Vật lý 12 Điện xoay chiều phần 4 (hay lạ khó) file word có lời giải

MỤC LỤC BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ PHẦN PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG BÀI TOÁN ỔN ÁP TRONG ĐỀ THỰC NGHIỆM CỦA BỘ NĂM 2017 .4 KHAI THÁC THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG LẤY THÔNG TIN TỪ NHIỀU ĐỒ THỊ HÌNH SIN LẤY THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ KHÔNG PHẢI SIN 11 ĐỒ THỊ CƠNG SUẤT DỊNG ĐIỆN HỆ SỐ CƠNG SUẤT 14 ĐỒ THỊ ĐIỆN ÁP .18 LẮY THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ THÍ NGHIỆM .21 TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY – MỚI - LẠ Câu 347 Điện từ nhà máy điện đưa tới nơi tiêu thụ nhờ dây dẫn, nơi tiêu thụ cần công suất không đổi Ban đầu hiệu suất truyền tải 90% Muốn hiệu suất truyền tải 96% cần giảm cường độ dòng điện dây tải điện phần trăm so với lúc đầu? A 37% B 39% C 35% D 61% Hướng dẫn * Lúc dầu: * Lúc sau: ' Ptt  Ptt ��� � �Ptt  0,9P � Ptt  9P  9I R � �P  0,1P Ptt'  0,96P ' � � Ptt'  24P '  24I' R � P '  0, 05P ' � I'  0, 61  100%  39% � I Chọn B Câu 348 Trong trình truyền tài điện xa, ban đầu độ giảm điện áp đường dây pha n lần điện áp nơi truyền Coi dịng điện mạch ln ln pha với điện áp Để cơng suất hao phí đường dây giảm a lần đảm bảo công suất nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp đưa lên đường dây lần? a 1 n  n A a B na n a  n  1 C n a a  n  1 D a  n  1 Hướng dẫn * Từ cos 1 U  nU ��� � P  nUI * Công suất tiêu thụ lúc đầu: Ptt  P  P    n  UI * Công suất tiêu thụ lúc sau: P I ' a I nUI P  P ' P '  U ' I ' ���� Ptt'  U '  a a a * Vì Ptt'  Ptt � U ' I a  ' tt a 1 n  n nUI    n  UI � U '  U � a a Chọn A Câu 349 Trong trình truyền tải điện xa Ban đầu độ giảm điện áp dây pha 0,1 điện áp nơi truyền Coi dịng điện mạch ln ln pha với điện áp Để cơng suất hao phí đường dây giảm 81 lần đảm bảo công suất nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp đưa lên đường dây A 73/9 B 71/9 C D 8,8 Hướng dẫn * Từ cos 1 U  nU ��� � P  nUI * Công suất tiêu thụ lúc đầu: Ptt  P  P  0,9UI * Công suất tiêu thụ lúc sau: P I '  a I nUI P  P ' P '  U ' I ' ���� Ptt'  U '  81 81 81 * Vì ' tt I 0,1UI 73 Ptt'  Ptt � U '   0,9UI � U '  U � 81 Chọn A Câu 350 Điện truyền từ nơi phát đến xưởng sản xuất đường dây pha với hiệu suất truyền tải 80% Ban đầu xưởng có 80 máy hoạt động, sau tăng thêm số máy nên hiệu suất truyền tải điện giám 10% Biết điện áp nơi phát khơng đổi Tìm số máy tăng thêm A 60 B 70 C 25 D 15 Hướng dẫn * Từ � hH  PR P Ptt R  Ptt �   H  H  tt 2 P P U cos  U cos  H2   H  H1   H1   0,   0,  80  x Ptt �  � x  25 � Ptt1 0,8   0,8  80 Chọn C Câu 351 Điện truyền từ nơi phát đến xưởng sản xuất đường dây môt pha với hiệu suất truyền tải 90% Ban đầu xưởng sản xuất có 90 máy hoạt động, muốn mở rộng quy mơ sản xuất nên xưởng nhập thêm số máy Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm máy hoạt động) giảm 10% so với ban đầu Coi hao phí điện tỏa nhiệt đường dây, công suất tiêu thụ điện máy hoạt động (kể máy nhập về) hệ số công suất trường hợp Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát số máy hoạt động nhập thêm A 50 B 160 C 100 D 70 Hướng dẫn * Từ � h  1 H  H '   H ' H  1 H  PR P PR Ptt R   � H   H   tt P H U2 U U 0,8   0,8  90  x Ptt' �  � x  70 � Ptt 0,9   0,9  90 Chọn D Câu 352 Điện truyền tải điện từ trạm phát đến nơi tiêu thụ đường dây pha với điện áp trước truyền tải 100 kv hiệu suất truyền tải 75% Coi điện trở đường dây tài điện hệ số công suất truyền tải không đổi Nếu công suất tiêu thụ điện tăng thêm 25% để hiệu suất truyền tải điện 80% điện áp trước truyền tải điện phải tăng thêm gần A 25 kV B 35 kV C 50kV D 21 kV Hướng dẫn PHƯƠNG PHÁP: * Từ � hH  PR P Ptt R  Ptt �   H  H  tt P P U cos  U cos  H   H2  H1   H1   Ptt Ptt1 �U1 � � � �U � ÁP DỤNG: 0,8   0,8 � 100 �  1, 25 � �� U  121 kV  � U  U1  21 kV  � 0, 75   0, 75  �U � Chọn D Câu 353 Điên truyền tải điện từ trạm phát (công suất không đổi) đến nơi tiêu thụ đường dây pha hiệu suất truyền tải H Coi điện trở đường dây tải điện hệ số công suất truyền tải không đổi Nếu trạm phát dùng máy tăng áp A có số vịng dây sơ cấp thứ cấp N1 N2 hiệu suất truyền tải tăng 27% Nếu trạm phát dùng máy tăng áp B có số vịng dây sơ cấp thứ cấp N N3 hiệu suất truyền tải tăng 32% Nếu trạm phát dùng kết hợp hai máy tăng áp A tăng áp B hiệu suất truyền tải tăng 35% Nếu N1 + N2 + N3 = 1800 vịng A N1 +N2 = 600 B N1 + 2N2 = 800 C 2N1 + N2 = 600 Hướng dẫn PHƯƠNG PHÁP: * Từ P  UI cos  � I  P P2R � P  I R  U cos   U cos   * Từ  H �U1 � �N1 � P PR h  1 H   �  � � � � P U cos   H1 �U � �N � ÁP DỤNG: 2  H  0, 27 �N1 �  H  0,32 �N �  H  0,35 �N1 N �  � �;  � �; � � 1 H 1 H 1 H �N � �N3 � �N N3 � D 3N1 + N2 = 1200 �N1 �N  �2 �H������ 0, 64 � � �N  � �N 3 N1  N  N3 1800 �N1  200 � �N 400 � �N  1200 Chọn A Câu 354 Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có công suất phát điện hiệu điện hiệu dụng hai cực máy phát không đổi Nối hai cực máy phát với trạm tăng áp có hệ số tăng áp k đặt Từ máy tăng áp điện đưa lên dây tải cung cấp cho xưởng khí cách xa điểm M Xưởng khí có máy tiện loại công suất hoạt động Khi hệ số k = xưởng khí có tối đa 120 máy tiện hoạt động Khi hệ số k = xưởng khí có tối đa 125 máy tiện hoạt động Do xẩy cố trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực máy phát điện Khi xưởng khí cho tối đa máy tiện hoạt động Coi có hao phí dây tải điện đáng kể Điện áp dòng điện dây tải điện pha A 93 B 108 C 84 D 112 (Chuyên Vĩnh Phúc − 2016) Hướng dẫn * Cơng suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương U nên: P  P � P  P  xP0 � x   93 � P0 � � P � � � P  120P0 � P  129P0 � � � �� � � P P  36P0 � � P   125P � � � Chọn A Câu 355 Điện truyền tải điện từ trạm tăng áp băng đường dây tải điện pha có điện trở tồng cộng 30 Ω Biết điện áp hiệu hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp cùa máy hạ áp 2200 V 220 V, cường độ dòng điện chạy cuộn thứ cấp máy hạ áp 100 A Xem máy biến áp lý tưởng, hệ số công suất luôn Hiệu suất truyền tải điện là: A 88% B 92% C 90% Hướng dẫn * Hạ áp: U U ' N1 I 220   � I1  I 2  100  10  A  U N I1 U' 22000 * Hiệu suất truyền tải: � Chọn A H Ptt Ptt U 'I1 2200.10     0,88 P Ptt  P U 'I1  I1 R 2200.10  10 2.30 D 85% Bài toán 6: Điện truyền từ nhà máy phát điện có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Nếu điện áp truyền U nơi tiêu thụ phải lắp máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây sơ cấp thứ cấp k cơng suất nơi tiêu thụ nhận Ptải Nếu điện áp truyền nU nơi tiêu phải lắp máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây sơ cấp thứ cấp k’ cơng suất nơi tiêu thụ nhận P’ tải Coi dịng điện ln pha với điện áp Lập biểu thức xác định k’ Hướng dẫn * Điện áp tải Utải: U đưa lên U I dây nU P nU U sơ cấp kUtải P U P sơ cấp P U kUtải k’Utải P k’Utải nU P thứ cấp Ptải P’tải Câu 356 Điện truyền từ nhà máy phát điện A có cơng suất khơng đổi đến nơi tiêu thụ B đường dây tải điện pha Nếu điện áp truyền U B lắp máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp k = 30 đáp ứng 20/21 nhu cầu điện B Nếu muốn cung cấp đủ điện cho B điện áp truyền phải 2U, cần dùng máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp k bao nhiêu? Coi dịng điện ln pha với điện áp A 58 B 53 C 44 D 63 (Chuyên Vinh 2016) Hướng dẫn *Áp dụng: k ' P 'tai k' 21  �  � k '  63 � nk Ptai 2.30 20 Chọn D Câu 357 (340251BT) Điện truyền từ nhà máy phát điện nhỏ đến khu công nghiệp (KCN) đường dây tải điện pha Nếu điện áp truyền u KCN phải lắp máy hạ áp lý tưởng với tỉ số 18/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu điện KCN Nếu muốn cung cấp đủ điện cho KCN điện áp truyền phải 2U, cần dùng máy hạ áp lý tưởng với tỉ số nào? Coi dịng điện ln pha với điện áp A 114/1 B 41/3 C 117/1 Hướng dẫn * Điện áp tải Utải: D 39/1 U đưa lên U I dây nU P nU U sơ cấp kUtải P U * Vì P sơ cấp = P thứ cấp nên: k’Utải P sơ cấp P U kUtải P nU k’Utải P thứ cấp Ptải P’tải k ' P 'tai k' 13  �  � k '  39 � nk Ptai 2.18 12 Câu 358 Điện truyền từ máy phát công suất không đổi theo đường dây pha với điện trở dây tải 30 Ω Biết điện áp hai đầu máy phát có giá trị hiệu dụng 600 V lệch pha 200 so với cường độ dòng điện Điện áp hai đầu mạch tiêu thụ có giá trị hiệu dụng 500 V lệch pha 25° so với cường độ dịng điện Hiệu suất truyền tài cơng suất máy phát có giá trị A 88,3% 2145,5 W C 91,2% 3120,7 W B 91,2% 2145,5 W D 80,4% 2511,1 W Hướng dẫn * Tính �U  6002  5002  2.600.500 cos   110,83  V  �R � UR I  5,54  A  � � R � �P  UI cos   3124, 37  W  � �P1  U1I cos 1  2511,14  W  � H  P1  0,804 � P � Chọn D PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG BÀI TOÁN ỔN ÁP TRONG ĐỀ THỰC NGHIỆM CỦA BỘ NĂM 2017 Bài toán tổng quát: Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lý tưởng để trì điện áp hiệu dụng hai đầu U (gọi máy ổn áp) Nếu công suất sử dụng điện nhà P P2 tỉ số giữ điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp k k2 Coi điện áp cường độ dịng điện ln pha Tìm hệ thức liên hệ P 1, P2, k1 k2 U I2 P2 k2 U  U P1 I1 I I R U k k1 k  P k k 1 k1     ���� �  12 I1 I1R U1 U  U k k1  P1 k k1  k1 U * Từ Câu 359 Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ơn định 220 V vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biên áp lí tưởng để trì điện áp hiệu dụng đầu 220 V (gọi máy ổn áp) Máy ổn áp hoạt động điện áp hiệu dụng đầu vào lớn 110 V Tính tốn cho thấy, cơng suất sử dụng điện nhà 1,1 kW tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đâu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,1 Coi điện áp cường độ dịng điện ln pha Nếu công suất sử dụng điện nhà 2,2 kW tỉ số tăng áp máy ổn áp A 1,55 B 2,20 C 1,62 D 1,26 (Trích đề thực nghiệm Bộ 2017) Hướng dẫn U * Từ �2 I2 P2 k2 U  U U P1 I I I R U k k1 k  P k k 1 k1     ���� �  12 I1 I1R U1 U  U k k1  P1 k k1  k1 k  4, 785 � 1, 2 k  � �2 � k  1, 264 k 1,1  � Chọn D Câu 360 Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lí tưởng để trì điện áp hiệu dụng đầu U (gọi máy ổn áp) Máy ổn áp hoạt động điện áp hiệu dụng đầu vào lớn 0,65U Tính tốn cho thấy, cơng suất sử dụng điện nhà P tỉ số điện áp hiệu dụng đầu va điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,15 Coi điện áp cựờng độ dịng điện ln pha Nếu cơng suất sử dụng điện nhà 2P tỉ số tăng áp máy ổn áp A 15/17 B 25/13 C 23/16 D 23/15 Hướng dẫn U * Từ I2 P2 k2 U  U U P1 I I I R U k k1 k  P k k 1 k1     ���� �  12 I1 I1R U1 U  U k k1  P1 k k1  k1 23 � k2  � 1,152 k  �2 �� � 23 k 1,15  � k2  � � 15 Chọn D Câu 361 Điện truyền từ đường dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà hộ dân đường dây điển có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lí tưởng để trì điên áp hiệu dụng đầu U (gọi máy ổn áp) Tính tốn cho thấy, cơng suẩt sử dụng điện nhà P tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) máy ổn áp 1,2 Coi điện áp cựờng độ dòng điện pha Nếu tỉ số tăng áp máy ổn áp 1,5 cơng suất sử dụng điện nhà A 1,25P B 1,8P C 1,6P D 2P Hướng dẫn U * Từ I2 P2 k2 U  U U P1 I1 I I R U k k1 k  P k k 1 k1     ���� �  12 I1 I1R U1 U  U k k1  P1 k k1  k1 k1 1,2 ��� � k 1,5 P2  1, � P1 Chọn C Câu 362 Điên truyền từ đưòưg dây điện pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà hộ dân đường dây tải điện có chất lượng Trong nhà hộ dân này, dùng máy biến áp lí tưởng để trì điện áp hịẹu dụng đâu U (gọi máy ổn áp) Nếu công suất sử dụng điện nhà P 1,6P tỉ số điện áp hiệu dụng đầu điện áp hiệu dụng đầu vào (tỉ số tăng áp) cùa máy ổ áp k k + 0,3 Coi điện áp cường độ dòng điện pha Giá trị k gần giá trị nhât sau đây? A 1,25 B 1,8 C 1,6 D U * Từ I2 P2 k2 U  U U P1 I1 I I R U k k1 k  P k k 1 k1     ���� �  12 I1 I1R U1 U  U k k1  P1 k k1  k1 � 1,  �  k  0,3  k2  k  0,3 k 1 k  1, � � �� k  0,178 � k  1,122 � Chọn A KHAI THÁC THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG LẤY THƠNG TIN TỪ NHIỀU ĐỒ THỊ HÌNH SIN Câu 363 Đoan mạch AB gồm đoạn AM chứa hộp kín X nối tiếp đoạn MB chứa hộp kín Y Các hộp kín chứa phần tử: điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều cường độ hiệu dụng chạy qua mạch A, điện áp tức thời AM (đường 1) MB (đường 2) phụ thuộc thời gian biểu diễn hình vẽ Giá trị X Y A C  100 C / F R  300  B L  0, 75 /  H R  200  C  100 / F L  0, 75 / H D L  0, 75 /  H C  100 / F Hướng dẫn * Chu kỳ:   20.103  s  �   2  100  rad / s  T * Vì uAM sớm pha uMB π nên X L Y : � 150 0, 75 �L  H �ZL  �  � �Z  100 � C  100 F   C �  � � Chọn D Câu 381.Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây có điện trở r = 20Ω có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều u  120 cos t (V) Cho C biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện hiệu dụng tụ phụ thuộc vào ZC hình vẽ ZC = 80 Ω cơng suất tiêu thụ R 135 W.Giá trị cực đại hiệu điện hiệu dụng tụ A 120 V B 120 V C 120 V D 240 V Hướng dẫn * � �ZC2  Z2   R  r    ZL  ZC  R  60 � � �� � U2R �ZL  80 � U C max  U �P  � Z  R  r Rr  Z2L  120 Chọn A Câu 382 Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều u  120 cos t (V) Cho C biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện hiệu dụng đoạn RC phụ thuộc vào Z C hình vẽ ZC = 80 Ω cơng suất tiêu thụ R 86,4 W Giá trị URCmax bằng? A 283 V B 360 V C 342 V D 240V Hướng dẫn * �ZL  2ZC  160 �ZC2  Z2   R  r    ZL  ZC  � � �ZC  180 UZ C U � �R  60 � �� � U C max   �� � U2R U2R � R P  Z 320 �U RC  360 � �� 1 L R Z  loai  R   Z L  ZC  � � � Z � C Câu 383 Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp (cuộn dây cảm, tụ điện có điện dung thay đôi được) điện áp xoay chiều u  U cos t (V) (U ω không đổi) Cho C biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện thể hiệu dụng tụ phụ thuộc vào ZC hình vẽ Coi 72,11  20 13 Điện trở mạch A 30 Ω B 20 Ω C 40 Ω D 40 Ω Hướng dẫn * Từ đồ thị suy UC  * Từ U  20 13  V  UZC R   Z L  ZC  � U2 �� 1 � UC U2 1  0,48 �2 UC 2 �ZC  2ZL ZC   R  Z L   ����� � 2ZL � �ZC1  ZC2  0, 48 � �� � ZL  40 � R  30 2 �Z Z  R  ZL C1 C2 � 0, 48 � Câu 384 Đăt điện áp u  U cos t (V) ( ω U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R = 50Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Hình vẽ đồ thị phụ thuộc điện áp hiệu dụng C vào biến số ωC Công suất tiêu thụ mạch ωC = 0,01 Ω−1 là? A 800 W B 400 W C 3200 W D 1600W Hướng dẫn U C  IZC  * Từ UZC R   Z L  ZC  2  U R  Z 2L  1  2Z L 1 ZC ZC �1 �Z  � U C  U � R  50    �C � U  200;U C max  200 ������� �� � 1  Z �ZL � ZC 125 �1 �ZL  100    �Z  R  Z2 � U C max  U  �R � � � L �C Khi ZC  100  ZL � P  I2 R  U2  800  W  � R Chọn A ĐỒ THỊ CƠNG SUẤT DỊNG ĐIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT Câu 385 Cho đoạn mạch AB nối tiẾp gồm biến trở R, cuộn dây có điện trở r có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều u  U cos t (V) (U ω không đổi) Cho R biến thiên, đồ thị biểu diễn công suất tiêu thụ R (đường 1) công suất tiêu thụ tồn mạch (đường 2) hình vẽ Giá trị Pm gần giá trị sau đây? A 230 W B 220 W C 300 W D 245 W Hướng dẫn Ta có: � � R  ZLC  r � r  50 � � � �� � 2 R  r  Z LC  130 � �ZLC  120 � � � U2 � � PR max  �  R1  r  � Pm � R r  � Pm  240  W  �� � PR max R  r U � � P  �m  R  r  � � � Chọn D Câu 386 Lần lượt đặt vào đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R biến trở, L cảm) điện áp xoay chiều: u  U 02 cos  2 t   /  u1  U 01 cos  1 t    (V) (V) đồ thị cơng suất tồn mạch theo biến trở R hình vẽ (đường U đường U2) Giá trị X gần với giá trị sau đây? A 60 B 100 C 80 D 90 Hướng dẫn Với điện áp � � U12 U12 P � 50  � U12  25000 � 100  400 � R1  R u1 : � U12 25000 � Pmax  � x  Pmax   62,5  W  � R R 100.400 � Chọn A Câu 387 Lần lượt đặt vào đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R biến trở, L cảm) điện áp xoay chiều: (V) u  U 02 cos  2 t  2  u1  U 01 cos  1 t  1  (V) đồ thị cơng suất toan mạch theo biến trở R hình vẽ (đường u1 đường u2) Công suất mạch tiêu thụ cực đại đặt điện áp u2 gần với giá trị sau đây? A 100W B 105W C 100W D 115W Hướng dẫn * Với * Với � U12 P  � P R  R2 150 25  R � R1  R u1 : � � max  �  � R  131,19    P 110 25R U1 R 1R � P  �max R R � u2 : Pmax R1  R P 131,19  232  � max  P 110 R 1R 2 131,19.232 � Pmax  114,5  W  � Chọn D Câu 388 Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R biến trở, cuộn dây cảm) hai điện áp xoay chiều u1  U0 cos  1 t  1   V  u  U cos  2 t  2   V  Thay đổi giá trị R người ta nhận đồ thị công suất mạch tiêu thụ theo R hình vẽ Giá trị x gần giá trị sau đây? A 67 W B 90 W C 76 W Hướng dẫn D 84 W � U2 � P2 max   50 � U  40000 2.400 � � U2 R 40000.100 � R 100 P1  ��� � 50  � ZLC1  100 � P1  50 2 R  Z 100  Z2LC1 LC1 � � U2 40000 �x  P1max    75,59 2ZLC1 2.100 � � Chọn C Câu 389 Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn dây không cảm với độ tự cảm 0,6/π H tụ có điện dung 10 −3/(3π) F mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều u  U cos100t (U không thay đổi) vào đầu A, B Thay đổi giá trị biến trở R ta thu đồ thị phụ thuộc công suất tiêu thụ mạch vào giá trị R theo đường (1) Nối tắt cuộn dây tiếp tục thu đồ thị (2) biểu diễn phụ thuộc công suất mạch vào giá trị R Điện trở cuộn dây A 90 Ω B 30 Ω C 10 Ω D 50 Ω (Chuyên Vinh lần 2) Hướng dẫn � U2r P  �R0 �rR max r  Z2LC � � � r  10 � U2R U2 r 10 r R 10 � P  ��� �  �� � R  Z2 r  Z r  90 10  30 r  30 � C LC � Chọn A Câu 390 Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn dây cảm với độ tự cảm L tụ có điện dung C mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều u  U cos120t (U không thay đổi) vào đầu A, B Thay đổi giá trị biến trở R ta thu đồ thị phụ thuộc công suất tiêu thụ mạch vào giá trị R hai trường hợp: đường (1) lúc đầu đường (2) lúc sau mắc nối tiếp thêm điện trở R0 chèn mạch Giá trị Pmax gần giá trị sau đây? A 110W B 350 W C 80 W W Hướng dẫn D 170 � U2  R  R  PR R  � 2  R  R   ZLC � � U2R U2 � P � Pmax  � 2ZLC � R  ZLC R  0,5R ���� �100  � U  R  0,5R  U 0,5R 2ZLC U2 200  � R  �  2 2 0, 25R  Z LC  R  0,5R   ZLC 2ZLC 3 Chọn A Câu 391 Lần lượt đặt điện áp u  U cos t (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch X vào hai đầu đoạn mạch Y; với X Y đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Trên hình vẽ, PX PY biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ X với ω Y với ω Sau đó, đoạn X, Y giảm điện dung tụ lần mắc nối tiếp chúng lại thành đoạn mạch nối tiếp AB Đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB Biết cảm kháng hai cuộn cảm mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL  ZL1  ZL2 ZL1 ZL2) dung kháng cùa hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1 ZC2) ZC A 540 W B 306 W C 301 W D 188 W Hướng dẫn Công suất tiêu thụ mạch: � U2 Khi   1 � PX max   Mach X cong huong  � RX � � U2 � PX  cos X � �Khi   2  1 � PX  PX max RX � � R X � cos X   � Z L1  Z L2  R X � R X   ZL1  ZL2  � � U2 Khi   3 � PY max   Mach Y cong huong  � RY � � U2 � PY  cos X � � Khi   2  3 � PY  PY max RY � � R 2Y � cos Y   � Z L2  ZC2  0, 5R Y � R Y   Z L2  ZC2  � Khi X nối tiếp Y P  RX  RY    22 cơng suất tiêu thụ: U2  R X  R Y    2ZL1  2Z L2  2ZC1  2ZC2   U2  RX  RY   RX  RY    R X  0,5R Y  800 PX max R Y   � R Y 1,6R X 500 PY max R X ��������� �P  �P U  1, 6R X  R X   1, 6R X  R X    2R X  1, 6R X  U2 2, 2,  800 �301 W  � R X 2,6    1,  2, 62  0, 42 Chọn C Câu 392 (340218BT) Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn cảm L tụ dung C mắc nối tiếp Đặt điện áp xoay chiều u  U cos100t (V) vào hai đầu A, B Hình vẽ đồ thị công suất tiêu thụ AB theo điện trở R trường hợp: mạch điện AB lúc đầu mạch AB sau mắc thêm điện trở r nối tiếp với R Giá trị Pm + P’m gần giá trị sau đây: A 30 W B 350 W C 250 W W Hướng dẫn * Công suất mạch lúc đầu: � U2R P  � 2 � R   Z L  ZC  � U2 � P  m � Z L  ZC � *Công suất mạch mắc thêm r: * Tai điểm cắt R 0,25 r thì: � U2  R  r  P'  � 2 �  R  r   Z L  ZC  � U2 r � P '  � max r  Z  Z  L C � � U 0, 25r 120  � 2  0, 25r    ZL  ZC  � � U 1, 25r � 120  2 �  1, 25r    Z L  ZC  � � U2 P   161 W  �max U2 � � U2 r � 720 � � 180 � �� � � U2 U2 �Z  Z  U � 180 L C � � P 'max   137  W  720 � U U4 �  � 1802 720 � Pm  P 'm  298 W � Chọn A D 100 u  200 cos  t   Câu 393 (340321BT)Đặt điện áp xoay chiều (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R (R thay đổi từ đến lớn), tụ điện có điện dung C, cuộn dây cảm có độ tự cảm L điện trở R0 Đồ thị biểu diễn công suất mạch tiêu thụ phụ thuộc R hai trường hợp lúc đầu lúc sau nối tắt R0 Nếu z – x = 50 Ω tỉ số a/b gần giá trị sau đây? A B 1,8 C 1,3 D 2,3 Hướng dẫn * Từ � U2 1002.2 100  P   � x  R  Z L  ZC max1 � 2 x  R0  2 x  R0  � � U 100 2.2 � 100  P   � z  Z L  ZC max � � 2z 2z   z  x  R  ZL  ZC  100    ���� � R  x  50    z  x  50  * Tại điểm cắt b: P U2  R  R   R  R0    Z L  ZC  R 0 ��� �b  1002.2   50    50   100  80  W  * Tại điểm hai đồ thị cắt nhau: U2  R  R   R  R0    ZL  ZC  � y  78, 0776 � a   U2R R   ZL  ZC  2 � y  50  y  50   100 1002.2.78, 0776 a  97  W  �  1, � 78, 07762  1002 b  y y  1002 Chọn C ĐỒ THỊ ĐIỆN ÁP Câu 394 Đoan mạch X nối tiếp gồm điện trở R = 40 Ω , cuộn dây có độ tự cảm Lx, có điện trở r = 10Ω tụ điện có điện dung Cx thay đổi Đoạn mạch Y nối tiếp gồm điện trở R Y, cuộn dây cảm có độ tự cảm LY tụ điện có điện dung CY thay đổi Lần lượt đặt điện áp u  100 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch X Y Trên hỉnh vẽ đồ thị phụ thuộc dung kháng điện áp hiệu dụng tụ Biết C3 = 1,25C1, 2ZC2 − ZC3 =125 Ω, U1 > 150 V Giá trị U1 − U2 gần giá trị sau đây? A 7,36 V.B 4,56 V C 5,32V D 6,23V  Hướng dẫn �ZLX ZLY �  U �ZL � UC max  UCY max �ZC1 ZC3 ZC1  3ZC3   U  � � ������ � ���� � Z Z Z �R � � LX  LY  a 1 L � RY ZC �R X U C max * Từ � R Y  40    ; ZLX  50a; Z LY  40a � ZC3  Tại vị trí hai đồ thị cắt: * Từ 2ZC2  ZC3  125  R 2Y  Z 2LY � 1�  40 � a � ZLY � a� 2 � 1� R 2X   ZLX  ZC2   R Y2   ZLY  ZC2  � ZC2  45 � a � � a� suy a2 � � 1� � 1� 2.45 � a  � 40 � a  � 125 � � a  0,5  loai  � a� � a� � � U1  100  2 � � Z  112,5    � � C2 100.112,5 �� �� � U1  U  5,32 U  ZLX  100    �2 � 50   100  112,5  � � Chọn C Cân 395 Lần lượt đặt điện áp u  U cos t (V) (U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch X hai đầu đoạn mạch Y Đoạn mạch X chứa phần tử điện hở R x, tụ điện có điện dung Cx cuộn cảm có độ tự cảm L x thay đổi Đoạn mạch Y chứa phần tử điện trở R y, tụ điện có điện dung C Y cuộn cảm có độ tự cảm LY thay đổi Hình vẽ biểu diễn phụ thuộc điện áp hiệu dụng L x theo Lx LY theo Ly Sau đặt điện áp nói vào hai đầu đoạn mạch AB chứa X nối tiếp Y Cố định Lx = L1, thay đổi LY để điện áp hiệu dụng LY cực đại Giá trị cực đại gần giá trị sau đây? A 60 V B 70 V C 80 V D 90 V Hướng dẫn * Từ đồ thị tính U = 51V * Sử dụng kết quả: Tại L1: Tại L2: U L max  U R  ZC2 R � ZL  R  ZC2 ZC � R 2X  ZCX � 85  51 � ZCX  R X RX � � 2 R X  ZCX 25 �  RX �ZL1  Z 12 CX � � R 2Y  ZCY � 85  51 � ZCY  R Y RX � ZL  ZL1 ���� �RY  RX � 2 R  Z 25 � Y CY  RY �ZL2  Z 12 � CY U L0  UZ L0 R   ZL0  Z0  Tại L0: � R Y  2, 08R X � ZCY  24 � RX  Z L0 � � 77 � 77  �� � �R Y  1248 ZL0 � R  �ZL0  R � � 1925 � � 51Z L0 208 RX 75 * Khi X nối tiếp nối tiếp Z: R  R X  R Y  3, 08R X ; ZC  ZCX  Z CY  U LY  UZLY R   Z L  ZC  2 Từ U LY  51x � 607 � 3, 08  � x � � 300 �  �  308 25 R X ; Z L  Z LY  RX 75 12 51.ZLY � 3, 082.R 2X  �Z LY � ZLY  xR X ���� � 607 �  RX � 300 � 51 607 13, 58  1 x 150 x �61, 02 Chọn A Câu 196: Đặt điện áp u  U cos100 t(V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Đồ thị phụ thuộc C điện áp hiệu dụng L điện áp hiệu dụng C hình vẽ Cơng suất cực đại mạch tiêu thụ là: A 80W B 100W C 120W D 60W Hướng dẫn U L  IZ L  UZL R   Z L  ZC  * Từ � � C  � ZC  �� U L  � � ZL � �ZC  Z L � U L max  U R � UZ L � C  �� ZC  � U L  � R  Z2L � C  � ZC  �� U C  U U C  IZC  U ZC R   Z L  ZC  2 U C max  200 ���� � U L max 160 * Khi C  �� ZC  � U C  ZC max  * Từ C � U � R  ZL2 �Z � � UC max  U  � L � ZL �R � ZL  � U  120V R 180 F hay ZC  125  ZC 125 ���� R  120    � Pmax  ZL  R U C  U hay ZC  Z  R   ZL  ZC  U2  120  W  � R Chọn C Câu 397 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số góc ω thay đổi Điện áp hiệu dụng hai tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm Uc, UL phụ thuộc vào ω, chúng biểu diễn đồ thị hình vẽ, tươmg ứng với đường UC, UL Khi   1 Uc đạt cực đại Um Các giá trị Um ω1 A 150 2V;330 rad / s B 100 V;330 rad / s C 100 V;330 rad / s D 150 V;330 rad / s (Chuyên Quảng Bình) *Tại điểm cắt hai đồ thị: U L  U C  U R  U  150  V  U �  100  V  �U CMax  R C R �  n 2 BHD � 1    � n  ��� �� n 2L 2ZL ZC  � C   330  rad / s  � n � � Chọn B u  U cos t Câu 398 Đặt điện áp (V) (U khơng đổi cịn ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Đồ thị phụ thuộc ω điện áp hiệu dụng tụ điện áp hiệu dụng cuộn cảm hình vẽ Giá trị b gần giá trị sau đây? A 330 V B 345 V C 310V D 325 V (Nick: Tuấn Cool) Hướng dẫn Theo BHD4: * Mà � � U L,C max  U 1 n U 2  360 L ,C max ����� �n  U  200 14 28 14 R 2C R2 U2 R U L  UC  b  n 1    1  1 ����� b  344,5 2L 2Z L ZC 2U L UC UR  U  200 Chọn B Câu 399 Đăt điện áp u  U cos t (V) (U khơng đổi cịn ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Đồ thị phụ thuộc ω điện áp hiệu dụng tụ điện áp hiệu dụng cuộn cảm hình vẽ (A B đỉnh đồ thị) Giá trị x gần giá trị sau đây? A 55 V B 51V C 48V D 60V Hướng dẫn U L  IZL  * Từ U 0 � �0 � 1 � � � 2n � � � � � � ; U C  IZ C  U 2 � � 1 � � � � 2n � � �0 � �0 � * Từ đồ thị: x  U L0 n L 4 C 14  2.41.12  0, 54  2.41.0,52  điểm cắt � x  50  V  � Câu 400 Đăt điện áp   0 nên U L0  UC0  50 10 vị trí   0,50 Chọn B u  U cos t (V) (U khơng đổi cịn R thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Lần lượt cho   1 ;   2 , điện áp hiệu dụng c 0,45U, điện áp hiệu dụng L 0,65U Khi   3 L 1,225U Hãy xếp A 2  3  1 B điện áp hiệu dụng C 1 ; 2 , 3 1  3  2 theo thứ tự tăng dần? C 1  2  3 D 3  2  1 Hướng dẫn * Từ đồ thị phụ thuộc tần số góc R2 2  3  1 � U L , U R , UC ta nhận thấy trường hợp L/C > Chọn A LẮY THƠNG TIN TỪ ĐỒ THỊ THÍ NGHIỆM Câu 401 Mơt học sinh làm thí nghiệm với đoạn mạch AB chứa phần tử RLC cuộn dây câm có độ tự cảm L điện dung C tụ thay đổi Đặt vào hai đầu AB điện 10 áp xoay chiều u = U 0cosωt (V) (U0 ω không đổi).Kết thí nghiệm biếu diễn hình vẽ Biết �U R � U 2R  U L U C � � �U �  U L  U C  UR; UL UC lượt điện áp hiệu dụng R, L C Giá trị R X ? A 20 Ω 6,5.10−4 (V2) B 40 Ω 3,125.104 (V2) C 30 Ω 4,5.104 (V2) D 50 Ω 2,125.104 (V2) Hướng dẫn  UL  UC  � � U2  20  U 2R  U L U C   U20 � 1 � � � UR � R � L �� �� C� �� � � � 2�  202 � �4.10  U � � � R � � �R  400 � � � � � U  20000 � 10.104  U 02 �  402 � � � � R � � � � � X  20000 � 1 30 � 65000 � 400 � � Chọn A Câu 402 Để xác định giá trị điện trở R, điện dung C tụ điện độ tự cảm L cuộn dây cảm thuần, người ta ghép nối tiếp chúng thành đoạn mạch RLC đặt hai đầu đoạn mạch vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi thay đổi tần số góc ω Mỗi giá trị ω, đo điện áp hai đầu đoạn mạch, cường độ hiệu dụng mạch tính giá trị tổng trở Z tương ứng Với nhiều lần đo, kết biểu diễn đường xu hướng hình vẽ bên Từ đường xu hướng ta tính giá trị R, L C, giá trị gần với giá trị sau nhất? A R = 9Ω , L = 0,25 H, C = µF B R = 25 Ω, L = 0,25 H, C = µF C R = Ω, L = 0,9 H, C = 2,5 µF D R = 25 Ω, L = 0,4 H, C = 2,5 µF Hướng dẫn * Từ � � Z  R2  � L  � � Zmin  R � L  C � C � Zmin * Từ đồ thị: � Chọn B � � � � 25  252  � 1000L  � L  0, 25  H  1000C � � � � �  R  25    ; � �� C  4.106  F  � � � � 25,5  25  � 990L  � � 990C � � � Câu 403 Môt học sinh xác định độ tự cảm cuộn cảm cách dặt điện áp xoay chiều u = U0cosl000πt (V) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm nối tiếp với biến trở R Dùng đồng hồ đa số đo điện áp hiệu dụng R thu kết thực nghiệm hình vẽ Độ tự cảm cuộn cảm A 0,45 H B 0,32 H C 0,45 mH D 0,32 mH (Chuyên Nguyễn Huệ 2016) Hướng dẫn U  U 2R  U 2AB * Từ � Chọn A � 6 �  U 2AB 10 � �0, 006 �Z  1000     Z2L R2 � �L 106 � � � � ZL R  ZL2 L  0, 45  H  � �  �  � 2.10  U AB �0, 010  Z2L � 2.106 � ... = 120 0 �N1 �N  �2 �H������ 0, 64 � � �N  � �N 3 N1  N  N3 1800 �N1  200 � �N 40 0 � �N  120 0 Chọn A Câu 3 54 Tại điểm M có máy phát điện xoay chiều pha có cơng suất phát điện hiệu điện. .. Chọn C ĐỒ THỊ ĐIỆN ÁP Câu 3 94 Đoan mạch X nối tiếp gồm điện trở R = 40 Ω , cuộn dây có độ tự cảm Lx, có điện trở r = 10Ω tụ điện có điện dung Cx thay đổi Đoạn mạch Y nối tiếp gồm điện trở R Y,... Điên áp xoay chiều u  120 cos  100t    (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R nối tiếp tụ điện có điện dung C đoạn MB chứa cuộn cảm có độ tự cảm L Khóa K có điện