Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 45 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
45
Dung lượng
1,44 MB
Nội dung
CHƯƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BUỔI ( TIẾT 1,2,3) ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A KIẾN THỨC CƠ BẢN I KHÁI NIỆM DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 1) Định nghĩa Dòng điện xoay chiều dòng điện có cường độ biến thiên tuần hồn theo thời gian (theo hàm cos hay sin thời gian) 2) Biểu thức: i = I cos(ωt + ϕi ) A đó: i: giá trị cường độ dịng điện xoay chiều tức thời, đơn vị (A) I0 > 0: giá trị cường độ dòng điện cực đại dòng điện xoay chiều ω, φi : số ω > tần số góc (ωt + φi): pha thời điểm t φi : Pha ban đầu dòng điện 3) Chu kỳ, tần số dòng điện 2π T = ω = f ( s ) Chu kì, tần số dịng điện: f = = ω ( Hz ) T 2π II ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU Cho khung dây dẫn có diện tích S gồm có N vịng dây quay với vận tốc góc ω xung quanh trục đối xứng x’x từ trường có B ⊥ xx ' Tại t = giả sử n ≡ B Sau khoảng thời t, n quay góc ωt Từ thơng gởi qua khung Φ = NBScos(ωt) Wb Đặt Φo = NBS => Φ = Φocos(ωt), Φo gọi từ thông cực đại Theo tượng cảm ứng điện từ khung hình thành suất điện động cảm ứng có biểu thức e = – Φ’ = ωNBSsin(ωt) Đặt E0 = ωNBS = ωΦ0 ⇒ e = E0sin(ωt) = E0cos(ωt - ) Vậy suất điện động khung dây biến thiên tuần hoàn với tần số góc ω chậm pha từ thơng góc π/2 Nếu mạch ngồi kín mạch có dịng điện, điện áp gây mạch ngồi biến thiên điều hịa: u = U0cos(ωt + φu) V Đơn vị : S (m2), Φ (Wb) – Webe, B (T) – Testla, N (vòng), ω (rad/s), e (V)… Chú ý: vòng/phút = = ( rad/s ); cm2 = 10- m2 III ĐỘ LỆCH PHA CỦA ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN Đặt φ = φu – φi, gọi độ lệch pha điện áp dòng điện mạch Nếu φ > thi điện áp nhanh pha dịng điện hay dòng điện chậm pha điện áp Nếu φ > thi điện áp chậm pha dòng điện hay dòng điện nhanh pha điện áp Chú ý: - Khi độ lệch pha điện áp dịng điện π/2 ta có phương trình dòng điện điện 2 u = U cos(ωt ) u i áp thỏa mãn ⇒ + = π i = I cos(ωt ± ) = I sin(ωt ) U I0 - Nếu điện áp vuông pha với dòng điện, đồng thời hai thời điểm t1, t2 điện áp dịng điện có 2 u i u i cặp giá trị tương ứng u1; i1 u2; i2 ta có: + = + U0 I0 U0 I0 U0 u2 − u2 = 12 22 I0 i1 − i2 Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φ) A chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ R: + cos(2ωt + 2ϕ ) RI 02 RI 02 p = Ri2 = RI 02 cos2(ωt +ϕ) = RI 02 = + cos(2ωt + 2ϕ ) 2 RI RI RI 02 Giá trị trung bình p chu kì: p = + cos(2ωt + 2ϕ ) = 2 Kết tính tốn, giá trị trung bình cơng suất chu kì (cơng suất trung bình): P = p = RI 02 I2 Nhiệt lượng tỏa Q = P.t = Rt Cũng khoảng thời gian t cho dịng điện khơng đổi (dịng điện chiều) qua điện trở R nói nhiệt lượng tỏa Q’ = I2Rt I I2 Cho Q = Q’ ⇔ Rt = I2Rt ⇒ I = 2 I gọi giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều hay cường độ hiệu dụng U0 E0 Tương tự, ta có điện áp hiệu dụng suất điện động hiệu dụng U = ;E= 2 Ngoài ra, dòng điện xoay chiều, đại lượng điện áp, suất điện động, cường độ dòng điện , … hàm số sin hay cosin thời gian B BÀI TẬP LUYỆN TẬP DẠNG TÍNH VÀ VIÊT BIỂU THỨC TỪ THƠNG, SUẤT ĐIỆN ĐỘNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Phương pháp: Áp dụng công thức - Biểu thức cường độ dòng điện: i = I cos(ωt + ϕi ) A - Từ thông mạch điện: Φ = Φocos(ωt) với Φo = NBS - Suất điện động dòng điện: e = E0sin(ωt) = E0cos(ωt - ) - Độ lệch pha pha điện áp dòng điện mạch: φ = φu – φi, gọi độ lệch Ví dụ Ví dụ 1: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm gồm 150 vòng dây quay với vận tốc 3000 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ B vng góc trục quay khung có độ lớn B = 0,002 T Tính a) từ thông cực đại gửi qua khung b) suất điện động cực đại Hướng dẫn giải Tóm tắt đề bài: S = 50 cm2 = 50.10–4 m2 N = 150 vòng B = 0,002 T ω = 3000 vòng/phút = 100π (rad/s) a) Từ thông qua khung Φ = NBScos(ωt) từ thông cực đại Φ0 = NBS = 150.0, 002.50.10-4 = 1, 5.10-3 Wb b) Suất điện động qua khung e = Φ' = ωNBSsin(ωt) E0 = ωNBS = ωΦ0 = 100π.1,5.10-3 = 0,47 V Vậy suất điện động cực đại qua khung E0 = 0,47 V Ví dụ 2: Một khung dây hình chữ nhật, kích thước (40 cm x 60 cm), gồm 200 vòng dây, đặt từ trường có cảm ứng từ 0,2 (T) Trục đối xứng khung dây vng góc với từ trường Khung dây quay quanh trục đối xứng với vận tốc 120 vịng/phút a) Tính tần số suất điện động b) Chọn thời điểm t = lúc mặt phẳng khung dây vng góc với đường cảm ứng từ Viết biểu thức suất điện động cảm ứng khung dây c) Suất điện động t = (s) kể từ thời điểm ban đầu có giá trị ? Hướng dẫn giải: Tóm tắt đề bài: S = 40.60 = 2400 cm2 = 0,24 m2 N = 200 vòng, B = 0,2 (T) ω = 120 vòng/phút = 4π (rad/s) a) Tần số suất điện động f = = Hz b) Suất điện động cực đại: E0 = ωNBS = 4π.200.0,2.0,24 = 120,64 V Do t = 0, mặt phẳng khung vng góc với cảm ứng từ nên φ = (hay n // B ) Từ ta biểu thức suất điện động e = E0sin(ωt) = 120,64sin(4πt) V c) Tại t = (s) thay vào biểu thức suất điện động viết ta e = E0 = 120,64 V Ví dụ 3: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vịng dây, quay với tốc độ 50 vịng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ B = 0,1 (T) Chọn t = lúc vectơ pháp tuyến n khung dây chiều với vectơ cảm ứng từ B chiều dương chiều quay khung dây a) Viết biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây b) Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất khung dây Hướng dẫn giải: Tóm tắt đề bài: S = 50 cm2 = 50.10–4 m2 N = 100 vòng, B = 0,1 (T) ω = 50 vòng/giây = 100π (rad/s) a) Theo t = ta có φ = Từ thơng cực đại Φ0 = N.B.S = 100.0,1.50.10–4 = 0,05 Wb Từ đó, biểu thức từ thông Φ = 0,05cos(100πt) Wb b) Suất điện động cảm ứng e = - Φ’ = 0,05.100π sin100πt = 5πsin100πt V Bài tập TNKQ (theo mức độ) Mức độ 1,2 Câu 1: Trong đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng không dùng giá trị hiệu dụng? A Điện áp B Cường độ dòng điện C Suất điện động D Công suất Câu 2: Phát biểu sau không đúng? A điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi điện áp xoay chiều B dịng điện có cường độ biến đổi điều hồ theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều C suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi suất điện động xoay chiều D cho dòng điện chiều dòng điện xoay chiều qua điện trở chúng toả nhiệt lượng Câu 3: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R=10 Ω, nhiệt lượng tỏa 30 phút 900 kJ Cường độ dòng điện cực đại mạch A I0 = 0,22A B I0 = 0,32A C I0 = 7,07A D I0 = 10,0 A Câu 4: Phát biểu sau đúng? A Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng hóa học dòng điện B Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện C Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng từ dòng điện D Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng phát quang dòng điện Câu 5: Phát biểu sau không đúng? A Điện áp biến đổi theo thời gian gọi điện áp xoay chiều B Dịng điện có cường độ biến đổi điều hịa theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều C Suất điện động biến đổi điều hòa theo thời gian gọi suất điện động xoay chiều D Cho dòng điện chiều dòng điện xoay chiều qua điện trở chúng tỏa nhiệt lượng Câu 6: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng sau ln thay đổi theo thời gian? A Giá trị tức thời B Biên độ C Tần số góc D.Pha ban đầu Mức độ 3,4 Câu 1: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm gồm 250 vịng dây quay với tốc độ 3000 vòng/phút từ trường có véc tơ cảm ứng từ vng góc với trục quay khung, có độ lớn B = 0,02 (T) Từ thông cực đại gửi qua khung A 0,025 Wb B 0,15 Wb C 1,5 Wb D 15 Wb Câu 2: Một vòng dây phẳng có đường kính 10 cm đặt từ trường có độ lớn cảm ứng từ B = 1/π (T) Từ thơng gởi qua vịng dây véctơ cảm ứng từ B hợp với mặt phẳng vòng dây góc α = 300 A 1,25.10–3 Wb B 0,005 Wb C 12,5 Wb D 50 Wb Câu 3: Một khung dây quay quanh trục ∆ từ trường có véc tơ cảm ứng từ vng góc với trục quay Biết tốc độ quay khung 150 vịng/phút Từ thơng cực đại gửi qua khung Φ0 = (Wb) Suất điện động hiệu dụng khung có giá trị A 25 V B 25 V C 50 V D 50 V Câu 4: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vịng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ B Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây A Φ = NBSsin(ωt) Wb B Φ = NBScos(ωt) Wb C Φ = ωNBSsin(ωt) Wb D Φ = ωNBScos(ωt) Wb Câu 5: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vòng dây, quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường B = 0,1 (T) Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ Biểu thức xác định từ thông qua khung dây A Φ = 0,05sin(100πt) Wb B Φ = 500sin(100πt) Wb C Φ = 0,05cos(100πt) Wb D Φ = 500cos(100πt) Wb Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vịng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vng góc với đường sức từ trường B Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng xuất khung dây A e = NBSsin(ωt) V B e = NBScos(ωt) V C e = ωNBSsin(ωt) V D e = ωNBScos(ωt) V DẠNG TÌM CÁC GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG CỦA DÒNG ĐIÊN XOAY CHIỀU Phương pháp Cho dòng điện xoay chiều i = I0cos(ωt + φ) A chạy qua R, công suất tức thời tiêu thụ R: + cos(2ωt + 2ϕ ) RI 02 RI 02 p = Ri2 = RI 02 cos2(ωt +ϕ) = RI 02 = + cos(2ωt + 2ϕ ) 2 RI RI RI 02 Giá trị trung bình p chu kì: p = + cos(2ωt + 2ϕ ) = 2 Nhiệt lượng tỏa Q = P.t = I 02 Rt I0 U0 E0 ;U= ;E= 2 Ngoài ra, dòng điện xoay chiều, đại lượng điện áp, suất điện động, cường độ dòng điện , … hàm số sin hay cosin thời gian Chú ý : Trong mạch điện xoay chiều đại lượng có sử dụng giá trị tức thời là: u = U cos(ωt + ϕ u ) I= i = I cos(ωt + ϕ i ) e = E0 cos(ωt + ϕ e ) p = i R = I 02 R cos (ωt + ϕ i ) đại lượng sử dụng giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện I, điện áp U, suất điện động E u = U cos(ωt ) Nếu điện áp dòng điện lệch pha góc π/2: π i = I cos(ωt ± ) = I sin(ωt ) 2 u i + = thì: U I0 Ví dụ Ví dụ 1: Dịng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 200cos(100πt) A, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12 V, sớm pha π/3 so với dịng điện a) Tính chu kỳ, tần số dịng điện b) Tính giá trị hiệu dụng dịng điện mạch c) Tính giá trị tức thời dòng điện thời điểm t = 0,5 (s) d) Trong giây dòng điện đổi chiều lần Hướng dẫn giải: a) Từ biểu thức dòng điện i = 200cos(100πt) A; ta có ω = 100π (rad/s) 2π T = ω = 50 ( s ) Từ ta có chu kỳ tần số dòng điện là: f = ω = 50( Hz ) 2π I0 b) Giá trị hiệu dụng dòng điện mạch I = = A c) Tại thời điểm t = 0,5 (s) i = 2cos(10π.0,5) = Vậy t = 0,5 (s) i = d) Từ câu b ta có f = 50 Hz, tức giây dịng điện thực 50 dao động Do dao động dòng điện đổi chiều hai lần nên giây dòng điện đổi chiều 100 lần Ví dụ 2: Một mạch điện xoay chiều có điện trở R = 50 Ω, dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2cos(100πt + π/3) A a) Viết biểu thức điện áp hai đầu mạch điện biết điện áp hiệu dụng 50 V điện áp nhanh pha dịng điện góc π/6 b) Tính nhiệt lượng tỏa điện trở R 15 phút Hướng dẫn giải: U = U = 50 2 = 100V a) Ta có π π π ϕ = ϕu − ϕi = → ϕu = ϕ + = rad Biểu thức điện áp u = 100cos(100πt + π/2) V I0 = A Từ đó, nhiệt lượng tỏa 15 phút (15.60 = 900 (s)) Q = I 2Rt = 2.50.15.60 = 90000 J = 90 kJ Ví dụ 3: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện chạy mạch π/2 Tại thời điểm t, cường độ dịng điện mạch có giá trị A điện áp hai đầu mạch 50 V Biết điện áp hiệu dụng mạch 100 V Tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện mạch Hướng dẫn giải: Do điện áp dịng điện lệch pha góc π/2 nên giả sử biểu thức dịng điện điện áp có 2 u = U cos(ωt ) u i dạng sau: ⇒ + = π i = I cos( ω t ± ) = I sin( ω t ) 0 U0 I0 i = A 2 50 + Thay giá trị đề cho u = 50 2V I = ⇒I = A 100 U = 100V ⇒ U = 100 2V b) Cường độ hiệu dụng dòng điện: I = Ví dụ 4: Cho mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 50cos(100 πt + π/6) V Biết dòng điện qua mạch chậm pha điện áp góc π/2 Tại thời điểm t, cường độ dịng điện mạch có giá trị A điện áp hai đầu mạch 25 V Biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = 2cos(100πt + ) A B i = 2cos(100πt - ) A C i = cos(100πt - ) A D i = cos(100πt + ) A Hướng dẫn giải: 2 2 u i 25 =1 + = ⇔ + Do điện áp dòng điện lệch pha góc π/2 nên U I 50 I 0 0 ⇒ I0 = 2A Mặt khác, dòng điện chậm pha điện áp góc π/2 nên φi = φu - = - = i = 2cos(100πt - ) A Ví dụ Dịng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos(100πt + π/6) A, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12 V, sớm pha π/6 so với dòng điện Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch A u = 12cos(100πt + ) V B u = 12cos 100πt V C u = 12cos(100πt - ) V D u = 12cos(100πt + ) V Hướng dẫn giải: U = 12 2V U = 12V Từ giả thiết ta có : π ⇔ π π π u = 12cos(100πt + ) V ϕu = ϕi + ϕu = + = 6 Ví dụ Một mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 200cos(100πt + π/6) V Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy mạch A Biết rằng, dòng điện nhanh pha điện áp hai đầu mạch góc π/3, biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = 4cos(100πt + π/3) A B i = 4cos(100πt + π/2) A C i = 2cos(100πt - π/6) A D i = 2cos(100πt + π/2) A Hướng dẫn giải: I = 2 A I = A Từ giả thiết ta có : π π π i = 4cos(100πt + ) V π ⇔ ϕi = + = ϕ i = ϕ u + Bài tập TNKQ Mức độ 1,2 Câu 1: Một dịng điện xoay chiều có biểu thức cường độ tức thời i = 10cos(100πt + π/3) A Phát biểu sau khơng xác ? A Biên độ dòng điện 10A B Tần số dòng điện 50 Hz C Cường độ dòng điện hiệu dụng 5A D Chu kỳ dòng điện 0,02 (s) Câu 2: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp cực đại dòng điện cực đại U 0; I0 Biết điện áp dịng điện vng pha với Tại thời điểm t điện áp dịng điện có giá trị u1; i1 Tại thời điểm t2 điện áp dịng điện có giá trị u 2; i2 Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch xác định hệ thức đây? u − u1 u 22 − u12 U = I A B U = I 2 i2 − i1 i1 − i2 i22 − i12 u 22 − u12 U = I D 0 u 22 − u12 i22 − i12 Câu 3: Cường độ dịng điện mạch khơng phân nhánh có dạng i = 2cos100πt A Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A I = 4A B I = 2,83A C I = 2A D I = 1,41 A Câu 4: Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch có dạng u = 141cos(100πt) V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A U = 141 V B U = 50 V C U = 100 V D U = 200 V Mức độ 3,4 Câu 5: Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos(100πt) A, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12 V sớm pha π/3 so với dòng điện Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch A u = 12cos(100πt) V B u = 12sin 100πt V C u = 12cos(100πt -π/3) V D u = 12cos(100πt + π/3) V Câu 6: Dịng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos(100πt + π/6) A, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12 V, sớm pha π/6 so với dòng điện Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch A u = 12cos(100πt + ) V B u = 12cos(100πt + ) V C u = 12cos(100πt - ) V D u = 12cos(100πt + ) V Câu 7: Một mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 200cos(100πt + π/6) V Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy mạch A Biết rằng, dòng điện nhanh pha điện áp hai đầu mạch góc π/3, biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = 4cos(100πt + π/3) AB i = 4cos(100πt + π/2) A C i = 2cos(100πt - ) A D i = 2cos(100πt + ) A Câu 8: Một mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 120cos(100πt - π/4) V Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy mạch 5A Biết rằng, dòng điện chậm pha điện áp góc π/4, biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = 5sin(100πt - ) A B i = 5cos(100πt - ) A C i = 5cos(100πt - ) A D i = 5cos(100πt) A C U = I C ĐỀ ƠN TẬP/ LUYỆN TẬP: ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Cấp độ: + Câu 1: Dòng điện xoay chiều dịng điện A có chiều biến thiên tuần hồn theo thời gian B có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian C có chiều biến đổi theo thời gian D có chu kỳ thay đổi theo thời gian Câu 2: Chọn câu sai phát biểu sau ? A Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa tượng cảm ứng điện từ B Khi đo cường độ dòng điện xoay chiều, người ta dùng ampe kế nhiệt C Số ampe kế xoay chiều cho biết giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều D Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều giá trị trung bình dịng điện xoay chiều Câu 3: Dịng điện xoay chiều hình sin A dịng điện có cường độ biến thiên tỉ lệ thuận với thời gian B dịng điện có cường độ biến thiên tuần hồn theo thời gian C dịng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian D dòng điện có cường độ chiều thay đổi theo thời gian Câu 4: Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều A xây dựng dựa tác dụng nhiệt dòng điện B đo ampe kế nhiệt C giá trị trung bình chia cho D giá trị cực đại chia cho Câu 5: Đối với dòng điện xoay chiều cách phát biểu sau đúng? A Trong công nghiệp, dùng dịng điện xoay chiều để mạ điện B Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn chu kỳ không C Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn khoảng thời gian không D Cơng suất toả nhiệt tức thời có giá trị cực đại lần cơng suất toả nhiệt trung bình Câu 6: Trong câu sau, câu ? A Dịng điện có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian dòng điện xoay chiều B Dòng điện điện áp hai đầu mạch xoay chiều ln lệch pha C Khơng thể dùng dịng điện xoay chiều để mạ điện D Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều nửa giá trị cực đại Câu 7: Trong đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng có dùng giá trị hiệu dụng? A điện áp B chu kỳ C tần số D công suất Câu 8: Trong đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng không dùng giá trị hiệu dụng? A Điện áp B Cường độ dịng điện C Suất điện động D Cơng suất Câu 9: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng sau thay đổi theo thời gian? A Giá trị tức thời B Biên độ C Tần số góc D Pha ban đầu Câu 10: Tại thời điểm t = 0,5 (s), cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch A, A cường độ hiệu dụng B cường độ cực đại C cường độ tức thời D cường độ trung bình Câu 11: Cho đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp cực đại dòng điện cực đại U 0; I0 Biết điện áp dịng điện vng pha với Tại thời điểm t điện áp dịng điện có giá trị u1; i1 Tại thời điểm t2 điện áp dòng điện có giá trị u 2; i2 Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch xác định hệ thức đây? u12 + u 22 i22 − i12 U = I I = U A B 0 i12 + i22 u 22 − u12 i22 − i12 u 22 − u12 U = I D 0 u12 − u 22 i22 − i12 Câu 12: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vịng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ B Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây A Φ = NBSsin(ωt) Wb B Φ = NBScos(ωt) Wb C Φ = ωNBSsin(ωt) Wb D Φ = ωNBScos(ωt) Wb Câu 13: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vịng dây, quay với tốc độ góc ω quanh trục vng góc với đường sức từ trường B Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định suất C I = U điện động cảm ứng xuất khung dây A e = NBSsin(ωt) V B e = NBScos(ωt) V C e = ωNBSsin(ωt) V D e = ωNBScos(ωt) V Câu 14: Một khung dây quay điều quanh trục từ trường B vng góc với trục quay với tốc độ góc ω Từ thơng cực đại gởi qua khung suất điện động cực đại khung liên hệ với công thức ωΦ Φ0 Φ A E0 = B E0 = C E0 = D E0 = ωΦ ω ω Cấp độ + Câu 15: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω, nhiệt lượng tỏa 30 phút 900 kJ Cường độ dòng điện cực đại mạch A I0 = 0,22A B I0 = 0,32A C I0 = 7,07A D I0 = 10,0 A Câu 16: Cường độ dịng điện đoạn mạch có biểu thức i = sin(100πt + ) A Ở thời điểm t = s cường độ mạch có giá trị A 2A B - A C D A Câu 17: Một mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, chọn pha ban đầu điện áp khơng biểu thức điện áp có dạng A u = 220cos(50t) V B u = 220cos(50πt) V C u = 220cos(100t) V D u = 220cos 100πt V Câu 18: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện chạy mạch π/2 Tại thời điểm t, cường độ dịng điện mạch có giá trị A điện áp hai đầu mạch 100 V Biết cường độ dòng điện cực đại 4A Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch điện có giá trị A U = 100 V B U = 200 V C U = 300 V D U = 220 V Câu 19: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện chạy mạch π/2 Tại thời điểm t, cường độ dịng điện mạch có giá trị A điện áp hai đầu mạch 100 V Biết điện áp hiệu dụng mạch V Giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện mạch A 2A B 2A C A D A Câu 20: Cho mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 50cos(100πt + π/6) V Biết dòng điện qua mạch chậm pha điện áp góc π/2 Tại thời điểm t, cường độ dòng điện mạch có giá trị A điện áp hai đầu mạch 25 V Biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = 2cos(100πt + ) A B i = 2cos(100πt - ) A C i = cos(100πt - ) A D i = cos(100πt + ) A Câu 21: Một khung dây quay quanh trục ∆ từ trường có véc tơ cảm ứng từ vng góc với trục quay Biết tốc độ quay khung 150 vịng/phút Từ thơng cực đại gửi qua khung Φ0 = (Wb) Suất điện động hiệu dụng khung có giá trị A 25 V B 25 V C 50 V D 50 V Câu 22: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm , có N = 100 vòng dây, quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường B = 0,1 (T) Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ Biểu thức xác định từ thông qua khung dây A Φ = 0,05sin(100πt) Wb B Φ = 500sin(100πt) Wb C Φ = 0,05cos(100πt) Wb D Φ = 500cos(100πt) Wb Câu 23: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm 2, có N = 500 vịng dây, quay với tốc độ 3000 vòng/phút quanh quanh trục vng góc với đường sức từ trường B = 0,1 (T) Chọn gốc thời gian t = lúc pháp tuyến khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng xuất khung dây A e = 15,7sin(314t) V B e = 157sin(314t) V C e = 15,7cos(314t) V D e = 157cos(314t) V Câu 24: Một khung dây đặt từ trường B có trục quay ∆ khung vng góc với đường cảm ứng từ Cho khung quay quanh trục ∆, suất điện động cảm ứng xuất khung có phương trình e = 200cos(100πt - ) V Suất điện động cảm ứng xuất khung thời điểm t = s A 100 V B 100 V C 100 V D 100 V Câu 25: Một khung dây đặt từ trường B có trục quay ∆ khung vng góc với đường cảm ứng từ Cho khung quay quanh trục ∆, từ thơng gởi qua khung có biểu thức Φ = cos(100πt + ) Wb Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung 5π π A e = 50 cos(100πt + )V B e = 50 cos(100πt + )V 6 π 5π C e = 50 cos(100πt − )V D e = 50 cos(100πt − )V 6 -Hết 10 mạch A 0,25A B 0,50 A C 0,71 A D 1,00 A −4 10 Câu 2: Cho đoạn mạch gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện C = (F) cuộn cảm L = ( H ) mắc π π nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 200 cos100πt (V ) Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A 2A B 1,4A C 1A D 0,5 A Câu 3: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 100 V Tìm UR biết ZL = R = 2ZC A 60 V B 120 V C 40 V D 80 V Câu 4: Đặt vào đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp u = U 0cos(ωt) V cường độ π dịng điện mạch có biểu thức i = I cos(ωt − )( A) Quan hệ trở kháng đoạn mạch thỏa mãn hệ thức Z L − ZC ZC − ZL 1 Z − ZC Z − ZL = = = = A L B C C D R R 3 R R π Câu : Đặt vào đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp u = U cos(ωt − )(V ) π cường độ dịng điện mạch có biểu thức i = I cos(ωt − )( A) Quan hệ trở kháng đoạn mạch thỏa mãn Z − ZC ZC − ZL 1 Z − ZC Z − ZL = = = = C L A L B C D R R R R 3 Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u = U cos(ωt )(V ) Kí hiệu UR, UL, UC tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Nếu UR = 0,5UL = UC dịng điện qua đoạn mạch A trễ pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch B trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C trễ pha π/3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch D sớm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 7: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều u = U cos(ωt )(V ) Kí hiệu UR, UL, UC tương ứng điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C Khi UR = 2UL = UC pha dòng điện so với điện áp A trễ pha π/3 B trễ pha π/6 C sớm pha π/3 D sớm pha π/6 Câu 9: Cần ghép tụ điện nối tiếp với linh kiện khác theo cách đây, để có đoạn mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha π/4 điện áp hai đầu đoạn mạch Biết tụ điện mạch có dung kháng 20 Ω A cuộn cảm có cảm kháng 20 Ω B điện trở có độ lớn 20 Ω C điện trở có độ lớn 40 Ω cuộn cảm có cảm kháng 20 Ω D điện trở có độ lớn 20 Ω cuộn cảm có cảm kháng 40 Ω Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C Khi nối R, C vào nguồn điện thấy i sớm pha π/4 so với điện áp mạch Khi mắc R, L, C nối tiếp vào mạch thấy i chậm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Xác định liên hệ ZL theo ZC A ZL = 2ZC B ZC = 2ZL C ZL = ZC D xác định mối liên hệ Câu 11: Mạch RLC nối tiếp có R = 100 Ω, L = 2/π (H), f = 50 Hz Biết i nhanh pha u góc π/4 rad Điện dung C có giá trị 31 100 500 100 500 µF B C = µF C C = µF D C = µF π π 3π 3π Câu 12 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây cảm có hệ số tự cảm 10 −4 L = (H), tụ điện C = F điện trở R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch π π π cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức u = U cos(ωt )(V ) i = I cos(100πt − )( A) Điện trở R có giá trị A 400 Ω B 200 Ω C 100 Ω D 50 Ω Câu 13: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo điện áp hai đầu tụ điện điện áp hai đầu điện trở số vơn kế Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện đoạn mạch A π/4 B π/6 C π/3 D –π/3 i = cos( 100 π t )( A ) Câu 14: Mạch điện có , C = 250/π (µF), R = 40 Ω, L = 0,4/π (H) nối tiếp có π A cộng hưởng điện B u RL = 80 cos(100πt − )(V ) π π C u = 80 cos(100πt + )(V ) D u RC = 80 cos(100πt + )(V ) A C = 32 BUỔI CÔNG SUẤT VÀ CÁC LOẠI MÁY PHÁT ĐIỆN A KIẾN THỨC CƠ BẢN I CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Mạch có R Mạch có L Mạch có C Đặc điểm: Đặc điểm: Đặc điểm: ϕ = 0àcosϕ = P = UI = π π ϕ = cosϕ = P = ϕ = - cosϕ = P = IR 2 Mạch RL Mạch RC Mạch LC Đặc điểm Đặc điểm Đặc điểm Z = Z L − Z C Z = R + Z Z = R + Z P =0 L π C ϕ =± R R 2 cos ϕ = P = I R cos ϕ = P = I R R + Z L2 R + Z C2 tan ϕ = Z L tan ϕ = − Z C R R Mạch RL Mạch RLC (cuộn dây có thêm r ≠ 0) (cuộn dây có thêm r ≠ 0) R0 R0 * Hệ số công suất cosϕ = = * Hệ số công suất cosϕ = = R02 + Z L2 R02 + ( Z L − Z C ) R+r R+r ( R + r ) + Z L2 * Công suất tỏa nhiệt toàn mạch U P = I2(R+r), I = ( R + r ) + Z L2 * Công suất tỏa nhiệt R U PR = I2R, I = ( R + r ) + Z L2 ( R + r ) + (Z L − Z C ) * Công suất tỏa nhiệt toàn mạch U P = I2(R+r), I = ( R + r ) + (Z L − Z C ) * Công suất tỏa nhiệt R U PR = I2R, I = ( R + r ) + (Z L − ZC ) Chú ý: - Công suất P = UIcosφ cơng suất tiêu thụ tồn mạch điện, cịn cơng suất P = I 2R cơng suất tỏa nhiệt mạch có điện trở R, phần cơng suất mạch bị hao phí dạng cơng suất tỏa nhiệt cịn phần lớn cơng suất có ích, P = Pcó ích + Phao phí ⇔ Uicosφ = Pcó ích + I 2R P Mà I = Phao phí = R U cos ϕ Từ công thức tính cơng suất hao phí cho thấy để làm giảm cơng suất hao phí người ta tìm cách nâng cao hệ số công suất Và thực tế khơng sử dụng thiết bị mà có hệ số công suất cosφ < 0,85 P - Hiệu suất mạch điện (thiết bị tiêu thụ điện) H = có ích 100% P II HỆ SỐ CƠNG SUẤT 1) Khái niệm hệ số công suất Đại lượng cosφ cơng thức tính cơng suất P = UIcosφ gọi hệ số công suất mạch điện xoay chiều 2) Cơng thức tính hệ số cơng suất 2P a) Theo khái niệm hệ số công suất ta có cosφ = = U0I0 33 UR R = (*) U Z (*) cơng thức tính giá trị hệ số cơng suất tốn thường gặp 3) Biểu thức tính cơng suất mạch có R Ta có P = UIcosφ = UI = IR = I2.R III MÁY BIẾN ÁP – SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG MÁY BIẾN ÁP a) Khái niệm - Là thiết bị có khả biến đổi điện áp (xoay chiều) không làm thay đổi tần số b) Cấu tạo nguyên tắc hoạt động *) Cấu tạo - Gồm có hai cuộn dây : cuộn sơ cấp có N vịng cuộn thứ cấp có N vịng Lõi biến áp gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với để tránh dòng Fu-cô tăng cường từ thông qua mạch - Số vòng dây hai cuộn phải khác nhau, tuỳ thuộc nhiệm vụ máy mà U2 - Cuộn sơ cấp nối với mạch điện xoay chiều cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ điện * Nguyên tắc hoạt động: Nguyên tắc hoạt động máy biến áp dựa vào tượng cảm ứng điện từ - Từ thông qua cuộn sơ cấp thứ cấp Φ1 = N1Φ0cos(ωt) Φ2 = N2Φ0cos(ωt) - Trong cuộn thứ cấp xuất suất điện động cảm ứng e2 có biểu thức e2 = - = N2ωΦ0sin ωt c, Khảo sát máy biến áp Gọi N1, N2 số vòng cuộn sơ cấp thứ cấp Gọi U1, U2 hiệu điện đầu cuộn sơ cấp thứ cấp Gọi I1, I2 cường độ hiệu dụng dòng điện đầu cuộn sơ cấp thứ cấp e2 N = Suy ra, tỉ số điện áp đầu cuộn thứ cấp tỉ số vòng dây cuộn tương ứng e1 N1 E2 N = Tỉ số e2/e1 không đổi theo thời gian nên ta thay giá trị hiệu dụng ta (1) E1 N1 Điện trở cuộn sơ cấp nhỏ nên U1 = E1, mạch thứ cấp hở nên U2 = E2, (2) N2 U2 = Từ (1) (2) ta , (*) N1 U * Nếu N2 > N1 U2 > U1 : gọi máy tăng áp * Nếu N2 < N1 U2 < U1 : gọi máy hạ áp Vì hao phí máy biến áp nhỏ, coi công suất đầu cuộn thứ cấp sơ cấp ⇒ P1 = P2 ⇔ U1I1 = U2I2 (**) U N1 I = = Từ (*) (**) ta có U N I1 Kết luận: Dùng máy biến áp tăng điện áp lần cường độ dịng điện giảm nhiêu lần ngược lại Chú ý: Công thức (*) ln áp dụng cho máy biến áp, cịn cơng thức (**) áp dụng hao phí không đáng kể hai đầu cuộn thứ cấp để hở TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Công suất cần truyền tải điện P = UIcosφ , (1) Trong P công suất cần truyền đi, U điện áp nơi truyền đi, I cường độ dòng điện dây dẫn truyền tải, cosφ hệ số cơng suất b) Theo giản đồ ta có cosφ = P P2 Đặt ∆P = I R cơng suất hao phí, từ (1) suy I = ∆P = I R= R = R (U cosϕ ) U cos ϕ 34 2 với R điện trở đường dây Vậy công suất tỏa nhiệt đường dây truyền tải điện P2 R xa ∆P = (U cos ϕ ) Để đến nơi sử dụng mục tiêu để giảm tải công suất tỏa nhiệt P để phần lớn điện sử dụng hữu ích ta phải tăng U MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU MỘT PHA a Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều Dựa tượng cảm ứng điện từ: từ thông qua vòng dây biến thiên điều hòa, vòng dây xuất suất điện động cảm ứng xoay chiều Máy phát điện xoay chiều pha * Cấu tạo Máy phát điện xoay chiều pha (còn gọi máy dao điện) gồm phần chính: + Phần cảm: Là nam châm dùng để tạo từ trường Nam châm phần cảm nam châm vĩnh cữu nam châm điện + Phần ứng: Là khung dây dẫn dùng để tạo dòng điện Một hai phần cảm phần ứng đứng yên, phần lại quay, phận đứng yên gọi stato, phận quay gọi rôto Từ thông qua cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số f = np đó: n (vịng/s), p: số cặp cực Nếu N(vịng/phút) tần số f = B BÀI TẬP LUYỆN TẬP DẠNG TÍNH CƠNG SUẤT, ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ Phương pháp - Công suất P = UIcosφ R - Hệ số công suất cosϕ = R + Z L2 - Hiệu suất mạch điện (thiết bị tiêu thụ điện) H = Pcó ích P 100% Ví dụ Ví dụ Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có L = 1/π (H) Biểu thức điện áp dòng u = 120 cos(100πt + π / 6)V điện mạch i = 2 cos(100πt + π / 3) A a) Tính giá trị điện trở R b) Tính cơng suất tiêu thụ mạch điện c) Tính điện mà mạch tiêu thụ Hướng dẫn giải: a) Tổng trở độ lệch pha u, i mạch R + ( Z L − Z C ) = 60 Z = 60Ω π π π → π Z L − ZC =− ϕ = − = − tan − = R 6 Giải hệ ta R = 30 Ω b) Công suất tiêu thụ đoạn mạch P = UI.cosφ = 120.2.cos(- ) =120 W c) Điện mạch tiêu thụ (hay 3600 s) W = P.t = 120 3600 = 432 kJ Ví dụ : Cho mạch điện xoay chiều RLC có U = 220 V, R = 100 Ω, L = 0,5 (H), tụ C có điện dung thay đổi Dịng điện có tần số 50 Hz, tụ điều chỉnh có giá trị C = 10–5 (F) a) Tính tổng trở mạch b) Tính cường độ hiệu dụng mạch c) Tìm C để cường độ qua mạch cực đại d) Tính hệ số công suất hai trường hợp 35 Hướng dẫn giải: Z L = L.ω = 157Ω Ta có ω = 100π rad/s Z C = ωC = 318,5Ω a) Tổng trở mạch Z = R + ( Z L − Z C ) = 190 Ω b) Cường độ hiệu dụng I = = = 1,16 A 220 c) Từ biểu thức I = = , ta thấy để Imax Zmin hay mạch có cộng hưởng điện R + (Z L − ZC ) Khi ZL - ZC = biến đổi ta C = = 2.10-5 F ω L d) Hệ số công suất mạch điện: Khi C = 10-5 (F) cosφ = = 0,526 R R = =1 Khi C = 2.10-5 (F) cosφ = Z R Ví dụ 3: Một mạch điện gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 0,5/π (H), tụ điện có điện dung C = 10 –4/π (F) điện trở R = 50 Ω mắc hình vẽ Điện trở cuộn dây nhỏ không đáng kể Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có tần số f = 50 Hz có giá trị hiệu dụng U = 100 V a) Tính tổng trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch b) Tính độ lệch pha điện áp hai điểm A N điện áp hai điểm M B Hướng dẫn giải: a) Ta có: ω = 100π rad/s, ZL = ωL = 50 Ω, ZC = = 100 Ω Tổng trở mạch Z = R + ( Z L − Z C ) = 50 Ω Cường độ hiệu dụng mạch I = = A Công suất tiêu thụ mạch P = I2R = 2.50 = 100 W Z b) Độ lệch pha uAN i thỏa mãn tanφ = L = φ = ⇔ ϕ u AN = φi = R Z − ZC Độ lệch pha điện áp hai điểm MB i thỏa mãn tanφ AN = L = - = - ∞ ϕMB = - R ϕuMB - ϕi = Theo công thức chồng pha ta có độ lệch pha hai điểm AN với hai điểm MB ϕ u AN - ϕuMB = ( ϕu AN - ϕi) - ( ϕuMB - ϕi) = - (-) = Ví dụ 4: (Trích đề thi TSĐH – 2010) Đặt điện 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 tụ điện có điện dung C Gọi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện, hai đầu biến trở hệ số công suất đoạn mạch biến trở có giá trị R UC1, UR1 cosφ1; biến trở có giá trị R2 giá trị tương ứng nói U C2, UR2 cosφ2 Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Giá trị cosφ1 cosφ2 1 A cosϕ1 = , cosϕ2 = B cosϕ1 = , cosϕ2 = 3 1 C cosϕ1 = , cosϕ2 = D cosϕ1 = , cosϕ2 = 5 2 Hướng dẫn giải: Do điện áp hai đầu mạch không thay đổi hai trường hợp R nên ta có: U C21 U C1 = 2U C2 ,U R1 = 2U R2 2 2 2 2 ⇒ UC1 = 2UR2 U = U R1 + U C1 = U R2 + U C2 → U R1 + U C1 = 3U R1 + 36 R1 U R1 = = cos ϕ1 = Z U U = U R21 + U C21 = 5U R1 cos ϕ = U R2 = 2U R1 = 2 U U Hướng dẫn giải: π R = Z C ⇒ ϕ AM = − Xét đoạn mạch AM: Z AM = 40 ⇒ I = U AM = 0,625 A Z AM Theo đề bài, uMB nhanh pha uAM góc nên nhanh pha i góc ZL = ⇒ ZL = R2 tanϕ = R2 U 2 Xét đoạn mạch MB: ZMB = MB = 120 = R2 + Z L = R2 R2 = 60 Ω; ZL = 60 Ω I R1 + R2 Hệ số công suất mạch AB cosφ = ≈ 0,84 ( R1 + R2 ) + ( Z L + Z C ) DẠNG MÁY BIẾN ÁP –TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Phương pháp Vì hao phí máy biến áp nhỏ, coi công suất đầu cuộn thứ cấp sơ cấp ⇒ P1 = P2 ⇔ U1I1 = U2I2 (**) U N1 I = = Từ (*) (**) ta có U N I1 Cơng suất cần truyền tải điện P = UIcosφ , (1) P2 R Công suất tỏa nhiệt đường dây truyền tải điện xa ∆P = (U cos ϕ ) Để đến nơi sử dụng mục tiêu để giảm tải công suất tỏa nhiệt P để phần lớn điện sử dụng hữu ích Vậy phải giảm R Do R = ρ nên để giảm R cần phải tăng tiết diện S dây dẫn Ví dụ N1 = , hiệu suất 96% nhận công suất 10 kW Ví dụ 1: Một máy biến áp có tỉ số vòng dây N2 cuộn sơ cấp hiệu hai đầu sơ cấp kV, hệ số cơng suất mạch thứ cấp 0,8 Tính giá trị cường độ dòng điện chạy cuộn thứ cấp Hướng dẫn giải: Gọi P1 công suất cuộn sơ cấp, P2 công suất cuộn thứ cấp máy biến áp P2 = 0,96 Theo ta có P2 = 0,96P1 = 9600 W P1 N1 U U = = U2 = = 200V Do với máy biến áp ta có N2 U P2 9600 = = 60 A Từ P2 = U2I2cosφ I2 = U cos ϕ 200.0,8 Vậy cường độ dòng điện chạy cuộn thứ cấp máy biến áp 60 A Ví dụ 2: Điện trạm phát điện truyền điện áp kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải A tăng điện áp lên đến kV B tăng điện áp lên đến kV C giảm điện áp xuống kV D giảm điện xuống 0,5 kV 37 Hướng dẫn giải * Khi H = 80% cơng suất hao phí 20% * Khi H = 95% cơng suất hao phí 5% * Từ ta thấy, để ∆P giảm lần cần phải tăng U hai lần, tức U = kV Ví dụ 3: (Trích Đề thi Tuyển sinh Đại học 2010) Đặt vào hai đầu 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 đầu cuộn thứ cấp để hở 100 V Ở cuộn thứ cấp, giảm bớt n vịng dây điện áp hiệu dụng hai đầu để hở U, tăng thêm n vịng dây điện áp 2U Nếu tăng thêm 3n vịng dây cuộn thứ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu để hở cuộn A 100 V B 200 V C 220 V D 110 V Hướng dẫn giải: Gọi U1, N1 điện áp số vòng dây cuộn sơ cấp máy biến áp, theo U 1, N1 không đổi Gọi U2, N2 điện áp số vòng dây cuộn thứ cấp U N1 N N = → U = U , ban đầu U = U = 100 Do máy biến áp lý tưởng nên ta có hệ thức U2 N2 N1 N1 V Khi giảm n vòng dây cho cuộn thứ cấp tăng n vịng dây ta có điện áp hai đầu cuộn thứ N2 − n U = N U = U N2 − n = N2 = 3n cấp N + n N + n 2 U = U = 2U N1 N + 3n N + N2 N U1 = U = 2 U = 200V Khi tăng thêm 3n vịng dây ta có U = N1 N1 N1 Vậy sau tăng thêm 3n vịng cho cuộn thứ cấp điện áp hai đầu cuộn thứ cấp 200 V DẠNG 3: MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU Phương pháp Nếu N(vịng/phút) tần số f = - Máy phát điện xoay chiều pha: Biểu thức suất điện động ba cuộn dây tương ứng là: e1 = E0cosωt; e2 = E0cos(ωt - ) e3 = E0cos(ωt - ) = E0cos(ωt + ) - Biểu thức dòng dòng điện tương ứng là: i1 = I0cosωt; i2 = I0cos(ωt - ); i3 = I0cos(ωt - ); Ví dụ Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực từ, muốn tần số dịng điện xoay chiều phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu? Hướng dẫn giải: Áp dụng công thức f = np => n = = = 12,5(vịng/s) =750(vịng/phút) Ví dụ 2: (Trích Đề thi ĐH – 2011) Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều máy phát sinh có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng 100 V Từ thông cực đại qua vòng dây phần ứng 5/π mWb Số vòng dây cuộn dây phần ứng A 71 vòng B 100 vòng C 400 vòng D 200 vòng Hướng dẫn giải: E1 E = E01 = 2πf E01 = E1 ⇔ Φ01 = = NΦ1v 2πf 2πf 38 E 100 = = 100 vòng −3 Φ1v 2πf 10 2π 50 π Ví dụ 3: (ĐH năm 2010: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi roto máy quay với tốc độ n vịng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch 1A Khi roto máy quay với tốc độ 3n vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch A Nếu roto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng đoạn mạch AB ⇔ A N= R HD: U = B R C 2R D 2R πLp NBSω NBSpn n ; U ZL tỉ lệ thuận với n = Z L = 2πf L = 60 30 + Khi quay với tốc độ n: U 21 = I12 ( R + Z L12 ) = R + Z L12 (1) + Khi quay với tốc độ 3n: U 2 = I 2 ( R + Z L 2 ) = R + Z L 2 với U2=3U1 ZL2=3ZL1 Ta viết R 9U1 = 3( R + Z L1 )(2) Từ (1) (2) Z L1 = 3 Bài TNKQ (theo mức độ) DẠNG TÍNH CƠNG SUẤT, ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ(theo mức độ) Mức độ + Câu 1: Công suất dòng điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ tích UI A phần điện tiêu thụ tụ điện B cuộn dây có dịng điện cảm ứng C điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện lệch pha với D Có tượng cộng hưởng điện đoạn mạch Câu 2: Công suất dòng điện xoay chiều đoạn mạch RLC nối tiếp không phụ thuộc vào đại lượng sau đây? A Tỉ số điện trở tổng trở mạch B Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch C Độ lệch pha dòng điện điện áp hai tụ D Cường độ dòng điện hiệu dụng Câu 3: Trên đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất (cosφ = 0), A đoạn mạch chứa điện trở B đoạn mạch có điện trở khơng C đoạn mạch khơng có tụ điện D đoạn mạch khơng có cuộn cảm Câu 4: Công suất đoạn mạch xoay chiều tính cơng thức ? A P = U.I B P = Z.I2 C P = Z.I2.cosφ D P = R.I.cosφ Câu 5: Trong đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở R cuộn cảm L, mắc vào điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) V Hệ số công suất đoạn mạch R R A cosφ = B cosφ = R2 + 2 R2 + ω 2L ω L R ωL C cosφ = D cosφ= 2 2 R +ω L R + ω LC Câu 6: Trong đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt) V Hệ số công suất mạch R R A cosφ = R + ω L2 − 2 ω C B cosφ = 39 R + ωL − ωC R ωL − ωC D cosφ= R + ωC − R ωL Câu 7: Đoạn mạch điện sau có hệ số công suất lớn nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Câu 8: Đoạn mạch điện sau có hệ số cơng suất nhỏ nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Câu 9: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính cảm kháng, tăng tần số dòng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch A khơng thay đổi B tăng C giảm D Câu 10: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có tính dung kháng, tăng tần số dịng điện xoay chiều hệ số cơng suất mạch A không thay đổi B tăng C giảm D C cosφ = Mức độ + 4: Câu 1: Một tụ điện có điện dung C = 5,3 (µF) mắc nối tiếp với điện trở R = 300 Ω thành đoạn mạch Mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz Hệ số công suất mạch A 0,3331 B 0,4469 C 0,4995 D 0,6662 Câu 2: Một tụ điện có điện dung C = 5,3 (µF) mắc nối tiếp với điện trở R = 300 Ω thành đoạn mạch Mắc đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz Điện mà đoạn mạch tiêu thụ phút A 32,22 J B 1047 J C 1933 J D 2148 J Câu 3: Một cuộn dây mắc vào điện áp xoay chiều 50 V – 50 Hz cường độ dịng điện qua cuộn dây 0,2 A công suất tiêu thụ cuộn dây 1,5 W Hệ số công suất mạch bao nhiêu? A k = 0,15 B k = 0,25 C k = 0,50 D k = 0,75 Câu 4: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều điện áp u = 100cos(100πt) V cường độ dịng điện qua đoạn mạch i = 2cos(100πt + π/3) A Công suất tiêu thụ đoạn mạch A P = 100 W B P = 50 W C P = 50 W D P = 100 W Câu 5: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có dung kháng Z C = 200 Ω cuộn dây mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ln có biểu thức u = 120 cos(100πt + ) V thấy điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 120 V sớm pha π/2 so với điện áp đặt vào mạch Công suất tiêu thụ cuộn dây A 72 W B 240 W C 120 W D 144 W Câu 6: Cho mạch xoay chiều R, L, C khơng phân nhánh có R = 50 Ω, U = URL = 100 V, UC = 200 V Công suất tiêu thụ mạch A P = 100 W B P = 200 W C P = 200 W D P = 100 W Câu 7: Một đoạn mạch gồm điện trở R = 50 Ω cuộn cảm có độ tự cảm L = H mắc nối tiếp Mắc đoạn mạch vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V tần số 50 Hz Tổng trở công suất tiêu thụ mạch cho A Z = 100Ω , P = 100 W B Z = 100 Ω, P = 200 W C Z = 50 Ω, P = 100 W D Z = 50 Ω, P = 200 W Câu 8: Đoạn mạch gồm cuộn dây cảm điện trở R nối tiếp Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp chiều 24 V cường độ dịng điện 0,48 A Nếu đặt điện áp xoay chiều cường 40 độ dịng điện hiệu dụng A Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch lúc mắc vào điện áp xoay chiều A 100 W B 200 W C 50 W D 11,52 W Câu 9: Cho đọan mạch có điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử 40 V, 80 V, 50 V Hệ số công suất đoạn mạch A 0,8 B 0,6 C 0,25 D 0,71 Câu 10: Đoạn mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây, Ud dòng điện π/3 Gọi điện áp hai đầu tụ điện U C, ta có UC = Ud Hệ số công suất mạch điện A cosφ = B cosφ = 0,5 C cosφ = D cosφ = DẠNG MÁY BIẾN ÁP –TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG (theo mức độ) Mức độ + Câu 1: Chọn câu nói máy biến áp? A Máy biến áp cho phép biến đổi điện áp xoay chiều B Các cuộn dây máy biến áp quấn lõi sắt C Dòng điện chạy cuộn dây sơ cấp thứ cấp khác cường độ tần số D Suất điện động cuộn dây máy biến áp suất điện động cảm ứng Câu 2: Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều Điện trở cuộn dây hao phí điện máy không đáng kể Nếu tăng trị số điện trở mắc với cuộn thứ cấp lên hai lần A cường độ hiệu dụng dòng điện chạy cuộn thứ cấp giảm hai lần, cuộn sơ cấp không đổi B điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tăng lên hai lần C suất điện động cảm ứng cuộn dây thứ cấp tăng lên hai lần, cuộn sơ cấp không đổi D công suất tiêu thụ mạch sơ cấp thứ cấp giảm hai lần Câu 3: Chọn câu sai Trong q trình tải điện xa, cơng suất hao phí A tỉ lệ với thời gian truyền tải B tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện C tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hai đầu dây trạm phát điện D tỉ lệ với bình phương cơng suất truyền Câu 4: Biện pháp sau khơng góp phần tăng hiệu suất máy biến áp? A Dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp B Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ C Dùng lõi sắt gồm nhiều mỏng ghép cách điện với D Đặt sắt song song với mặt phẳng chứa đường sức từ Câu 5: Nhận xét sau máy biến áp không đúng? A Máy biến áp có tác dụng biến đổi cường độ dịng điện B Máy biến áp giảm điện áp C Máy biến áp thay đổi tần số dòng điện xoay chiều D Máy biến áp tăng điện áp Câu 6: Hiện người ta thường dùng cách sau để làm giảm hao phí điện q trình truyền tải xa ? A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng điện áp trước truyền tải điện xa Câu 7: Phương pháp làm giảm hao phí điện máy biến áp A để máy biến áp nơi khơ thống B lõi máy biến áp cấu tạo khối thép đặc C lõi máy biến áp cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với D Tăng độ cách điện máy biến áp Mức độ + Câu 8: Một máy biến áp có số vịng cuộn sơ cấp thứ cấp 2200 vòng 120 vòng Mắc uộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở A 24 V B 17 V C 12 V D 8,5 V 41 Câu 9: Một máy biến áp có số vịng cuộn sơ cấp 2200 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở V Số vòng cuộn thứ cấp A 85 vòng B 60 vòng C 42 vòng D 30 vòng Câu 10: Một máy biến áp có số vịng cuộn sơ cấp 3000 vịng, cuộn thứ cấp 500 vòng, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz, cường độ dịng điện qua cuộn thứ cấp 12A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp A 1,41A B 2A C 2,83A D 72,0 A Câu 11: Máy biến áp lý tưởng gồm cuộn sơ cấp có 960 vịng, cuộn thứ cấp có 120 vịng nối với tải tiêu thụ Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 200 V cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn thứ cấp 2A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp có giá trị sau đây? A 25 V ; 16 A B 25 V ; 0,25 A C 1600 V ; 0,25 A D 1600 V ; 8A Câu 12: Một máy tăng lý tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp N1 thứ cấp N2 Biết cường độ dòng điện cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp I1 = A U1 = 120 V Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp A A 360 V B 18 V 360 V C A 40 V D 18 A 40 V Câu 13: Một máy biến áp lý tưởng có số vịng dây cuộn sơ cấp 500 vòng, cuộn thứ cấp 50 vòng Điện áp cường độ dòng điện hiệu dụng mạch thứ cấp 100 V 10A Điện áp cường độ dòng điện hiệu dụng mạch sơ cấp A 1000 V; 100A B 1000 V; A C 10 V ; 100 A D 10 V; A Câu 14: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vịng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động không tải A B 105 V C 630 V D 70 V Câu 15: Để truyền công suất điện P = 40 kW xa từ nơi có điện áp U1 = 2000 V, người ta dùng dây dẫn đồng, biết điện áp nơi cuối đường dây U2 = 1800 V Điện trở dây A 50Ω B 40Ω C 10Ω D 1Ω Câu 16: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số số vịng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 0,05 Điện áp đưa vào cuộn sơ cấp có giá trị hiệu dụng 120 V tần số 50 Hz Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng A 2,4 kV tần số 50 Hz B 2,4 kV tần số 2,5 Hz C V tần số 2,5 Hz D V tần số 50 Hz Câu 17: Trong máy tăng lý tưởng, giữ nguyên điện áp sơ cấp tăng số vòng dây hai cuộn thêm lượng điện áp cuộn thứ cấp thay đổi thê nào? A Tăng B Giảm C Khơng đổi D Có thể tăng giảm DẠNG MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU- ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Mức độ 1+2 Câu Phát biểu sau động không đồng ba pha sai? A Hai phận động rơto stato B Bộ phận tạo từ trường quay stato C Nguyên tắc hoạt động động dựa tượng điện từ D Có thể chế tạo động không đồng ba pha với công suất lớn Câu Người ta tạo từ trường quay cách cho A nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng B dịng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện C dòng điện xoay chiều pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha D dòng điện chiều chạy qua nam châm điện Câu Phát biểu sau không đúng? Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dịng điện xoay chiều ba pha vào động có A độ lớn không đổi B phương không đổi 42 C hướng quay D tần số quay tần số dòng điện Câu Gọi Bo cảm ứng từ cực đại ba cuộn dây động không đồng ba pha có dịng điện vào động Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato có giá trị A B = B B = Bo C B = 1,5Bo D B = 3Bo Câu Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào A tượng tự cảm B tượng cảm ứng điện từ C khung dây quay điện trường D khung dây chuyển động từ trường Câu Đối với máy phát điện xoay chiều pha A dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ phần cảm D cung cấp cho máy biến đổi tuần hoàn thành điện Câu Máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực, số vịng quay rơto n (vịng/phút) tần số dịng điện xác định là: A f = np B f = 60np C f = np/60 D f = 60n/ Câu Chọn câu phát biểu sau ? A Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo B Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C Dòng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số số vịng quay rơto 1s D Chỉ có dịng xoay chiều ba pha tạo từ trường quay Mức độ 3,4 Câu Rôto máy phát điện xoay chiều nam châm có cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút Tần số suất điện động máy tạo A f = 40 Hz B f = 50 Hz C f = 60 Hz D f = 70 Hz Câu 10 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 500 vòng/phút Câu 11 Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động Rơto lồng sóc động quay với tốc độ sau đây? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 900 vòng/phút Câu 12 Một máy phát điện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 750 vịng/phút D 500 vịng/phút C ĐỀ ƠN TẬP/ LUYỆN TẬP: CÔNG SUẤT VÀ CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN Mức độ 1,2 Câu 1: Phát biểu không đúng? A Cơng thức cosφ = R/Z áp dụng cho đoạn mạch điện B Không thể vào hệ số công suất để xác định độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện C Cuộn cảm có hệ số cơng suất khác khơng D Hệ số công suất phụ thuộc vào điện áp xoay chiều hai đầu mạch Câu 2: Công suất toả nhiệt trung bình dịng điện xoay chiều tính theo cơng thức sau đây? A P = u.i.cosφ B P = u.i.sinφ C P = U.I.cosφ D P = U.I.sinφ Câu 3: Phát biểu sau khơng đúng? A Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu dụng mạch B Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn 43 mạch C Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào chất mạch điện tần số dịng điện mạch D Cơng suất dịng điện xoay chiều phụ thuộc vào cơng suất hao phí đường dây tải điện Câu 4: Đại lượng sau gọi hệ số công suất mạch điện xoay chiều? A k = sinφ B k = cosφ C k = tanφ D k = cotφ Câu 5: Trong đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở R tụ điện C, mắc vào điện áp xoay chiều u = U0cos(ωt) V Hệ số công suất đoạn mạch R R A cosφ = B cosφ = R + ωC R + ω 2C R R C cosφ = D cosφ = R2 + 2 ωC ω C Câu 6: Nhận xét sau máy biến áp khơng đúng? A Máy biến áp có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện B Máy biến áp giảm điện áp C Máy biến áp thay đổi tần số dịng điện xoay chiều D Máy biến áp tăng điện áp Câu 7: Hiện người ta thường dùng cách sau để làm giảm hao phí điện trình truyền tải xa ? A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng điện áp trước truyền tải điện xa Câu 8: Phương pháp làm giảm hao phí điện máy biến áp A để máy biến áp nơi khô thoáng B lõi máy biến áp cấu tạo khối thép đặc C lõi máy biến áp cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với D Tăng độ cách điện máy biến áp Câu Nguyên tắc hoạt động động không đồng ba pha dựa tượng A cảm ứng điện từ B tự cảm C cảm ứng điện từ lực từ tác dụng lên dòng điện D tự cảm lực từ tác dụng lên dòng điện Câu 10 Thiết bị sau có tính thuận nghịch? A Động khơng đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều Câu 11 Trong máy phát điện xoay chiều pha A góp điện nối với hai đầu cuộn dây stato B phần tạo suất điện động cảm ứng stato C phần tạo từ trường rôto D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto Câu 12 Đối với máy phát điện xoay chiều A biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp nam châm B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng D cung cấp cho máy biến đổi hoàn toàn thành điện Câu 13 Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm nào? A Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi C có nguyên tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ D Trong vòng dây rôto, suất điện động máy biến thiên tuần hoàn hai lần Mức độ 3,4 Câu 14 Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 , nhiệt lượng toả 30 phút 44 900 kJ Cường độ dòng điện cực đại mạch A I0 = 0,22 A B I0 = 0,32 A C I0 = 7,07 A −4 D I0 = 10,0 A 10 (F) mắc nối tiếp với điện trở có giá π trị thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 200sin(100πt)V Khi công suất tiêu thụ mạch đạt giá trị cực đại điện trở phải có giá trị A R = 50Ω B R = 100Ω C R = 150Ω D R = 200Ω Câu 16 Điện áp xoay chiều hai đầu mạch điện u = 220sin(100πt - ) V cường độ dòng điện qua mạch i = 2sin(100πt + ) A Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị bao nhiêu? A P = 880 W B P = 440 W C P = 220 W D P = 200 W Câu 17 Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp thứ cấp 2200 vòng 120 vòng Mắc uộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở A 24 V B 17 V C 12 V D 8,5 V Câu 18 Một máy biến áp có số vịng cuộn sơ cấp 2200 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở V Số vòng cuộn thứ cấp A 85 vòng B 60 vòng C 42 vòng D 30 vịng Câu 19 Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50 Hz, cường độ dịng điện qua cuộn thứ cấp 12A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp A 1,41A B 2A C 2,83A D 72,0 A Câu 20 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 điều hoà với tần số 50 Hz Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng bao nhiêu? A E = 88858 V B E = 88,858 V C E = 12566 V D E = 125,66 V -Hết Câu 15 Đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C = 45 ... hiệu dụng mạch xác định hệ thức đây? u12 + u 22 i22 − i12 U = I I = U A B 0 i12 + i22 u 22 − u12 i22 − i12 u 22 − u12 U = I D 0 u12 − u 22 i22 − i12 Câu 12: Khung dây kim loại phẳng có diện tích... u i2 + U0 I0 u12 − u 22 i22 − i12 U = ⇔ = 2 U0 I0 I0 u12 − u 22 i 22 − i12 ZL = u12 − u 22 i22 − i12 L.ω = u12 − u 22 i 22 − i12 III MẠCH ĐIỆN CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN VỚI ĐIỆN... u i2 + U I0 u12 − u 22 i22 − i12 U = ⇔ = 2 U0 I0 I0 u12 − u 22 i 22 − i12 ZC = u12 − u 22 i22 − i12 u12 − u 22 = C.ω i22 − i12 B BÀI TẬP LUYỆN TẬP DẠNG MẠCH ĐIỆN CHỈ