điện có trị số biến thiên theo quy luật dạng sin theo thời gian
B Dịng điện xoay chiều có chiều ln thay đổi, s dịng điện đổi chiều 100 lần
C Dịng điện xoay chiều thực chất dao động điện cưỡng
D Dịng điện xoay chiều có tần số xác ñịnh
Câu 1.05: Nhận ñịnh sau đây sai: Dịng điện xoay chiều
A gây tác dụng nhiệt ñiện trở
B gây từ trường biến thiên
C có mọi ứng dụng hồn tồn giống dịng điện khơng đổi
D có cường độ tức thời biến thiên điều hồ theo thời gian
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 24/58 Câu 1.06: Phát biểu sau ựây sai về dòng ựiện xoay chiều: Dòng ựiện xoay chiều
A dòng điện có cường độ dịng điện biến thiên theo định luật dạng sin theo thời gian
B có thể tạo cách cho khung dây quay từ trường có véc tơ cảm ứng từ vng góc với trục quay khung dây
C có thể tạo cách làm cho từ thông biến thiên điều hồ qua khung dây
D có chiều biến ñổi tuần hoàn theo thời gian
Câu 1.08: Cho dịng điện xoay chiều có tần số f chạy vào nam châm
ñiện ðưa nam châm lại gần đoạn dây thép căng ngang (Hình vẽ)
Do lực hút nam châm mà ñoạn dây thép dao ñộng Tần sốñoạn dây thép
A 2f B f C πf D 2πf
Câu 1.09: Phát biểu sau ñây sai nói về dịng điện xoay chiều?
A Dịng ñiện xoay chiều ñược tạo cách cho từ thơng biến đổi điều hồ qua khung dây dẫn kín
B Từ trường dịng điện xoay chiều tạo biến đổi tuần hồn với tần số với dịng điện
C Dịng điện xoay chiều có chiều biến đổi điều hồ theo thời gian
D Dịng điện xoay chiều có cường độ biến đổi ñiều hoà theo thời gan
Câu 1.10: Một khung dây dẹt hình chữ nhật gồm 200 vịng, có diện tích 3000 cm2 quay từ trường có véc tơ cảm ứng từ B
vng góc với trục quay có độ lớn 0,05 T ðể giá trị hiệu dụng suất ñiện ñộng xoay chiều 26,7 V khung dây phải quay với tốc độ
A 1000 vịng/phút B.1200 vòng/phút C 800 vòng /phút D 1500 vịng/phút
Câu 1.11: Một dịng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch với cường độ dịng
ñiện cực ñại A Vào thời ñiểm t dịng điện có cường độ A tăng, sau 1/4 chu kì trị số cường ñộ dòng ñiện
(13)Câu 1.11: ðồ thị biểu diễn phụ thuộc cường
ñộ dịng điện theo thời gian đoạn mạch
điện xoay chiều cho hình vẽ Biểu thức cường độ dịng điện qua mạch
A i = 2cos(100πt + 2π) (A)
3
B i = 2cos(100πt - 2π) (A)
3
C i = 2cos(100πt + 2π) (A)
3 D
2π i = 2cos(100πt - ) (A)
3
Câu 1.12: Phát biểu sau đây sai nói về dịng điện xoay chiều?
A Cảm ứng từ từ trường dòng ñiện xoay chiều tạo biến thiên tuần hoàn tần số với cường độ dịng điện
B Giá trị trung bình cường độ dịng điện xoay chiều chu kì
2 lần cường ñộ dòng ñiện cực ñại
C Cường ñộ dòng ñiện xoay biến ñổi ñiều hoà theo thời gian
D Dịng điện xoay chiều có chiều biến đổi tuần hồn theo thời gian
Câu 1.13: Một vịng dây dẫn hình trịn có đường kính d điện trở R Vịng dây quay xung quanh trục cốđịnh trùng với đường kính vịng dây với tốc
độ góc ω, từ trường có véc tơ cảm ứng ln vng góc với trục quay có độ lớn B Tại thời điểm t = véc tơ cảm ứng từ hướng với véc tơ pháp tuyến vịng dây Cường độ dịng điện cảm ứng chạy vịng dây có biểu thức
A
2 Bωπd
.sin(ωt) 4R
i= B i = BωπR sin(2 ωt)
C
2 Bωπd
.sin(ωt) R
i= D i = BπωR sin(2 ωt)
Câu 1.14: Một khung dây hình trịn có N vịng dây, bán kính 10 cm quay từ trường có B = 0,2 T quanh trục nằm mặt phẳng khung vng góc với vectơ cảm ứng từ, với tốc độ 1500 vịng/phút Suất điện động xoay
i(A)
t(s) O
+1 +2
-1 -2
0,02 0,04
chiều xuất khung có giá trị hiệu dụng 500 V Lấy π2 = 10 Số vòng dây khung
A 1500 vòng B 2500 vòng C 1000 vòng D 2000 vịng Câu 1.15: Cho dịng điện xoay chiều có cường độ tức thời
i = 5cos(120πt - π/6) (A) chạy qua đoạn mạch Dịng điện có
A tần số 50 Hz B cường độ hiệu dụng A
C chu kì 0,016 s D pha ban ñầu π/6 rad
Câu 1.16: Chọn phát biểu dịng điện xoay chiều
A Cường độ dịng điện xoay chiều mạch ñiện RLC mắc nối tiếp ñiểm khác khác
B Cường độ dịng điện xoay chiều mạch điện RLC mắc nối tiếp có tần số pha với ñiện áp hai đầu đoạn mạch
C Dịng điện xoay chiều dao ñộng ñiện cưỡng
D Cường ñộ hiệu dụng dịng điện xoay chiều đo ampe kế có khung quay
Câu 1.17: Từ thơng qua cuộn dây có biểu thức Φ = NBScos(ωt + π/3) Lúc t = 0, mặt phẳng khung hợp với vectơ cảm ứng từ góc
A 600 B 1500 C 1200 D 00
Câu 1.18: Cho ba ñiểm A,B,C liên tiếp ñoạn xoay chiều nối tiếp Biết biểu thức ñiện áp ñoạn mạch AM, MB là:
uAM = 40cos(ωt + π/6) (V); uMB = 50cos(ωt + π/2) (V) ðiện áp cực ñại hai ñiểm A, B có trị số
A 60,23 V B 78,10 V C 72,50 V D 90,00 V Câu 1.19: Chọn phát biểu sai: ðối với dịng điện xoay chiều, chu kì
A giá trị trung bình cường độ dịng ñiện
B cường ñộ dòng ñiện ñạt giá trị cực ñại lần
C nhiệt lượng trung bình tỏa mạch triệt tiêu
D dịng điện đổi chiều hai lần
Câu 1.20: ( ðH 2010 )Tại thời ñiểm t, ñiện áp 200 cos(100 )
u= πt−π (trong
đó u tính V, t tính s) có giá trị 100 2V ñang giảm Sau thời ñiểm
đó
300s, điện áp có giá trị
(14)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 27/58 CHỦ đỀ 2: đOẠN MẠCH NỐI TIẾP CHỈ CHỨA:
ðIỆN TRỞ THUẦN, CUỘN DÂY THUẦN CẢM, TỤ ðIỆN Câu 2.01: ðồ thị biểu diễn phụ thuộc cảm kháng
cuộn dây, dung kháng tụñiện ñiện trở theo tần số f cho hình vẽ ðồ thị biểu diễn ZC , R ZL theo f
theo thứ tự ñường
A (II), (III), (I) B (I), (III), (II) C (III), (I), (II) D (I), (II), (III) Câu 2.02: Khi tần số dịng điện giảm
A dung kháng tụñiện giảm cảm kháng cuộn dây tăng
B dung kháng tụ cảm kháng cuộn dây ñều tăng
C dung kháng tụ cảm kháng cuộn dây ñều giảm
D Tổng trở mạch LC tăng hay giảm
Câu 2.03: Mạch R,L,C ( cuộn dây cảm thuần)
ðường biểu diễn ñiện áp theo thời gian phần tử cho hình vẽ ðường biểu diễn uR(t),
uL(t), uC(t) theo thứ tự ñường
A (3), (2), (1) B (1), (3), (2) C (3), (1), (2) D (2), (1), (3)
Câu 2.04: Gọi L1 L2 ñộ tự cảm hai cuộn cảm mắc nối tiếp
trong mạch ñiện xoay chiều tần số góc ω Cảm kháng mạch bằng:
A ZL =
1
L L ω
L +L B ZL = L1L2ω
C ZL = (L1 + L2)ω D ZL =│L1 - L2│ω
Câu 2.05: Cho một cuộn dây có ñiện trở 40 Ω có ñộ tự cảm 0,4/π H ðặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp xoay chiều có biểu thức: u = U0cos(100πt - π/2) (V)
Tại thời điểm t = 0,1 s dịng ñiện có giá trị -2,75 A ðiện áp cực ñại U0 có giá
trị
A 220 V B 110 V C 220 V D 440 V
O I
(I) (II) (III)
f Z
O t
u
(1)
(3) (2)
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 28/58 Câu 2.06: Một tụựiện có ựiện dung C, cường ựộ dịng ựiện chạy qua tụựiện có phương trình i = I cos(0 ωt + π)
3 Biểu thức ñiện áp hai tụñiện
A cos(ωt - )π
ω
I C B cos(ωt - )π
6
ω0 I
C
C I0 π
cos(ωt - )
C
ω D
π
I C.cos(ωt + )
ω
Câu 2.07: Hai tụđiện có điện dung C1 C2 mắc nối tiếp với C1 = C2 = C ðặt
vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có phương trình u = Ucos(2πft) Biểu thức cường độ dịng điện qua mạch
A UCπf 2.cos(2πft - π)
2 B
π
2UCπf.cos(2πft - )
C UCπf 2.cos(2πft + π)
2 D
π
2UCπf.cos(2πft + )
Câu 2.08: Với ñoạn mạch xoay chiều có điện trở R điện áp u cường độ dịng điện i có
A pha chu kì B tần số biên ñộ
C tần số ngược pha D chu kỳ lệch pha π/2
Câu 2.09: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm
π H, mắc nối tiếp với tụđiện
có điện dung -4 10
2π F Biết biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch u =100cos( 100πt + 5π
6 ) (V) Biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu cuộn dây
A 100 2cos( 100πt - π
6) (V) B 100cos(100πt -
π
6) (V)
C 50 2cos( 100πt - π
6) (V) D 100 2cos( 100πt - 5π
(15)Câu 2.10: Trong ñoạn mạch điện xoay chiều có chứa điện trở R ñiện áp tức thời u cường ñộ dòng ñiện i biến thiên điều hồ tần số pha
ðể i nhanh pha u lượng π/2 ta phải
A mắc thêm vào đoạn mạch cuộn dây cảm nối tiếp với ñiện trở
B thay ñiện trở tụñiện
C mắc thêm vào ñoạn mạch tụñiện nối tiếp với ñiện trở
D thay ñiện trở cuộn dây cảm
Câu 2.11: Cho ñoạn mạch xoay chiều gồm cuộn cảm có độ tự cảm 1/π H tụđiện có điện dung 10-4/(2π) F mắc nối tiếp ðặt ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch u = 200cos100πt (V) Biểu thức cường độ tức thời dịng điện mạch có dạng
A i = 2cos(100πt – π/2) (A) B i = 2cos(100πt + π/2) (A)
C i = 2cos(100πt – π/2) (A) D i = 2cos(100πt + π/2) (A)
Câu 2.12: Một dịng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm Khi ñiện áp tức thời hai ñầu cuộn cảm ñạt giá trị cực đại dịng điện tức thời mạch có giá trị
A ñạt giá trị cực ñại B bằng không
C bằng nửa giá trị cực ñại D bằng phần tư giá trị cực đại
Câu 2.13: Một tụđiện khơng khí nối với nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng U, tần số f cường độ hiệu dụng mạch 5,4 A Nếu nhúng ngập nửa hai tụ vào điện mơi có sốđiện mơi ε = cường độ hiệu dụng mạch
A 2,7 A B 10,8 A C 8,1 A D 1,8 A
Câu 2.14: ( ðH 2010 ) ðặt ñiện áp u = U0cosωt vào hai ñầu cuộn cảm có độ tự cảm L cường độ dịng điện qua cuộn cảm
A U0
i cos( t )
L
π
= ω +
ω B
0 U
i cos( t )
2 L
π
= ω +
ω C U0
i cos( t )
L
π
= ω −
ω D
0 U
i cos( t )
2 L
π
= ω −
ω
CHỦ ðỀ 3: ðOẠN MẠCH RLC NỐI TIẾP
Câu 3.01: Mắc phần tử R, L, C vào mạng ñiện xoay chiều có
điện áp hiệu dụng UAB khơng đổi cường độ dịng điện hiệu dụng tương ứng
0,25 A, 0,5 A 0,2 A Nếu mắc lại phần tử nối tiếp mắc vào mạng
điện xoay chiều nói cường ñộ hiệu dụng qua mạch
A 0,2 A B 0,3 A C 1,73 A D 1,41 A
Câu 3.02: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp Biết ñiện trở 50 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm
π H tụđiện có điện dung biến thiên ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch
trên ñiện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) ðểñiện áp hai ñầu cuộn
cảm ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch lệch pha π/2 phải ñiều chỉnh
ñiện dung C ñến giá trị
A 64,0 µF B 47,7 µF C 42,4 µF D 31,9 µF
Câu 3.03: Mạch RLC mắc nối tiếp ( cuộn dây cảm thuần) cho hình vẽ: Các giá trị R,L,f
điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch khơng
đổi, cịn điện dung C thay đổi Xem vơn kế xoay chiều có điện trở lớn Ban ñầu ñiện dung C ñược ñiều chỉnh giá C0 = 2
1
ω L Nếu ñiện dung C tăng từ giá trị C0 số vơn kế
A V1 tăng số vôn kế V giảm B V1 giảm số vôn kế V giảm C V1 tăng số vôn kế V tăng D V1 giảm số vơn kế V tăng Câu 3.04: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm ñiện trở 10 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,2
π H, tụđiện có điện dung C Biểu
thức ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch cường ñộ dòng ñiện qua mạch u = 20cos(100πt + π
4) (V), i = 2cos100πt (A) ðiện dung tụđiện có giá trị
A
-3 10
F
3π B
-3
10 F
π C
-3 10
F
2π D
-3 10
F
π
A R L B
C V1
(16)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 31/58 Câu 3.05: đoạn mạch AM gồm ựiện trở R1 tụựiện C1 mắc nối tiếp, ựoạn
mạch MB gồm ñiện trở R2 tụñiện C2 mắc nối tiếp Mắc nối tiếp hai ñoạn
mạch lại với ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có
ñiện áp hiệu dung U gọi U1 U2 ñiện áp hiệu dụng ñoạn mạch
AM MB ðể U = U1 + U2 thì
A C1C2R1R2 = B C1R2 = C2R1 C R1R2 = C1C2 D C1R1 = C2R2 Câu 3.06: ðoạn mạch RLC nối tiếp,
đó cuộn dây cảm ðặt vào hai ñầu
ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có phương trình u = U0cos(ωt), nhận thấy
ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch uAB ñiện áp tức thời ñoạn mạch uNB
lệch pha π/2 Hệ thức liên hệ cảm kháng ZL, dung kháng ZC ñiện trở
R
A R2 = ZC(ZC - ZL) B R2 = ZL(ZC - ZL) C R2 = ZL(ZL - ZC) D R2 = ZC(ZL - ZC)
Câu 3.07: Cho mạch RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,3
π H, điện trở 40 Ω, tần số dịng điện 50 Hz ðể tổng trở mạch 50 Ω dung kháng tụñiện
A 30 Ω B 90 Ω C 40 Ω D 60 Ω
Câu 3.08: Mạch RLC nối tiếp cho hình vẽ: Các giá trị R,L,C ñiện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch khơng đổi, cịn tần số dịng điện thay đổi Bỏ qua điện trở ampe kế nhiệt, xem vơn kế nhiệt có điện trở
rất lớn Ban đầu tần số góc điều chỉnh giá trịω0 =
1
LC Nếu tần số góc ω
tăng từ giá trịω0 số ampe kế
A tăng số vôn kế giảm B giảm số vôn kế giảm
C tăng số vôn kế tăng D giảm số vôn kế tăng
Câu 3.09: Chọn kết luận ñúng: Một ñoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với UR =
2
UL=UC
A
V R L, r = C
R
L C
N
A B
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 32/58 A Dòng ựiện sớm pha π/2 so với ựiện áp hai ựầu ựoạn mạch
B Dịng điện trễ pha π/2 so với điện áp hai đầu doạn mạch
C Dịng điện sớm pha π/4 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
D Dịng điện trễ pha π/4 so với điện áp hai ñầu ñoạn mạch
Câu 3.10: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp với ñiện trở 40 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,3 /π H tụđiện có điện dung C biến thiên Tần số dịng điện 50 Hz ðể tổng trở mạch 50 Ω điều chỉnh điện dung tụ
ñiện
A π
3 10−
F B
π
4 10−3
F C
-3 10
6π F D 9π 10−3
F
Câu 3.11: Mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Biết R = 50 Ω, L=
π
1
H Tần số dịng điện f = 50 Hz ðểñiện áp hai ñầu ñoạn mạch chậm pha cường độ dịng điện góc π
4 dung kháng tụđiện
A 50 Ω B 75 Ω C 100 Ω D 150 Ω
Câu 3.12: Cho ñoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có R = 10 Ω, ZL= 20 Ω
ZC =10 Ω Cường độ dịng ñiện mạch có dạng i = 2cos100πt (A) Biểu
thức ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch
A u = 20 2cos(100πt - π
4) (V) B u = 20 2cos(100πt +
π
4) (V)
C u = 20cos(100πt - π
4) (V) D u = 20cos(100πt +
π
4) (V)
Câu 3.13: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp ðiện áp hiệu dụng hai
ñầu ñoạn mạch 100 V Vơn kế mắc hai đầu điện trở 80 V, hai ñầu cuộn cảm 120 V Nếu mắc vôn kế hai đầu tụđiện vơn kế
(17)Câu 3.14: Giữa hai đầu cuộn dây có ñiện áp xoay chiều u = U0cosωt Cường ñộ dòng ñiện i qua cuộn dây lệch pha góc π
3 so với ñiện áp u Nhận xét
ñặc ñiểm mạch
A cuộn dây cuộn cảm B cuộn dây có điện trở hoạt ñộng R
C i nhanh pha hơn u D có cộng hưởng điện
Câu 3.15: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp gồm ñiện trở R = 50 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L =
π H tụñiện có điện dung biến thiên ðặt vào hai đầu đoạn mạch ñiện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V) ðể cường độ dịng điện mạch đạt giá trị cực đại phải điều chỉnh điện dung C
A 64,0 µF B 47,7 µF C 42,4 µF D 31,9 µF
Câu 3.16: Có một cuộn dây tự cảm Nếu đặt ñiện áp không ñổi 120 V vào hai ñầu cuộn dây dịng điện qua cuộn dây A, cịn đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz dịng điện qua cuộn dây 2,4 A ðộ tự cảm cuộn dây
A 0,
π H B
0,4
π H C
0,
π H D
0,
π H Câu 3.17: Cho ñoạn mạch RLC nối tiếp ðiện áp tức thời hai ñầu mạch u = 200cos100πt (V) cường ñộ tức thời mạch i = 4cos(100π
t-3
π
) (A) Giá trị R
A 50 Ω B 25 Ω C 25 Ω D.50 Ω
Câu 3.18: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp với R = 20 Ω, L = 1/(5π) H C =
3 10
2
−
π F Biết ñiện áp tức thời hai ñầu mạch u = 80cos2πft (V) ðể cường độ dịng điện mạch đồng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch tần số f phải
A 40 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 100Hz
Câu 3.19: ðoạn mạch AM gồm ñiện trở R1 cuộn cảm L1 mắc nối
tiếp, ñoạn mạch MB gồm ñiện trở R2 cuộn cảm L2 mắc nối tiếp
Mắc nối tiếp hai ñoạn mạch lại với ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch
ñiện áp xoay chiều có điện áp hiệu dung U Gọi U1 U2 ñiện áp hiệu
dụng ñoạn mạch AM MB ðể U = U1 + U2 thì
A L1L2R1R2 = B L1R1 = L2R2 C R1R2 = L1L2 D L1R2 = L2R1 Câu 3.20: Cho mạch ñiện xoay chiều AB gồm ñiện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Dùng vơn kế có điện trở lớn mắc hai ñầu R hai ñầu cuộn cảm, hai trường hợp vơn kếđều 30 V Biết điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha π/3 so với cường độ dịng ñiện Nếu mắc vôn kế hai ñầu ñoạn mạch AB vơn kế
A 30 V B 30 V C 60 V D 30 V
Câu 3.21: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai ñầu ñoạn mạch
RLC nối tiếp với 2RCω = điện áp u hai đầu đoạn mạch chậm pha cường độ dịng qua mạch π/4 ðể mạch xảy cộng hưởng cần
A giảm tần số dịng điện xuống lần B giảm tần số dịng điện xuống lần
C tăng tần số dịng điện lên lần D tăng tần số dịng điện lên lần
Câu 3.22: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm có ñộ tự cảm
2π H tụñiện có ñiện dung C mắc nối tiếp Biểu thức ñiện áp hai dầu cuộn dây uL = 50 2cos(100πt + π/4) (V) Trị số cường độ
dịng điện mạch thời ñiểm t = 0,01 s
A - A B + A C + 2A D - 2A
Câu 3.23: Mắc nối tiếp một bóng đèn tụđiện mắc vào mạng điện xoay chiều ổn định đèn sáng bình thường Nếu ta mắc thêm tụñiện song song với tụñiện mạch
A độ sáng đèn khơng thay ñổi B ñèn sáng trước
C ñèn sáng trước
D ñèn sáng sáng tuỳ thuộc vào ñiện dung tụñiện ñã mắc thêm
Câu 3.24: Một ñoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp ñang xãy cộng hưởng Nếu giữ nguyên thông số khác, tăng tần số dịng điện điều sau
(18)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 35/58 A Cường ựộ hiệu dụng qua mạch giảm B Hệ số công suất ựoạn mạch giảm
C Tổng trở ñoạn mạch tăng D ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụñiện tăng
Câu 3.25: Chọn phát biểu sau ñây sai: Trong một mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp (cuộn dây cảm thuần)
A ñiện áp hiệu dụng hai đầu mạch nhỏ điện áp hiệu dụng hai ñầu tụ
ñiện hai ñầu cuộn cảm
B ñiện áp hiệu dụng hai ñầu mạch khơng thể nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu
điện trở R
C cường độ dịng điện tức thời qua mạch pha với điện áp tức thời hai
ñầu mạch
D ñiện áp hiệu dụng hai ñầu mạch ñiện áp hiệu dụng hai đầu điện trở cơng suất tiêu thụ tồn mạch có giá trị cực tiểu
Câu 3.26: Một ñoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp ñang xảy cộng hưởng Nếu giảm tần số dịng điện phát biểu sau đây sai?
A Cường ñộ hiệu dụng qua mạch giảm
B Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch giảm
C Tổng trở ñoạn mạch tăng
D ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụñiện giảm
Câu 3.27: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có ñiện trở 100 Ω, ñộ tự cảm H
π mắc nối tiếp với tụđiện có điện dung
-4 10
F
2π Biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu cuộn dây u = 200cos(100πt + π
3) V ðiện áp đặt vào hai đầu
đoạn mạch có biểu thức
A 200 2cos(100πt - 2π
3 ) (V) B 200cos(100πt ) (V)
C 200 2cos(100πt - π
6) (V) D 200cos(100πt -
π
3 ) (V)
Câu 3.28: Tìm phát biểu sai nói về tượng cộng hưởng điện xảy mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp ?
A Vơn kế mắc hai đầu tụđiện vơn kế mắc hai đầu cuộn cảm giá trị
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 36/58 B Ampe kế mắc mạch giá trị lớn
C Hệ số công suất mạch
D Vơn kế mắc hai đầu điện trở giá trị nhỏ số vơn kế mắc hai đầu đoạn mạch
Câu 3.29: Một mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp gồm: ðiện trở 20 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm
π H, tụđiện có ñiện dung
-4 10
2π F Nối vào hai
đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(2πft), U0
khơng ñổi f thay ñổi ñược ðiều chỉnh ñể f tăng từ giá trị 50 Hz trở lên cơng suất tiêu thụ mạch
A tăng dần
B tăng dần ñến giá trị cực ñại sau giảm dần
C giảm dần
D giảm dần ñến giá trị cực tiểu sau tăng dần
Câu 3.30: ðặt vào hai ñầu cuộn dây có ñộ tự cảm 0,4
π H ñiện áp
chiều V cường độ dịng điện qua cuộn dây 0,4 A Nếu ñặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 12 V, tần số dịng điện 50 Hz, cường độ dịng điện qua cuộn dây có giá trị hiệu dụng
A 0,24 A B 0,17 A C 0,40 A D 0,30 A
Câu 3.31: Một mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp cho R = 20Ω, L =
π H ,
C = -4 10
2π F Nối vào hai ñầu mạch ñiện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U khơng đổi tần số f thay ñổi ñược Nếu tăng dần f từ giá trị 50 Hz cường
độ hiệu dụng qua mạch
A tăng dần B tăng dần sau giảm dần
C giảm dần D giảm dần sau tăng dần
Câu 3.32: Một ñoạn mạch gồm ñiện trở R = 20 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,1/π H tụ có ñiện dung C thay ñổi mắc nối tiếp vào ñiện áp xoay chiều tần số 50 Hz ðể tổng trở mạch Z = ZL + ZC giá trịđiện dung C
(19)A
-2 10
5π F B -3 10
5π F C.
-4 10
5π F D
-5 10
5π F
Câu 3.33: Mạch RLC nối tiếp ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch có giá trị hiệu dụng 111 V tần số góc ω Biết điện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở 105 V ω2LC = ðiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn cảm
A 36 V B 72 V C 40 V D V
Câu 3.34: ðoạn mạch RLC nối tiếp,
đó cuộn dây cảm ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai
đầu đoạn mạch điện áp hiệu dụng
ñiện trở R, L, C UR, UL, UC Biết ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch
uAB ñiện áp tức thời ñoạn mạch uNB lệch pha π/2 Hệ thức liên hệ ñiện áp hiệu dụng sau ñây ñúng?
A U = U + U + U2L 2R 2C B U = U + U + UC2 2R 2L
C U = U + U + U2 2R C2 2L D U = U + U + U2R 2C 2L
Câu 3.35: Mạch R1L1C1 nối tiếp có tần số cộng hưởng ω1 mạch R2L2C2 nối
tiếp có tần số cộng hưởng ω2, với ω1 = ω2 Mắc nối tiếp hai mạch với
thì tần số cộng hưởng mạch ω ω liên hệ với ω1 ω2 theo công thức A ω = 3ω1 B ω = 2ω1 C ω = ω1 = ω2 D ω =
Câu 3.36: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết uAB= 100 2cos100πt V , ( )
3 L=
π H, tụđiện có điện dung C thay ñổi
ñược Bỏ qua ñiện trở Ampe kế xem điện trở Vơn kế lớn ðiều chỉnh C để Vơn kế số Ampe kế A Giá trị r R
A r = R = 50Ω B r = 10Ω R = 50Ω
C r = R = 150Ω D r = 10Ω R = 100Ω
Câu 3.37: Dòng ñiện chạy qua ñoạn mạch nối tiếp chứa hai ba phần tử:
ñiện trở thuần, cuộn dây, tụñiện Biểu thức ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch cường
C
R M L, r A
A B
V R
L C
N
A B
ñộ dịng điện qua mạch u = U0cosωt i = I0cos(ωt +
2
π
) Hai phần tử
ñoạn mạch
A ñiện trở cuộn dây cảm
B ñiện trở tụñiện
C cuộn dây tụñiện
D cuộn dây cảm tụñiện
Câu 3.38: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụđiện có điện dung C điện trở R mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt) Biết L, R, C U0 khơng đổi
cịn ω thay đổi Khi tần số góc dịng điện thay ñổi ñến giá trịω0 cảm
kháng dung kháng có giá trị 60 Ω 15 Ω ðểñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở cực đại ta phải thay đổi tần số góc dịng điện
đến giá trị
A 2ω0 B 3ω0 C 4ω0 D 0,5ω0
Câu 3.39: Một ñiện trở 10 Ω mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có ñộ tự cảm L ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch điện áp xoay chiều có phương trình
u = U0cos(100πt) (V) Dịng điện qua cuộn dây có cường ñộ cực ñại 10 Avà
trễ pha π/3 so với ñiện áp u hai ñầu ñoạn mạch ðiện áp cực ñại U0 A 100 V B 200 V C 200 V
3 D 100 V
Câu 3.40: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp với R = 20 Ω, L = 1/5π H C =
-3 10
2π F Biết ñiện áp tức thời hai ñầu mạch u = 80cos2πft (V) ðể cường ñộ dòng ñiện mạch ñồng pha với ñiện áp hai đầu đoạn mạch tần số f phải
A 40 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 100Hz
Câu 3.41: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai ñầu ñoạn mạch
RLC nối tiếp với RCω = điện áp u hai đầu đoạn mạch nhanh pha cường độ dịng qua mạch π/4 ðể mạch xảy cộng hưởng cần
(20)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 39/58 C tăng ựộ tự cảm cuộn dây xuống hai lần
D giảm tần số dịng điện xuống lần
Câu 3.42: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm
π H, mắc nối tiếp với tụđiện
có điện dung -4 10
2π F Biết biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu cuộn dây uL=100cos(100πt - π
6) (V), biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch
A 50 2cos( 100πt - π
6) (V) B 100cos( 100πt + 5π
6 ) (V)
C 50cos( 100πt - π
6) (V) D 100 2cos( 100πt -
5π ) (V)
Câu 3.43: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp Kết luận sau ñây sai cộng hưởng xảy ra?
A Hệ số công suất mạch
B Cường độ dịng điện mạch đạt giá trị lớn
C ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch sớm pha so với cường độ dịng điện góc π/2
D Vơn kê mắc hai đầu cuộn cảm hai ñầu tụñiện giá trị
Câu 3.44: Một ñoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm ñiện trở
10 Ω, cuộn dây cảm có điện trở 0,2/π H, tụ điện có điện dung -3
10 F
π Cường độ dịng điện mạch có dạng i = 2cos100πt (A) Biểu thức
của ñiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch
A u = 20 2cos(100πt - π
4) (V) B u = 20 2cos(100πt +
π
4) (V)
C u = 20cos(100πt - π
4) (V) D u = 20cos(100πt +
π
4) (V)
Câu 3.45: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch, hai ñầu ñiện trở thuần, hai ñầu cuộn cảm 100 V; 80 V; 120 V ðiện áp hiệu dụng hai tụđiện
Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 40/58 A 100 V B 140 V C 80 V D 60 V
Câu 3.46: Cho mạch ñiện xoay chiều AB gồm ñiện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Dùng vôn kế có điện trở lớn mắc hai ñầu R hai ñầu cuộn cảm, hai trường hợp vơn kếđều 30 V Biết điện áp hai ñầu cuộn cảm lệch pha π/3 so với cường độ dịng điện Nếu mắc vơn kế hai đầu đoạn mạch AB vơn kế
A 30 V B 30 V C 60 V D 30 V
Câu 3.47: ðoạn mạch RLC mắc nối tiếp, ñiện trở 10 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm H
10π tụđiện có điện dung
-3
10 F
2π Dịng điện xoay chiều qua đoạn mạch có biểu thức i = cos(100πt) (A) ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch có biểu thức
A u = 20 2sin(100πt-π) (V)
4 B
π
u = 20 2sin(100πt+ ) (V)
C u = 20 2sin(100πt) (V) D u=20cos(100πt + 0,4π) (V)
Câu 3.48: Lần lượt mắc ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V thấy cường độ hiệu dụng qua linh kiện ñều A Nếu mắc nối tiếp ba linh kiện vào điện áp xoay chiều cường ñộ hiệu dụng mạch ñiện
A A B A C A D 10 A
Câu 3.49: Mạch RLC (cuộn dây cảm thuần) nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều: u = 100 cos( 100πt ) (V) Biết R = 100 Ω; L =
π H C thay đổi đuợc Tính C đểđiện áp hai đầu tụ có giá trị cực đại, giá
trị cực ñại bao nhiêu?
A C =
-4 10
3π F; UCmax = 30V B C = -4 10
3π F; UCmax = 300V
C C =
-3 10
3π F; UCmax = 30V D C = -3 10
(21)Câu 3.50: ðặt vào hai ñầu mạch RLC nối tiếp ñiện áp xoay chiều có
ñiện áp hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz, Biết R = 20 Ω, C =
-3 10
6π F, cuộn dây cảm có L thay đổi Xác ñịnh L ñể UL cực ñại giá trị cực ñại UL
bao nhiêu?
A L = 0,8
π H; ULmax = 120 V B L =
0,6
π H; ULmax = 240 V C L = 0,8
π H; ULmax = 240 V D L =
0,6
π H; ULmax = 120 V
Câu 3.51: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos(2πft) hai ñầu ñoạn mạch RLC mắc
nối tiếp Khi f = 50 Hz ZL = 10 Ω ZC = 30 Ω ðiều chỉnh tần sốđến f0 có
cộng hưởng điện xảy Giá trị f0
A 60 Hz B 86,6 Hz C 40 Hz D 75 Hz
Câu 3.52: Lần lượt mắc ñiện trở R; cuộn dây cảm có độ tự cảm L; tụđiện có điện dung C vào điện áp xoay chiều u = 50 2cosωt (V) thấy cường ñộ hiệu dụng qua linh kiện ñều 0,5 A Nếu mắc nối tiếp linh kiện vào điện áp xoay chiều tổng trở mạch ñiện
A 50 Ω B 100 Ω C 150 Ω D 141,4 Ω
Câu 3.53: ( ðH 2010 ) ðặt ñiện áp u = U cosωt vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch AN NB mắc nối tiếp ðoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm L, đoạn NB có tụđiện với điện dung C
ðặt 1
2 LC
ω = ðểñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch AN khơng phụ
thuộc R tần số góc ω
A 2
ω
B ω1 C
ω
D 2ω1
Câu 3.54: ( ðH 2010 ) ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số khơng đổi vào hai đầu A B ñoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C thay đổi Gọi N ñiểm nối cuộn cảm tụñiện Các giá trị R, L, C hữu hạn khác không Với C = C1 điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở R có giá trị
khơng ñổi khác không thay ñổi giá trị R biến trở Với C = C
điện áp hiệu dụng A N
A 200 V B 100 2V C 100 V D 200 V
Câu 3.55: ( ðH 2010 ) ðặt ñiện áp u = U0cosωt vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường độ dịng điện tức thời ñoạn mạch; u1, u2 u3 lần
lượt ñiện áp tức thời hai ñầu ñiện trở, hai ñầu cuộn cảm hai
ñầu tụñiện Hệ thức ñúng
A
2
( )
u i
R L
C
ω ω =
+ −
B i=u3ωC C i u1.
R
= D i u2
L ω =
Câu 3.56: ( ðH 2010 ) ðặt ñiện 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 tụđiện có điện dung C Gọi ñiện áp hiệu dụng hai ñầu tu ñiện, hai ñầu biến trở hệ số
cơng suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 UC1, UR1 cosϕ1;
khi biến trở có giá trị R2 giá trị tương ứng nói UC2, UR2 cosϕ2
Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị cosϕ1 cosϕ2 là: A cos 1 , cos 2
3
ϕ = ϕ = B cos 1 , cos 2
5
ϕ = ϕ =
C cos 1 , cos 2
5
ϕ = ϕ = D cos 1 , cos 2
2 2
ϕ = ϕ =
Câu 3.57: ( ðH 2010 ) Một ñoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch AM MB mắc nối tiếp ðoạn mạch AM có ñiện trở 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm
có độ tự cảm
π H, đoạn mạch MB có tụ điện với điện dung thay ñổi ñược ðặt ñiện áp u = U0cos100πt (V) vào hai ñầu ñoạn mạch AB ðiều chỉnh ñiện
dung tụ ñiện ñến giá trị C1 cho ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch AB lệch pha
2
π
so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch AM Giá trị C1 A
5 4.10
F
−
π B
5 8.10
F
−
π C
5 2.10
F
−
π D
5 10
F
(22)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 43/58 CHỦ đỀ 4:CƠNG SUẤT DỊNG đIỆN XOAY CHIỀU Câu 4.01: Mạch ựiện RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có ựộ tự cảm 0,6 H
π , tụ ñiện có ñiện dung
-4 10
F
π ðặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz, ñiện áp
hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch 80 V Nếu công suất tiêu thụ mạch 80 W giá trịđiện trở R
A 40 Ω B 80 Ω C 20 Ω D 30 Ω
Câu 4.02: Một ñoạn mạch xoay chiều gồm ñiện trở 25 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu
ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng 100 V tần số 50 Hz Biết ñiện áp hai ñầu cuộn dây nhanh pha ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch π/6 Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A 100 W B 200 W C 50 W D 150 W
Câu 4.03: Mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có độ tự
cảm H
2π , R biến trở ðiện áp tức thời hai đầu đoạn mạch có biểu
thức: u = 100 2cos(100πt) (V) Khi cho R thay đổi nhận thấy cơng suất mạch đạt cực ñại 200 W ðiện dung C mạch có trị số
A
-4 10
F
π B
-4 10
F
2π C
-4 10
F
3π D
-4 4.10
F
π
Câu 4.04: Một bóng đèn có ghi 220 V – 100 W mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V ðiện tiêu thụ ñèn
A 100 W.h B 110 W.h C 220 000 J D 36 000 J.
Câu 4.05: Cho mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở 100 Ω mắc tiếp với cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = 200cos100πt (V) ðể công suất tiêu thụ mạch lớn phải điều chỉnh ñộ tự cảm ñến giá trị
A B 1
π H C
1
2πH D ∞ (rất lớn)
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 44/58 Câu 4.06 Một mạch ựiện gồm ựiện trở R, cuộn dây cảm có ựộ tự cảm L, tụ
điện có điện dung C mắc nối tiếp vào ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh ðo ñược
ñiện áp hiệu dụng hai ñầu dụng cụ là: UR = 50 V; UL = 100 V; UC = 50 V Hệ
số công suất ñoạn mạch
A 0,707 B 0,5 C 0,25 D.1
Câu 4.07: Một mạch ñiện gồm ñiện trở R = 100 Ωvà cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = H
π mạch tiêu thụ công suất
P Muốn công suất tiêu thụ tăng lần (P’ = 4P) phải tăng hay giảm L lượng
A tăng 0,5
π H B tăng
1,5
π H C giảm
0,5
π H D giảm
1,5
π H Câu 4.08: Một mạch ñiện xoay chiều nối tiếp gồm cn dây có độ tự cảm
1
5πH, ñiện trở 15Ω, biến trở R nối vào ñiện áp u = 80cos(100πt) (V)
ðể cơng suất tiêu thụ R đạt cực đại giá trị R bao nhiêu? giá trị cơng suất tiêu thụ cực đại bao nhiêu?
A 25Ω; 80W B 20Ω; 80W C 25Ω; 40W D 20Ω; 40W
Câu 4.09: Xét đoạn mạch AB (có R = ZL = ZC)
như hình vẽđặt điện áp xoay chiều có tần số điện áp hiệu dụng khơng đổi Khi chuyển khố k từ sang
A cơng suất tiêu thụ đoạn mạch tăng lần
B cơng suất tiêu thụ đoạn mạch tăng 1,25 lần
C cơng suất tiêu thụ đoạn mạch giảm lần
D công suất tiêu thụ ñoạn mạch 1,25 lần
Câu 4.10: ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai ñầu
ñoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm thuần, R có giá trị thay đổi ñược ðiều chỉnh R hai giá trị R1 R2 cho R1 + R2 = 100 Ω thấy cơng suất tiêu thụ
của đoạn mạch ứng với hai trường hợp Công suất có giá trị
A 100 W B 200 W C 50 W D 400 W
L R
R C
A B
(23)Câu 4.11: ðoạn mạch gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm H
2π , tụđiện có
điện dung C, biến trở R mắc nối tiếp ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có phương trình u = 100 2cos(100π.t) (V) ðiều chỉnh R ñến hai giá trị 20 Ω 30 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A 200 W B 100 W C 144 W D 288 W Câu 4.12: ðoạn mạch gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm H
2π , tụđiện có
điện dung C, biến trở R mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có phương trình u = 100 2cos(100πt) (V) ðiều chỉnh R ñến hai giá trị 80 Ω 20 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Khi R thay
đổi cơng suất tiêu thụ mạch qua giá trị cực ñại
A 125 W B 250 W C 100 W D 500 W
Câu 4.13: ðặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm R L nối tiếp cơng suất tiêu thụ ñoạn mạch P1 Nếu nối tiếp với
cuộn dây tụđiện có điện dung C với 2LCω2 = đặt vào điện áp
công suất tiêu thụ P2 Hệ thức liên hệ P1 P2
A P1 = P2 B P2 = 2P1 C P1 = 2P2 D P2 =
P
Câu 4.14: Một mạch ñiện gồm ñiện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụđiện có điện dung C mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh ðiện áp hiệu dung ñiện trở thuần, cuộn cảm tụ
ñiện 50 V; 100 V; 50 V Hệ số cơng suất đoạn mạch
A
2 B C
3
2 D 0,5
Câu 4.15: ðoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụ
điện có điện dung C biến trở R mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch
điện áp có phương trình u = U 2cos( t)ω ðiều chỉnh R ñến giá trị Rm cho ωCRm + ω2LC =
A công suất tiêu thụ mạch
m U 2R
B cường độ dịng điện hiệu qua mạch cực đại
C hệ số cơng suất mạch cực ñại
D ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch nhanh pha cường độ dịng điện góc π/4
Câu 4.16: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có độ tự cảm
H
2π , R biến trở ðặt vào hai ñầu A, B ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V tần số 50 Hz Khi R thay đổi cơng suất mạch qua giá trị cực ñại 200 W ðiện dung C mạch có giá trị
A
-4 3.10
F
4π B
-4 10
F
2π C
-4 10
F
π D
-4 4.10
F
π Câu 4.17: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm:
biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C ðiều chỉnh R để cơng suất tiêu thụ mạch cực đại, hệ số cơng suất mạch
A
2 B
2
2 C 0,5 D
2
Câu 4.18: ðoạn gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụđiện có điện dung C biến trở R mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch nguồn ñiện xoay chiều có
ñiện áp hiệu dụng 100 V Khi ñiều chỉnh R ñến giá trị 50 Ω hệ số cơng suất mạch có trị số
2 , công suất tiêu thụ mạch lúc
A 200 W B 80 W C 200 W D 320 W
Câu 4.19: ðoạn mạch RLC nối tiếp với cuộn dây cảm ñiện trở có giá trị 50 Ω ðặt vào hai đầu đoạn điện áp có biểu thức u = 100 2cosωt (V), biết ñiện áp hai tụñiện ñiện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha góc π/6 Công suất tiêu thụ mạch
A 100 W B 100 W C 50 W D 50 W Câu 4.20: Một ñoạn mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụñiện, ñặt vào hai
(24)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 47/58
dụng hai ñầu cuộn dây hai tụñiện U 2U Hệ số cơng suất đoạn mạch
A /2 B /4 C 0,5 D 2/2
Câu 4.21: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm: ñiện trở R mắc nối tiếp với tụđiện có điện dung C Hai đầu đoạn mạch trì điện áp tức thời có phương trình u = U0cos(ωt), ω thay đổi Khi cho ω thay đổi
thì cơng suất tiêu thụ mạch
A tăng lên ω giảm giảm ñi ω tăng B luôn tăng
C luôn giảm D tăng lên ω tăng giảm ñi ω giảm
Câu 4.22: ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm: ñiện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C Biết ω2 LC < ñiện trở R thay ñổi ñược ðiều chỉnh R ñể cơng suất tiêu thụ mạch cực đại, ñiện áp tức thời hai ñầu mạch
A nhanh pha hơn cường ñộ tức thời π/4
B chậm pha cường ñộ tức thời π/4
C pha hơn cường ñộ tức thời
D nhanh pha hơn cường ñộ tức thời π/3
Câu 4.23: ðặt ñiện áp xoay chiều u ñược giữổn ñịnh vào hai ñầu ñoạn mạch RLC mắc nối tiếp ZC = R, cường độ dịng ñiện qua mạch pha
với u Nếu mắc nối tiếp thêm mạch tụđiện khác có điện dung C’ = C cơng suất tiêu thụ mạch
A giảm lần B khơng đổi C tăng gấp đơi D giảm lần
Câu 4.24: ðặt ñiện áp u = U0cos(ωt) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm: cuộn dây
cảm có độ tự cảm L, tụđiện có ñiện dung C biến trở R mắc nối tiếp Biết dung kháng tụñiện lớn cảm kháng cuộn dây Khi R thay đổi đến giá trị Rm
cơng suất tiêu thụ mạch cực đại, biểu thức cường độ dịng điện qua mạch lúc
A
m
U π
cos(ωt - )
2R
=
i B
m
U π
cos(ωt + ) 2R
=
i
C
m
U π
cos(ωt - )
2R
=
i D
m
U π
cos(ωt + ) 2R
=
i
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 48/58 Câu 4.25: đặt ựiện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) vào hai ựầu ựoạn mạch
gồm: biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C với ω2LC ≠ Khi thay ñổi giá trị R nhận thấy có hai giá trị phân biệt R R1 R2 mạch có công suất P0 giá trị khác R Rm
cơng suất đạt giá trị cực ñại Pmax Phát biểu sau ñây khơng đúng?
A R1R2 = R2m B R0 = | ωL -
1
ωC|
C R1 + R2 =
2
0 U
P D Pmax =
2
1 U R R
Câu 4.26: Một mạch ñiện gồm biến trở R, cuộn dây có điện trở hoạt động r độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp vào ñiện áp xoay chiều tần số f ðể cơng suất tiêu thụ biến trở R có giá trị cực đại giá trị R
A R2 = r2+ (ZL - ZC)2 B R = │ZL - ZC│- r C R = r + ZL + ZC D R2 = r2+ ZL2 - ZC2
Câu 4.27: ( ðH 2010 ): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng ñổi, tần số 50Hz vào hai ñầu ñoạn mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụđiện có điện dung C thay ñổi ñược ðiều chỉnh ñiện dung C ñến giá trị
-4 10
F 4π
-4 10
F
2π cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Giá trị L
A H
2π B
2 H
π C
1 H
3π D
3 H
π CHỦ ðỀ 5: •••• MÁY PHÁT DIỆN XOAY CHIỀU
•••• ðỘNG CƠ KHÔNG ðỒNG BỘ BA PHA
Câu 5.01: Phát biểu sau ñây sai về máy phát ñiện xoay chiều pha? Máy phát ñiện xoay chiều pha
A hoạt ñộng dựa vào tượng cảm ứng điện từ
B có phần ứng cuộn dây xuất suất điện động máy hoạt
động
C có lỏi thép, gồm nhiều thép mỏng ghép cách ñiện
(25)
Câu 5.02: Tìm phát biểu sai về máy phát ñiện xoay chiều pha?
A Muốn tần số dịng điện khơng đổi mà giảm vận tốc quay cho rơto nam châm phần cảm phải có nhiều cặp cực
B Phần cảm phần ứng có thểđứng n quay tuỳ thuộc vào cấu tạo loại máy
C Các máy phát điện có cơng suất lớn thường phần cảm rôto
D Nếu phần cảm quay phần ứng đứng n ta phải dùng hệ thống vành khun chổi qt đểđưa điện mạch ngồi của máy phát
Câu 5.03: ( ðH 2010 ) Nối hai cực máy phát ñiện xoay chiều pha vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm ñiện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua ñiện trở cuộn dây máy phát Khi rơto máy quay với tốc độ n vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng ñoạn mạch A Khi rôto máy quay với tốc độ 3n vịng/phút cường độ dịng ñiện hiệu dụng ñoạn mạch A Nếu rơto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB
A 2R B 2
3 R
C R D
3 R
Câu 5.04: Phần ứng máy phát điện xoay chiều có 200 vịng dây giống Từ thơng qua vịng dây có giá trị cực đại mWb biến thiên với tần số 50 Hz Suất điện động hiệu dụng máy có giá trị
A 100 V B 89 V C 8,9 V D 120 V
Câu 5.05: Một máy phát ñiện xoay chiều pha sản xuất suất điện động có tần số góc 100π rad/s Nếu rơto quay 600 vịng/phút số cặp cực rôto phải
A 10 B C D
Câu 5.06: Từ thông qua vịng dây máy phát điện xoay chiều pha có giá trị cực đại mWb biến thiên với tần số 50 Hz Suất ñiện ñộng hiệu dụng máy có giá trị 89 V Phần ứng máy phát điện xoay chiều có
A 200 vòng B 2000 vòng C 100 vòng D 1000 vòng Câu 5.07: Một khung dây dẫn kín hình chữ nhật Dịng điện xoay chiều xuất khung
A cho một từ thơng biến đổi điều hồ theo thời gian qua khung dây
B cho khung dây chuyển ñộng tịnh tiến từ trường ñều
C cho khung dây quay một từ trường ñều
D ñặt khung dây từ trường biến ñổi theo thời gian
Câu 5.08: Một khung dây dẹt hình chữ nhật gồm 200 vịng, có diện tích 3000 cm2 quay ñều từ trường ñều có véc tơ cảm ứng từ B
vng góc với trục quay có độ lớn 0,05 T ðể giá trị hiệu dụng suất ñiện ñộng xoay chiều 26,7 V khung dây phải quay với tốc độ
A 1000 vòng/phút B.1200 vòng/phút C 800 vòng /phút D 1500 vòng/phút
Câu 5.09: Các máy phát điện xoay chiều có cơng suất lớn thường cấu tạo cho
A roto một nam châm vĩnh cửu lớn
B stato phần cảm roto phần ứng
C roto một nam châm ñiện lớn
D stato phần ứng roto phần cảm
Câu 5.10: Phần ứng máy phát ñiện xoay chiều pha có 200 vịng dây giống Từ thơng qua vịng dây có giá trị cực ñại mWb biến thiên
ñiều hoà với tần số 50 Hz Suất ñiện ñộng máy có giá trị hiệu dụng
A 88858 V B 88,858 V C 12566 V D 125,66 V
Câu 5.11: Một khung dây hình trịn có N vịng dây, bán kính r = 10 cm quay ñều từ trường ñều B = 0,2 T quanh trục nằm mặt phẳng khung vng góc với vectơ cảm ứng từ, với tốc độ 1500 vịng/ph Suất điện động xoay chiều xuất khung có giá trị hiệu dụng 500 V Lấy π2 = 10 Số vòng dây khung
A 1500 vòng B 2500 vòng C 1000 vòng D 2000 vòng
Câu 5.12: Trong mạng ñiện ba pha tải ñối xứng, cường ñộ dòng ñiện tức thời
ở pha cực đại cường độ dịng điện tức thời hai pha
A ñộ lớn gấp đơi chiều
B một đạt cực ñại, ñạt cực tiểu
C bằng vềñộ lớn trái chiều
(26)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 51/58 Câu 5.13: Chọn phát biểu sai cách mắc ựiện ba pha theo kiểu hình
A ðiện áp hai dây pha gọi ñiện áp dây
B ðiện áp dây pha dây trung hồ gọi điện áp pha
C Nếu tải tiêu thụđối xứng ñiện áp dây ñiện áp pha
D Cường độ dịng điện hiệu dụng dây trung hồ ln nhỏ dây pha
Câu 5.14: Phát biểu sau dịng điện xoay chiều ba pha?
A Dịng điện xoay chiều ba pha hợp lại ba dịng điện xoay chiều pha
B Chỉ có dịng điện xoay chiều ba pha tạo ñược từ trường quay
C Khi cường độ pha cực đại cường độ hai pha cịn lại cực tiểu
D Khi từ thông qua cuộn dây máy phát cực đại suất điện động cuộn dây triệt tiêu
Câu 5.15: Phát biểu sau ñây dịng điện xoay chiều ba pha?
A Dịng điện xoay chiều ba pha hợp lại ba dịng điện xoay chiều pha
B Chỉ có dịng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay
C Khi từ thơng qua cuộn dây máy phát cực đại suất ñiện ñộng cuộn dây triệt
D Khi cường độ pha cực đại cường độ hai pha lại cực tiểu
Câu 5.16: Chọn câu phát biểu sai?
A Từ trường có vectơ cảm ứng từ quay quanh trục gọi từ trường quay
B Chỉ tạo từ trường quay dịng điện xoay chiều ba pha
C Stato của động khơng đồng ba pha có cấu tạo giống phần ứng máy phát ñiện xoay chiều ba pha
D Khi cho dịng điện xoay chiều ba pha vào ba cuộn dây stato ñộng tạo ñược từ trường quay
Câu 5.17: Suất ñiện ñộng ba cuộn dây máy phát ñiện xoay chiều ba pha gây ba tải tiêu thụ nối với ba dịng điện xoay chiều ln
A có biên độ B có tần số
C lệch pha 2π/3 D công suất
Câu 5.18: Trong cách mắc điện hình
Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 52/58 A ựiện áp hai dây pha gọi ựiện áp pha
B ñiện áp dây pha dây trung hoà gọi ñiện áp dây
C dùng bốn dây dẫn
D dây trung hồ thường có tiết diện thẳng nhỏ dây pha
Câu 5.19: Trong cách mắc dịng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình tam giác, phát biểu sau đây khơng ñúng?
A Công suất tiêu thụ pha
B Dịng điện pha dịng điện dây pha
C ðiện áp hai ñầu pha ñiện áp hai dây pha
D Công suất ba pha ba lần công suất mỗi pha
Câu 5.20: Khi mắc dịng điện ba pha theo cách mắc hình điện áp hiệu dụng Ud hai dây pha ñiện áp hiệu dụng Up dây pha dây trung
hịa có liên hệ cơng thức
A Ud = 3Up B Ud = Up/3 C Ud = Up D Ud =
p U
3
Câu 5.21: Chọn câu phát biểu sai vềđộng khơng đồng bộ ba pha
A Từ trường có vectơ cảm ứng từ quay quanh trục gọi từ trường quay
B Từ trường quay tạo dịng điện xoay chiều ba pha chạy động
C Rơ to của động khơng đồng ba pha có cấu tạo giống rơ to máy phát
điện xoay chiều ba pha
D ðộng hoạt ñộng dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ
Câu 5.22: Một động khơng đồng ba pha có hệ số cơng suất 0,85, đấu theo hình tam giác vào mạng điện ba pha có điện áp pha 220 V ðộng tiêu thụ công suất kW Cường độ dịng điện hiệu dụng chạy qua cuộn dây ñộng
A 6,15 A B 61,5 A C 5,16 A D 51,6 A Câu 5.23: Chọn phát biểu sai: ðộng khơng đồng ba pha
A stato giống stato máy phát ñiện xoay chiều ba pha
B rơto có tác dụng nhiều khung dây ñồng trục ñặt lệch
C hoạt động có biến đổi điện thành
(27)Câu 5.24: Một ñộng cơđiện xoay chiều tiêu thụ cơng suất 440 W với hệ số công suất 0,8 ðiện áp hiệu dụng ñặt vào ñộng 220 V Cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng chạy qua ñộng có trị số
A 2,5 A B 3,5 A C 6,2 A D 1,8 A
Câu 5.25: Một động khơng đồng ba pha hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn dây 380 V Máy phát điện xoay chiều ba pha có điện áp hiệu dụng pha 220 V ðểñộng hoạt động bình thường ta phải mắc ba cuộn dây máy phát theo kiểu
A hình tam giác, ba cuộn dây động theo kiểu hình
B hình tam giác, ba cuộn dây ñộng theo kiểu tam giác
C hình sao, ba cuộn dây động theo kiểu hình tam giác
D hình sao, ba cuộn dây động theo kiểu hình
Câu 5.26: Tốc độ quay từ trường quay ñể làm quay roto ñộng cơñiện ba pha không ñồng
A bằng tốc độ quay rơto B nhỏ tốc độ quay rơto
C lớn tốc độ quay rơto
D có thể lớn nhỏ tốc độ quay rơto tùy theo tải lớn hay tải nhỏ
Câu 5.27: Trong động khơng đồng ba pha, từ trường cuộn dây gây điểm có hướng từ ngồi cuộn dây có giá trị cực
đại B0 từ trường điểm hai cuộn dây cịn lại có giá trị hướng ? A giá trị – B0/2 hướng cuộn
B giá trị + B0/2 hướng vào cuộn C giá trị – B0/2 hướng vào cuộn D giá trị + B0/2 hướng cuộn
Câu 5.28: Phát biểu sau ñây vềñộng khơng đồng bộ ba pha sai?
A Trong ñộng ba pha từ trường quay dịng điện ba pha tạo
B Rơto của ñộng ba pha rôto ñoản mạch
C ðổi chiều quay ñộng dễ dàng cách ñổi ba dây pha
D Rơto quay động với từ trường quay
Câu 5.29: Nguyên tắc hoạt động động khơng đồng dựa
A hiện tượng cảm ứng ñiện từ B hiện tượng tự cảm
C hiện tượng cảm ứng ñiện từ tác dụng từ trường quay
D hiện tượng tự cảm sử dụng từ trường quay
Câu 5.30: ðộng cơđiện khơng đồng pha hoạt ñộng theo nguyên tắc sau
ñây?
A Sử dụng từ trường quay B Hiện tượng cộng hưởng
C Hiện tượng cảm ứng ñiện từ
D Hiện tượng cảm ứng ñiện từ sử dụng từ trường quay
Câu 5.31: Máy phát ñiện ba pha ñộng cơñiện xoay chiều ba pha có điểm giống ?
A Cấu tạo của stato B Cấu tạo roto
C Stato phần ứng D Stato phần cảm
Câu 5.32 Thiết bị sau ñây hoạt ñộng không dựa hiên tượng cảm ứng
ñiện từ ?
A Máy phát ñiện xoay chiều B ðộng cơñiện xoay chiều
C Máy biến áp
D Mạch chỉnh lưu dịng điện xoay chiều
Câu 5.33: ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V vào ba cuộn dây động khơng đồng ba pha động sản cơng suất học kW Cho hiệu suất ñộng 80 % hệ số cơng suất 0,8 Cường độ dịng ñiện hiệu dụng chạy qua cuộn dây ñộng
A 28,41 A B 10,52 A C 9.47 A D 9,00 A
Câu 5.34: Chọn phát biểu sai vềđộng khơng đồng ba pha ðộng khơng
đồng ba pha
A có stato giống stato máy phát ñiện xoay chiều ba pha
B hoạt ñộng dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ sử dụng từ trường quay
C có cơng suất tiêu thụ lớn tốc độ quay từ trường phải lớn so với tốc ñộ quay rôto
D mômen lực từ tác dụng lên rôto lớn tốc độ quay rơto gần tốc ñộ quay từ trường
Câu 5.35: ( ðH 2010 ): Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp quạt
(28)Giáo viên: Ngô Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 55/58
88W hoạt động cơng suất định mức độ lệch pha ñiện áp hai
ñầu quạt cường độ dịng điện qua ϕ, với cosϕ = 0,8 ðể quạt ñiện
chạy ñúng cơng suất định mức R
A 180 Ω B 354Ω C 361Ω D 267Ω
Câu 5.36: ( ðH 2010 ) Một ñộng cơñiện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V sinh cơng suất cơhọc 170 W Biết động
có hệ số cơng suất 0,85 cơng suất toả nhiệt dây quấn động cơlà 17 W Bỏ qua hao phí khác, cường ñộ dòng ñiện cực ñại qua ñộng cơlà
A 2A B A C A D 3A
CHỦ ðỀ 6: MÁY BIẾN ÁP - TRUYỀN TẢI ðIỆN NĂNG
Câu 6.01: Trong truyền tải điện xa dùng khơng dùng máy biến áp cơng suất hao phí 128 kW Nếu dùng máy tăng có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp sơ cấp cơng suất hao phí truyền tải
A 000 W B 16 kW C kW D kW
Câu 02: Trong truyền tải ñiện ñi xa dùng máy tăng có tỉ số vịng dây cuộn thứ cấp sơ cấp Nếu khơng dùng máy biến áp hao phí
ñiện truyền tải tăng
A 18 lần B 81 lần C lần D lần
Câu 6.03: Máy biến áp có số vòng dây cuộn sơ cấp lớn số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp có tác dụng
A giảm cường độ dịng điện tăng ñiện áp
B tăng cường ñộ dòng ñiện giảm ñiện áp
C tăng cường ñộ dịng điện tăng điện áp
D giảm cường ñộ dòng ñiện giảm ñiện áp
Câu 6.04: Cuộn sơ cấp máy biến áp có 2200 vịng, mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 110 V Ở mạch thứ cấp mắc bóng ñèn V Bỏ qua mát lượng máy biến áp ðểđèn sáng bình thường số vòng dây cuộn thứ cấp
A 100 vòng B 60 vòng C 80 vòng D 50 vịng
Giáo viên: Ngơ Tắch - Trường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵng Trang 56/58 Câu 6.05: Hai ựầu cuộn sơ cấp máy biến áp ựược nối vào mạng ựiện xoay chiều có hiệu ựiện hiệu dụng 240 V ựiện áp hiệu dụng hai ựầu cuộn thứ cấp 120 V Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp vòng dây ựiện áp hiệu dụng hai ựầu cuộn thứ cấp 125 V Số vòng dây cuộn sơ cấp
A 96 vòng B 192 vòng C 52 vòng D 104 vòng Câu 6.06: Một máy biến áp dùng máy ổn áp tạo ñiện áp ổn ñịnh 220 V ðiện áp vào biến thiên từ 160 V ñến 240 V Cuộn thứ cấp có 600 vịng dây Số vịng dây ñược dùng cuộn sơ cấp
A từ 437 vịng đến 825 vịng B từ 437 vịng đến 655 vịng
C từ 550 vịng ñến 655 vòng D từ 550 vòng ñến 825 vịng
Câu 6.07: Cần truyền tải cơng suất 10 MW ñường dây mà hiệu ñiện
ởñầu cuối ñường dây là100 kV 98 kV Cơng suất hao phí đường dây
A 200 kW B.141 kW C 100 kW D 70,7 kW Câu 6.08: Một máy biến áp: Mạch sơ cấp có điện áp 2000 V; mạch thứ cấp có
điện áp 50V, cường độ dịng điện A, cuộn thứ cấp có 100 vịng Số vịng dây cuộn sơ cấp cường độ dịng điện cuộn sơ cấp
A 000 vòng; 160 A B 400 vòng; 16 A C 000 vòng; 16 A D 400 vòng; 160 A
Câu 6.09: Một máy phát điện có cơng suất 100 kW, điện áp hai cực máy phát kV ðiện ñược truyền đến nơi tiêu thụ dây dẫn có điện trở tổng cộng Ω Tại máy phát có đặt máy biến áp lí tưởng có tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp thứ cấp 0,1 Cơng suất hao phí dây hiệu suất tải ñiện có giá trị
A 600 W; 94% B 000 W; 94%
C 000 W; 99,4% D 600 W; 99,4%
Câu 6.10: Một máy biến áp có điện áp hiệu dụng số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp U1; N1 U2; N2 Khi U1 = 240 V U2=120 V Quấn
thêm vào cuộn thứ cấp vòng dây dùng lại điện áp U1 thấy U2=125 V
Số vịng dây hai cuộn dây lúc đầu
(29)Câu 6.11: Một máy biến áp có: số vịng cuộn sơ cấp 000, số vịng cuộn thứ cấp
250, dịng điện qua cuộn sơ cấp 0,18 A, ñiện áp hai ñầu cuộn sơ cấp 110 V, hệ số công suất cuộn sơ cấp 1, hệ số công suất cuộn thứ cấp 0,9 Cơng suất cường độở cuộn thứ cấp
A 22 W 3,6 A B 19,8 W 3,6 A C 19,8 W A D 396 W A
Câu 6.12: Một máy biến áp sử dụng điện vào 220 V, điện lấy có cấp 110 V
và 55 V, cuộn sơ cấp có 500 vịng Số vịng dây tối đa cuộn thứ cấp
A 375 vòng B 250 vòng
C 1000 vòng D 3000 vòng
Câu 6.13: Cuộn sơ cấp biến áp gồm 2200 vịng, điện áp hiệu dụng hai
ñầu cuộn 220 V Cuộn thứ cấp có 60 vịng, hai đầu cuộn thứ mắc với ñiện trở 10 Ω, bỏ qua hao phí biến áp Cơng suất tiêu thụ ñiện trở
A 36 W B 360 W C 3,6 W D 0,36 W
Câu 6.14: Người ta cần truyền công suất 10 000 kW ñường dây dẫn có ñiện trở R, ðiện áp ñầu ñường truyền 50 kV, nơi tiêu thụ có hệ số cơng suất 0,8 Muốn cho hao phí toả nhiệt đường dây khơng q 10% cơng suất cần truyền
A R < 20 Ω B 10 Ω < R < 12 Ω
C R < 16 Ω D R < 14 Ω
Câu 6.15: Một máy biến áp có điện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn sơ cấp 220 V Cuộn thứ cấp có 60 vịng hai ñầu cuộn thứ cấp mắc với ñiện trở 10 Ω, cơng suất tiêu thụ điện trở 3,6 W Bỏ qua hao phí biến áp Số vòng dây cuộn sơ cấp
A 220 vòng B 110 vòng C 2200 vòng D 1100 vòng Câu 6.16: Nguyên tắc hoạt ñộng máy biến áp dựa
A hiệu ứng Jun - Lenxơ B việc sử dụng từ trường quay
C hiện tượng tự cảm D hiện tượng cảm ứng ñiện từ
Câu 6.17: Với công suất cần truyền tải, muốn giảm cơng suất hao phí đường dây tải điện k lần biến áp đặt trạm phát điện phải có tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp
A k2 B k C 1/k2 D 1/ k
Câu 6.18: Biện pháp sau đây khơng làm tăng hiệu suất máy biến áp?
A Dùng dây dẫn có ñiện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp
B Dùng lõi sắt gồm nhiều thép mỏng ghép cách điện với
C Dùng lõi sắt có ñiện trở suất nhỏ
D ðặt sắt song song với mặt phẳng chứa ñường sức
Câu 6.19: Chọn phát biểu sai về máy biến áp?
A Cuộn sơ cấp thứ cấp phải có số vòng khác
B Lõi thép gồm nhiều thép mỏng ghép cách ñiện
C Máy biến áp hoạt ñộng dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ
D Suất ñiện ñộng cuộn sơ cấp thứ cấp biến thiên tần số lệch pha
Câu 6.20: Chọn phát biểu sai về máy biến áp
A Máy biến áp thiết bị có khả làm biến đổi điện áp xoay chiều
B Khi máy biến áp chếñộ khơng tải khơng tiêu thụđiện
C Trong điều kiện lí tưởng, tỉ số ñiện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp tỉ số vòng dây hai cuộn
D Máy biến áp thiết bị có khả làm tăng hay giảm tần số dịng điện xoay chiều
Câu 6.21: Máy biến áp dùng ñể biến ñổi ñiện áp nguồn ñiện
A pin B ắcqui
C máy phát ñiện chiều D máy phát ñiện xoay chiều
Câu 6.22: ( ðH 2010 )ðặt vào hai ñầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi điện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp ñể hở 100V Ở cuộn thứ cấp, giảm bớt n vịng dây điện áp hiệu dụng hai ñầu ñể hở U, tăng thêm n vịng dây điện áp 2U Nếu tăng thêm 3n vịng dây cuộn thứ cấp ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñể hở cuộn