Đang tải... (xem toàn văn)
Nếu thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn thì nó chỉ 60 V, đồng thời điện áp tức thời hai đầu vôn kế lệch pha.. .[r]
(1)Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ
Điện dung C có giá trị thay đổi cuộn dây cảm Điều chỉnh giá trị C thấy: thời điểm số, V1 cực đại số V1 gấp đôi số V2 Hỏi số V2 cực đại số
của V2 gấp lần số V1?
A lần B 1,5 lần
C 2,5 lần D lần
Hướng dẫn:
Khi V1 cực đại mạch cộng hưởng: UR = U = 2UC = 2UL hay R = 2ZL (1)
Khi V2 cực đại ta có:
theo (1) (2)
Khi đó: theo (1) ta được: ZC = 5ZL = 2,5R Z = R (3)
Chỉ số V1 lúc (4)
Từ (3) (4) ta có:
2
R Z R U U
2 L max
C
2
L L
Cmax
L
U 4Z + Z U
U =
2Z
L L C
Z Z R
Z
R
UR U
U = IR = =
Z
Cmax R
U
= = 2,5
(2)Câu (Bến Tre – 2015): Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ
Điện dung C có giá trị thay đổi cuộn dây cảm Điều chỉnh giá trị C ghi lại số lớn vơn kế thấy UCmax = 3ULmax Khi tỉ số C max
R max U
U
A B C D
Hướng dẫn:
Cách giải 1: Vì C biến thiên nên: (1)
(2) (cộng hưởng điện)
và (3) (cộng hưởng điện)
(4) (5)
Từ (4) (5)
Chọn A
Cách giải 2: Điều chỉnh C để UCmax ta có ZC =
R2 + ZL2
ZL
(1) UCmax =
U R R
2
+ ZL2
Chỉnh C để ULmax ta có giá trị cộng hưởng ZL1 = ZC1 U = UR
hay chỉnh C để URmax ta có giá trị cộng hưởng URmax = U
Theo đề UCmax = 3ULmax
U R R
2
+ ZL2 =
U
R ZL R = ZL
URmax = ULmax =
8
3 UCmax UCmax
URmax
= 8 3 2 Cmax L U
U R Z
R
Lmax max L L L
min
U U
U I Z Z Z
Z R
Rmax
U U
2 L Cmax
L
Lmax L
R + Z U
(1)
= = R = Z
(2) U Z
2 L Cmax
Rmax
R + Z U
(1)
=
(3) U R
(3)Chọn A
Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Điện áp hai đầu có tần số f = 100Hz giá trị hiệu dụng U không đổi
a Mắc vào M, N ampe kế có điện trở nhỏ ampe kế I = 0,3A Dòng điện mạch lệch pha 600 so với uAB, công suất toả nhiệt mạch P = 18W Tìm R1, L, U
b Mắc vơn kế có điện trở lớn vào M, N thay cho Ampe kế vơn kế 60V đồng thời điện áp vôn kế chậm pha 600 so với uAB Tìm R2, C?
Hướng dẫn:
a Mắc Ampe kế vào M, N ta có mạch điện hình bên (R1 nt L)
Áp dụng cơng thức tính cơng suất:
P 18
P UI cos U 120V
I cos 3.cos
Lại có
1 2
P 18
P I R R 200
I
Từ giả thuyết i lệch pha so với uAB góc 600 mạch có R, L nên i nhanh pha so với u ta có:
L L
L
1
Z Z 200 3
tan Z 3R 200 L H
3 R 50
(4)Vì R1, L khơng đổi nên góc lệch pha uAM so với i mạch không đổi so với chưa mắc vôn kế
vào M, N vậy: uAM nhanh pha so với i góc AM
Từ giả thiết điện áp hai đầu vơn kế uMB trễ pha góc so với uAB Từ ta có giãn đồ véctơ biểu diễn
phương trình véctơ: UABUAMUMB
Từ giãn đồ véctơ ta có: 2
AM AB MB AB MB
U U U 2U U cos 60 3V
3
Áp dụng định luật ôm cho đoạn mạch AM ta có: AM AM U
I 0,15 3A
Z
Với đoạn MB có: ZMB = (1)
Với tồn mạch ta có: (2)
Giải hệ phương trình (1) (2) ta
2
4 C
R 200
200 3.10
Z C F
4
Chú ý:
Bài tập cho thấy tập dùng tuý phương pháp Ngược lại đại đa số toán ta nên dùng phối hợp nhiều phương pháp giải
Trong vẽ giản đồ véctơ ta bị lúng túng uAB nhanh pha hay trễ pha so với i π
3
2 MB
2 c
U 60 400
R +Z = = = Ω
I 0,15 3
2 AB
2 L
U 800
(R+R ) +(Z ) = = Ω
I
C
(5)vì chưa biết rõ Sự so sánh ZL ZC Trong trường hợp ta vẽ giấy nháp theo phương án lựa chọn (đều cho phép giải tốn đến kết cuối cùng) Sau tìm giá trị ZL ZC ta sẽ có cách vẽ Lúc vẽ giản đồ xác
Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ
Hiệu điện ln trì hai đầu đoạn mạch uAB200cos100 t (V) Cuộn dây cảm, có L 1H ;
điện trở có R = 100; tụ điện có điện dung C thay đổi Vơn kế có điện trở lớn a Điều chỉnh C để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Tính cơng suất cực đại
b Với giá trị C số vơn kế V lớn nhất, tìm số
Hướng dẫn:
Ta có:
L
0
1
Z L 100 100
R 100
U 200
U 100 2V
2
a Cơng suất mạch tính theo cơng thức:
2
2
2
2
L C L C
U R U
P I R
R Z Z Z Z
R
R
Ta thấy U R có giá trị khơng thay đổi, P = Pmax thì:
2
L C
L C
min
Z Z
R R Z Z 100
R
Suy ra:
4
C
1 10
C F
Z 100 100
(6) 2
max
100 U
Z R P 200W
R 100
b Số vôn kế là: UV UAM IZAM U R2 Z2L Z
Dễ thấy Uvà R2Z2L 100 2 không đổi, nên UAM lớn Znhỏ RZL ZC 100
Suy ra:
4
C
1 10
C F
Z 100 100
đóZR
2
max
100 U
Z R P 200W
R 100
Số vôn kế là: UV max UZAM 100 2100 200V
R 100
Câu 4: Cho mạch điện hình vẽ biết UAB = U không đổi, R, C, ω không đổi Điều chỉnh L để vôn kế
cực đại
a Tìm giá trị L
b Tìm số cực đại vơn kế
Hướng dẫn:
(7)Dựa vào giản đồ véctơ ta có: RC
2
= số
Theo định lý hàm số sin ta có:
L L RC
RC
U.sin
U U
U
sin sin sin
MàULmax U sin RC
sin
, tam giác AMB vuông A, đó:
URC = ULcos= ULcos RC U sinL RC
2 C L C
C L
2 2
C C
Z Z Z
R Z Z
R Z R Z
2 22
2 2
C
2 C C
L L
C C C
R Z R Z R Z
Z Z L
Z Z Z
b Số vơn kế đó: 2
L max C
RC
U U U
U R Z
sin cos R
Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ: máy đo ảnh hưởng khơng đáng kể đến dịng điện qua
mạch Vôn kế V1 U1 = 100V Vôn kế V2 U2 = 100V Và vôn kế V U = 100 3V Ampe kế I
= 2A
a Tính cơng suất mạch
b Biết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch uU cos 100 t V0 Viết biểu thức dòng điện mạch
c Viết biểu thức điện áp hai điểm MB
(8)1
AMU 100V; BMU2 100V; AB U 100 3V Dùng định lý hàm số cosin cho tam giác AMB ta có :
2 2
MB AM AB 2AM.ABcos
2 2
AM AB MB
cos
2AM.AB
1002 (100 3)2 1002
2 2.100 3.100
Suy công suất tiêu thụ đoạn mạch:P U.I.cos 100 3.2 300W
b Dựa vào giản đồ vec tơ ta có: rad i 2cos 100 t A
3
c Áp dụng định lý hàm số sin:
2 R1 R1
2
U U U sin 100
sin 0,5 rad
sin sin U 100
Mặt khác: 2 u 2 2 1 rad
6 3
Vậy uMB u2 100 2cos 100 t V
Câu 6: Cho mạch điện hình vẽ, R = 60Ω, cuộn dây cảm có L = 0,255H, UAB = 120V, f = 50Hz C
là điện dung biến thiên tụ điện Khi thay đổi điện dung C có giá trị C với số vôn kế cực đại
a Tính giá trị C
(9)a Đặt góc tạo URL i φ,, U i φ Ta có: ZL = 80
Định lý hàm số sin cho:
,C
, U U sin sin , C , sin U U cos
Khi C biến thiên φ thay đổi
UC cực đại
, , L C , L sin Z Z R tan
tan R Z
2 L C L C
R Z
Z 125 C 24,5 F
Z Z
b Số vôn kế:
2 L Cmax ,
R Z
U
U U 200V
cos R
Câu 7: Mạch điện hình vẽ, vôn kế: V1 75V, V2 125 V, uMP = 100 2cos100πt (V), cuộn cảm
L có điện trở R Cho RA = 0, RV1 =RV2 = ∞ Biểu thức điện áp uMN A uMN = 125 2cos(100πt +
2
) (V) B uMN = 75 2cos(100πt +
3
) (V)
C uMN = 75 2cos(100πt +
) (V) D uMN = 125 2cos(100πt +
(10)Dựa vào giản đồ véctơ có uMN vng pha uMP
Chọn C
Câu 8: Đặt nguồn điện xoay chiều ổn định vào đoạn mạch nối tiếp gồm, điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C Nối hai đầu tụ điện với ampe kế lí tưởng thấy 1A, đồng thời dịng điện tức thời
chạy qua chậm pha
6
so với điện áp hai đầu đoạn mạch Nếu thay ampe kế vơn kế lí tưởng
nó 167,3 V, đồng thời điện áp vôn kế chậm pha góc
4
so với điện áp hai đầu đoạn mạch Điện
áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
A 175 V B 150 V C 100 V D 125 V
Hướng dẫn:
Khi mắc ampe kế song song với C C bị nối tắt: LR 30 Khi mắc vôn kế song song với C mạch khơng ảnh hưởng UCUV 167,3V
Vẽ giản đồ véctơ trượt, áp dụng định lý hàm số sin: 167,30 U 0 U 150V
(11)Chọn B
Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều 120 V – 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R, tụ điện
cuộn cảm Khi nối hai đầu cuộn cảm ampe kế có điện trở nhỏ số 3A Nếu thay ampe kế vơn kế có điện trở lớn 60 V, đồng thời điện áp tức thời hai đầu vôn kế lệch pha
3
so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB Tổng trở cuộn cảm
A 40 Ω B 40 Ω C 20 Ω D 60 Ω
Hướng dẫn:
Khi mắc ampe kế song song với Lr Lr bị nối tắt: ZRC U 40 I
Khi mắc vơn kế song song với C mạch không ảnh hưởng URL UV 60V
Vẽ giản đồ véctơ trượt, áp dụng định lý hàm số cos:
2
RC
U 120 60 2.120.60.cos60 60 3V rL rL
rL RC
RC RC
Z U 60 60
Z Z 40
Z U 60 60
Chọn A
Câu 10: Cho đoạn mạch nối tiếp gồm tụ C cuộn dây D Khi tần số dòng điện 1000 Hz người ta
đo điện áp hiệu dụng tụ V, cuộn dây V, hai đầu đoạn mạch V cường độ hiệu dụng mạch mA Cảm kháng cuộn dây là:
A 750 Ω B 75 Ω C 150 Ω D 1500 Ω
(12)
2 cd
L C
C L
2
L C
U
r Z 1000
U I
Z 2000 Z 1500
I U
r Z Z 1000
I
(13)
Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sư phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I. Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng xây dựng khóa luyện thi THPTQG các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp 9 luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác
TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS THCS lớp 6, 7, 8, u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Tốn: Bồi dưỡng phân mơn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III. Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chương trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Anh
Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia