A. cường ñộ hiệu dụng. cường ñộ cực ñại. cường ñộ tức thời. cường ñộ trung bình. Cho dòng xoay chiều ñi qua một cách dễ dàng. Cản trở dòng ñiện xoay chiều. Ngăn hoàn toàn dòng ñiện xoay [r]
(1)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
1
Họ tên học sinh :………Trường:………
I kiến thức chung:
1 Biểu thức ñiện áp tức thời dịng điện tức thời:
u = U0cos(wt + ϕu) i = I0cos(wt + ϕi)
Với ϕ = ϕu – ϕi ñộ lệch pha u so với i, có 2 2
π ϕ π − ≤ ≤
2 Dịng điện xoay chiều i = I0cos(2πft + ϕi) * Mỗi giây ñổi chiều 2f lần
* Nếu pha ban ñầu ϕi = 2
π
− ϕi =
2 π
giây đổi chiều 2f-1 lần
3 Cơng thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng chu kỳ
Khi ñặt ñiện áp u = U0cos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn sáng lên u ≥ U1
t ϕ
ω ∆
∆ = Với
0
os U
c
U
ϕ
∆ = , (0 < ∆ϕ < π/2)
4 Dịng điện xoay chiều ñoạn mạch R,L,C
* ðoạn mạch có ñiện trở R: uR pha với i, (ϕ = ϕu – ϕi = 0) I U
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 i 2
π
, (ϕ = ϕu – ϕi =2
π
)
L
U I
Z
= 0
L
U I
Z
= với Z
L = ωL cảm kháng
Lưu ý: Cuộn cảm L cho dịng điện khơng đổi qua hồn tồn (khơng cản trở) * ðoạn mạch có tụ ñiện C: uC chậm pha i 2
π
, (ϕ = ϕu – ϕi =- 2
π
)
C
U I
Z
= 0
C
U I
Z
= với
C
Z
C
ω
= dung kháng
Lưu ý: Tụ điện C khơng cho dịng điện khơng đổi qua (cản trở hoàn toàn) * ðoạn mạch RLC không phân nhánh
2 2 2
0 0
( L C) R ( L C) R ( L C)
Z = R + Z −Z ⇒U = U + U −U ⇒U = U + U −U
tan ZL ZC ;sin ZL ZC; os R
c
R Z Z
ϕ = − ϕ= − ϕ= với
2
π π
ϕ − ≤ ≤
+ Khi ZL > ZC hay
1
LC
ω > ∆ϕ > u nhanh pha i
ðẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
17
U
u O
M'2 M2
M'1 M1
-U U0
0
-U1 Sáng Sáng Tắt
(2)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
2 + Khi ZL < ZC hay
1
LC
ω< ∆ϕ< u chậm pha i
+ Khi ZL = ZC hay
1
LC
ω = ∆ϕ= u pha với i
Lúc Max
U
I =
R gọi tượng cộng hưởng dịng điện
5 Cơng suất toả nhiệt đoạn mạch RLC:
* Cơng suất tức thời: P = UIcosϕ+ UIcos(2wt + ϕu + ϕi) * Cơng suất trung bình: P = UIcosϕ= I2R
6 ðiện áp u = U1 + U0cos(ωt +ϕ) coi gồm điện áp khơng đổi U1 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= NBScos(ωt +ϕ) = Φ0cos(ωt +ϕ)
Với Ε0 = NBS từ thơng cực đại, N số vịng dây, B cảm ứng từ từ trường, S diện tích vịng dây, ω = 2πf
Suất điện động khung dây: e = ωNSBcos(ωt + ϕ- π2) = E0cos(ωt + ϕ- 2 π
) Với E0 = ωNSB suất ñiện ñộng cực ñại
I CÁC DẠNG BÀI TẬP:
DẠNG BÀI TẬP ðẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
( Tính tốn đại lượng thường gặp cơng thức) * Phương pháp giải:
ðể tìm đại lượng đoạn mạch xoay chiều ta tìm cơng thức liên quan đến đại lượng biết với => đại lượng cần tìm
Trong số trường hợp ta dùng giãn đồ véc tơ để giải tốn Trên đoạn mạch khuyết thành phần ta cho thành phần
* Các công thức:
Biểu thức i u: I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu) ðộ lệch pha u i: ϕ = ϕu - ϕi
Các giá trị hiệu dụng: I = 2
I
; U = 2
U
; E = 2
E
Chu kì; tần số: T = 2ωπ ; f = 2
ω π Trong giây dịng điện xoay chiều có tần số f (tính Hz) đổi chiều 2f lần
Từ thơng qua khung dây máy phát điện: φ = NBScos(n B,
→ →
) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ); với Φ0 = NBS Suất ñộng khung dây máy phát ñiện:
e = - d dt
φ = - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E
0cos(ωt + ϕ - 2
π ); với E
(3)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
3 VÍ DỤ MINH HỌA
VD1. ðặt vào hai ñầu cuộn cảm L = 1/π(H) hiệu ñiện xoay chiều 220V – 50Hz Cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn cảm
A I = 2,2A B I = 2,0A C I = 1,6A D I = 1,1A
Hướng dẫn: Cảm kháng cuộn cảm tính theo cơng thức ZL =ωL=2πfL Cường độ dịng ñiện mạch I = U/ZL = 2,2A => ChọnA
VD2: ðặt vào hai ñầu tụ ñiện 10 ( )
4
F C
π
−
= hiệu ñiện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Dung kháng tụ ñiện
A ZC = 50Ω B ZC = 0,01Ω C ZC = 1A D ZC = 100Ω
Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ điện tính theo cơng thức
fC
1 C ZC
π = ω
= => ChọnD
VD3: ðặt vào hai ñầu cuộn cảm L 1(H)
π
= hiệu ñiện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cảm kháng cuộn cảm
A ZL = 200Ω B ZL = 100Ω C ZL = 50Ω D ZL = 25Ω
Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V, suy ω = 100π (rad/s) Cảm kháng cuộn cảm tính theo công thức ZL =ωL=2πfL =>ChọnB
VD4: ðặt vào hai ñầu tụ ñiện 10 ( )
4
F C
π
−
= hiệu ñiện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cường độ dịng điện qua tụ ñiện
A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω
Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 141cos(100πt)V => U = 100V tần số góc ω = 100π (rad/s) Dung kháng tụ ñiện ñược tính theo cơng thức
fC
1 C ZC
π = ω
= Cường ñộ dòng ñiện mạch I = U/Zc => ChọnB
VD5. ðặt vào hai ñầu cuộn cảm L 1(H)
π
= hiệu ñiện xoay chiều u = 141cos(100πt)V Cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn cảm
A I = 1,41A B I = 1,00A C I = 2,00A D I = 100Ω
Hướng dẫn:
u = 141cos(100πt)V, => U = 100V , ω = 100π (rad/s)
fL L
ZL =ω = π => I = U/ZL = A => ChọnB
VD6 Dịng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120πt (A) Xác ñịnh cường ñộ hiệu dụng
dịng điện cho biết thời gian s dịng điện đổi chiều lần? HD:
Ta có: I = 2
I
= 2 A; f = 2
ω
(4)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
4 VD7 Dịng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0cos100πt Trong khoảng thời gian từ ñến 0,02 s, xác ñịnh thời ñiểm cường độ dịng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng:
a) 0,5 I b) 2
2 I0
HD:
a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100πt cos100πt = cos(± 3
π )
100πt = ±
3
π + 2kπ t = ± 1
300 + 0,02k; với k ∈ Z Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ nghiệm t = 1
300s t = 1 60 s b) Ta có: 2
2 I0 = I0cos100πt cos100πt = cos(± 4
π )
100πt = ±
4
π + 2kπ t = ± 1
400+ 0,02k; với k ∈ Z Các nghiệm dương nhỏ 0,02 s họ nghiệm t = 1
400s t = 7 400 s
VD8 Tại thời ñiểm t, ñiện áp u = 200 2cos(100πt - 2
π
) ( u tính V, t tính s) có giá trị 100 2V ñang giảm Xác ñịnh ñiện áp sau thời ñiểm ñó 1
300s
HD:
Tại thời ñiểm t: u = 100 2= 200 2cos(100πt - 2
π ) cos(100πt -
2
π ) = 1
2= cos(± 3
π ) Vì u giảm nên ta nhận nghiệm (+) 100πt -
2
π =
3
π
t = 1
120 (s) Sau thời điểm 1
300s, ta có: u = 200 2cos(100π( 1
120+ 1
300) - 2
π ) = 200 2cos2 3
π = - 100 2 (V)
VD9 ðiện áp xoay chiều hai ñiểm A B biến thiên điều hịa với biểu thức u = 220 2cos(100πt +
6
π ) (trong u tính V, t tính s) Tại thời điểm t
1 có giá trị tức thời u1 = 220 V có xu hướng tăng Hỏi thời ñiểm t2 sau t1 ms có giá trị tức thời u2 bao nhiêu?
HD:
Ta có: u1 = 220 = 220 2cos(100πt1 + 6
π )
cos(100πt1 + 6
π ) = 2
2 = cos(±4
(5)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
5 Vì u tăng nên ta nhận nghiệm (-) 100πt1 +
6
π = -
4
π
t1 = - 1 240s
t2 = t1 + 0,005 = 0,2
240s u2 = 220 2cos(100πt2 + 6
π ) = 220 V
VD10 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 54 cm2 Khung dây quay ñều quanh trục ñối xứng (thuộc mặt phẳng khung), từ trường ñều có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay có độ lớn B = 0,2 T Tính từ thơng cực đại qua khung dây ðể suất điện ñộng cảm ứng xuất khung dây có tần số 50 Hz khung dây phải quay với tốc độ vịng/phút?
HD:
Ta có: Φ0 = NBS = 0,54 Wb; n = 60f
p = 3000 vòng/phút
VD11; Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 220 cm2 Khung dây quay với tốc độ 50 vịng/s quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường ñều có véc tơ cảm ứng từ →B vng góc với trục quay có độ lớn
2
5π T Tính suất điện động cực đại xuất khung dây
HD:
Ta có: f = n = 50 Hz; ω = 2πf = 100π rad/s; E0 = ωNBS = 220 2 V
VD12: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vịng, diện tích vịng 100 cm2, quay quanh trục đối xứng khung với tốc độ góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,4 T Trục quay vng góc với đường sức từ Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến mặt phẵng khung dây hướng với véc tơ cảm ứng từ Viết biểu thức suất ñiện ñộng cảm ứng tức thời khung.
HD:
Ta có: Φ0 = NBS = Wb; ω = 60
n 2π = 4π rad/s;
φ = Φ0cos( → →
n
B, ) = Φ0cos(ωt + ϕ); t = ( → →
n
B, ) = ϕ =
Vậy φ = 6cos4πt (Wb); e = - φ’= 24πsin4πt = 24πcos(4πt - 2
π ) (V)
VD13 Từ thơng qua vịng dây dẫn φ = 2.10π
−
cos(100πt - 4
π
) (Wb) Tìm biểu thức suất ñiện ñộng cảm ứng hai ñầu cuộn dây gồm 150 vòng dây
HD :
Ta có: e = - Nφ’= 150.100π2.10 π
−
sin(100πt - 4
π ) = 300cos(100πt - 3 4
π ) (V)
VD 14: Chọn câu ñúng Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ (Hình 49) Người ta ño ñược hiệu ñiện UAM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V Hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch AB là: A 44V B 20V C 28V
R L C
(6)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
6 D 16V
Hướng dẫn :Chọn B
Dùng công thức: U= U +(U -U )2R L C2=20V
VD15: Một ấm điện hoạt động bình thường nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V, điện trở ấm 48,4 Ω Tính nhiệt lượng ấm tỏa thời gian phút
HD:
Ta có: I = U
R= 4,55 A; P = I
2
R = U2
R = 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ
VD16 Nếu ñặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp chiều V cường độ dịng điện cuộn dây 0,5 A Nếu ñặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng V cường độ hiệu dụng dịng điện qua cuộn dây 0,3 A Xác ñịnh ñiện trở cảm kháng cuộn dây
HD:
Ta có: R = U1C
I = 18 Ω; Zd =
XC
U
I = 30 Ω; ZL =
2
R
Zd − = 24 Ω
VD17: Cho ñoạn mạch gồm ñiện trở R = 100Ω tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp
Biết biểu thức hiệu ñiện ñầu ñoạn mạch u = 100 cos 100πt V cường ñộ hiệu dụng mạch I= 0,5 A Tính tổng trở đoạn mạch điện dung tụ ñiện?
A Z=100 2Ω ; C=
Zc
ω = F
4
10 −
π B Z=200 2Ω ; C=
1
Zc
ω = F
4
10 −
π C Z=50 2Ω ; C=
Zc
ω = F
4
10 −
π D Z=100 2Ω ; C=
1
Zc
ω =
3
10
F
π
−
HD:
ðL ôm Z= U/I =100 2Ω ;dùng công thức Z = 2 2 100
C C
R +Z = +Z Suy ZC= Z2−R2 = 2.1002−1002 =100Ω ;C=
Zc
ω = F
4
10 −
π => Chọn A.
VD18. Một ñoạn mạch gồm ñiện trở R, cuộn cảm L tụ ñiện C mắc nối tiếp Cường độ dịng điện tức thời ñi qua mạch có biểu thức i = 0,284cos120πt (A) Khi điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, cuộn dây tụ điện có giá trị tương ứng UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V Tính R, L, C, tổng trở Z ñoạn mạch ñiện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
HD: Ta có: I = 2
I
= 0,2 A; R = UR
I = 100 Ω; ZL =
L
U
I = 200 Ω; L =
L
Z
ω = 0,53 H; ZC = C
U
I = 125 Ω; C =
1
C
Z
ω = 21,2.10-6 F; Z =
2 C L
) Z -(Z
R + = 125 Ω;
U = IZ = 25 V
(7)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
7 mắc nối tiếp
HD: Ta có: R =
R
U
I = 4U; ZL = L U
I = 2U; ZC = C U
I = 5U; I = U
Z = 42 (2 5)2 U
U + − = 0,2 A
DẠNG BÀI TỐN:
TÌM THỜI GIAN ðÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KÌ VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1: Một bóng đèn ống ñược nối vào nguồn ñiện xoay chiều u = 120 2cos100π t(V) Biết
rằng ñèn sáng hiệu ñiện hai cực U≥60 2V Thời gian ñèn sáng 1s là:
a) 1/3s b) 1s c) 2/3s d) 3/4s
Bài giải
Hình vẽ mơ tà vùng (tơ đậm) mà U≥60 2V đèn sáng Vùng
cịn lại U < U≥60 2V nên ñèn tắt Mỗi vùng sáng ứng với góc quay 1200 Hai vùng
sáng có tổng góc quay 2400
Chu kỳ dịng điện : T = 1/60 s
Thời gian sáng ñèn chu kỳ là:
Nhận thấy: Vật quay vòng 3600 hết chu kỳ T Vậy vật quay 2400 hết khỏng thời gian t Dùng quy tắc tam suất ta tính ñược s
Thời gian sáng ñèn 1s là: Ta lý luận sau, chu kỳ có thời gian 1/60s Dùng quy tắc tam suất ta thấy 1s có 60 chu kỳ
Một chu kỳ ñèn sáng 1/90s Vậy 60 chu kỳ đèn sáng 60/90 = 2/3 s
VD2 Một ñèn ống làm việc với ñiện áp xoay chiều u = 220 2cos100πt (V) Tuy nhiên ñèn sáng điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V Hỏi trung bình s có lần ñèn sáng? HD:
(8)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
8 sáng Trong giây có 1
2π
ω
= 50 chu kì nên có 100 lần đèn sáng
VD3. Một đèn nêơn đặt hiệu điện xoay chiều 119V – 50Hz Nó sáng lên hiệu điện tức thời hai đầu bóng ñèn lớn 84V Thời gian bóng ñèn sáng chu kỳ bao nhiêu?
A ∆t = 0,0100s B ∆t = 0,0133s C ∆t = 0,0200s D ∆t = 0,0233s
Hướng dẫn:
Hiệu ñiện 119V – 50Hz => U0 = 119 2V = 168V hiệu ñiện cần thiết ñể ñèn sáng 84V = 168/2(V)
Dựa vào ñường trịn => Thời gian bóng đèn sáng chu kỳ
là s
100 / t
π π =
∆ = 0,0133s => ChọnB
III ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Câu 1: Cho mạch ñiện gồm hai phần tử gồm ñiện trở tụ ñiện mắc nối tiếp Dùng vơn kế có điện trở lớn mắc vào hai đầu điện trở vơn kế 80V, ñặt vôn kế vào hai ñầu tụ ñiện 60V Khi đặt vơn kế vào hai đầu đoạn mạch vơn kế
A 140V B 20V C 70V D 100V
Câu 2: Cho mạch ñiện gồm hai phần tử gồm cuộn cảm tụ ñiện mắc nối tiếp Dùng vơn kế có điện trở lớn mắc vào hai đầu cuộn cảm vơn kế 80V, đặt vơn kế vào hai đầu tụ điện 60V Khi đặt vơn kế vào hai đầu đoạn mạch vôn kế
A 140V B 20V C 70V D 100V
Câu 3: Nhiệt lượng Q dòng ñiện có biểu thức i = 2cos120πt(A) toả ñi qua ñiện trở R = 10Ω thời gian t = 0,5 phút
A 1000J B 600J C 400J D 200J
Câu 4: Chọn câu trả lời đúng Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm 250 vịng dây quay với vận tốc 3000 vịng/min từ trường B ⊥ trục quay ∆ có độ lớn B = 0,02T Từ thơng cực đại gửi qua khung
A 0,025Wb B 0,15Wb C 1,5Wb D 15Wb
Câu 5: Cường độ dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos2100πt(A) Cường độ dịng điện có giá trị trung bình chu kì ?
A 0A B 2A C 2A D 4A
Câu 6: Một dịng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2A, tần số 50Hz chạy dây dẫn Trong thời gian 1s, số lần cường độ dịng điện có giá trị tuyệt ñối 1A ?
A 50 B 100 C 200 D 400
Câu 7: Cường độ dịng điện tức thời chạy qua ñoạn mạch ñiện xoay chiều i = 4cos(20πt
- π/2)(A), t ño giây Tại thời ñiểm t1(s) dịng điện giảm có cường ñộ i1 = -2A Hỏi ñến thời ñiểm t2 = (t1 + 0,025)(s) cường độ dịng điện ?
A 3A B -2 3A C - A D -2A
Câu 8: ðặt vào hai ñầu tụ ñiện ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cosωt ðiện áp cường độ dịng điện qua tụ thời ñiểm t1, t2 tương ứng là: u1 = 60V; i1 = 3A; u2 = 60 2V; i2 = 2A Biên ñộ ñiện áp hai tụ cường độ dịng điện qua tụ
A 120V; 2A B 120V; 3A C 120 2; 2A D 120 2V; 3A
Câu 9: ðặt vào hai ñầu tụ ñiện hiệu ñiện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng u(V)
168 84 π/6 ∆
(9)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
9 ñổi tần số 50Hz cường độ hiệu dụng qua tụ 1A ðể cường độ hiệu dụng qua tụ 4A tần số dịng điện
A 400Hz B 200Hz C 100Hz D 50Hz
Câu 10: Giá trị hiệu dụng dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 3cos200πt(A)
A 2A B 3A C 6A D 2A
Câu 11: Giá trị hiệu dụng hiệu ñiện xoay chiều có biểu thức u = 220 5cos100πt(V) A 220 5V B 220V C 110 10V D 110 5V
Câu 12: Một dịng điện xoay chiều qua ñiện trở R = 25Ω thời gian phút nhiệt lượng toả Q = 6000J Cường độ hiệu dụng dịng điện xoay chiều
A 3A B 2A C 3A D 2A
Câu 13: Dịng điện xoay chiều có tần số f = 60Hz, giây dịng điện đổi chiều A 30 lần B 60 lần C 100 lần D 120 lần
Câu 14: Một khung dây quay ñều quanh trục ∆ từ trường ñều B ⊥ trục quay ∆ với vận tốc góc ω = 150 vịng/min Từ thơng cực đại gửi qua khung 10/π(Wb) Suất ñiện ñộng hiệu dụng khung
A 25V B 25 2V C 50V D 50 2V
Câu 15: Biểu thức cường ñộ dịng điện xoay chiều đoạn mạch i = 2cos(100πt + π/6)(A) Ở thời ñiểm t = 1/300s cường ñộ mạch ñạt giá trị
A cực đại B cực tiểu C khơng D giá trị khác
Câu 16: Một tụ điện có điện dung C = 31,8µF Hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ có dịng điện xoay chiều có tần số 50Hz cường độ dịng ñiện cực ñại 2A chạy qua
A 200 2V B 200V C 20V D 20 2V
Câu 17: Một cuộn dây có độ tự cảm L điện trở khơng đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60Hz cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây 12A Nếu mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều có tần số 1000Hz cường độ dịng điện qua cuộn dây
A 0,72A B 200A C 1,4A D 0,005A
Câu 18: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH ñiện trở 100Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện khơng đổi có hiệu điện 20V cường độ dịng điện qua cuộn dây
A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A
Câu 19: Một cuộn dây có lõi thép, ñộ tự cảm L = 318mH ñiện trở 100Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều 20V, 50Hz cường độ dịng điện qua cuộn dây
A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A
Câu 20: Giữa hai tụ ñiện có hiệu ñiện xoay chiều 220V – 60Hz Dịng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A ðể dịng điện qua tụ điện có cường độ 8A tần số dịng điện
A 15Hz B 240Hz C 480Hz D 960Hz
Câu 21: Một cuộn dây dẫn điện trở khơng đáng kể ñược cuộn dại nối vào mạng ñiện xoay chiều 127V – 50Hz Dịng điện cực đại qua 10A ðộ tự cảm cuộn dây
A 0,04H B 0,08H C 0,057H D 0,114H
Câu 22: Dịng điện xoay chiều có tần số f = 50Hz, chu kì dịng điện đổi chiều A 50 lần B 100 lần C lần D 25 lần
Câu 23: Ngun tắc tạo dịng điện xoay chiều dựa
A tượng tự cảm B tượng cảm ứng ñiện từ
C từ trường quay D tượng quang ñiện
(10)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
10 A điện trở tăng B dung kháng tăng
C cảm kháng giảm D dung kháng giảm cảm kháng tăng
Câu 25: Một cuộn dây có độ tự cảm L = 2/15π(H) ñiện trở R = 12Ω ñược ñặt vào hiệu ñiện xoay chiều 100V tần số 60Hz Cường độ dịng điện chạy cuộn dây nhiệt lượng toả phút
A 3A 15kJ B 4A 12kJ
C 5A 18kJ D 6A 24kJ
Câu 26: Một dịng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω Biết nhiệt lượng toả 30phút 9.105(J) Biên độ cường độ dịng điện
A 2A B 5A C 10A D 20A
Câu 27: ðối với dịng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng gì?
A cản trở dịng điện, dịng điện có tần số nhỏ bị cản trở nhiều
B cản trở dịng điện, dịng điện có tần số lớn bị cản trở nhiều
C ngăn cản hồn tồn dịng điện D khơng cản trở dịng điện
Câu 28: Ở hai đầu điện trở R có đặt hiệu ñiện xoay chiều UAC hiệu ñiện khơng đổi UDC ðể dịng điện xoay chiều qua điện trở chặn khơng cho dịng điện khơng ñổi qua ta phải
A mắc song song với ñiện trở tụ ñiện C
B mắc nối tiếp với ñiện trở tụ ñiện C
C mắc song song với ñiện trở cuộn dây cảm L D mắc nối tiếp với ñiện trở cuộn dây cảm L
Câu 29: Một ñoạn mạch ñiện gồm ñiện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm Biết ñiện áp cực ñại hai ñầu mạch 150 2V, ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở 90V ðiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn dây là:
A 60V B 240V C 80V D 120V
Câu 30: Tại thời điểm t = 0,5s, cường độ dịng ñiện xoay chiều qua mạch 4A, ñó A cường ñộ hiệu dụng B cường ñộ cực ñại
C cường ñộ tức thời D cường ñộ trung bình
Câu 31: Khi mắc tụ điện vào mạng điện xoay chiều, có khả ? A Cho dịng xoay chiều qua cách dễ dàng
B Cản trở dịng điện xoay chiều
C Ngăn hồn tồn dịng điện xoay chiều
D Cho dịng điện xoay chiều qua, đồng thời có tác dụng cản trở dịng điện xoay chiều
Câu 32: Trong mạch ñiện xoay chiều gồm R, L,C mắc nối tiếp A độ lệch pha uR u π/2
B pha uL nhanh pha i góc π/2
C pha uC nhanh pha i góc π/2 D pha uR nhanh pha i góc π/2
Câu 33: Trong ñoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp
A điện áp hai ñầu tụ ñiện pha với ñiện áp hai ñầu cuộn cảm B ñiện áp hai ñầu tụ điện ln pha với điện áp hai ñầu ñiện trở
C ñiện áp hai ñầu tụ điện ln ngược pha với điện áp hai ñầu cuộn cảm
D ñiện áp hai ñiện trở ln pha với điện áp hai đầu cuộn cảm
Câu 34: Câu sau ñây ñúng nói dịng điện xoay chiều ? A Có thể dùng dịng điện xoay chiều điện, đúc ñiện
(11)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
11 C ðiện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn khoảng thời gian
D Công suất toả nhiệt tức thời đoạn mạch có giá trị cực đại cơng suất toả nhiệt trung bình nhân với
Câu 35: ðể tăng điện dung tụ điện phẳng có điện mơi khơng khí, ta cần A tăng tần số ñiện áp ñặt vào hai tụ ñiện
B tăng khoảng cách hai tụ ñiện C giảm ñiện áp hiệu dụng hai tụ ñiện
D đưa điện mơi vào lịng tụ ñiện
Câu 36: ðiện áp hai tụ ñiện có biểu thức u=U0cos(100πt−π/3)(V) Xác ñịnh thời ñiểm
mà cường độ dịng điện qua tụ lần thứ
A 1/600s B 1/300s C 1/150s D 5/600s
Câu 37: Cường ñộ dịng điện xoay chiều qua đoạn mạch có tụ ñiện có cuộn cảm giống chỗ:
A ðều biến thiên trễ pha π/2 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
B ðều có giá trị hiệu dụng tỉ lệ với điện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
C ðều có giá trị hiệu dụng tăng tần số dịng điện tăng D ðều có giá trị hiệu dụng giảm tần số dịng điện tăng
Câu 38: Một đèn có ghi 110V – 100W mắc nối tiếp với ñiện trở R vào mạch ñiện xoay chiều có u=200 2cos(100πt)(V) ðể đèn sáng bình thường , R phải có giá trị
A 1210Ω B 10/11Ω C 121Ω D 99Ω
Câu 39: ðiện áp u=200 2cos(100πt)(V) ñặt vào hai ñầu cuộn cảm tạo dịng
điện có cường độ hiệu dụng I = 2A Cảm kháng có giá trị
A 100Ω B 200Ω C 100 Ω D 200 Ω
Câu 40: Trong mạch ñiện xoay chiều, mức độ cản trở dịng điện tụ ñiện mạch phụ thuộc vào
A ñiện dung C tụ ñiện
B ñiện dung C ñiện áp hiệu dụng hai tụ C ñiện dung C cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng qua tụ
D ñiện dung C tần số góc dịng điện
Câu 41: ðể làm tăng cảm kháng cuộn dây cảm có lõi khơng khí, ta thực cách:
A tăng tần số góc điện áp đặt vào hai đầu cuộn cảm
B tăng chu kì ñiện áp ñặt vào hai ñầu cuộn cảm C tăng cường độ dịng điện qua cuộn cảm
D tăng biên ñộ ñiện áp ñặt hai ñầu cuộn cảm
Câu 42: ðối với suất ñiện ñộng xoay chiều hình sin, đại lượng sau ln thay ñổi theo thời gian?
A Giá trị tức thời B Biên độ C Tần số góc D Pha ban ñầu
Câu 43: ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha π/4 so với cường độ dịng điện Phát biểu sau đúng với đoạn mạch ?
A Tần số dịng ñiện ñoạn mạch nhỏ giá trị cần ñể xảy cộng hưởng B Tổng trở mạch hai lần ñiện trở mạch
C Hiệu số cảm kháng dung kháng ñiện trở mạch
D ðiện áp hai ñầu ñiện trở sớm pha π/4 so với ñiện áp hai tụ điện
(12)-DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
12
2 /
π )(V) đèn sáng ựiện áp ựặt vào ựèn thoả mãn u ≥ 110 2(V) Tỉ số thời gian ựèn sáng tắt chu kì dịng ựiện
A
B
2
C
3
D
2
Câu 45: Một ñèn ống ñược mắc vào mạng ñiện xoay chiều 220V – 50Hz, ñiện áp mồi ñèn 110 2V Biết chu kì dịng điện ñèn sáng hai lần tắt hai lần Khoảng thời gian lần ñèn tắt
A s 150
1
B s 50
1
C s 300
1
D s 150
2
Câu 46: Cho dịng điện xoay chiều i = I0sin t
T 2π
(A) chạy qua dây dẫn ðiện lượng chuyển qua tiết diện dây theo chiều nửa chu kì
A
π
T
I0 B
π
2 T
I0 C
T I0
π D T I0 π
“ðừng kiên nhẫn, chìa khố cuối để mở ñược cửa”
ðÁP ÁN ðỀ 17
1 D 2B 3B 4A 5B 6C 7B 8A 9B 10C
(13)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
13
Họ tên học sinh : Trường:THPT
I CÁC DẠNG BÀI TẬP:
DẠNG BÀI TẬP HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG ðIỆN VÍ DỤ MINH HỌA
VD1 Một ñoạn mạch gồm R = 50 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C
= π
4
10
2 −
F mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có ñiện áp hiệu dụng 110 V, tần số 50 Hz Thì thấy u i pha với Tính độ tự cảm cuộn cảm cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
HD:
Ta có: ZC =
2π fC = 50 Ω ðể u i pha ZL = ZC = 50 Ω L =
L
Z f
π =
1 2π H
Khi đó: P = Pmax =
2
U
R = 242 W
VD2: Cho mạch RLC có R=100Ω; C 104 2π F
−
= cuộn dây cảm có L thay ñổi ñược ñặt vào Hai ñầu mạch ñiện áp u=100 os100 t(V)c π Tính L để ULC cực tiểu
A L 1H π
= B L 2H π
= C L 1,5H π
= D L 102 H π
−
=
HD: 2 L
2 L
2 Z
R
1 (Z )
LC LC LC C
C
U U
U Z U Z L
Z
Z
π
= = ⇒ ⇔ = ⇒ =
+ −
(CỘNG HƯỞNG ðÓ EM)
VD3: ðặt ñiện áp u 100 cos t= ω (V), có ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm ñiện trở
thuần 200 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 25
36π H tụ ñiện có ñiện dung
4
10−
π F mắc nối tiếp
Công suất tiêu thụ ñoạn mạch 50 W Xác ñịnh tần số dịng điện
HD:
Ta có: P = I2R I = R P
= 0,5 A =
R U
= Imax có cộng hưởng điện
Khi có cộng hưởng điện ω = 2πf =
LC
1
f =
LC
π
2
= 60 Hz VD4 Cho mạch ñiện hình vẽ Trong điện trở R = 50 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 159 mH, tụ điện có điện
dung C = 31,8 µF, điện trở ampe kế dây nối khơng đáng kể ðặt vào hai đầu đoạn mạch ñiện áp xoay chiều uAB = 200cosωt (V) Xác ñịnh tần số ñiện áp ñể ampe kế giá trị cực ñại số ampe kế lúc
HD Ta có: I = Imax ZL = ZC hay 2πfL =
fC
π
2
f =
LC
π
2
= 70,7 Hz Khi ñó I = Imax =
R U
= 2 A
CỘNG HƯỞNG ðIỆN VIẾT BIỂU THỨC
18
N M
B A R L,r C
(14)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
14 DẠNG BÀI TẬP : VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ðIỆN, HIỆU ðIỆN THẾ ( i, u, uR, uL, uc,
uRC, uRL )
•••• Phương pháp giải: ðể viết biểu cần xác ñịnh: - Biên ñộ, tần số, pha ban ñầu
- Viết , uR, uL, uc, uRC, uRL ta tìm pha i viết biểu thức i trước sử dụng ñộ lệch pha giữ , uR, uL, uc, uRC, uRL => biểu thức
* Các công thức:
Biểu thức u i: Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) u = (ωt + ϕi + ϕ) Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ) Với: I =
Z U
; I0 = U0
Z ; I0 = I 2; U0 = U 2; tanϕ = R Z ZL − C
; ZL > ZC u nhanh pha i; ZL < ZC u chậm pha i
ðoạn mạch có điện trở R: u pha với i; ñoạn mạch có cuộn cảm L: u sớm pha i góc
2
π
; đoạn mạch có tụ điện u trể pha i góc
2
π
Trường hợp ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = U0cos(ωt + ϕ) Nếu đoạn mạch có tụ điện thì: i = I0cos(ωt + ϕ +
2
π ) = - I
0sin(ωt + ϕ) hay mạch có cuộn cảm thì: i = I0cos(ωt + ϕ -
2
π
) = I0sin(ωt + ϕ) mạch có cuộn cảm tụ điện mà khơng có điện trở R thì: i = ± I0sin(ωt + ϕ) Khi ta có: 2
0 2
U u I i
+ = VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Một mạch điện xoay chiều RLC khơng phân nhánh có R = 100Ω; C= 10 4F
2
1 −
π ; L=π
3
H cường độ dịng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100πt (A) Viết biểu thức tức thời ñiện áp hai ñầu mạch ñiện
A 200 cos(100 )
u= πt+π V B 200 cos(100 )
4
u= πt−π V
C 200 cos(100 )
u= πt+π V D 200 cos(100 )
4
u= πt−π .
Hướng dẫn : Chọn A
Cảm kháng : = = 3100π =300Ω
π ω
L
ZL ; Dung kháng :
π π ω
2 10 100
1
1
4
− =
=
C
ZC = 200 Ω
Tổng trở : Z = +( − )2 = 1002 +(300−200)2 =100 2Ω C
L Z Z R
HðT cực ñại : U0 = I0.Z = 2.100 2V =200 2V
ðộ lệch pha : rad
R Z Z
tg L C
4 45
100 200
300 ϕ π
ϕ = − = − = ⇒ = =
Pha ban ñầu HðT : = + = + =
4 π
ϕ ϕ
ϕu i rad
4
π
=> Biểu thức HðT : u = ) 100 cos( 200 ) cos(
0
π π ϕ
ωt+ = t+
U u V=> ðÁP ÁN A
(15)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
15 trở R = 50 Ω, L cuộn dây cảm có L = H
π
1
, ñiện dung C = F
π
5 10−3
, viết biểu thức cường độ dịng điện tính cơng suất tiêu thụ mạch điện
A 1, 2 cos(100 )
i= πt−π A ; P= 124,7W B 1, cos(100 )
6
i= πt−π A ; P= 124,7W
C 1, cos(100 )
i= πt−π A ; P= 247W D 1, 2 cos(100 )
6
i= πt−π A ; P= 247W
Hướng dẫn : Chọn A
a) Cảm kháng : = = 1100π =100Ω
π ω
L
ZL Dung kháng :
π π ω 10 100 − = = C
ZC = 50 Ω
Tổng trở : Z = +( − )2 = (50 3)2 +(100−50)2 =100Ω C
L Z
Z R
CðDð cực ñại : I0 =
Z U0
= 1.2 2A
ðộ lệch pha : rad
R Z Z
tg L C
6 30 3 50 50
100 ϕ π
ϕ = − = − = ⇒ = =
Pha ban ñầu HðT : = − = − =
6 π
ϕ ϕ
ϕi u - rad
6
π
=> Biểu thức CðDð :i = 0cos( ) 1, 2 cos(100 )
6
i
I ω φt+ = πt−π A
Cơng suất tiêu thụ mạch điện : P = I2.R = 1.22.50 3=124,7 W
VD3 Cho đoạn mạch xoay chiều RLC có R = 50 3Ω; L =
π
1
H; C = π
5 10−3
F ðiện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức uAB = 120cos100πt (V) Viết biểu thức cường độ dịng điện mạch tính cơng suất tiêu thụ mạch
HD:
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC =
C
ω = 50 Ω; Z=
2
( L C)
R + Z −Z = 100 Ω; tanϕ = ZL ZC
R
−
= tan300
=> ϕ =
6
π rad; I
0 = U0
Z = 1,2 A; i = 1,2cos(100πt -
π ) (A); P = I2R = 62,4 W
VD4 Một mạch ñiện AB gồm ñiện trở R = 50 Ω, mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L =
π
1
H ñiện trở R0 = 50 Ω ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều uAB = 100 2cos100πt (V) Viết biểu thức ñiện áp tức thời hai ñầu cuộn dây
HD:
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; Z = (R+R0)2+ZL2 = 100 2Ω; I =
Z U
=
2
1 A; tanϕ =
0
R R
ZL
+ = tan4
π
ϕ =
4
π
; Zd = R02+ZL2 = 112 Ω; Ud = IZd = 56 2V; tanϕd =
R ZL
= tan630 ϕd = 63
180
π Vậy: ud = 112cos(100πt -
4
π + 63
180
π ) = 112cos(100πt +
10
π
(16)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
16 VD5: ðặt ñiện áp 0cos 100
3
u=U πt−π
(V) vào hai ñầu tụ ñiện có ñiện dung
2.10
π
−
(F) Ở thời ñiểm ñiện áp hai ñầu tụ ñiện 150 V cường độ dịng điện mạch A Viết biểu thức cường độ dịng điện chạy mạch
HD:
Ta có: ZC =
C
ω
1 = 50 Ω; i = I
ocos(100πt -
3
π +
2
π ) = - I
osin(100πt -
3
π ) Khi đó:
2 2 U u I i
+ =
hay 2 2 2 C Z I u I i
+ = I0 = ( )2
C Z
u
i + = A Vậy: i = cos(100πt +
6
π
) (A)
VD6 ðặt ñiện áp xoay chiều 0cos 100 ( )
3
u=U πt+π V
vào hai ñầu cuộn cảm có độ tự
cảm
2
L
π
= H Ở thời ñiểm ñiện áp hai ñầu cuộn cảm 100 2V cường độ dịng điện qua cuộn cảm A Viết biểu thức cường độ dịng điện chạy qua cuộn cảm
HD:
Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; i = I0cos(100πt +
3
π -
2
π
) = I0sin(100πt +
3
π
) Khi đó: 2 2 U u I i
+ =
hay 2 2
0 2 L Z I u I i
+ = I0 = ( )2
L Z
u
i + = A Vậy: i = 3cos(100πt -
π ) (A)
VD7 Mạch RLC gồm cuộn cảm có độ tự cảm L = π
2 H, ñiện trở R = 100 Ω tụ
điện có điện dung C = π
4
10−
F Khi mạch có dịng điện xoay chiều i = 2cosωt (A) chạy qua hệ số cơng suất mạch
2
Xác ñịnh tần số dịng điện viết biểu thức điện áp hai ñầu ñoạn mạch
HD:
Ta có: cosϕ =
Z R
Z = ϕ
cos
R
= 100 2Ω; ZL – ZC = ± Z2 −R2 = ± 100 2πfL
-fC
π
2
= 4f
-f 104
= ±102 8f2 ± 2.102f - 104 = f = 50 Hz f = 25 Hz; U = IZ = 100 2V Vậy: u = 200cos(100πt +
4
π ) (A) u = 200cos(25πt -
4
π
) (A)
VD8 Cho mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R = 10 Ω, cuộn dây cảm L tụ ñiện
C = π
2 10−3
F mắc nối tiếp Biểu thức ñiện áp hai tụ uC = 50 2cos(100πt – 0,75π) (V) Xác ñịnh ñộ tự cảm cuộn dây, viết biểu thức cường độ dịng ñiện chạy mạch
(17)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
17 Ta có: ZC =
C
ω
1 = 20 Ω; - ϕ -
π = -
4 3π
ϕ =
4
π ; tanϕ =
R Z ZL− C
ZL = ZC + R.tanϕ = 30 Ω L = ω
L
Z
= π
10
H; I = C C
Z U
= 2,5 A Vậy: i = 2,5 cos(100πt -
4
π ) (A)
VD9: Một tụ điện có điện dung C = 31,8 µF, mắc vào mạch điện dịng điện chạy qua tụ ñiện có cường ñộ i = 0,5cos100πt (A) Viết biểu thức ñiện áp hai tụ ñiện
HD:
Ta có: ZC =
C
ω
1 = 100 Ω; U
0C = I0ZC = 50 V; uC = 50cos(100πt -
2
π
) (V) VD10:
Cho ñoạn mạch RLC gồm R = 80 Ω, L = 318 mH, C = 79,5 µF ðiện áp hai đầu đoạn mạch là: u= 120 2cos100πt (V) Viết biểu thức cường độ dịng điện chạy mạch tính điện áp hiệu dụng hai ñầu dụng cụ
HD:
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC =
C
ω
1 = 40 Ω; Z = 2
) (ZL ZC
R + − = 100 Ω; I =
Z U
= 1,2 A; tanϕ =
R Z ZL− C
= tan370 ϕ =
180 37π
rad; i = 1,2 2cos(100πt -
180 37π
) (A); UR = IR = 96 V; UL = IZL = 120 V; UC = IZC = 48 V
VD11: Cho mạch điện khơng phân nhánh gồm R = 100√3 Ω, cuộn dây cảm L tụ ñiện
C =10-4 /2π (F) ðặt vào ñầu mạch ñiện hiệu ñiện u = 100√2cos100π t Biết ñiện áp ULC = 50V ,dịng điện nhanh pha điện áp Hãy tính L viết biểu thức cường độ dịng điện i mạch
A.L=0,318H ; 0,5 cos(100 )
6
i= πt+π B L=0,159H ; 0,5 cos(100 )
6
i= πt+π
C.L=0,636H ; 0,5 cos(100 )
i= πt+π D L=0,159H ; 0,5 cos(100 )
6
i= πt−π
Hướng dẫn :
Ta có ω= 100π rad/s ,U = 100V, = =200Ω
C ZC
ω
ðiện áp ñầu ñiện trở là:UR = U2 −ULC2 =50 3V cường độ dịng điện I U 0,5A
R
R =
= = =100Ω
I U
Z LC
LC
Dòng ñiện nhanh pha ñiện áp nên : ZL< ZC Do ZC-ZL =100Ω →ZL =ZC -100 =200-100=100Ω suy H
Z
L= L =0,318
ω ðộ lệch pha u i :
6
1 π
ϕ ϕ = − = − → =−
R Z Z
tg L C 0,5 cos(100 )
6
i= πt+π (A)
=> Chọn A
C
(18)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
18 III ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Câu 1: ðặt vào hai ñầu mạch ñiện RLC nối tiếp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi hiệu điện hiệu dụng phần tử R, L C ñều 20V Khi tụ bị nối tắt điện áp dụng hai ñầu ñiện trở R
A 10V B 10 2V C 20V D 20 2V
Câu 2: Một đoạn mạch gồm tụ điện C có dung kháng ZC = 100Ω cuộn dây có cảm kháng ZL = 200Ω mắc nối tiếp ðiện áp hai đầu cuộn cảm có biểu thức uL = 100cos(100πt +π/6)(V) Biểu thức ñiện áp hai ñầu tụ điện có dạng
A uC = 50cos(100πt -π/3)(V) B uC = 50cos(100πt - 5π/6)(V)
C uC = 100cos(100πt -π/2)(V) D uC = 50sin(100πt - 5π/6)(V)
Câu 3: ðặt vào hai ñầu mạch ñiện RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi điện áp hiệu dụng phần tử R, L, C 30V; 50V; 90V Khi thay tụ C tụ C’ ñể mạch có cộng hưởng điện điện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở
A 50V B 70 2V C 100V D 100 2V
Câu 4: Một mạch điện khơng phân nhánh gồm phần tử: R = 80Ω, C = 10-4/2π(F) cuộn dây không cảm có L = 1/π(H), điện trở r = 20Ω Dịng điện xoay chiều mạch có biểu thức i = 2cos(100πt -π/6)(A) ðiện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch
A u = 200cos(100πt -π/4)(V) B u = 200 2cos(100πt -π/4)(V)
C u = 200 2cos(100πt -5π/12)(V) D u = 200cos(100πt -5π/12)(V)
Câu 5: ðoạn mạch gồm ñiện trở R = 226Ω, cuộn dây có độ tự cảm L tụ có ñiện dung C biến ñổi mắc nối tiếp Hai ñầu ñoạn mạch có ñiện áp tần số 50Hz Khi C = C1 = 12µF C = C2 = 17µF cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây khơng đổi ðể mạch xảy
tượng cộng hưởng điện L C0 có giá trị
A L = 7,2H; C0 = 14µF B L = 0,72H; C0 = 1,4µF C L = 0,72mH; C0 = 0,14µF D L = 0,72H; C0 = 14µF
Câu 6: Một dịng điện xoay chiều có tần số f = 50Hz có cường độ hiệu dụng I = 3A Lúc t = 0,
cường ñộ tức thời i = 2,45A Tìm biểu thức dịng điện tức thời A i = 3cos100πt(A) B i = 6sin(100πt)(A)
C i = 6cos(100πt) (A) D i = 6cos(100πt -π/2) (A)
Câu 7: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Biết R = 20Ω; L = 1/π(H); mạch có tụ điện với ñiện dung C thay ñổi, ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch có tần số 50Hz ðể mạch xảy cộng hưởng điện dung tụ có giá trị
A 100/π(µF) B 200/π(µF) C 10/π(µF) D 400/π(µF)
Câu 8: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp Trong R = 10Ω, L = 0,1/π(H), C = 500/π(µF) ðiện áp xoay chiều ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch khơng đổi u = U 2sin(100πt)(V) ðể u i pha, người ta ghép thêm với C tụ ñiện có ñiện dung C0, giá trị C0 cách ghép C với C0
A song song, C0 = C B nối tiếp, C0 = C
C song song, C0 = C/2 D nối tiếp, C0 = C/2
Câu 9: ðiện áp xoay chiều u = 120cos200πt (V) hai ñầu cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/2πH Biểu thức cường độ dịng điện qua cuộn dây
A i = 2,4cos(200πt -π/2)(A) B i = 1,2cos(200πt -π/2)(A)
C i = 4,8cos(200πt +π/3)(A) D i = 1,2cos(200πt +π/2)(A)
Câu 10: Một cuộn dây cảm có L = 2/πH, mắc nối tiếp với tụ điện C = 31,8µF ðiện áp hai đầu cuộn dây có dạng uL = 100cos(100πt +π/6) (V) Biểu thức cường độ dịng điện có dạng
(19)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
19 C i = cos(100πt +π/3)(A) D i = cos(100πt -π/3)(A)
Câu 11: Một mạch ñiện gồm R = 10Ω, cuộn dây cảm có L = 0,1/πH tụ điện có điện dung C = 10-3/2πF mắc nối tiếp Dịng điện xoay chiều mạch có biểu thức: i =
2cos(100πt)(A) ðiện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức
A u = 20cos(100πt -π/4)(V) B u = 20cos(100πt +π/4)(V) C u = 20cos(100πt)(V) D u = 20 5cos(100πt – 0,4)(V)
Câu 12: ðiện áp xoay chiều u = 120cos100πt (V) hai đầu tụ điện có điện dung C = 100/π(µF) Biểu thức cường độ dịng ñiện qua tụ ñiện
A i = 2,4cos(100πt -π/2)(A) B i = 1,2cos(100πt -π/2)(A) C i = 4,8cos(100πt +π/3)(A) D i = 1,2cos(100πt +π/2)(A)
Câu 13: Biểu thức ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch có tụ điện có điện dung C = 15,9µF u = 100cos(100πt - π/2)(V) Cường độ dịng điện qua mạch
A i = 0,5cos100πt(A) B i = 0,5cos(100πt +π) (A) C i = 0,5 2cos100πt(A) D i = 0,5 2cos(100πt + π) (A)
Câu 14: Chọn câu trả lời khơng đúng Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với cosϕ =
A 1/Lω = Cω B P = UI C Z/R = D U ≠ UR
Câu 15: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cosωt ðiều kiện để có cộng hưởng ñiện mạch
A LC = Rω2 B LCω2 = R
C LCω2 = D LC = ω2
Câu 16: Một mạch điện có phần tử R, L, C mắc nối tiếp Mạch có cộng hưởng điện ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở R hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu phần tử nào?
A ðiện trở R B Tụ ñiện C
C Cuộn cảm L D Toàn mạch
Câu 17: Mạch xoay chiều RLC nối tiếp Trường hợp sau có cộng hưởng điện: A Thay đổi f ñể UCmax B Thay ñổi L ñể ULmax
C Thay ñổi C ñể URmax D Thay ñổi R để UCmax
Câu 18: Một dịng điện xoay chiều qua Ampe kế xoay chiều có số 4,6A Biết tần số dịng điện f = 60Hz gốc thời gian t = chọn cho dòng điện có giá trị lớn Biểu thức dịng điện có dạng
A i = 4,6cos(100πt +π/2)(A) B i = 6,5cos100πt(A)
C i = 6,5cos(120πt )(A) D i = 6,5cos(120πt +π)(A)
Câu 19: Mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp với R = 10Ω, cảm kháng ZL = 10Ω; dung kháng ZC = 5Ω ứng với tần số f Khi f thay ñổi ñến giá trị f’ mạch có cộng hưởng điện Ta có
A f’ = f B f’ = 4f C f’ < f D f’= 2f
Câu 20: Cho mạch ñiện RLC mắc nối tiếp: cuộn dây cảm có L = 0,318H tụ C biến ñổi ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz ðiện dung tụ phải có giá trị sau để mạch xảy tượng cộng hưởng ñiện ?
A 3,18µF B 3,18nF C 38,1µF D 31,8µF
Câu 21: Trong mạch điện RLC nối tiếp Biết C = 10/π(µF) ðiện áp hai đầu đoạn mạch khơng đổi, có tần số f = 50Hz ðộ tự cảm L cuộn dây cường độ hiệu dụng dịng điện đạt cực đại.(Cho R = const)
A 10/π(H) B 5/π(H) C.1/π(H) D 50H
(20)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
20
A 100V B 120V C 150V D 180V
Câu 23: Mạch RLC mắc nối tiếp có cộng hưởng điện
A thay đổi tần số f ñể Imax B thay ñổi tần số f ñể Pmax C thay ñổi tần số f ñể URmax D trường hợp ñều ñúng
Câu 24: Mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Gọi U ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch; UR; UL UC ñiện áp hiệu dụng hai ñầu R, L C ðiều sau ñây xảy ra:
A UR > U B U = UR = UL = UC
C UL > U D UR > UC
Câu 25: Mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp ðiện áp hiệu dụng mạch ñiện ñiện áp hai ñầu ñiện trở R
A LCω = B hiệu ñiện pha dịng điện
C hiệu điện UL = UC = D trường hợp ñều ñúng
Câu 26: ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch ñiện u = 310cos(100πt -π/2)(V) Tại thời điểm gần sau đó, điện áp tức thời ñạt giá trị 155V ?
A 1/60s B 1/150s C 1/600s D 1/100s
Câu 27: Trong ñoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn cảm cịn có thêm điện trở hoạt động R0 mạch có tượng cộng hưởng
A tổng trở ñoạn mạch ñạt giá trị cực tiểu (R – R0)
B ñiện áp tức thời hai tụ ñiện hai ñầu cuộn dây có biên độ khơng ngược pha
C dịng điện tức thời mạch pha với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
D cường độ dịng điện hiệu dụng mạch ñạt giá trị cực tiểu
Câu 28: ðặt ñiện áp xoay chiều u=160 2cos100πt(V) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm cuộn dây L1 = 0,1/π(H) nối tiếp L2 = 0,3/π(H) ñiện trở R = 40Ω Biểu thức cường độ dịng điện mạch
A i=4cos(120πt−π/4)(A) B i=4 2cos(100πt−π/4)(A) C i=4cos(100πt+π/4)(A) D i=4cos(100πt−π/4)(A)
Câu 29: ðoạn mạch RL có R = 100Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm L có độ lệch pha u i π/6 Cách làm sau ñây ñể u i pha?
A Nối tiếp với mạch tụ điện có ZC =100/ Ω
B Nối tiếp với mạch tụ có ZC = 100 Ω C Tăng tần số nguồn điện xoay chiều D Khơng có cách
Câu 30: Biểu thức ñiện xoay chiều hai ñầu ñoạn mạch u = 200cos(ωt - π/2)(V) Tại thời điểm t1 đó, điện áp u = 100(V) ñang giảm Hỏi ñến thời ñiểm t2, sau t1 1/4 chu kì, điện áp u
A 100 3V B -100 3V C 100 2V D -100 2V
Câu 31: ðiện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U0cos(100πt)(V) Những thời ñiểm t sau ñây ñiện áp tức thời u ≠ U0/ 2?
A 1/400s B 7/400s C 9/400s D 11/400s
Câu 32: Cho mạch ñiện RLC mắc nối tiếp, ñặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u =U0cosωt ðại lượng sau ñây biến ñổi không thể làm cho mạch xảy cộng
hưởng ?
A ðiện dung tụ C B ðộ tự cảm L
C ðiện trở R D Tần số dịng điện xoay chiều
(21)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
21 ta thay đổi tần số dịng điện
A I tăng B UR tăng C Z tăng D UL = UC
Câu 34: ðặt ñiện áp xoay chiều có biên độ U0 tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R tụ điện C mắc nối tiếp Thơng tin sau ñây ñúng ?
A Cường ñộ dòng ñiện mạch trễ pha ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch B ðộ lệch pha cường ñộ dòng ñiện ñiện áp xác ñịnh biểu thức
RC tan
ω =
ϕ
C Biên độ dịng điện
1 CR
CU I
2 0
+ ω
ω
=
D Nếu R = 1/(ωC) cường độ dịng điện hiệu dụng I = U0/2R
Câu 35: khi mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp có cộng hưởng điện kết sau khơng đúng?
A Tổng trở mạch ñạt giá trị cực tiểu
B Cường độ dịng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại ln có pha ban đầu khơng
C Các ñiện áp tức thời hai tụ hai đầu cuộn cảm có biên độ ngược pha
D Dịng điện pha với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
Câu 36: ðặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai ñầu ñoạn mạch gồm tụ ñiện C cuộn cảm L mắc nối tiếp Nếu
) C ( L> ω −
ω cường độ dịng điện mạch A sớm pha ñiện áp góc π/2 B trễ pha ñiện áp góc π/2
C lệch pha với điện áp góc π/4 D sớm trễ pha với điện áp góc π/2
Câu 37: ðặt ñiện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch dịng điện mạch trễ pha điện áp hai ñầu ñoạn mạch Kết luận sau ñây sai khi nói phần tử mạch điện ?
A Mạch gồm ñiện trở nối tiếp với tụ ñiện
B Mạch gồm R,L,C nối tiếp ñó
) C ( L> ω −
ω
C Mạch gồm ñiện trở mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở hoạt động D Mạch gồm cuộn dây có điện trở hoạt động
Câu 38: Cho mạch RLC mắc nối tiếp: R = 180Ω; cuộn dây: r = 20Ω, L = 2/πH; C = 100/πµF Biết dịng điện mạch có biểu thức i=cos100πt(A) Biểu thức ñiện áp xoay chiều hai ñầu ñoạn mạch
A u=224cos(10πt+0,463)(V) B u=224cos(100πt+0,463)(V)
C u=224 2cos(100πt+0,463)(V) D u=224sin(100πt+0,463)(V)
Câu 39: ðoạn mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch U = 123V, UR = 27V; UL = 1881V Biết mạch có tính dung kháng ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện
A 2010V B 1980V C 2001V D 1761V
Câu 40: Cho mạch ñiện R, L, C mắc nối tiếp Biết cuộn dây cảm có L =
π
1
(H), C =
π
50
(µF), R = 100( )Ω , T = 0,02s Mắc thêm với L cuộn cảm có độ tự cảm L0 để điện áp hai đầu đoạn mạch vng pha với uC Cho biết cách ghép tính L0 ?
A song song, L0 = L B nối tiếp, L0 = L
C song song, L0 = 2L D nối tiếp, L0 2L
Câu 41: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp Với giá trị ñã cho uL sớm pha điện áp hai đầu ñoạn mạch góc π/2 Nếu ta tăng ñiện trở R
(22)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
22 C hệ số công suất tăng D hệ số cơng suất khơng đổi
Câu 42: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp Với giá trị cho ULC = Nếu ta giảm điện trở R
A cường độ dịng điện hiệu dụng giảm B công suất tiêu thụ mạch khơng đổi C hệ số cơng suất giảm D ñiện áp UR không ñổi
Câu 2011: ðặt ñiện áp u = U cos 2π ft (U không ñổi, tần số f thay ñổi ñược) vào hai ñầu ñoạn
mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Khi tần số f1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị 6Ω Ω Khi tần số f2 hệ số cơng suất ñoạn mạch Hệ thức liên hệ f1 f2
A f2 =
2
3 f B f2 =
2 f C f2 =
3
4 f D f2 =
4 f
“Ba thứ không trở lại: tên bay, lời nói ngày ñã qua ”
ðÁP ÁN
(23)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
23
Họ tên học sinh :……….Trường:THPT………
I kiến thức chung:
1 Cơng suất toả nhiệt đoạn mạch RLC:
* Công suất tức thời: P = UIcosϕ + UIcos(2wt + ϕu+ϕi) * Công suất trung bình: P = UIcos = I2R
2 ðoạn mạch RLC có R thay đổi: * Khi R=/ZL-ZC/
2
ax
2
M
L C
U U
Z Z R
= =
−
P
* Khi R=R1 R=R2 P có giá trị Ta có
2
2 ; ( L C)
U
R +R = R R = Z −Z
P Và R= R R1
2
ax
1
2
M
U R R =
P
* Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) Khi
2
0 ax
0
2 2( )
L C M
L C
U U
R Z Z R
Z Z R R
= − − ⇒ = =
− +
P Khi
2
2
0 ax 2 2
0
0
( )
2( )
2 ( )
L C RM
L C
U U
R R Z Z
R R
R Z Z R
= + − ⇒ = =
+
+ − +
P * Khi
1
L
C
ω
= IMax , URmax; PMax cịn ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
* Khi
1
C
L
ω
= IMax , URmax; PMax cịn ULCMin
* Khi ω= LC1 IMax ,URmax; PMax cịn ULCMin VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch
120 cos 100
4
u = πt−π
(V), cường độ dịng điện
qua mạch
3 cos 100
12
i= πt+ π
(A) Tính cơng suất đoạn mạch
Bài giải:
Ta có : 120 120
2
o
U
U = = = (V)
2 o
I
I = 3
2
= = (A) ðộ lệch pha:
4 12
u i
π π π
ϕ ϕ ϕ
⇒ = − = − − = − rad
Vậy cơng suất đoạn mạch là: cos 120.3.cos 180
P UI= ϕ = −π =
(W)
VD2:Chọn câu ñúng Hiệu ñiện hai đầu đoạn mạch xoay chiều là:
CƠNG SUẤT CỦA DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
(24)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
24 u = 100 2cos(100πt - π/6)(V) cường ñộ dũng ñiện qua mạch i = 2cos(100πt - π/2)(A) Công suất tiêu thụ đoạn mạch là:
A 200W B 600W C 400W D 800W HD: Với ϕ =ϕu -ϕi = - π/6- (-π/2) = π/3 ; I= 4A; U =100V
Dùng P=U I c osϕ = 200W.=> CHỌN A
VD3 ðH 2011: Trong học thực hành, học sinh mắc nối tiếp quạt ñiện xoay chiều với ñiện trở R mắc hai ñầu ñoạn mạch vào ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V Biết quạt có giá trị định mức : 220V - 88W hoạt động cơng suất định mức ñộ lệch pha ñiện áp hai ñầu quạt cường độ dịng điện qua ϕ, với cosϕ = 0,8 ðể quạt điện chạy cơng suất định mức R
A 180 Ω B 354Ω C 361Ω D 267Ω
đáp án Bộ C 361 ΩΩΩ.Ω
*Theo HỒNG giải
khi hoạt động cơng ta có Pquạt = U.I.cosφ ⇒ I =
os quat P
U c ϕ =0,5A
Pquạt = I2.r⇒ r = Pquạt /I2 =88/0,25=352 Ω
Zquạt =
U 220
440 I 0,5 quat
= = Ω
quạt có dây =>có điện trở r,zL
Zquạt = r2+ZL2 = 3522+ZL2 =440 => ZL = 264Ω
Hoặc áp dụng tanφNB = L
Z
r ⇒ ZL = r
2 NB NB
1- cos φ
cosφ = 264 Ω Ztoàn mạch = àn mach
U 380
I 0,5
to = = 760 Ω
2 2
AB L
Z = (R + r) + Z ⇒ 7602 = (R + 352)2 + 2642⇒ R ≈ 361 Ω
VD4: Cho mạch điện AB, C = 410−4F
π , L = 2π H
1
, r = 25Ω mắc nối tiếp.Biểu thức hiệu ñiện hai ñầu mạch uAB = 50 cos 100πt V Tính cơng suất tồn mạch ?
A 50W B.25W C.100W D.50 2W
Hướng dẫn:
Cơng suất tiêu thụ mạch điện : P = I2.r = 2.25=50 W, : P =UICos ϕ => Chọn A VD5: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ ,
200 cos100 ( )
AB
u = πt V , tụ có điện dung ( )
10
F C
π −
= ,
cuộn dây cảm có độ tự cảm ( )
L H
π
= , R biến đổi từ đến 200Ω
Tính R để cơng suất tiêu thụ P mạch cực đại Tính cơng suất cực đại
A B.200W C.50W D.250W
Hướng dẫn:
+Công suất tiêu thụ mạch có biến trở R đoạn mạch RLC cực ñại
C
A R L B
(25)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
25 R = |ZL – ZC| cơng suất cực đại Pmax =
| |
2
C L Z
Z U
− =100W => Chọn A
VD6: Mắc nối tiếp với cuộn cảm có mắc vào nguồn xoay chiều Dùng vơnkế có lớn ño hai ñầu cuộn cảm, ñiện trở đoạn mạch ta có giá trị tương ứng 100V, 100V, 173,2V Suy hệ số công suất cuộn cảm
Bài giải Theo :
Ta có:
Hệ số công suất cuộn cảm:
0
0 50
cos 0,5
100 R
LR LR U R
Z U
ϕ = = = =
VD7 ðoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch AM MB mắc nối tiếp ðoạn mạch AM gồm ñiện trở R1 = 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có
3 10
C F
4
−
=
π , ñoạn mạch MB gồm ñiện trở R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm L ðặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi điện áp tức thời hai ñầu ñoạn mạch AM MB là:
AM
7
u 50 cos(100 t )(V) 12
π
= π − uMB =150cos100 t (V)π Tính hệ số cơng suất ñoạn mạch AB
HD:
Ta có: ZC = 1
C
ω = 40 Ω; ZAM = R12+ZC2 = 40 2; I0 = AM
AM U
Z = 1,25; tanϕAM =
1
C Z R −
= - ϕAM = - 4
π ; ϕ
i + ϕAM = - 7 12
π
ϕi = - 7 12
π
- ϕAM = - 7 12
π +
4
π = -
3
π ; ϕ
i + ϕMB = ϕMB = ϕi = 3
π ; tanϕMB =
2
L Z
R = 3 ZL = 3R2; ZMB =
0
MB U
I = 120 Ω =
2 2
2 L ( 3 2)
R +Z = R + R = 2R2
R2 = 60 Ω; ZL = 60 3 Ω Vậy: cosϕ =
2
1
( ) ( L C)
R R
R R Z Z
+
+ + − = 0,843
(26)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
26 gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ ñiện có ñiện dung C Gọi ñiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện, hai ñầu biến trở hệ số cơng suất đoạn mạch biến trở có giá trị R1 UC1, UR1 cosφ1; biến trở có giá trị R2 giá trị tương ứng nói UC2, UR2 cosφ2 Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1 Xác ñịnh cosφ1 cosφ2
HD:
Ta có: UC1 = I1ZC = 2UC2 = 2I2ZC I1 = 2I2; UR2 = I2R2 = 2UR1 = 2I1R1 = 2.2I2R1
R2 = 4R1; I1 = 2 2 ZC
R U
+ = 2I2 = 2 2 ZC
R U
+ R
2+ Z2C= 4R
2
1+ 4Z2C
16 R12+ ZC2 = 4R12+ 4Z2C ZC = 2R1 Z1 =
2 ZC
R + = 5R1
cosϕ1 =
1
R Z =
1
5 ; cosϕ2 = 2 Z R
=
1
2
Z R
= 2 5
VD9 ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số 50 Hz vào hai ñầu ñoạn mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở R, cuộn cảm L tụ điện có ñiện dung C thay ñổi ñược ðiều chỉnh ñiện dung C ñến giá trị 10
4π
−
F 10 2π
−
F cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Tính độ tự cảm L
HD :
Ta có: ZC1 =
1 1
2π fC = 400 Ω; ZC2 = 2
1
2π fC = 200 Ω P1 = P2 hay
2 2
1
Z R U Z
R U
=
Z12= Z22 hay R2 + (ZL – ZC1)2 = R2 + (ZL – ZC2)2 ZL =
2
1 C
C Z
Z +
= 300 Ω; L =
2 L
Z f
π = π3 H
II Bài tập trắc nghiệm:
Câu 1: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, có R biến trở ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = 120 2cos120πt(V) Biết ứng với hai giá trị biến trở : R1 = 18Ω R2 = 32Ω cơng suất tiêu thụ P đoạn mạch Cơng suất P ñoạn mạch
A 144W B 288W C 576W D 282W
Câu 2: ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch RLC U = 100V Khi cường độ hiệu dụng dịng điện mạch I = 1A cơng suất tiêu thụ ñoạn mạch P = 50W Giữ cố ñịnh U, R cịn thơng số khác mạch thay ñổi Công suất tiêu thụ cực ñại ñoạn mạch
A 200W B 100W C 100 2W D 400W
Câu 3: ðoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm ñiện trở R > 50Ω, cuộn cảm kháng ZL = 30Ω dung kháng ZC = 70Ω, ñặt hiệu ñiện hiệu dụng U = 200V, tần số f Biết công suất mạch P = 400W, điện trở R có giá trị
A 60Ω B 80Ω C 100Ω D 120Ω
(27)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
27 hai đầu ñoạn mạch, hai ñầu cuộn dây, hai ñầu tụ ñiện ñều Hệ số công suất cosϕ mạch
A 0,5 B 3/2 C 2/2 D 1/4
Câu 5: Một nguồn xoay chiều có giá trị cực ñại hiệu ñiện 340V Khi nối điện trở với nguồn điện này, cơng suất toả nhiệt 1kW Nếu nối điện trở với nguồn điện khơng đổi 340V cơng suất toả nhiệt ñiện trở
A 1000W B 1400W C 2000W D 200W
Câu 6: Cho ñoạn mạch hình vẽ Cuộn dây cảm: UAN = 200V; UNB = 250V; uAB = 150 2cos100πt(V) Hệ số cơng suất đoạn mạch
A 0,6 B 0,707
C 0,8 D 0,866
Câu 7: Cho ñoạn mạch mạch RC nối tiếp, R biến trở ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100 2V khơng đổi Thay đổi R Khi cường độ hiệu dụng dịng điện đạt 1A cơng suất tiêu thụ ñoạn mạch ñạt cực ñại ðiện trở biến trở lúc
A 100Ω B 200Ω C 100 Ω D 100/ Ω
Câu 8: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp L = 1/π(H), C = 10-4/2π(F) Biểu thức u = 120 2cos100πt(V) Công suất tiêu thụ mạch ñiện P = 36 3W, cuộn dây cảm ðiện trở R mạch
A 100 Ω B 100Ω C 100/ Ω D A C
Câu 9: ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch ñiện xoay chiều u = 100 2cos(100πt-π/6)(V) cường độ
dịng điện mạch i = 2sin(100πt)(A) Công suất tiêu thụ ñoạn mạch A 200W B 400W C 600W D 800W
Câu 10: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp Cuộn dây khơng cảm có L = 1,4/π(H) r = 30Ω; tụ có C = 31,8µF R biến trở ðiện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 100 2cos(100πt)(V) Giá trị R để cơng suất biến trở R cực ñại ? Giá trị cực ñại ñó ? Chọn kết ñúng :
A R = 50Ω; PRmax = 62,5W B R = 25Ω; PRmax = 65,2W C R = 75Ω; PRmax = 45,5W D R = 50Ω; PRmax = 625W
Câu 11: Cho mạch điện RLC nối tiếp Cuộn dây khơng cảm có L = 1,4/π(H) r = 30Ω; tụ có C = 31,8µF R biến trở ðiện áp hai đầu ñoạn mạch có biểu thức: u = 100 2cos(100πt)(V) Giá trị R để cơng suất cuộn dây cực đại? Giá trị cực đại bao nhiêu? Chọn kết ñúng :
A R = 5Ω; Pcdmax = 120W B R = 0Ω; Pcdmax = 120W
C R = 0Ω; Pcdmax = 100W D R = 5Ω; Pcdmax = 100W
Câu 12: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không cảm Biết R = 80Ω; r = 20Ω; L = 2/π(H) Tụ C có điện dung biến đổi ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch uAB = 120 2cos(100πt)(V) ðiện dung C nhận giá trị cơng suất mạch cực đại? Tính cơng suất cực đại Chọn kết đúng :
A C = 100/π(µF); 120W B C = 100/2π(µF); 144W C C = 100/4π(µF);100W D C = 300/2π(µF); 164W
Câu 13: Một điện áp xoay chiều ñược ñặt vào hai ñầu ñiện trở Giữ nguyên giá trị hiệu dụng, thay ñổi tần số hiệu điện Cơng suất toả nhiệt điện trở
A tỉ lệ thuận với bình phương tần số B tỉ lệ thuận với tần số
(HV.1)
R C
L
M N
(28)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
28 C tỉ lệ ngịch với tần số
D không phụ thuộc vào tần số
Câu 14: Cho mạch RLC nối tiếp Trong R = 100Ω; C = 0,318.10-4F ðiện áp hai ñầu mạch điện uAB= 200cos100πt(V) Cuộn dây cảm có ñộ tự cảm L thay ñổi ñược Tìm L ñể Pmax Tính Pmax ? Chọn kết đúng:
A L = 1/π(H); Pmax = 200W B L = 1/2π(H); Pmax = 240W C L = 2/π(H); Pmax = 150W D L = 1/π(H); Pmax = 100W
Câu 15: Một dịng điện xoay chiều có biểu thức i = 5cos100πt(A) chạy qua ñiện trở 10Ω Cơng suất toả nhiệt điện trở
A 125W B 160W C 250W D 500W
Câu 16: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp Cho R = 100Ω; C = 100/π(µF); cuộn dây cảm có ñộ tự cảm L thay ñổi ñược ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp u = 200cos100πt(V) ðể cơng suất tiêu thụ mạch 100W độ tự cảm
A L = 1/π(H) B L = 1/2π(H) C L = 2/π(H) D L = 4/π(H)
Câu 17: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Cuộn dây gồm r = 20Ω L = 2/π(H); R = 80Ω; tụ có C biến đổi ñược ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = 120 2cos100πt(V) ðiều chỉnh C để Pmax Cơng suất cực ñại có giá trị
A 120W B 144W C 164W D 100W
Câu 18: Cho mạch điện RLC nối tiếp Cuộn dây khơng cảm có L = 1,4/π(H) r = 30Ω; tụ có C = 31,8µF R biến trở ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch có biểu thức: u = 100 2cos(100πt)(V) Cơng suất mạch cực đại điện trở có giá trị
A 15,5Ω B 12Ω C 10Ω D 40Ω
Câu 19: Kí hiệu U ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch chứa tụ ñiện C ñiện dung tụ điện cơng suất tiêu thụ đoạn mạch là:
A CU2/2 B CU2/4 C CU2 D
Câu 20: Chọn câu trả lời sai Ý nghĩa hệ số công suất cosϕ
A hệ số cơng suất lớn cơng suất tiêu thụ mạch lớn B hệ số công suất lớn cơng suất hao phí mạch lớn
C ñể tăng hiệu sử dụng ñiện năng, ta phải tìm cách nâng cao hệ số cơng suất D cơng suất thiết bị điện thường phải ≥ 0,85
Câu 21: Trong mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Cho L, C khơng đổi Thay ñổi R cho ñến R = R0 Pmax Khi
A R0 = (ZL – ZC)2 B R0 = ZL −ZC C R0 = ZL – ZC D R0 = ZC – ZL
Câu 22: Một bàn ñiện ñược coi ñoạn mạch có điện trở R mắc vào mạng điện xoay chiều 110V – 50Hz Khi mắc vào mạng điện xoay chiều 110V – 60Hz cơng suất toả nhiệt bàn
A tăng lên giảm xuống B tăng lên
C giảm xuống D khơng đổi
Câu 23: Một dịng điện xoay chiều hình sin có giá trị cực ñại I0 chạy qua ñiện trở R Công suất toả nhiệt điện trở
A
2 R
I02 B
2 R
I20 C
R
I20 D 2I R
Câu 24: Chọn kết câu trả lời sai Công suất tiêu thụ mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp
A P = UIcosϕ B P = I2R
(29)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
29 Câu 25: Một nguồn ñiện xoay chiều ñược nối với ñiện trở Khi giá trị cực ñại ñiện áp U0 tần số f cơng suất toả nhiệt điện trở P Tăng tần số nguồn lên 2f, giá trị cực ñại giữ U0 Công suất toả nhiệt R
A P B P C 2P D 4P
Câu 26: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm, R biến trở ðiện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U khơng ñổi Khi ñiện trở biến trở R1 R2 người ta thấy cơng suất tiêu thụ đoạn mạch hai trường hợp Công suất cực ñại ñiện trở biến trở thay ñổi
A
2
2
R R
U
+ B 1 2
R R
U
C
2
2
R R
U
+ D 1 2 2
R R
) R R (
U +
Câu 27: Trong dụng cụ tiêu thụ ñiện quạt, tủ lạnh, ñộng cơ, người ta phải nâng cao hệ số công suất nhằm
A tăng công suất toả nhiệt B giảm công suất tiêu thụ C tăng cường độ dịng điện D giảm cường ñộ dòng ñiện
Câu 28: Cho mạch ñiện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm kháng có điện trở R thay ñổi ñược ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh ðiều chỉnh R để cơng suất mạch cực đại, hệ số cơng suất mạch cosϕ có giá trị
A B 2/ C 3/ D 0,5
Câu 29: Trong mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có ZL = ZC hệ số cơng suất A B phụ thuộc R C D phụ thuộc tỉ số ZL/ZC
Câu 30: Chọn câu ñúng Cho mạch ñiện xoay chiểu RLC mắc nối tiếp, i = I0cosωt cường ñộ dòng ñiện qua mạch u = U0 cos(ωt+ϕ) điện áp hai đầu đoạn mạch Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch tính theo biểu thức
A P = UI B P = I2Z C P = R
I D P =
2 I
U0 cosϕ.
Câu 31: Cho mạch ñiện RC nối tiếp R biến ñổi từ ñến 600Ω ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = U 2cosωt(V) ðiều chỉnh R = 400Ω cơng suất toả nhiệt biến trở cực đại 100W Khi cơng suất toả nhiệt biến trở 80W biến trở có giá trị
A 200Ω B 300Ω C 400Ω D 500Ω
Câu 32: ðặt ñiện áp xoay chiều u = 220 2cos(100πt)(V) vào hai ñầu ñoạn mạch R,L,C khơng phân nhánh có điện trở R = 110Ω Khi hệ số cơng suất đoạn mạch lớn cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A 115W B 172,7W C 440W D 460W
Câu 33: ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC mắc nối tiếp ñiện áp u = 127 2cos(100πt + π/3) (V) Biết ñiện trở R = 50Ω, ϕi = Cơng suất dịng điện xoay chiều qua ñoạn mạch nhận giá trị
A 80,64W B 20,16W C 40,38W D 10,08W
Câu 34: ðoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm ñiện trở R < 50Ω, cuộn cảm kháng ZL = 30Ω dung kháng ZC = 70Ω, ñặt ñiện áp hiệu dụng U = 200V, tần số f Biết công suất mạch P = 400W, ñiện trở R có giá trị
A 20Ω B 80Ω C 100Ω D 120Ω
Câu 35: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết UAM = 5V; UMB = 25V; UAB = 20 2V Hệ số cơng suất mạch có giá trị
A 2/2 B 3/2
C D
Câu 36: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp, R biến ñổi Biết L = 1/πH; C = 10-3/4πF (HV.2)
M
A R B
(30)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
30 ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều uAB = 75 2cos100πt(V) Cơng suất tồn mạch P = 45W ðiện trở R có giá trị
A 45Ω B 60Ω C 80Ω D 45Ω 80Ω
Câu 37: Cho ñoạn mạch RC: R = 15Ω Khi cho dịng điện xoay chiều i = I0cos100πt(A) qua mạch điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AB UAB = 50V; UC = 4UR/3 Công suất mạch
A 60W B 80W C 100W D 120W
Câu 38: Cho ñoạn mạch ñiện xoay chiều RC mắc nối tiếp R biến trở, tụ có ñiện dung C = 100/π(µF) ðặt vào hai ñầu mạch ñiện ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh u, tần số f = 50Hz Thay ñổi R ta thấy ứng với hai giá trị R = R1 R = R2 cơng suất mạch Khi R1.R2
A 104 B 103 C 102 D 10
Câu 39: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cho R = 50Ω ðặc vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp u=100 2cosωt(V), biết ñiện áp hai tụ ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
lệch pha góc π/6 Cơng suất tiêu thụ mạch điện A 100W B
3 100
W C 50W D 50 3W
Câu 40: Một ñoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, ñó ñiện trở R thay ñổi ñược ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = U0cosωt Khi ñiện trở R có giá trị R0 4R0 đoạn mạch có cơng suất Muốn cơng suất đoạn mạch cực đại điện trở R phải có giá trị
A 2R0 B 2,5R0 C 3R0 D 5R0
Câu 41: Một mạch ñiện xoay chiều AB gồm ñiện trở R = 15Ω mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r ñộ tự cảm L Biết ñiện áp hiệu dụng hai ñầu R 30V, hai ñầu cuộn dây 40V hai đầu A, B 50V Cơng suất tiêu thụ mạch
A 140W B 60W C 160W D 40W
“ Sự thành công ñời tay người dạy sớm ” ðÁP ÁN 19
1B 2A 3B 4B 5C 6C 7A 8D 9A 10A
(31)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
31
Họ tên học sinh :……….Trường:THPT………
I.KIẾN THỨC CHUNG:
Khảo sát công suất, điện áp theo R, L, C, f dùng cách sau + Dùng ñạo hàm
+ Dùng bất đẳng thức cơsi, bắt đẳng thức Bunhiacơpski + Dùng giản ñồ Fre-nen
DẠNG 1.ðoạn mạch RLC có R thay đổi.
a) Biện luận cơng suất theo R: ( Tìm R để PMax, tìm PMax ) - ADCT:
2
2
2 2
( L C)
RU RU
P RI
Z R Z Z
= = =
+ −
2
( L C)
U Z Z R R = − +
Ta có: U = const Do PMax mẫu số Min, ta có:
2 ( ) L C L C Z Z
MS R Z Z
R
−
= + ≥ − ⇒MSMin =2ZL−ZC ⇔
( L C)
L C
Z Z
R R Z Z
R
−
= ⇒ = − Vậy ta có:
2 2 Max L C U U P
Z z R
= =
− - ðồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất vào R
*KẾT LUẬN: Khi R = ZL−ZC Lúc 2 ax 2 M L C U U
Z Z R
= =
−
P
- Tổng trở Z = Zmin = R
- Cường ñộ dòng ñiện mạch Imax =
2
U R
- Hệ số công suất cosϕ =
2
* Khi R=R1 R=R2 P có giá trị Ta có
2
2 ; ( L C)
U
R +R = R R = Z −Z
P Và R= R R1
2 ax 2 M U R R = P
* Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) Khi
2
0 ax
0
2 2( )
L C M
L C
U U
R Z Z R
Z Z R R
= − − ⇒ = = − + P Khi 2 2
0 ax 2 2
0
0
( )
2( )
2 ( )
L C RM
L C
U U
R R Z Z
R R
R Z Z R
= + − ⇒ = =
+
+ − +
P
MẠCH CÓ R, L, C HOẶC f BIẾN ðỔI – Bài toán cực trị
(32)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
32 VÍ DỤ MINH HỌA
VD1:Cho mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp
) )( 100 cos(
120 t V
U = π ; ( )
10
H L
π
= ;C 4.10 (F)
π −
= R biến trở Thay ñổi giá trị R sao cho công suất mạch lớn Tìm R Cơng suất lúc này?
A R=15(Ω);P=480(W) B R=25(Ω);P=400(W)
C R=35(Ω);P=420(W) D R=45(Ω);P=480(W)
GIẢI: ) ( 10 Ω = L
Z ; ZC =25(Ω)
Cơng suất tồn mạch :
R Z Z R U R Z Z R U R Z U R I P C L C L 2 2 2 2 ) ( ) ( ( − + = − + = = =
Do tử số U khơng đổi nên P lớn mẫu số bé Nghĩa :
R Z Z R
y L C
2 )
( −
+
= Bé
nhất
áp dụng bất đẳng thức cơsi cho hai số khơng âm ta có :
C L C
L C
L Z Z
R Z Z R R Z Z R
y = +( − ) ≥2 .( − ) =2 −
2
Dấu xảy a=b Hay: Vậy : R= ZL −ZC =10−25 =15(Ω)
Và cơng suất cực đại lúc này: 480( ) 15 120 2 2 2 max W R U Z Z U R U P C L = = = − =
= => ðÁP ÁN A
VD2: Cho đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh, cuộn dây có điện trở r =15(Ω), độ tự
cảm ( )
1 H L
π
= Và biến trở R mắc hình vẽ Hiệu điện hai đầu mạch :
) )( 100 cos(
80 t V
U = π
1 Thay đổi biến trở tới R1 cơng suất tồn mạch ñạt giá trị cực ñại bằng?
A 80(W) B 200(W) C 240(W) D 50(W)
.2 Thay đổi biến trở tới R2 cơng suất biến trở ñạt giá trị cực ñại bằng?
A 25(W) B (W) C 80(W) D 50(W)
Giải:
1 Ta có
R r Z R r U R r Z R r U R r Z U R r I P L L + + + = + + + = + = + = 2 2 2 2 ) ( ) ( ) ( ) (( ) ( ) ( (1)
Do tử số U không ñổi nên P lớn mẫu số bé Nghĩa : r R Z R r y L + + + = Bé áp dụng bất đẳng thức cơsi cho hai số khơng âm ta có : L
L L Z R r Z R r R r Z R r
y ( )
2 = + + ≥ + + + = Dấu xảy a=b Hay: Vậy : r+R=ZL →R =ZL −r =20−15=5(Ω)và
(33)
DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
33 cơng suất cực đại lức này: 2(15 5) 80( )
) 40 ( ) ( 2 2 max W R r U P = + = + =
thay r+R=ZL vào biểu thức (1)
2 Công suất tỏa nhiệt biến trở R :
R Z R R r r U R Z R r U R Z R r U R Z U R I P L L L 2 2 2 2 2 2 ) ( ) ( ) (( + + + = + + = + + = = =
ðến ñây ta nên làm sau : ðặt R
Z r R R r
y ( L )
2 2 + + +
=
Sau chia cho R ñược biểu thức
như sau : R
Z r R r y L 2
2 + + +
=
Trong biểu thức ta lại lập luận P lớn y bé Hay : Dùng BðT Côsi cho hai số không âm biểu thức y ta có :
L L L Z R Z R R Z r
R
2 2 = ≥ + +
Dấu xảy
) ( 25 20 152 2 2 2 2 W Z r R Z r R R Z r
R L L
L = + = + = → + = → + =
VD3:Một mạch ñiện R, L, C nối tiếp R - biến trở ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch
hiệu ñiện xoay chiều Tại giá trị R1 = 18Ω R2 = 32Ω cơng
suất tiêu thụ P đoạn mạch Tìm cơng suất P đó
* Hướng dẫn:
Ta có P1 = P2
thay số Ta có
VD4: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R biến trở ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện xoay chiều có biểu thức u=120 cos(120 )πt V Biết ứng với hai giá trị
của biến trở :R1=18Ω,R2=32Ω cơng suất tiêu thụ P đoạn mach Cơng suất
(34)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
34
A.144W B.288W C.576W D.282W
HD: Áp dụng công thức:R R1 =(ZL−ZC)2 ⇒ZL−ZC = R R1 =24Ω
Vậy
2
1
2 2
2
288 ( L C) ( L C)
U U
P R R W
R Z Z R Z Z
= = =
+ − + − => CHỌN B
VD5: Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn L cảm, R biến trở Hiệu ñiện hiệu dụng U=200V, f=50Hz, biết ZL = 2ZC,ñiều chỉnh R ñể công suất hệ ñạt giá trị lớn dịng điện mạch có giá trị I= Giá trị C, L là:
A
1
10π mF và
2 H
π B
3
10π mF
4 H
π C
1
10π F
2 mH
π D
1
10π mF
4 H
π HD : P=UIhay
2
2 ( )2
L C
U U
P
Z R Z Z
= =
+ −
Vậy P max khi: R= ZL−ZC hay R =ZC(doZL =2ZC)
Khi đó, tổng trở mạch 100 2( )
U Z
I
= = Ω
.Hay R2+(ZL−ZC)2 =100
⇔ 1 100 10 C C
Z C mF
Z ω π
= Ω ⇒ = =
;
2
2 200 L
L C
Z
Z Z L H
ω π
= = Ω ⇒ = =
VD6 Cho mạch ñiện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn cảm L =
π
2
1 H, tụ ñiện C =
π
4 10−
F mắc nối tiếp với ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều u = 220 2cos100πt (V) Xác ñịnh ñiện trở biến trở ñể công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại
HD:
Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; ZC =
C
ω = 100 Ω; P = I
2R = 2
2
2 ( )2 ( )
L C L C
U R U R U
Z Z
Z R Z Z
R
R
= =
−
+ − + Vì
U, ZL ZC khơng đổi nên để P = Pmax R =
2 (ZL ZC)
R
− (theo bất đẵng thức Cơsi)
R = |ZL –
ZC| = 50 Ω Khi đó: Pmax =
2 U
R= 484 W
VD7. Cho mạch điện hình vẽ Trong cuộn dây có điện trở r = 90 Ω, có độ tự cảm L =
π
2 ,
H, R biến trở ðặt vào hai
ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh uAB = 200 2cos100πt (V) ðịnh giá trị biến
trở R để cơng suất toả nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại Tính cơng suất cực đại
HD:
Ta có: ZL = ωL = 120 Ω; PR = I2R = 2 2
2 ) (R r ZL
R U + + = R Z r r R U L 2
2 + +
+
; Vì U, r ZL khơng đổi nên
PR = PRmax khi: R =
R Z r2+ L2
(bất đẵng thức Cơsi) R = 2
L
Z
r + = 150 Ω Khi đó: PRmax =
2
2( ) U
(35)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
35
O
Lmax
U ur
U ur
R
U ur
I r
RC
U ur
DẠNG ðoạn mạch RLC có L thay ñổi:
PHƯƠNG PHÁP
LÝ THUYẾT Bài tốn 1: Tìm L để I,P,UR,UC,URC đạt giá trị cực ñại
ðiều kiện: ZL = ZC
Bài toán 2: Khi L = L1 L = L2 I,P,UR,UC,URC khơng đổi
ðiều kiện: L1 L2 C
Z Z Z
2
+ =
Bài toán 3: Khi L = L1 L = L2 UL khơng đổi Tìm L ñể ULmax
ðiều kiện: L1 L2 L
L1 L2
2.Z Z Z
Z Z
= +
Bài toán 4: Tìm L để ULmax
a ðiều kiện 2C L
C
R Z Z
Z
+ =
2
Lmax C
U
U R Z
R
= +
b Giản ñồ véc tơ c Hệ quả:
- Khi ULmax U vng góc với URC
- 2 2 2 L max RC R C
U =U +U =U +U +U
UL max.UR =U.URC
2 R RC
1 1
U =U +U
a Biện luận cơng suất theo L: ( Tìm L để PMax, tìm PMax )
- ADCT: 2
2 ( )2
L C
RU RU
P RI
Z R Z Z
= = =
+ −
- Ta có: U = const, R = const Do PMax
mẫu số Min Vậy ta có: ZL ZC ZL ZC L C
ω ω
− = ⇔ = ⇔ = ⇒ 21
L
C
ω =
( Hiện tượng cộng hưởng ñiện) Vậy công suất Max: PMax =
2 U
R
- ðồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất vào L
L 2 2
C
U R
L Z P
R Z
= ⇒ = ⇒ =
+ ; L→ ∞ ⇒ZL→ ∞ ⇒ →P
O PMax
P(W)
P
L(H) L C R
(36)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU 36 O Lmax U ur U ur U ur I r RC U ur
* Kết luận: L
C
ω
= IMax ; URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp
Công suất
2 cos U
P UI R
Z
ϕ
= =
Vì U R khơng thay đổi nên Pmax Zmin
Z = R2+(ZLo −ZC)2 , Zmin ZLo = ZC, mạch có tượng cộng hưởng
điện: 1
o
L C
ω = Lo 12
C
ω
⇒ =
Cơng suất cực đại
2 max
U P
R
= ⇒ ñiện áp hiệu dụng U = Pmax.R
Vì xảy tượng cộng hưởng ñiện nên i u ñồng pha ⇒ϕi =
Tìm o
o
U I
R
= ⇒ biểu thức cường độ dịng ñiện mạch
b) Biện luận ñiện áp theo L:
- Vẽ giản ñồ véc tơ, lấy trục dịng điện làm gốc, véc tơ giá trị hiệu dụng
Ta có: U =UR +UL+UC =URC+UL
ur ur ur ur ur ur
- Áp dụng định lí hàm sin tam giác ABO
sin AB
β = sin sin
OA OB
B = A ⇔ sin sin sin
RC
L U
U U
B A
β = = (1 )
+ Tìm UL max:
(1 ) ⇒ sin
sin L U U B β =
Ta có: U = const, sinB =
2
R
RC C
U R
U = R +Z = const Vậy
UL max sinβ ñạt giá trị max sin 1( )
2
π β β
⇒ = = ⇒
2
( ) C
L
U R Z
U max
R
+ =
+ Tìm L:
(1 ) sin
sin RC L U U A β
= Vì tam giác ABO vuông O nên sinA = CosB =
2
C C
Z
R +Z
⇒ RC 2 C2
L C L
C C
U R Z
U R Z Z
Z Z + = + ⇔ = ⇒ 2 2 ( )
1 C C
R Z
L C R Z
C ω ω + = = + * Khi 2 C L C R Z Z Z +
= 2
ax
C LM
U R Z
U
R
+
=
và 2 2 2
ax ; ax ax
LM R C LM C LM
U =U +U +U U −U U −U =
* Với L = L1 L = L2 UL có giá trị ULmax
1
1 2
1 1
( )
2
L L L
L L L
Z = Z + Z ⇒ = L + L
• Khi 2
2
C C
L
Z R Z
Z = + + ax 2 2
2 R RLM C C U U
R Z Z
=
(37)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
37
• VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Cho mạch hình vẽ Cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Hiệu ñiện hiệu dụng ñầu AB khơng đổi, f=60(Hz) R=40(Ω); ( )
6 10 F C π −
= ðiều chỉnh L sao cho UL ñạt giá trị cực ñại ðộ tự cảm L lúc là:
A 0,0955(H) B 0,127(H) C 0,217(H) D 0,233(H)
Giải:
Khi L thay ñổi ñể ULMax => 82( )
50 50 402 2 Ω = + = + = C C L Z Z R
Z Suy ra: L=0,217(H) => ñáp án C
VD2: cho mạch R,L,C nối tiếp có
4
10
C
π
−
= ; R = 100ΩΩΩΩ ; u=U cos100πt(V)L thay ñổi,
khi L = Lo Pmax = 484W 1 Tính Lo = ? ,tính U = ? 2 Viết biểu thức i
Bài giải:
Do L biến đổi Pmax mạch có cộng hưởng ZL0 = ZC,
2 1
o
L C
ω =
( )
2
2
1 1
10 100 o L C ω π π π −
⇒ = = = (H)
Cơng suất cực đại
2 max
U P
R
= ⇒ U = Pmax.R = 484.100 220= (V)
b Vì xảy tượng cộng hưởng ñiện nên i u pha ⇒ϕu = ϕi =
Ta có: 220 3,11
100 o o U I R
= = = (A)
Vậy biểu thức i=3,11cos100πt (A)
VD3: Hiệu ñiện hai đầu mạch là: UAB =120.cos(ωt)(V)( ω khơng đổi) R=100(Ω), cuộng
dây có độ tự cảm L thay đổi điện trở r =20(Ω), tụ có dung kháng : ZC =50(Ω)
ðiều chỉnh L để UL đạt giá trị cực đại Gía trị UL.max là?
A 65(V) B 80(V) C 91,9(V) D.130(V)
Bài giải: L C L AB L C L AB L AB AB L L Z Z Z r R U Z Z Z r R U Z Z U Z I U 2 2
2 ( ) ( ) ( )
) ( , − + + = − + + = = =
[ ] ( )(1) ) ( ) ( 2 2 2 L AB L C L C AB L C C L L AB Z y U Z Z r R Z Z U Z Z Z Z Z r R U = + + + − = + − + + =
L R C
A B
(38)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
38
Nhận xét: (1) ñạt giá trị cực ñại ymin ðặt
0 > = L Z X
biểu thức tương ñương với : y(X)=[(R+r)2 +Z2C].X2 −2ZC.X +1
Ymin <=> x = -b/2a =>
C C Z r R Z
X 2 2
) ( + + =
Thay :
1 > = L Z X
Vào ta có :
) ( 338 50 50 120 ) ( ) (
1 2 2
2
2 = Ω
+ = + + = ↔ + + = C C L C C L Z Z r R Z Z r R Z
Z Và giá trị cực ñại UL.maxlà :
) ( , 91 338 ) 50 338 ( 120 60 ) ( ) ( 2
2 Z V
Z Z r R U Z Z U Z I U L C L AB L AB AB L L = − + = − + + = = =
=> ñáp án C
VD4: Cho mạch điện RLC, L thay đổi được, điện áp hai ñầu mạch
là Các giá trị Tìm L để:
a Mạch có cơng suất cực đại Tính Pmax
b Mạch có cơng suất P = 80W
c ðiện áp hiệu dụng hai ñầu L ñạt cực đại Tính giá trị cực đại
* Hướng dẫn: Tính
a Cơng suất mạch P = I2.R Do R khơng đổi nên:
Khi b
Từ ta tìm hai giá trị L thỏa mãn ñề
c ðiện áp hiệu dụng hai ñầu L ñạt cực ñại
Giá trị cực ñại
DẠNG ðoạn mạch RLC có C thay đổi:
Phương pháp:
a.Biện luận công suất theo C: ( Tìm C để PMax, tìm PMax )
- - ADCT: 2
2 ( )2
L C
RU RU
P RI
Z R Z Z
= = =
+ −
- Ta có: U = const, R = const Do PMax mẫu số
Min Vậy ta có: ZL ZC ZL ZC L
C
ω ω
− = ⇔ = ⇔ = O C(F)
P(W) PMax
(39)BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ CHUYÊN ðỀ DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
39
⇒ 12
C
L
ω
= ( Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra)
Vậy cơng suất Max: PMax =
2 U
R
- ðồ thị biểu diễn phụ thuộc công suất vào C C= ⇒0 ZC → ∞ ⇒ =P 0;
2 2 C L U R
C Z P
R Z
→ ∞ ⇒ = ⇒ = +
* KẾT LUẬN:
1 C
L
ω
= => cộng hưởng ñiện IMax ; URmax; PMax ULCMin Lưu ý: L C
mắc liên tiếp
b) Biện luận ñiện áp theo C:
- Vẽ giản ñồ véc tơ, lấy trục dòng ñiện làm gốc, véc tơ giá trị hiệu dụng
Ta có: U =UR +UL+UC =UC+URL
ur ur ur ur ur ur
- Áp dụng định lí hàm sin tam giác ABO
sin AB
β = sin sin
OA OB
B = A ⇔ sin sin sin
C RL
U U U
A B
β = = (2 )
+ Tìm UC max:
(2 ) ⇒ sin
sin C U U A β =
Ta có: U = const, sinA=
2
R
RL L
U R
U = R +Z = const Vậy
UC max sinβ ñạt giá trị max sin 1( )
2
π β β
⇒ = = ⇒
2
( ) L
C
U R Z
U max
R
+ =
+ Tìm C:
(1 ) sin
sin RL C U U B β
= Vì tam giác ABO vuông O nên sinB = CosA =
2
L L
Z
R +Z
⇒
2
2
RL L
C L C
L L
U R Z
U R Z Z
Z Z + = + ⇔ = ⇒ 2 2 L L
R Z L
C
C L R Z
ω ω
+
= ⇒ =
+
* KẾT LUẬN:
2 L C L R Z Z Z +
= 2
ax
L CM
U R Z
U
R
+
= UCM2 ax =U2+UR2+UL2; UCM2 ax −U UL CMax−U2 =0
* Khi C = C1 C = C2 UC có giá trị UCmax
1
1
1 1
( )
2
C C C
C C
C
Z Z Z
+
= + ⇒ =
• Khi 2
2
L L
C
Z R Z
Z = + + ax 2 2
2 R RCM L L U U
R Z Z
=
+ − Lưu ý: R C mắc liên tiếp
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1:Cho mạch điện hình vẽ: U =120 cos(100π.t)(V); R=15(Ω); ( ) 25 H L π =
C tụ điện biến đổi ðiện trở vơn kế lớn vơ ðiều chỉnh C để số vơn kế lớn Tìm C số vôn kế lúc này?
R,L C
(40)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
40
A ( ); 136( )
8 10
V U
F
C= V =
−
π B ( ); 163( ) 10
V U
F
C= V =
− π C ( ); 136( )
3 10
V U
F
C= V =
−
π D ( ); 186( ) 10
V U
F
C= V =
− π
Giải:
Vôn kế U hai ñầu cuộn dây: d
C L d d d V Z Z Z R U Z Z U Z I U U ) (
2 + −
= =
= =
Do Zd không phụ thuộc C nên khơng đơi Vậy biểu thức tử số khơng đỏi Hay nói cách
khác số Vôn kế lớn mẫu số bé
2
2 ( )
C L Z Z
R + − ðiều xảy : ZC =ZL =8(Ω) Suy : ( )
8 10 F C π − =
Và số vôn kế :
) ( 136 15 17 120 ) ( ) (
2
2
2
2 R Z V
Z Z R U Z Z Z R U Z Z U Z I U L C L d C L d d
V + = =
− + = − + = =
= => ñáp án A
VD2: Cho mạch điện hình vẽ: UAB =120(V); f=50(Hz), R=40(Ω); ( ) 10
3 H L
π
= ; ðiện trở vôn kế lớn vô ðiều chỉnhC để số vơn kế đạt giá trị lớn Tìm ZC số vơn
kế lúc này?
A ( ); 136( )
10
V U
F
C = V =
−
π B 3,82.10 ( ); 150( )
5
V U
F
C = − V =
C ( ); 136( )
10
V U
F
C= V =
−
π D ( ); 186( ) 10
V U
F
C= V =
− π
Giải:
Tính ZL −30(Ω)
Ta có: C
C L AB C AB AB C C Z Z Z R U Z Z U Z I U ) ( ,
2 + −
= =
=
chia tử mẫu cho ZC ta có :
C C L C L AB C C L AB C Z Z Z Z Z R U Z Z Z R U U 2 2 2
2 +( − ) = + + −2. .
= => C L C L AB C Z Z R Z Z U U 2
1− + +
= ðặt : = >0
C
Z
X Biểu thức tương ñuơng:
2 2 ) (
1− ZL X + R +Z L X Hay : ðặt y(X)=(R2 +Z2L)X2 −2.ZL.X +1 Hàm số bậc có ymin Khi : 2. L
C
Z b
X
a R Z
−
= =
+ Thay
1
> =
C
Z
X vào ta có :
L L C C L C Z Z R Z Z R Z Z 2 2 + = → + =
Kết luận số vơn kế cực đại ( ) 250
30 402 2 Ω = + = + = L L C Z Z R
Z => C =3,82.10−5(F) Và
) ( 150 ) 250 30 ( 40 250 120 ) ( , 2
2 Z V
Z Z R U Z Z U Z I U C C L AB C AB AB C C = − + = − + = = = V
R C
(41)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
41
VD3: Cho mạch ñiện gồm RLC nối tiếp.ðiện áp hai ñầu mạch u= 120 2cos100π t (V) ðiện
trở R = 50 Ω, L cuộn dây cảm có L = H
π
1 , ñiện dung C thay ñổi ñược.Thay ñổi C
cho ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch nhanh pha hai đầu tụ góc
2
π Tìm C
A C=10 F
π −
B C= 10 µF
π −
C C=104 µF
π D C=
1000 F
µ π Hướng dẫn giải : Chọn A
Ta có pha HðT hai ñầu mạch nhanh HðT hai ñầu tụ
2
π ;nghỉa pha CðDð;
HðT hai đầu tụ chậm CðDð
2
π => xảy tượng cộng hưởng Khi Z
L = ZC
π π
ω ω
4 10 100 100
1
1
1 −
= =
= ⇒ =
⇔
L L
Z C C
Z F
VD4. Cho mạch điện hình vẽ Trong R = 60 Ω, cuộn dây
cảm có ñộ tự cảm L =
π
2
1 H, tụ điện có điện dung C thay ñổi ñược
ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh: uAB = 120 2cos100πt (V)
Xác ñịnh ñiện dung tụ ñiện ñể cho công suất tiêu thụ ñoạn mạch ñạt giá trị cực ñại Tính giá trị cực ñại ñó
HD: Ta có: ZL = ωL = 50 Ω ðể P = Pmax ZC = ZL = 50 Ω C =
C
Z
ω
1 =
π
4 10
2 −
F Khi đó: Pmax
=
R
U2 = 240 W
VD5 ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số khơng đổi vào hai đầu A B
như hình vẽ Trong R biến trở, L cuộn cảm C tụ điện có điện dung thay đổi
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 đổi khác khơng thay đổi giá trị R biến trở Tính điện áp hiệu dụng
giữa A N C =
2
C
HD:
Khi C = C1 UR = IR = 2 2
) (
1
C
L Z
Z R
R U
−
+ ðể UR khơng phụ thuộc R ZL = ZC1 Khi C = C2 = C21 ZC2 = 2ZC1; ZAN =
2
L
Z
R + = R2+ZC21 ;
ZAB =
2
2 ( )
C
L Z
Z
R + − = R2 +ZC21 = ZANUAN = IZAN = UZAB = UAB = 200 V
VD6: Một ñoạn mạch gồm ñiện trở R nối tiếp với cuộn cảm L tụ xoay C
R=100Ω , L=0,318H ðặt vào ñầu ñoạn mạch ñiện áp u=200√2 cos 100πt (V).Tìm ñiện dung C ñể ñiện áp tụ ñiện ñạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại
Hướng dẫn:
TÍNH ZL=ωL=100Ω
Khi C thay đổi, L f khơng đổi để UC cực đại
2
L C
L
R Z
Z
Z
+
= với UCmax = L2
U
R Z
R +
(42)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
42 ðiện áp tụ ñiện :
y U Z Z Z Z U Z Z Z Z R Z U Z I U C L C L C C L L C C C = + − + = + − + = = R 2 2 2
UC max y = y mà y hàm parabol với ñối số
C
Z
x=
vậy ymin 2 2
L L
C R Z
Z Z
x
+ =
= (ñỉnh parabol) Ω = + = = +
= 200
2 2 L L C L Z Z R x khiZ Z R R
y C F
π
2 10−4
= UC max = 200√2 (V)
VD7: Cho mạch điện xoay chiều RLC có: R=100Ω; L=2H
π , ñiện dung C tụ ñiện biến
thiên ðặt vào hai ñầu mạch ñiện áp u=200 os100 t(V)c π Tính C để điện áp hai ñầu tụ ñiện
ñạt giá trị cực ñại A 104
2 C F π − = B 10 2.5 C F π −
= C
4 10 C F π −
= D
2 10 C F π − =
HD: CHỌN B :
UCmax
2 L C L R Z Z Z + =
VD8 Cho mạch điện hình vẽ Trong R = 60 Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L =
π
2
1 H, tụ ñiện có điện dung C thay đổi ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay
chiều ỗn ñịnh: uAB = 120 2cos100πt (V) Xác ñịnh ñiện dung tụ ñiện ñể ñiện áp hai
bản tụ đạt giá trị cực đại Tính giá trị cực đại
HD:
Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; UC = IZC = 2 2
)
( L C
C Z Z R UZ −
+ = 1
2 )
( 2+ 2 − +
C L C L Z Z Z Z R U
; UC = UCmax
khi C Z = -) ( 2 2 L L Z R Z + −
ZC =
L L
Z Z R2+
= 122 Ω C =
C Z ω = π 22 ,
10−4
F Khi ñó: UCmax =
R Z R
U + L2
= 156 V
Dạng Mạch RLC có ω,f thay đổi:
Phương pháp
+ Viết biểu thức ñại lượng cần xét cực trị (I, P, UL, UC) theo đại lượng cần tìm (R, L, C, ω)
+ Xét ñiều kiện cộng hưởng: mạch xảy tượng cộng hưởng lập luận để suy đại lượng cần tìm
+ Nếu khơng có cộng hưởng biến đổi biểu thức ñể ñưa dạng bất ñẳng thức Cơsi dạng tam thức bậc hai có chứa biến số để tìm cực trị
Sau giải tập loại ta rút số cơng thức sau để sử dụng cần giải nhanh câu trắc nghiệm dạng này:
a.Biện luận cơng suất theo ω, f: ( Tìm f ñể PMax, tìm PMax )
Làm tương tự biện luận công suất theo L C P Max
(43)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
43
2 4 2
f
LC LC
ω = ⇒ π = ⇒
2 f
LC
π
= ⇒ PMax =
2 U
R
* Khi ω= LC1 IMax ; URmax; PMax cịn ULCMin
Lưu ý: L C mắc liên tiếp
* Khi
1
2
C L R
C
ω=
− ax 2
2
LM
U L U
R LC R C
=
−
* Khi
2
L R
L C
ω= − ax 2 2
2
CM
U L U
R LC R C
=
−
* Với ω =ω1 ω =ω2 I P UR có giá trị IMax PMax
URMax
ω= ω ω1 tần số f = f f1
VD1: cho mạch R,L,C nối tiếp có L = 0,159H ;
4 10
C
π
−
= ; R = 50Ω ; 100 cos
AB
u = π ft(V).Tần số f thay đổi để Pmax Tính f Pmax.?
Giải:
Công suất mạch: P UIcos U22 R Z
ϕ
= =
Vì U khơng đổi, R khơng đổi nên Pmax Zmin
Ta có ( )2
L C
Z = R + Z −Z , nên Zmin ZL = ZC, tức mạch có cộng
hưởng ñiện: ω2LC=1 ⇒ Tần số
4
1
70,7
2 10
2 0,519
f
LC
π
π
π
−
= = = (Hz)
Công suất max 22 22 2
min
100
200 50
U U U
P R R
Z R R
= = = = = (W)
Cách khác :
f thay ñổi Pmax => cộng hưởng => ZL = ZC ⇒
4
1
70,7
2 10
2 0,519
f
LC
π
π
π
−
= = = HZ
2 max
100
200 50
U P
R
= = = W
VD2 Cho mạch nối tiếp gồm cuộn cảm L =
π
2 H, ñiện trở R = 100 Ω, tụ ñiện có
ñiện dung C =
π
4 10−
F ðặt vào mạch ñiện áp xoay chiều u = 200 2cosωt (V) Tìm giá
trị ω để:
(44)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
44
HD:) Ta có: UR = IR = URmax I = Imax; mà I = Imax ZL = ZC hay ω =
LC
= 70,7π rad/s
b) UL = IZL =
2
2 ( )
C L R L U Z UZL ω ω ω − + = = 2 ) ( L R C L C L U + − − ω ω
UL = ULmax
1 ω = - 2 ) ( C R C L − −
ω = 2 2
2 C R
LC− = 81,6π rad/s
c) UC = IZC =
2
2 ( )
1 C L R C U Z UZC ω ω ω − + = = 2
2 (2 )
C R C L L L U + − − ω ω
UC = UCmax ω2 = - 2
2 ) ( L R C L − −
ω =
2
L R
LC− = 61,2π rad/s
VD3: ðặt ñiện áp u = U 2cosωt 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 tụ điện với điện dung C ðặt ω1 = 1
2 LC Xác ñịnh tần số góc ω để điện áp hiệu dụng
hai đầu đoạn mạch AN khơng phụ thuộc vào R
HD:
ðể UAN = IZAN = 2 2
2 ) ( C L L Z Z R Z R U − + +
khơng phụ thuộc vào R thì:
R2 + Z2L = R2 + (ZL – ZC)2 ZC = 2ZL hay 1
C
ω = 2ωL
ω = LC = LC 2
= ω1 2
VD4 ðặt ñiện áp u = U 2 cos2π ft (U khơng đổi, tần số f thay ñổi ñược) vào hai ñầu ñoạn
mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện
dung C Khi tần số f1 cảm kháng dung kháng đoạn mạch có giá trị Ω
và Ω Khi tần số f2 hệ số cơng suất ñoạn mạch Tìm hệ thức liên hệ f1
f2
HD:
Ta có: 1
1 1 2 6 (2 ) 1 8 2 L C
Z f L
f LC Z
f C
π π
π
= = = = 3
4 2
2 2 (2 ) 1 2 L C
Z f L
f LC Z
f C
π π
π
= = =
2 f f =
4
3 f2 = 23 f1
II ðề trắc nghiệm tổng hợp:
Câu 1: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Cho R = 100Ω; C = 100/π(µF) Cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L thay ñổi ñược ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện uAB =
(45)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
45
A 1/π(H) B 1/2π(H) C 2/π(H) D 3/π(H)
Câu 2: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, ñiện áp hai đầu đoạn mạch có dạng
) V ( t 100 cos 80
u= π ðiều chỉnh ñiện dung C ñể ñiện áp hiệu dụng tụ ñiện ñạt giá trị cực
ñại 100V ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch RL
A 100V B 200V C 60V D 120V
Câu 3: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω; ñiện áp xoay chiều
giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u=U 2.cos100πt(V), mạch có L biến đổi Khi L =
π
/
2 (H) ULC = U/2 mạch có tính dung kháng ðể ULC = độ tự cảm có giá trị
A
π
3(H) B
π
2
1 (H) C
π
3
1 (H) D
π
2(H)
Câu 4: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp,
biết R = 30Ω, r = 10Ω, L = 0,5/π(H), tụ có điện dung C biến đổi
ðặt hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có dạng
) V ( t 100 cos 100
u= π ðiều chỉnh C ñể ñiện áp UMB ñạt giá trị cực
tiểu ñó dung kháng ZC
A 50Ω B 30Ω C 40Ω D 100Ω
Câu 5: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ ðiện áp xoay
chiều ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch có dạng u=160 2.cos100πt(V)
ðiều chỉnh L ñến ñiện áp (UAM) ñạt cực đại UMB = 120V
ðiện áp hiệu dụng cuộn cảm cực ñại
A 300V B 200V C 106V D 100V
Câu 6: Một ñoạn mạch nối tiếp gồm ñiện trở R = 1000 Ω, tụ ñiện với ñiện dung C =
1µF cuộn dây cảm với ñộ tự cảm L = 2H ðiện áp hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch giữ khơng đổi, thay đổi tần số góc dịng điện Với tần số góc điện áp hiệu dụng cuộn dây cực ñại ?
A 103rad/s B 2π.103rad/s C 103/ 2rad/s D 103 2rad/s
Câu 7: ðoạn mạch RLC mắc vào mạng điện có tần số f1 cảm kháng 36Ω dung kháng
là 144Ω Nếu mạng điện có tần số f2 = 120Hz cường độ dịng điện pha với điện áp
hai ñầu ñoạn mạch Giá trị tần số f1
A 50(Hz) B 60(Hz) C 85(Hz) D 100(Hz)
Câu 8: Hiệu ñiện ñầu AB: u = 120sinωt(V) R = 100Ω; cuộn dây cảm có độ tự cảm
L thay đổi r = 20Ω; tụ C có dung kháng 50Ω ðiều chỉnh L ñể ULmax, giá trị ULmax
A 65V B 80V C 92V D.130V
Câu 9: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Biết L = 1/πH; R = 100Ω; tần số dòng ñiện f
= 50Hz ðiều chỉnh C ñể UCmax ðiện dung C có giá trị
A 10-4/π(F) B 10-4/2π(F) C 10-4/4π(F) D 2.10-4/π(F)
Câu 10: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp R = 50Ω; cuộn dây cảm có ZL = 50Ω
ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện u = 100 2sinωt(V) Hiệu ñiện hai ñầu tụ ñiện cực
ñại dung kháng ZC
A 50Ω B 70,7Ω C 100Ω D 200Ω
Câu 11: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không cảm Biết R = 80Ω; r = 20Ω; L =
2/π(H) Tụ C có điện dung biến ñổi ñược Hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch uAB =
120 2sin(100πt)(V) ðể dịng điện i chậm pha so với uAB góc π/4 điện dung C nhận giá trị
bằng
A 100/π(µF) B 100/4π(µF) C 200/π(µF) D 300/2π(µF)
Câu 12: Cho mạch RLC nối tiếp R = 100Ω; cuộn dây cảm L = 1/2π(H), tụ C biến
M B
A R L,r C
C L
M
(46)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
46
ñổi ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện u = 120 2sin(100πt)(V) ðể UC = 120V C
bằng
A 100/3π(µF) B 100/2,5π(µF) C 200/π(µF) D 80/π(µF)
Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch có biểu
thức dạng u=200cos100πt(V); ñiện trở R = 100Ω; C = 31,8µF Cuộn cảm có độ tự cảm L
thay đổi (L > 0) Mạch tiêu thụ công suất 100W cuộn cảm có độ tự cảm L
A 1(H)
π B (H)
π C (H)
2
π D (H)
3
π
Câu 14: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết L = 2/25π(H), R = 6Ω, ñiện áp hai
ñầu ñoạn mạch có dạng u=U 2cos100πt(V) ðiều chỉnh điện dung C để ñiện áp hiệu dụng
tụ ñiện ñạt giá trị cực ñại 200V ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
A 100V B 200V C 120V D 220V
Câu 15: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω; C = 50/π(µF); độ tự cảm L thay đổi
được ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn định u=200.cos100πt(V) ðể hệ số cơng
suất cosϕ = độ tự cảm L
A
π
1(H) B
π
2
1 (H) C
π
3
1 (H) D
π
2(H)
Câu 16: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100 Ω; C = 50/π(µF); độ tự cảm L thay đổi
được ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh u=200.cos100πt(V) ðể ñiện áp
hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại cảm kháng
A 200Ω B 300Ω C 350Ω D 100Ω
Câu 17: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100Ω; C = 50/π(µF); độ tự cảm L thay ñổi
ñược ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh u=200.cos100πt(V) ðiều chỉnh L
để Z = 100Ω điện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở
A 100V B 200V C 100 2V D 150V
Câu 18: Mạch RLC nối tiếp có R = 100Ω, L = 3/π(H) ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch có
biểu thức u = U0cos(2πft), có tần số biến đổi Khi f = 50Hz cường độ dịng điện trễ
pha so với điện áp hai đầu mạch điện góc π/3 ðể u i pha f có giá trị
A 100Hz B 50 2Hz C 25 2Hz D 40Hz
Câu 19: Cho mạch RLC mắc nối tiếp R = 50Ω; cuộn dây cảm L = 318mH; tụ có C =
31,8µF ðiện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U 2cosωt Biết ω > 100π(rad/s),
tần số ω ñể công suất ñoạn mạch nửa công suất cực ñại
A 125π(rad/s) B 128π(rad/s) C 178π(rad/s) D 200π(rad/s)
Câu 20: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm ñiện trở R = 80Ω, cuộn
dây có r = 20Ω, độ tự cảm L = 318mH tụ điện có điện dung C = 15,9µF ðặt vào hai đầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2cosωt, tần số dịng điện thay đổi
ñược ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện ñạt giá trị cực ñại 302,4V ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
A 100V B 200V C 220V D 110V
Câu 21: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có ZL = 100Ω, ZC = 200Ω, R biến trở
ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu thức u=100 2.cos100πt(V) ðiều chỉnh R
để UCmax
A R = UCmax = 200V B R = 100Ω UCmax = 200V
C R = UCmax = 100V D R = 100Ω UCmax = 100V
(47)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
47
dung C = 10-6F cuộn dây cảm với ñộ tự cảm L = 2H ðiện áp hiệu dụng hai
đầu đoạn mạch giữ khơng đổi Thay đổi tần số góc dịng điện Với tần số góc điện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện cực ñại?
A 103rad/s B 2π.103rad/s C 103/ 2rad/s D 0,5.103 rad/s
Câu 23: Cho mạch RLC nối tiếp ðiện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số thay
đổi Khi tần số dịng điện xoay chiều f1 = 25Hz f2 = 100Hz cường độ dịng điện
hiệu dụng mạch có giá trị Cường độ dịng điện hiệu dụng có giá trị cực đại tần số dịng điện xoay chiều
A f0 = 100Hz B f0 = 75Hz C f0 = 150Hz D f0 = 50Hz
Câu 24: Cho mạch RLC mắc nối tiếp : R = 50Ω; cuộn dây cảm L = 0,8H; tụ có C =
10µF; điện áp hai đầu mạch u = U 2cosωt(ω thay ñổi ñược) ðiện áp hiệu dụng hai ñầu
cuộn dây lớn tần số góc ω
A 254,4(rad/s) B 314(rad/s) C 356,3(rad/s) D 400(rad/s)
Câu 25: Cho mạch ñiện RLC mắc nối tiếp, có R = 100Ω, L = 1/πH, C = 100/πµF ðặt vào hai
đầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 3cos(ωt), có tần số f biến đổi ðiều
chỉnh tần số ñể ñiện áp cuộn cảm cực ñại, ñiện áp cực ñại cuộn cảm có giá trị
A 100V B 100 2V C 100 3V D 200V
Câu 26: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm R = 50Ω, cuộn dây cảm có độ
tự cảm L = π/10(H) tụ điện có điện dung C = 100/π(µF) ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp
xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2cosωt, tần số dịng điện thay đổi ðiện áp hiệu
dụng hai ñầu cuộn cảm ñạt giá trị cực ñại tần số dòng ñiện xoay chiều
A 58,3Hz B 85Hz C 50Hz D 53,8Hz
Câu 27: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm ñiện trở R = 80Ω, cuộn
dây có r = 20Ω, ñộ tự cảm L = 318mH tụ ñiện có ñiện dung C = 15,9µF ðặt vào hai ñầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = U 2cosωt, tần số dịng điện thay ñổi
ñược ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện ñạt giá trị cực ñại tần số dịng điện xoay chiều
A 50Hz B 60Hz C 61,2Hz D 26,1Hz
Câu 28: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 100Ω; C = 50/π(µF); độ tự cảm L thay đổi
được ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ổn ñịnh u=200.cos100πt(V) ðiều chỉnh L
ñể Z = 100Ω, UC = 100V điện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn cảm
A 200V B 100V C 150V D 50V
Câu 29: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có R = 210 Ω ðiện áp xoay chiều ñặt
vào hai ñầu ñoạn mạch có dang u = U 2cosωt, tần số góc biến đổi Khi ω=ω1 =40π(rad/s)
và ω=ω2 =250π(rad/s) cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị
nhau ðể cường độ dịng điện mạch đạt giá trị lớn tần số góc ω
A 120π(rad/s) B 200π(rad/s) C 100π(rad/s) D.110π(rad/s)
Câu 30: ðặt vào hai ñầu tụ ñiện ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng đổi
và tần số f1 = 50Hz cường độ dịng điện hiệu dụng qua tụ 1A ðể cường độ dịng điện hiệu
dụng 4A tần số dịng ñiện f2
A 400Hz B 200Hz C 100Hz D 50Hz
Câu 31: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm ñiện trở R = 100Ω,
cuộn cảm có ñộ tự cảm L = 1/π(H) tụ ñiện có ñiện dung C = 100/π(µF) ðặt vào hai ñầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100 3cosωt, tần số dịng điện thay ñổi
(48)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
48
A 100π(rad/s) B 100 3π(rad/s) C 200π 2(rad/s) D 100π/ 2(rad/s)
Câu 32: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, gồm ñiện trở R = 100Ω,
cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/π(H) tụ điện có điện dung C = 100/π(µF) ðặt vào hai đầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức u = 100 3cosωt, tần số dịng điện thay đổi
được ðiều chỉnh tần số ñể ñiện áp hiệu dụng tụ điện đạt cực đại, giá trị cực đại
A 100V B 50V C 100 2V D 150V
Câu 33: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay
chiều có biểu thức u = U 2cosωt, tần số dịng điện thay đổi Khi tần số dịng điện f0 =
50Hz công suất tiêu thụ mạch lớn nhất, tần số dịng điện f1 f2 mạch tiêu
thụ công suất P Biết f1 + f2 = 145Hz (f1 < f2), tần số f1, f2
A 45Hz; 100Hz B 25Hz; 120Hz C 50Hz; 95Hz D 20Hz; 125Hz
Câu 34: Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C = F 12
10
π −
mắc nối tiếp với ñiện trở
R = 100Ω, mắc ñoạn mạch vào mạng ñiện xoay chiều có tần số f ðể điện áp hai ñầu mạch
lệch pha so với cường ñộ dòng điện góc π/3 tần số dịng điện
A 50 3Hz B 25Hz C 50Hz D 60Hz
Câu 35: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, biết R = 200Ω, L = 1/πH, C = 100/πµF ðặt vào hai ñầu
ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu thức: u=100 2cosωt, có tần số thay đổi Khi tần số
góc ω=ω1 =200π(rad/s) công suất mạch 32W ðể công suất 32W ω=ω2
bằng
A 100π(rad/s) B 300π(rad/s) C 50π(rad/s) D 150π(rad/s)
Câu 36: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ ðiện áp ñặt vào A, B
có tần số thay đổi giá trị hiệu dụng khơng đổi U = 70V Khi f =
f1 đo UAM = 100V, UMB = 35V, I = 0,5A Khi f = f2 = 200Hz
dịng điện mạch đạt cực ñại Tần số f1
A 321Hz B 200Hz C 100Hz D 231Hz
Câu 37: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay
chiều ổn định có biểu thức dạng u = U 2cosωt, tần số góc biến đổi Khi ω=ωL =200πrad/s
UL đạt cực đại, ω=ωC =50π(rad/s) UC đạt cực ñại Khi ñiện áp hiệu dụng hai ñầu
điện trở cực đại ω=ωRbằng
A 100π(rad/s) B 300π(rad/s) C 150π(rad/s) D 250π(rad/s)
Câu 38: Một bóng đèn Neon sáng đặt vào hai đầu bóng đèn điện áp u ≥ 155V ðặt
vào hai đầu bóng đèn điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V Thấy chu kì dịng điện thời gian đèn sáng 1/75(s) Tần số dịng điện xoay chiều
A 60Hz B 50Hz C 100Hz D 75Hz
Câu 39: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay
chiều ổn định có biểu thức u = U0cosωt(U0, ω khơng đổi), dung kháng tụ điện ñiện
trở, cuộn dây cuộn cảm có ñộ tự cảm thay ñổi ñược Muốn ñiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn dây cực ñại, cần ñiều chỉnh cho độ tự cảm cuộn dây có giá trị
A B ∞ C R/ω D 2R/ω
Câu 40: ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC không phân nhánh ñiện áp xoay chiều u =
U0cos(2πft)V, có tần số f thay ñổi ñược Khi tần số f 40Hz 62,5Hz cường độ
dịng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng ðể cường độ dịng ñiện hiệu dụng qua mạch cực ñại tần số f phải
A 22,5Hz B 45Hz C 50Hz D 102,5Hz
M C
R,L B
(49)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
49
“ði vịng mà đến đích cịn thẳng mà ngã ñau ”
ðÁP ÁN ðỀ 20
1C 2C 3A 4A 5B 6A 7B 8C 9B 10C
11 A 12D 13C 14C 15D 16C 17C 18C 19B 20B 21 A 22D 23D 24C 25B 26D 27C 28B 29C 30B
31D 32C 33D 34D 35C 36A 37A 38B 39D 40C
Họ tên học sinh :……… Trường:THPT:………
I.KIẾN THỨC CHUNG:
- ðây chủ đề khó, vận dụng nhiều đến kiến thức
Trên bước đường thành cơng khơng có dấu chân kẻ lừơi biếng!
Dựa vào ñộ lệch pha ϕx ñiện áp hai ñầu hộp ñen dòng ñiện mạch:
+ Hộp ñen phần tử:
- Nếu ϕx = 0: hộp ñen R
- Nếu ϕx = π2 : hộp ñen L
- Nếu ϕx = - π2 : hộp ñen C
+ Hộp ñen gồm hai phần tử:
- Nếu < ϕx < π2 : hộp ñen gồm R nối tiếp với L
- Nếu -
2
π < ϕ
x < 0: hộp ñen gồm R nối tiếp với C
- Nếu ϕx = π2 : hộp ñen gồm L nối tiếp với C với ZL > ZC
- Nếu ϕx = - π2 : hộp ñen gồm L nối tiếp với C với ZL < ZC
- Nếu ϕx = 0: hộp ñen gồm L nối tiếp với C với ZL = ZC
Dựa vào số dấu hiệu khác:
+ Nếu mạch có R nối tiếp với L R nối tiếp với C thì:
U2 = U2
R+ U
L U2 = U
2
R+ U2C
+ Nếu mạch có L nối tiếp với C thì: U = |UL – UC|
+ Nếu mạch có cơng suất tỏa nhiệt mạch phải có điện trở R cuộn dây phải có điện trở r
+ Nếu mạch có ϕ = (I = Imax; P = Pmax) mạch có điện trở R mạch có
cả L C với ZL = ZC
ðỘ LỆCH PHA BÀI TOÁN HỘP ðEN
(50)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
50
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
*DẠNG BÀI TẬP LIÊN QUAN ðỘ LỆCH PHA VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: ðoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm
L = 1/2π H, tụ điện có điện dung C = 110−4F
π ñiện trở
R = 50Ω mắc hình vẽ ðiện trở cuộn dây nhỏ khơng đáng kể
Hiệu ñiện ñầu ñoạn mạch AB có tần số 50Hz có giá trị hiệu dụng U = 100V Tính độ lệch pha điện áp ñiểm A N ñối với ñiện áp ñiểm M B
A 3
4
π B
4
π C
2
π D -3
4
π
HD:
ðộ lệch pha uAN ñối với i :tanϕuAN = ZL
R = Suy ϕuAN = π/4;
ðộ lệch pha uMB ñối với i: tanϕuMB =
0
L C
Z −Z
= -∞ Suy ϕuMB= -π/2
∆(ϕuAN/ϕuMB) = ∆ϕuAN - ϕuMB = π/4-(-π/2) = 3π/4.=> Chọn A.
VD2 Trên đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh gồm hai phần tử (ñiện trở R, cuộn
cảm L tụ điện C), cường độ dịng điện sớm pha ϕ (0 < ϕ < π2 ) so với ñiện áp hai
ñầu ñoạn mạch Xác ñịnh loại phần tử ñoạn mạch
HD :
ðoạn mạch có i sớm pha u nên có tính dung kháng, tức có tụ ñiện C Vì < ϕ <
2
π ) nên đoạn mạch có điện trở R Vậy đoạn mạch có R C
VD3: Một ñiện trở R = 30 Ω cuộn dây ñược mắc nối tiếp với thành đoạn
mạch Khi đặt điện áp khơng ñổi 24 V vào hai ñầu ñoạn mạch dịng điện qua có cường độ 0,6 A; ñặt ñiện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch, dịng
điện qua lệch pha 450 so với điện áp Tính độ tự cảm cuộn dây, tổng trở cuộn
dây tổng trở ñoạn mạch
HD:
Ta có: R + r = U
I = 40 Ω r = 10 Ω;
L Z
R r+ = tanϕ = ZL = R + r = 40 Ω
L = 2ZL
f
π = 0,127 H; Zd =
2
L
Z
r + = 41,2 Ω; Z = (R+r)2 + ZL2 = 40 2Ω
VD4: ðặt ñiện áp u = 200 2cos(100πt) (V) vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch
AM MB mắc nối tiếp ðoạn AM gồm ñiện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, ñoạn MB có tụ điện C Biết điện áp hai ñầu ñoạn mạch AM ñiện áp hai ñầu
ñoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng lệch pha 2
3π Tính điện áp hiệu
dụng hai đầu đoạn mạch AM
C
A R L B
(51)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
51
HD:
Ta có: U→AB = U→AM + U→MB U2AB= U2AM+ U2MB+ 2UAMUMBcos(U
→
AM, U
→
MB)
Vì UAM = UMB (UAM
→
,U→MB) = 2
3π U2AB= U
2
AM UAM = UAB = 220 V
VD5 Một ñoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch AM MB mắc nối tiếp ðoạn mạch AM có điện
trở R = 50 Ω nối tiếp với cuộn cảm có L = π1 H, đoạn mạch MB có tụ ñiện với
ñiện dung thay ñổi ñược ðặt ñiện áp u = U0cos100πt (V) vào hai ñầu ñoạn mạch AB ðiều chỉnh
ñiện dung tụ ñến giá trị C1 cho ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch AB lệch pha π2 so với ñiện áp
hai đầu đoạn mạch AM Tính C1
HD:
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω Vì đoạn mạch AB có tụ điện nên điện áp uAB trể pha ñiện áp uAN
ϕAB - ϕAN = - π2 ϕAN = ϕAB + π2
tanϕAN = tan(ϕAB + π2 ) = - cotanϕAB
tanϕAB.tanϕAN =
R Z R
Z
ZL C L
.
−
= tanϕAB.(- cotanϕAB) = -
ZC1 =
L R
Z + ZL = 125 Ω C1 = 1
1
C Z
ω =
5 8.10
π
−
F
*DẠNG BÀI TẬP HỘP ðEN BÍ ẨN
VD1 ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC điện áp xoay chiều u = U0cosωt dịng ñiện chạy
trong mạch i = I0cos(ωt + π6 ) Có thể kết luận xác ñiện trở R, cảm
kháng ZL dung kháng ZC ñoạn mạch
HD : ðoạn mạch có i sớm pha u nên có tính dung kháng tức ZC > ZL
Ta có tanϕ = ZL ZC
R −
=
tan(-6
π ) = - 1
3 R = 3(ZC – ZL)
VD2 : Cho điện hình vẽ Trong X hộp ñen chứa hai ba
phần tử (ñiện trở R, cuộn cảm L tụ ñiện C) Biết
khi ñặt ñiện áp xoay chiều uAB = 220 2cos(100πt + π4) (V) vào
hai đầu đoạn mạch cường độ dịng điện chạy mạch i = 4cos(100πt + π3 ) (A) Xác
ñịnh loại linh kiện hộp ñen
HD : ðộ lệch pha u i là: ϕ = π π4 3− = −12π , hộp đen chứa R C
VD3. Trên đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh gồm hai phần tử (ñiện trở
R, cuộn cảm L tụ ñiện C) khác loại ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp
u1 = 100 2cos(100πt +
3
(52)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
52
i1 = 2 cos(100πt + 4
π
) (A) Nếu ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp
u2 = 100 2cos(50πt + 2
π
) (V) cường độ dịng điện i2 = 2cos50πt (A) Xác ñịnh hai
thành phần ñoạn mạch HD :
Khi ω = ω1 = 100π hay ω = ω2 = 50π u i ñều lệch pha góc π2 Vậy ñoạn mạch có
L C mà khơng có R
VD4 Cho điện hình vẽ Trong X hộp ñen chứa
trong phần tử (ñiện trở R, cuộn cảm L tụ
ñiện C) R = 50 Ω Khi ñặt vào hai ñầu AB ñiện áp
xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V điện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở R 120 V ñiện áp hai ñầu hộp ñen trể pha ñiện áp hai ñầu ñiện trở Xác ñịnh loại linh kiện hộp ñen trở kháng
HD :
Vì uMB trể pha uR tức trể pha i nên uMB có tính dung kháng tức hộp ñen chứa tụ
ñiện Ta có: UAB = IZ = I R2+ZC2 U2AB = U2R + UC2
UC = UAB2 −UR2 = 160 V ZC = C C
R
U RU
I = U =
200 3 Ω
VD5 Cho mạch ñiện hình vẽ Trong hộp đen X chứa hai phần tử (ñiện trở
R, cuộn cảm L tụ ñiện C)
Biết R = ZC = 100 Ω; uMA trể pha uAN góc 12π
UMA = 3UAN Xác định loại linh kiện hộp ñen giá trị
trở kháng chúng
HD :
Ta có: tanϕAN = C
Z R −
= - = tan(-π4) ϕAN = -π4 ; ϕMA - ϕAN = - 12π
ϕMA = ϕAN - 12π = - π3 Vậy, hộp ñen chứa ñiện trở Rx tụ ñiện Cx
Ta lại có: ZAN = R2+ZC2 = 100 2Ω UMA = I.ZMA = 3UAN = 3.I.ZAM
ZMA = 3ZAN = 300 2Ω Vì tanϕMA = Cx
x Z R −
=
tan(-3
π ) = - 3
ZCx = 3Rx
Rx = Z2MA = 150 2Ω ZCx = 150 6Ω
VD6 Trong ba hộp ñen X, Y, Z có ba linh kiện khác loại
nhau ñiện trở thuần, cuộn cảm tụ ñiện Biết
ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch MN ñiện áp uMN =
100 2cos100πt (V) cường độ dịng điện chạy mạch i = 2cos100πt (A) ñiện áp
(53)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
53
- π4 ) (V) Xác ñịnh loại linh kiện hộp ñen trở kháng chúng
HD : Vì uAB pha với i nên hộp ñen Y chứa ñiện trở R R =
AB
U
I = 100 Ω Vì uAN
trể pha
4
π so với i nên ñoạn mạch AN chứa R C tức hộp ñen Z chứa tụ ñiện Z
AN =
AN U
I = 100 2Ω ZC = 100 Ω Vì u i pha nên đoạn mạch có cộng hưởng điện,
X cuộn cảm ZL = ZC = 100 Ω
VD7: Nhiều hộp khối giống nhau, người ta nối ñoạn mạch gồm hộp
khối ñó mắc nối tiếp với ñiện trở R = 60Ω ñoạn mạch ñược ñặt vào hiệu ñiện xoay chiều
tần số 50Hz hiệu điện sớm pha 58 so với dịng điện mạch Hộp kín chứa tụ điện hay cuộn cảm
Tính điện dung tụ ñộ tự cảm cuộn cảm Tính tổng trở mạch
Lời giải
1) Tìm phần tử trong hộp đen ðoạn mạch gồm X R mắc nối tiếp
Vì hiệu điện sớm pha cường độ dịng điện mạch nên mạch điện có tính chất cảm kháng
Vậy hộp chứa cuộn cảm * Tìm L:
Ta có: tgϕ =
R ZL
= tg58 ≈ 1,6
→ ZL = 1,6.R = 1,6.60 = 96Ω
L =
50
96 ZL
π =
ω ≈360.10
-3(H)
→ L = 306 mH
2) Tổng trở mạch Z = 2
L
2 Z 60 96
(54)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
54
VD8: Một ñoạn mạch xoay chiều AB gồm hai phần tử X, Y mắc trên.Cường ñộ dao ñộng
trong mạch nhanh pha π/6 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
a) Hai phần tử phần từ số R, L, C?
b) Biết biên ñộ hiệu ñiện cường ñộ dòng ñiện U0 = 40V I0 = 8,0 A,
tần số dao động f = 50Hz Tính giá trị phần từ
Hướng dẫn:
Giả sử đoạn mạch có khơng có phần tử R
Như X ,Y hai phần từ L, C Gọi ϕ góc hợp với U I
r
; ( R=0)
tgϕ =
R Z ZL − c
= ∞ = tg
2
π
⇒ vơ lí
Theo đầu U trễ pha với i góc π/6→ mạch điện chắn có R (giả sử X R)
→ Y L C Do i sớm pha u => Y C
ω = 2πf = 2π.50 = 100π (Rad/s); tgϕ =
-3 )
6 ( tg R
ZC = −π =− ⇒ 3Z
C = R (1)
Mặt khác: Z =
8 40 I
U Z R
0 C
2 + = = = ⇒R2 + Z2
C = 25 (2)
Thay (1) vào (2): 3ZC2 + Z2C= 25 ⇒ ZC = 2,5 (Ω) → R = 2,5 (Ω)
Vậy: R = 2,5 3; C =
π = π =
ω
−3
C
10 100 ,
1 Z
1
(F)
VD9: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ X hộp đen chứa phần tử R L
C, biết uAB=100 2sin 100t (V); IA = (A), P =
100 (W), C = π
3 10−3
(F), i trễ pha uAB Tìm cấu tạo
X giá trị phần tử
Giải:
Kết hợp giả thiết ñộ lệch pha u i mạch tiêu thụ ñiện suy hộp ñen thoả mãn (e.1.1)
Vậy hộp ñen một cuộn dây có r ≠ Ta có: P = I2r → r =
( ) = ( )Ω
= 50
2 100 I
P
2
X
A A C B
(55)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
55 Mặc khác: r2 + (ZL - Zc)2 =
2
I U AB
⇒
( )2
2
2 AB C
L 50
2 100 r
I U Z
Z − = − = −
Giải ra: ZL = 80 ⇒ L =
π π
ω
4 100
80
= =
L
Z
(H)
VD10: Một ñoạn mạch xoay chiều AB gồm hai phần tử X, Y mắc
Cường ñộ dao ñộng mạch nhanh pha π/60 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
a) Hai phần tử phần từ số R, L, C?
b) Biết biên ñộ hiệu điện cường độ dịng điện U0 = 40V I0 =
8,0 A, tần số dao động f = 50Hz Tính gia tốc phần từ
Lời giải
a)Giả sử đoạn mạch có khơng có phần tử R Như X1X2 hai phần từ L, C
Gọi ϕ góc hợp với U I
r
;
tgϕ =
R Z ZL − c
= ∞ = tg
2
π
⇒ vơ lí Theo đầu U trễ pha với e góc π/6
→ mạch điện chắn có R (giả sử X R) → Y L C
h) ω = 2πf = 2π.50 = 100π (Rad/s) tgϕ =
-3 )
6 ( tg R
ZC = −π =−
⇒ 3ZC = R (1)
Mặt khác: Z =
8 40 I
U Z R
0 C
2 + = = =
⇒R2 + Z2C = 25 (2)
(56)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
56 Thay (1) vào (3) 3ZC2 + Z2C= 25 ⇒ ZC = 2,5 (Ω)
→ R = 2,5 (Ω) Vậy R = 2,5
C =
π = π =
ω
−3
C
10 100 ,
1 Z
1 (F)
VD11: Cho mạch điện hình vẽ hiệu ñiện hai ñầu AB U = 100 2sin (100πt)
Tụ ñiện C = 10F
π
Hộp kín X chứa
Phần tử (Rhoặc L) Dịng điện mạch sớm pha π/3 so với hiệu ñiện A - B 1) Hỏi hợp X chứa ñiện trở hay cuộn cảm Tính giá trị
2) Viết biểu thức dịng điện tức thời mạch
3) Mắc thêm vào mạch điện AB điện trở thấy cơng suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Hỏi phải mắc điện trở Tính ñiện trở ñó
Lời giải
1) Vị trí dao động mạch sớm pha π/3 so với hiệu điện nên mạch có tính chất dung kháng
Mạch chứa C X (R L) Vậy X ñiện trở R
Biểu diễn giản đồ vectơ: UC; UL ; U (trục góc e)
Theo giả thiết
tg R
ñ
U U U
U
3 = = ⇒ =
π
⇒R =
3 100 Z
C
=
ω (Ω)
2) Viết biểu thức dao ñộng mạch i = I0sin (100πt + ϕ)
(57)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
57 Tổng trở mạch
Z =
3 200 100
3 100 Z
R 2
C
2 + = + = (Ω)
Cường độ dịng điện hiệu dung: I =
3 200 100
= 0,3 (4)
→ I0= I =0,5 (A)
pha i - pha U = 100πt + ϕ - 100πt = ϕ = π/3
Vậy biểu thức cddñ i = 0,5 6sin (100πt + π/3) (A) 3) Cơng thức tính cơng suất:
P = UIcos ϕAB = U
y U Z
R U Z R Z
U 2
= =
y = * 2C*
* C *
R Z R R
Z ) R (
+ = + ðể Pmax→ umin
Lại có R* 2C*
R Z
= Z2C = cost ⇒ ymin
R*= *
2 C
R Z
⇒R* = ZC= 100 (Ω)
R = 100 (Ω)
Vậy ñiện trở theo phải mắc nối tiếp ⇒R* = R + R' ⇒R' - R* = 100 -
3
(58)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
58 VD12: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ chứa
2 phần tử R1L1 mắc nối tiếp
Bỏ qua ñiện trở mape kế vào ñầu nối ðặt vào ñầu ñoạn mạch hiệu điện xoay chiều có biểu thức U = 200 2sin100πt (V) 0,8A h số cơng suất dịng điện mạch 0,6
Xác ñịnh phần tử chứa ñoạn mạch X ñộ lớn chúng biến C0 =
π −
2 10
(F)
Lời giải
* Tính Zc0 : ZC0 = 20(Ω)
2 10 100
1 C
1
3
= π π =
ω −
Theo ñầu : U = 200V
I = 0,8A
⇒Z2AB = 2002 = Z2C0 + Z2x ⇒Zx = 30 69 (Ω)
Lại có K = cosϕ =
AB
Z R
= 0,6 ⇒R = 250.0,6 = 150 (Ω) - Như vậy, ñoạn mạch X gồm R L R C
+ TH1: X gồm R L
Z1X = R+2 + Z2L⇒ ZL = 30 44
L =
π ≈ π =
ω
2 100
44 30 ZL
(H) +TH2: X gồm R ZC
Tương tự ZC = 30 44 ⇒C =
π ≈
π = ω
−3 C
10 56 , 44 30 100
1 Z
1
A
A M B
A
C0
⇒ ZAB = 250(Ω)
8 , 200
(59)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
59 VD13: Cho đoạn mạch AB gồm hộp kín X chứa
một phần tử (cuộn dây cảm tụ điện) biến trở R hình vẽ ðặt vào ñầu A, B
Một hiệu ñiện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V tần số 50Hz thay ñổi giả thiết R ñể cơng suất đoạn mạng AB cực đại ñó, cường ñộ dao ñộng qua mạch có giá trị hiệu dụng A Biết cường ñộ dao ñộng sớm pha hiệu điện
Tính điện dung tụ ñiện ñộ tự cảm cuộn dây, bỏ qua ñiện trở dây nối
Lời giải
1) ðoạn mạch AB gồm ñiện trở X R phân tử X (L C) Mặt khác : cñññ sớm pha hiệu ñiện
→ mạch có tính chất dung kháng → X chứa tụ điện C
2) Biểu thức cơng suất mạch điện P = UI cosϕAB = U
y U Z
R U Z
R Z
U
AB AB AB
= =
U = cost ⇒Pmax ⇔Ymin
Với y =
R Z R R
Z R R
Z
C
C 2
AB = + = +
Nhận xét: R =Z =cost ⇒y ⇔ K=
R Z
min
C C
R Z2
C ⇒R = Z
C
Vậy Pmax R = ZC (1)
Khi đó: I = 2A ZAB =
2 200 I
U = (Ω)
⇒R2+ ZC2 =
4 2002
(Ω) Từ (1) (2) R = Zc = 100 (Ω) → C =
π = π
= ω
−6 C
10 100 50
1 Z
1 (F)
(60)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
60 III ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Câu 1: Cho nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R0, L0 C0
Lấy hộp mắc nối tiếp với điện trở R = 20Ω ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức dạng u=200 2cos100πt(V) dịng điện mạch có biểu thức i=2 2sin(100πt+π/2)(A) Phần tử hộp kín
A L0 = 318mH B R0 = 80Ω C C0 = 100/πµF D R0 = 100Ω
Câu 2: Cho nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R0, L0 C0
Lấy hộp mắc nối tiếp với cuộn dây cảm có L = 3/π(H) ðặt vào hai đầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức dạng u=200 2cos100πt(V) dịng điện mạch có biểu thức i= 2cos(100πt−π/3)(A) Phần tử hộp kín
A R0 = 100 3Ω B C0 = 100/πµF C R0 = 100/ 3Ω D R0 = 100Ω
Câu 3: Cho hộp kín gồm phần tử R0, L0 C0 mắc nối tiếp Mắc hộp kín nối tiếp
với tụ điện có điện dung C =
2
103
π µF ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu
thức u=120 2cos(100πt+π/4)(V) dịng điện mạch i=2 2cos100πt(A) Các phần tử
trong hộp kín
A R0 = 60 2Ω, L0 = 2/π3H B R0 = 30 2Ω, L0 = 2/π3H
C R0 = 30 2Ω, L0 = 2/π2H D R0 = 30 2Ω, L0 = 2/π3H
Câu 4: Cho mạch gồm ñiện trở R cuộn dây cảm L mắc nối tiếp, L thay ñổi ñược ðiện áp hiệu dụng hai đầu mạch U, tần số góc ω = 200(rad/s) Khi L = L1 =π/4(H) u lệch pha
so với i góc ϕ1 L = L2 = 1/π(H) u lệch pha so với i góc ϕ2 Biết ϕ1+ϕ2 = 90
0 Giá trị
của ñiện trở R
A 50Ω B 65Ω C 80Ω D 100Ω
Câu 5: Cho hộp đen X có chứa phần tử R, L, C mắc nối tếp Mắc hộp ñen nối tiếp với cuộn dây cảm có L0 = 318mH ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện
một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 2cos(100πt-π/3)(V) dịng điện chạy
mạch có biểu thức i = 2cos(100πt-π/3)(A) Xác ñịnh phần tử hộp X tính giá trị phần tử ?
A R = 50Ω; C= 31,8µF B R = 100Ω; L= 31,8mH
C R = 50Ω; L= 3,18µH D R = 50Ω; C= 318µF
Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, tụ
điện có ñiện dung C = 10-3/2πF ðoạn mạch X chứa hai ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp Bỏ qua ñiện trở ampe kế dây nối
ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = 200 2cos100πt (V)
thì ampe kế 0,8A hệ số cơng suất dịng điện mạch 0,6 Xác ñịnh phần tử chứa ñoạn mạch X giá trị chúng
A R0 = 150Ω L0 = 2,2/πH B R0 = 150Ω C0 = 0,56.10-4/π F
C R0 = 50Ω C0 = 0,56.10-3/π F D A B
Câu 7: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 1/π(H),
tụ có điện dung C = 2.10-4/πF Tần số dịng điện xoay chiều f = 50Hz Tính R để dịng điện
xoay chiều mạch lệch phaπ/6 với uAB:
A 100/ Ω B 100 Ω C 50 Ω D 50/ Ω
Câu 8: Cho ñoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp Trong X, Y R, L C Cho biết ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = 200 2cos100πt(V) i = 2cos(100πt
A C B
(61)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
61 -π/6)(A) Cho biết X, Y phần tử tính giá trị phần tử đó?
A R = 50Ω L = 1/πH B R = 50Ω C = 100/πµF
C R = 50 Ω L = 1/2πH D R = 50 Ω L = 1/πH
Câu 9: Nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa phần tử R, L C Người ta lắp ñoạn mạch gồm hộp mắc nối tiếp với điện trở 60Ω Khi ñặt ñoạn mạch vào ñiện áp xoay chiều tần số 50 Hz hiệu điện trễ pha 420 so với dịng điện mạch Xác định phần tử hộp kín tính giá trị phần tử đó?
A cuộn cảm có L = 2/π(H) B tụ điện có C = 58,9µF
C tụ điện có C = 5,89µF D tụ điện có C = 58,9 mF
Câu 10: Ba linh kiện tụ ñiện, ñiện trở, cuộn dây ñược ñặt riêng biệt ba hộp kín có đánh số bên ngồi cách ngẫu nhiên số 1, 2, Tổng trở hộp dịng điện xoay chiều có tần số xác định 1kΩ Tổng trở hộp 1, mắc nối tiếp ñối với dịng điện xoay chiều Z12 = 2kΩ Tổng trở hộp 2, mắc nối tiếp ñối với dịng điện xoay
chiều Z23 = 0,5kΩ Từng hộp 1, 2,
A C, R, cuộn dây B R, C, cuộn dây C C, cuộn dây, C D R, cuộn dây, C
Câu 11: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với ñoạn mạch X, ñoạn mạch X chứa phần tử R0, L0 , C0 mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện
thế u = 120 2cos100πt(V) cường độ dịng điện qua cuộn dâylà i = 0,6 2cos(100πt
-π/6)(A) Xác ñịnh phần tử ?
A R0 = 173Ω L0 = 31,8mH B R0 = 173Ω C0 = 31,8mF
C R0 = 17,3Ω C0 = 31,8mF D R0 = 173Ω C0 = 31,8µF
Câu 12: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp Biết dung kháng ZC = 48Ω Hiệu ñiện hiệu dụng
hai ñầu mạch U, tần số f Khi R = 36Ω u lệch pha so với i góc ϕ1 R = 144Ω u
lệch pha so với i góc ϕ2 Biết ϕ1 + ϕ2 = 90
0 Cảm kháng mạch
A 180Ω B 120Ω C 108Ω D 54Ω
Câu 13: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp Cường độ dịng điện ñoạn mạch nhanh pha π/6 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch, tần số f = 50Hz Biết U0 = 40 V I0 = 8A Xác ñịnh phần tử mạch tính giá trị phần
tử đó?
A R = 2,5 Ω C = 1,27mF B R = 2,5 Ω L = 318mH
C R = 2,5 Ω C = 1,27µF D R = 2,5 Ω L = 3,18mH
Câu 14: ðặt vào hài ñầu ñoạn mạch AB ñiện áp u = 100 2cos(100πt)(V), tụ điện có điện dung C = 10-4/π(F) Hộp X chứa phần tử(ñiện trở cuộn dây cảm) i sớm pha
hơn uAB góc π/3 Hộp X chứa điện trở hay cuộn dây ? Giá trị ñiện trở ñộ tự cảm tương
ứng ?
A Hộp X chứa ñiện trở: R = 100 Ω B Hộp X chứa ñiện trở: R = 100/ Ω C Hộp X chứa cuộn dây: L = 3/π(H) D Hộp X chứa cuộn dây: L = 3/2π(H)
Câu 15: Cho đoạn mạch hình vẽ R = 100Ω, cuộn dây có L = 318mH điện trở khơng đáng kể, tụ điện có điện dung C = 15,9µF ðiện áp hai đầu đoạn mạch AB u =
U 2cos100πt(V) ðộ lệch pha uAN uAB
A 300 B 600 C 900 D 1200
Câu 16: ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC mắc nối tiếp ñiện áp xoay chiều ðiện áp hai
R C
L
M N
B A
C
B
(62)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
62 đầu đoạn mạch sớm pha hay trễ pha cường độ dịng điện phụ thuộc vào
A ω,L,C B R,L,C C ω,R,L,C D ω,R
Câu 17: Trong ñoạn xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp với phần tử Y Biết X, Y ba phần tử R, C cuộn dây ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện u = U 6cos100πt (V) hiệu điện hiệu dụng X Y
2
X
U
U = ; U =UY.u nhanh pha i,Hãy cho biết
X Y phần tử ?
A Cuộn dây R B L C C C R D Cuộn dây C
Câu 18: ðoạn mạch xoay chiều AB gồm cuộn cảm L, nối tiếp với biến trở R Hiệu
ñiện hai ñầu mạch UAB ổn ñịnh, tần số f Ta thấy có giá trị biến trở R1 R2 làm
ñộ lệch pha tương ứng uAB với dịng điện qua mạch ϕ1 ϕ2 Cho biết ϕ1 + ϕ2 = π
2 ðộ tự cảm L cuộn dây ñược xác ñịnh biểu thức:
A L = R1.R2
2πf B L =
R21 + R22
2πf C L =
|R1 – R2|
2πf D L = R1 2+ Rπf
Câu 19: Hai cuộn dây (R1,L1) (R2,L2) mắc nối tiếp ñặt vào hiệu ñiện xoay
chiều có giá trị hiệu dụng U Gọi U1 U2 hiệu ñiện hiệu dụng tương ứng hai cuộn
(R1,L1) (R2,L2) ðiều kiện ñể U=U1+U2
A
2 1
R L R
L = B
1 2
R L R
L = C L
1L2= R1R2 D L1+L2=R1+R2
Câu 20: Cho ñoạn mạch RLC nối tiếp có UL = UR = UC/2 ñộ lệch pha hiệu ñiện hai
ñầu ñoạn mạch với dòng ñiện qua mạch
A u nhanh pha π/4 so với i B u chậm pha π/4 so với i C u nhanh pha π/3 so với i D u chậm pha π/3 so với i
Câu 21: Cho mạch điện hình vẽ hộp kín X gồm ba phần tử ñịên trở thuần, cuộn
dây, tụ ñiện Khi ñặt vào AB ñiện áp xoay chiều có UAB= 250V UAM= 150V UMB= 200V Hộp kín X là:
A Cuộn dây cảm B Cuộn dây có điện trở khác khơng
C Tụ ñiện D ðiện trở
Câu 22: Một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ ñiện C, hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
) V ( t 100 sin 120
u= π , hiệu điện hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 120(V) nhanh pha π/2 so với hiệu điện hai đầu đoạn mạch Tìm hệ số công suất mạch ?
A
2
B
2
C.1/2 D.0,8
Câu 23: Một tụ điện có dung kháng 30(Ω) Chọn cách ghép tụ ñiện nối tiếp với linh kiện ñiện tử khác ñây ñể đoạn mạch mà dịng điện qua trễ pha so với hiệu hai đầu mạch góc
4
π
A cuộn cảm có cảm kháng 60(Ω) B điện trở có độ lớn 30(Ω)
C điện trở 15(Ω) cuộn cảm có cảm kháng 15(Ω) D ñiện trở 30(Ω) cuộn cảm có cảm kháng 60(Ω)
(63)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
63 A Hai phần tử R L B Hai phần tử R C
C Hai phần tử L C D Tổng trở mạch 10 Ω
Câu 25: Cho ñoạn mạch R,L,C nối tiếp, C thay ñổi ñược Khi C1= 2.10-4/π(F) C2 =10 -4/1,5.π(F) cơng suất mạch có trá trị Hỏi với giá trị C cơng suất
trong mạch cực đại
A 10-4/2π(F) B.10-4/π(F) C 2.10-4/3π(F) D 3.10-4/2π(F)
Câu 26: Nhiều hộp kín giống nhau, hộp chứa ba phần tử R0, L0 C0
Lấy hộp mắc nối tiếp với điện trở có giá trị R = 60Ω Khi ñặt vào hai ñầu mạch ñiện ñiện áp xoay chiều u=U 2cos100πt(V) thấy ñiện áp hai ñầu mạch ñiện sớm
pha 580 so với cường độ dịng điện Hộp đen chứa phần tử giá trị bao nhiêu? A Tụ ñiện, C0 = 100/πµF B Cuộn cảm, L0 = 306mH
C Cuộn cảm, L0 = 3,06H D Cuộn cảm, L0 = 603mH
Câu 27: Cho ñoạn mạch hình vẽ Hộp đen X chứa ba phần tử R0, L0 C0; R
là biến trở ðặt vào hai ñầu mạch ñiện ñiện áp xoay chiều có dạng u=200 2cos100πt(V) ðiều chỉnh R để Pmax cường độ dịng điện hiệu dụng mạch 2A, biết cường độ
dịng điện mạch sớm pha so với ñiện áp hai ñầu mạch Xác ñịnh phần tử hộp X tính giá trị phần tử ?
A Cuộn cảm, L0 =
π
1
(H) B Tụ ñiện, C0 = 10 ( F)
4
µ π
−
C Tụ ñiện, C0 = 10 ( F)
2
µ
π D Tụ ñiện, C0 = ( F)
104
µ π
Câu 28: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết cuộn dậy cảm L = 636mH, tụ điện
có điện dung C = 31,8µF, hộp đen X chứa phần tử R0, L0 C0 mắc nối tiếp ðặt
vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u=200cos100πt(V) Biết cường độ dịng
điện hiệu dụng mạch 2,8A, hệ số công suất mạch cosϕ=1 Các phần tử X
A R0 = 50Ω; C0 = 318µF B R0 = 50Ω; C0 = 31,8µF
C R0 = 50Ω; L0 = 318mH D R0 = 100Ω; C0 = 318µF
Câu 29: ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện AB hình vẽ điện áp u = 100 2cos(100πt) (V) Tụ điện C có điện dung 10-4/πF Hộp kín X chứa phần tử( ñiện
trở cuộn dây cảm ) Dịng điện xoay chiều mạch sớm pha π/3 so với hiệu ñiện hai ñầu mạch ñiện AB Hỏi hộp X chứa phần tử tìm giá trị phần tử ?
A R0 = 75,7Ω B L0 = 31,8mH C R0 = 57,7Ω D R0 = 80Ω
Câu 30: ðoạn mạch RLC nối tiếp R =150Ω, C=10-4/3π(F) Biết hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây
(thuần cảm) lệch pha 3π/4 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện hai ñầu đoạn mạch có dạng u = U0sin100πt(V) Tìm L ?
A 1,5/π(H) B 1/π(H) C 1/2π(H) D 2/π(H)
Câu 31: Cho ñoạn mạch RL nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng
) V ( t 100 sin 100
u= π biểu thức dịng điện qua mạch i=2 2sin(100πt−π 6)(A) Tìm R, L ?
A (H)
4 L ), ( 25 R
π = Ω
= B (H)
4 L ), ( 25 R
π = Ω
=
C (H)
4 L ), ( 20 R
π = Ω
= D R 30( ),L 0,4(H)
π = Ω
=
Câu 32: Cho ñoạn mạch RLC nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng
100(V) Tìm UR biết L 3R 2ZC
Z = =
L
C B
A X
R
B
A X
C B
(64)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
64 A 60(V) B 120(V) C 40(V) D 80(V)
Câu 33: Cho A,M,B ñiểm liên tiếp ñoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh, biết biểu thức hiệu điện ñoạn AM, MB là: uAM = 40sin(ωt+π/6)(V); uMB =
50sin(ωt+π/2)(V) Xác ñịnh hiệu ñiện cực ñại hai ñiểm A,B ? A 78,1(V) B.72,5(V) C.60,23(V) D.90(V) VÀI CÂU TRONG ðỀ ðH NĂM 2009 VÀ 2010
Câu34(1) Giữa hai đầu AB có nguồn ñiện xoay chiều ðiện áp tức thời nguồn ñiện : u = 120cos100πt(A) Mạch ñiện gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm L =
π
4 ,
(H) mắc nối tiếp với tụ ñiện ñiện dung C=
π
3 10−
(F) điện trở R Dịng ñiện mạch ñiện áp u lệch pha
4
π .ðiện trở R tổng trở Z nhận giá trị sau ñây :
A R = 30 Ω , Z = 60Ω ; B R = 15 Ω , Z = 60 Ω; C R = 30 Ω , Z = 30 Ω ; D R = 15Ω , Z = 60Ω
Câu 35( 4.) Một ñoạn mạch xoay chiều gồm tụ ñiện ñiện dung C mắc nối tiếp với ñiện trở R = 100Ω.Với giá trị C dịng điện lệch pha
3
π ( rad) ñối với ñiện áp u? Biết tần số dịng điện f = 50 Hz
A C = π
4 10−
(F) B C = π
2 10−4
(F) C C = π
10−4
(F) D C =
π 10−4
(F)
Câu 36(20) ðoạn mạch xoay chiều không phân nhánh RLC ðiện trở 10Ω, cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L H
π
10
= , tụ ñiện C thay ñổi ñược Mắc vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp: u=U c0 os100 ( )πt V ðể ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch pha với ñiện áp hai đầu R giá
trị C tụ điện A µF
π
10 B
F
µ π
100 C
F
µ π
1000 D
F
µ π
50
Câu 37(6): Chọn câu ñúng Một ñoạn mạch gồm cuộn dây có cảm kháng 20Ω tụ điện có điện
dung C = 4.10-4 F
π mắc nối tiếp Cường độ dịng điện qua mạch có biểu thức
( )
cos π
i = 100πt + (A)
4 ðể tổng trở mạch Z = ZL+ZC ta mắc thêm điện trở R có giá trị
là:
A 25Ω B 20 5Ω C 0Ω D 20Ω
“Chúng ta bước lịng tin khơng phải mắt ”
ðÁP ÁN
1 B 2D 3D 4D 5A 6D 7C 8C 9B 10B
11 D 12B 13A 14D 15C 16A 17A 18A 19A 20B 21 B 22B 23D 24B 25B 26B 27C 28B 29C 30A
(65)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
65
Họ tên học sinh :……….Trường:………
I kiến thức chung:
6 Dùng giãn ñồ véc tơ ñể giải số tốn đoạn mạch xoay chiều * Phương pháp giải:
Căn vào điều kiện tốn cho vẽ giãn đồ véc tơ cho đoạn mạch Có thể vẽ véc tơ tổng U
→
bằng cách áp dụng liên tiếp qui tắc hình bình hành Nhưng nên sử dụng cách vẽ thành hình đa giác thuận lợi
Nếu giãn đồ có dạng hình học đặc biệt, ta dựa vào cơng thức hình học ñể giải tập cách ngắn gọn
- ðộ lệch pha ϕ: tan ZL ZC
R
ϕ= −
- Biểu thức:
Nếu i = Io cos (ωt + ϕi) ⇒ u = Uo cos (ωt + ϕi + ϕ)
Nếu u = Uo cos (ωt + ϕu ) ⇒ i = Io cos (ωt + ϕu −ϕ)
Giản ñồ loại ñoạn mạch
ðoạn mạch
Z R ZL ZC
tan ϕ ∞ −∞
Giản ñồ vectơ
ðoạn mạch
Z R2 Z2
L
+ R2 Z2
C
+ ZL−ZC
tan ϕ Z
R
L - Z
R
C ±∞
0
Ur R U0L rI0 r
0
I r
0
Ur C
PHƯƠNG PHÁP GIẢN ðỒ VECTƠ
22
0
(66)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU 66 A B C b a c Giản ñồ vectơ
*ðoạn mạch R, L, C nối tiếp
2
Z= R +(ZL−Z )C tanϕ= Z Z
R
L− C
Phương pháp hình học ( Phương pháp giản ñồ Fre-nen) + Vẽ giản ñồ véc tơ, lấy trục dịng điện làm gốc
Các véc tơ biểu diễn giá trị hiệu dụng cực ñại + Biểu diễn véc tơ U U U1; 2; 3; ;Un
uur uur uur uur Véc tơ tổng U =U1+U2+ +Un
ur uur uur uur
+ Gọi ϕ ñộ lệch pha u i ta có: 1 2
1 2
sin
tan U U sin
U cos U cos
ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ + = +
ðịnh lý hàm số sin Cosin + SinC a SinB b ¢ Sin a = =
+ a2 = b2 + c2 - 2bccosA b2 = a2 + c2 - 2accosB c2 = a2 + b2 - 2abcosC *VÍ DỤ MINH HỌA
VD1:Cho mạch điện hình vẽ Biết : UAM =5(V); UMB =25(V); UAB =20 2(V)
Hệ số cơng suất mạch có giá trị là:
A 2 B
C 2 D
Hướng dẫn:
Chọn trục i làm trục pha ta có giãn đồ véc tơ: Từ giản ñồ véc tơ áp dụng ñịnh lý hàm số cosin cho Tam giác AMB ta có:
ϕ cos 2 2 AB AM AB AM
MB = + −
0
I r
0
Ur C
0
Ur L
0 Ur ϕ I r
Ur R
0
Ur
0
Ur C ϕ
0 Ur
Ur L
0
I r
0
Ur R ϕ α U ur U ur U ur α U ur U ur U ur
A R M r, L B
A M B UL Ur UR UMB ϕ I UL UR UAB O U +L UC
UC i + UAB i +
UAN
UL UC UR A M B N
(67)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
67
UC0
UR0
UMN
UAM N
A
B UAB
M
i
=>
2 2
20
25 20
cos
2 2
2
2
= − +
= −
+ =
AB AM
MB AB
AM
ϕ
=> ñáp án A
VD2: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ: UAM =36( )V UMB =40( )V Và UAB=68(V)
Ampe kế I=2(A) Tính cơng suất mạch ? A P=180(W) B P=120(W) C P=100(W) D P=50(W)
Hướng dẫn :
Chọn trục i làm trục pha ta có giản đồ véc tơ:
Dùng ñịnh lý hàm số cosin cho tam giác AMB ta có : ϕ
cos 2 2
AB AM AB
AM
MB = + −
=> 0,88
36 68
40 36 68
cos = + − = + − =
AB AM
MB AB
AM
ϕ =>P=U.I.cosϕ =68.2.0,88=120(W)
=> đáp án B
Ví dụ 3: Cho mạch ñiện hình vẽ: UAB = 200cos100ππππt(V)
ZC = 100ΩΩΩΩ ; ZL = 200ΩΩΩΩ
I = 2 2(A) ; cosϕϕϕϕ = 1; X ñoạn mạch gồm hai ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp Hỏi X chứa linh kiện ? Xác định giá trị linh kiện ñó
Giải B1: Vẽ giản ñồ véc tơ cho ñoạn mạch ñã biết
+ Chọn trục cường độ dịng điện làm trục gốc, A điểm gốc
+ Biểu diễn hiệu ñiện uAB; uAM; uMN véc tơ tương
ứng
* Theo cosϕ = ⇒ uAB i pha
UAM = UC = 200 (V)
UMN = UL = 400 (V)
UAB = 100 (V)
Vì UAB pha so với i nên NB (hộp X) phải chứa ñiện trở Ro tụ ñiện Co
B2: Căn vào kiện toán ⇒ UNB xiên góc trễ pha so với i nên X phải chứa Ro
Co
A
R1 R2;L
A M B
A
M U1
R2
L
B
I U2
ϕ
A C
B N
(68)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
68 B3: Dựa vào giản đồ ⇒ URo UCo từ tính Ro; Co
+ URo = UAB↔ IRo = 100 → Ro = 50( )
2
2 100
Ω = + UCo = UL - UC → I ZCo = 200
→ ZCo = 100( )
2
2 200
Ω =
⇒ Co = 10 (F)
100 100
1
π = π
−
VD4 Cho ñoạn mạch xoay chiều hình vẽ
Trong uAB = 50 2cosωt (V) ;UAN = 50 V ; UC = 60 V Cuộn dây L
thuần cảm Xác ñịnh UL UR
HD :
Ta có: UAB = 50 V = UAN
Giãn đồ Fre-nen có dạng tam giác cân mà đáy UC
Do ta có: UL = 12UC = 30 V; UR = UAN2 −UL2 = 40 V
VD5; Cho ñoạn mạch ñiện xoay chiều hình vẽ Trong UAB = 40 V; UAN = 30 V; UNB = 50 V
Cuộn dây L cảm Xác ñịnh UR UC
HD :
Vì U2
NB = U
2
AB + U
2
AN nên giãn ñồ Fre-nen tam giác ABN tam giác vng A; ta có: 12UAB.UAN = 12UL.UR
UR =
AB AN
L
U U
U = 24 V; UC =
2
AN R
U −U = 18 V
VD6 Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ
Cuộn dây L cảm Các ñiện áp hiệu dụng ño ñược UAB =
180 V; UAN = 180 V; UNB = 180 V Xác ñịnh hệ số công suất ñoạn
mạch. HD :
Giãn đồ Fre-nen có dạng tam giác ñều với UR ñường cao cạnh ñáy UC nên: cosϕ
= cos(UAB
→
; UR
→
) =
cos(-6
(69)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
69 VD7 Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với ñiện trở R, biểu thức điện áp hai đầu mạch có dạng u = 300cos100πt (V) ðo ñiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn dây hai ñầu ñiện trở ñược giá trị 50 10 V 100 V, công suất tiêu thụ cuộn dây 100 W Tính điện trở độ tự cảm cuộn dây
HD :
Ta có: U = 150 V Dựa vào giãn đồ véc tơ ta thấy: U2 = U2
d + U
2
R + 2UdURcosϕd cosϕd =
2 2
2
d R
d R
U U U
U U
− −
= 1
10
Pd = UdIcosϕd I osd
d d
P
U c ϕ = A; Rd =
d
P
I = 25 Ω ;
Zd = d
U
I = 25 10Ω ; ZL =
2
d
Z −R = 75 Ω L = ZL
ω =
3 4π H
VD8 ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm cuộn cảm có ñộ tự cảm L, ñiện trở R tụ ñiện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC ñiện áp hiệu dụng hai ñầu phần tử Biết ñiện áp
giữa ñầu ñoạn mạch AB lệch pha π2 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch NB (ñoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức ñây ñúng?
A U2 = U2R +U2C +UL2 B UC2 = U2R + U2L +U2
C U2L = U2R +UC2 +U2 D U2R = U2C +UL2 +U2
HD :
Theo giãn ñồ Fre-nen ta có: U2
L = U
2 + U2
NB= U
2 + U2
R + U
2
C
VD9; Cho ñoạn mạch xoay chiều hình vẽ Trong cuộn dây cảm ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch AB ñiện áp xoay chiều uAB =
U0cos(100πt + ϕ) ta có điện áp đoạn mạch AN MB uAN
= 100 2cos100πt (V) uMB = 100 6cos(100πt - π2 ) (V) Tính U0
HD :
Theo giãn ñồ Fre-nen ta có:
UL + UC = UAN2 +UMB2 = 200 V; UR =
AN MB
L C
U U
U +U = 50 3 V ;
U2
AN = U
2
R + U
2
L U
2
MB= U
2
R + U
2
C
U2
MB - U
2
AN = U
2
C - U
2
L = (UC + UL)(UC - UL)
UC – UL =
2
MB AN
C L
U U
U U
−
+ = 100 V UL – UC = - 100 V
(70)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
70 VD10 : Cho đoạn mạch xoay chiều hình vẽ Trong ñó cuộn dây L
thuần cảm ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch AB ñiện áp xoay chiều uAB =
50 2cos(100πt - π3) (V) điện áp hai đầu đoạn mạch AM có
biểu thức uL = 100 2cos100πt (V) Tìm biểu thức điện áp hai ñầu ñoạn mạch MB
HD:
Trên giãn ñồ Fre-nen ta thấy: AB = 1
2AM = π3
= π6 ABM tam giác vuông B
UMB = UAM2 −UAB2 = 50 3 V; uMB trể pha uAB góc 2
π nên:
uMB = UMB 2cos(100πt - π3 - π2 ) = 50 6cos(100πt - 56π (V)
III ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Câu 1: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ Biết ZL = 20Ω; ZC
= 125Ω ðặt vào hai ñầu mạch ñiện ñiện áp xoay chiều
t 100 cos 200
u= π (V) ðiều chỉnh R ñể uAN uMB vng pha,
đó điện trở có giá trị
A 100Ω B 200Ω C 50Ω D 130Ω Câu 2: Cho mạch ñiện xoay chiều hình vẽ Biết R = 100 Ω; C = 100/πµF ðặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều
t 100 cos 200
u= π (V) ðiều chỉnh L ñể uAN uMB lệch pha
góc π/2 ðộ tự cảm ñó có giá trị A 1H
π B H
3
π C H
2
π D H
1
π
Câu 3: Cho ñoạn mạch RLC nối tiếp ðặt vào hai ñầu mạch ñiện hiệu ñiện u =
100 6cosωt(V) Biết uRL sớm pha dịng điện qua mạch góc π/6(rad), uC u lệch pha
π/6(rad) Hiệu ñiện hiệu dụng hai tụ
A 200V B 100V C 100 3V D 200/ 3V
Câu 4: Cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với ñoạn mạch X ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch điện áp u = 120 2cos100πt(V) cường độ dịng điện qua cuộn dây
i = 0,6 2cos(100πt-π/6)(A) Tìm điện áp hiệu dụng UX hai đầu ñoạn mạch X ?
A 120V B 240V C 120 2V D 60 2V
Câu 5: Cho mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u=100 2sin100πt(V) Bỏ qua ñiện trở dây nối Biết cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng 3(A) lệch pha π/3 so với ñiện áp ñoạn mạch Giá trị R
và C
A R =
3 50
Ω; C = 100µF
π B R = 50 Ω; C = π −
5 10
F C R =
3
50 Ω; C =
π −
5 10
F D R = 50 Ω; C = 100µF
π
R C
L
M N
B A
R C
L
M N
(71)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
71
Câu 6: Một cuộn dây có điện trở R mắc nối tiếp với tụ ñiện, ñặt vào hai ñầu ñoạn
mạch một hiệu ñiện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng khơng đổi Khi ñó hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây lệch pha
2
π so với hiệu ñiện hai ñầu mạch Biểu thức sau ñây
ñúng:
A R2 = ZL(ZL – ZC) B R2 = ZL(ZC – ZL) C R = ZL(ZC – ZL) D R = ZL(ZL – ZC)
Câu 7: Cho mạch điện hình vẽ với UAB = 300(V), UNB = 140(V), dịng điện i trễ pha so với
uAB góc ϕ (cosϕ = 0,8), cuộn dây cảm Vôn kế V giá trị:
A 100(V) B 200(V)
C 300(V) D 400(V)
Câu 8: ðoạn mạch ñiện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ ñiện ðộ lệch pha hiệu ñiện
giữa hai ñầu cuộn dây, Ud dịng điện π /3 Gọi hiệu điện hai đầu tụ điện UC, ta
có UC = Ud Hệ số cơng suất mạch điện bằng:
A 0,707 B 0,5 C 0,87 D 0,25
Câu 9: Cho mạch ñiện R, L, C mắc nối tiếp với uAB =200 2cos100πt(V) Số hai vôn kế giá trị tức thời chúng lệch pha
3 2π
Các vôn kế giá trị sau ñây :
A 100(V) B 200(V) C 300(V) D 400(V)
Câu 10: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp uAB = 170cos100πt(V) Hệ số cơng suất tồn mạch
là cosϕ1 = 0,6 hệ số công suất ñoạn mạch AN cosϕ2 = 0,8; cuộn dây cảm Chọn
câu ñúng :
A UAN = 96(V) B UAN = 72(V)
C UAN = 90(V) D UAN = 150(V)
Câu 11: Cho mạch điện hình vẽ :
0 50
R = Ω, ZL =ZC =50Ω ; uAM uMB lệch pha 750
ðiện trở R có giá trị :
A 25 3Ω B 25Ω C 50Ω D 50 3Ω
Câu 12: Cho ñoạn mạch xoay chiều hình vẽ : Cuộn dây cảm có cảm kháng ZL=80Ω
Hệ số cơng suất đoạn MB hệ số cơng suất đoạn mạch AB 0,6 ðiện trở R có giá trị :
A 100Ω B 40Ω C 30Ω D 50Ω
Câu 13: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC hình vẽ uAB =U 2cos2πft( )V Cuộn dây cảm
có độ tự cảm L H
π
3
= , tụ diện có C F
π
24 10−3
=
Hñt uNB uAB lệch pha 900 Tần số f dịng
điện xoay chiều có giá trị là:
A 60Hz B.100Hz C.400Hz D.800Hz
Câu 14: Một ñoạn mạch xoay chiều gồm tụ ñiện ñiện dung C mắc nối tiếp với ñiện trở R = 100Ω.Với giá trị C dịng điện lệch pha
3
π ( rad) ñối với ñiện áp u? Biết tần số dịng điện f = 50 Hz
R
B C L
A N
V
R
B C
L A
V1 V2
R
B C L
A N
V
B A
M L, R0
R C
R
L C
B M
A
R L C
(72)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
72 A C =
π
4 10−
(F) B C = π
2 10−4
(F) C C = π
10−4
(F) D C = π 10−4
(F)
Câu 15: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC không phân nhánh ampe kế đo cường độ dịng điện mạch Cuộn dây có r = 10Ω, H
10 L
π
= ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch điện áp dao
động điều hồ có giá trị hiệu dụng U = 50 V tần số f = 50 Hz.Khi điện dung tụ điện có giá trị C1 số ampe kế cực ñại 1A Giá trị R C1
A R=50Ω
3 2.10 C F π −
= B R=50Ω
3 10 C F π − =
C R =40Ω
3 2.10 C F π − =
D R=40Ω
3 10 C F π − =
Câu 16: Một mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R = 50Ω cuộn cảm L mắc nối
tiếp Dịng điện xoay chiều mạch có giá trị hiệu dụng 0,5A, tần số 50Hz, ñiện áp hiệu dụng hai ñầu mạch 25 2V ðộ tự cảm L cuộn cảm
A
2π H B
1
2π H C
1
π H D
2
π H
Câu 17: Cho mạch mắc theo thứ tự RLC mắc nối tiếp, ñặt hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay
chiều ,biết R L khơng đổi cho C thay đổi Khi UC đạt giá trị cực đại hệ thức sau ñây ñúng:
A U2Cmax= U2 + U2(RL) B UCmax = UR + UL C UCmax = UL 2 D UCmax = 3UR
Câu 18: Một mạch R,L,C,mắc nối tiếp R= 120Ω, L khơng đổi cịn C thay ñổi ñược
ðặt vào hai ñầu mạch nguồn có U, f = 50Hz sau điều chỉnh C đến C = 40/π µF UCmax L có giá trị là:
A 0,9/π H B 1/π H C 1,2/π H D 1,4/π H
Câu 19: ðiện áp xoay chiều ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC mắc nối tiếp có số f Biết
cường độ dịng điện sớm pha π/4 so với hiệu điện Giá trị điện dung C tính theo độ tự cảm L, ñiện trở R tần số f là:
A
(2 )
C
f fL R
π π
=
− B
1
2 (2 )
C
f fL R
π π
=
−
C
(2 )
C
f fL R
π π
=
+ D
1
2 (2 )
C
f fL R
π π
=
+ Câu 20: Một đoạn mạch điện xoay chiều có dạng hình vẽ Biết hiệu ñiện uAE uEB
lệch pha 900 Tìm mối liên hệ R,r,L,.C :
A R = C.r.L B r =C R.L C L = C.R.r. D C = L.R.r
Câu 21: Một cuộn dây có độ tự cảm
4π H mắc nối tiếp với tụ ñiện C1 =
3 10
3π
−
F mắc vào ñiện áp xoay chiều tần số 50Hz Khi thay ñổi tụ C1 tụ C2 thấy cường độ dịng
điện qua mạch khơng thay đổi ðiện dung tụ C2
A 10
4π
−
F B 10
2π
−
F C 10
2π
−
F D 2.10
3π
−
F
Câu 22: ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm A C R E L, r B
(73)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
73 cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự L biến ñổi ñề ULmax Hệ thức ñây ñúng:
A 2 2
R C L
U =U +U +U B 2 2
C R L
U =U +U +U
C 2 2
L R C
U =U +U +U D 2 2
R C L
U =U +U +U
Câu 23: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở thuần, cuộn cảm tụ ñiện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đơi dung kháng Dùng vơn kế xoay chiều đo điện áp hai đầu tụ ñiện ñiện áp hai ñầu ñiện trở số vơn kế ðộ lệch pha ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch so với cường độ dịng điện đoạn mạch
A π/4 B π/6 C π/3 D −π/3
Câu 24: Cho ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ ñiện ðộ lệch pha ñiện áp hai ñầu cuộn dây so với cường độ dịng điện mạch
3
π
ðiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện lần ñiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn dây ðộ lệch pha
của ñiện áp hai ñầu cuộn dây so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch A B π/2 C -π/3 D 2π/3
Câu 25: Một ñiện trở R mắc nối tiếp với tụ ñiện C ñặt vào hiệu ñiện xoay chieu có giá trị hiệu dụng 120V Hiệu ñiện cực ñại hai tụ 60 V ñộ lệch pha cường độ dịng điện hiệu điện hai ñầu ñoạn mạch :
A - π/3 B π/6 C π/3 D -π/6
Câu 26 Cho mạch R,L,C, với giá trị ban đầu cường độ mạch có giá trị I,
dịng điện sớm pha π/3 so với hiệu ñiện thế, ta tăng L R lên hai lần, giảm C hai lần I ñộ lệch biến ñối ?
A I khơng đổi, độ lệch pha khơng đối B I giảm, độ lệch khơng đổi C I giảm 2lần, độ lệch pha khơng đổi D I ñộ lệch ñều giảm
Câu 27: ðặt vào hai đầu đoạn mạch RLC khơng phân nhánh hiệu điện u= U0cos(ωt) V cường độ dịng điện mạch có biểu thức i= I0 cos(
3
t π
ω − )A Quan hệ
các trở kháng ñoạn mạch thoả mãn: A ZL ZC
R
−
= B ZC ZL R
−
= C
3
C L
Z Z
R
−
= D
3
L C
Z Z
R
−
=
Câu 28: Mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R=30(Ω) mắc nối tiếp với cuộn dây ðặt vào
hai ñầu mạch hiệu ñiện xoay chiều u=U 2sin(100πt) (V) Hiệu ñiện hiệu dụng hai
ñầu cuộn dây Ud = 60V Dịng điện mạch lệch pha
6
π so với u lệch pha
3
π so với u
d
Hiệu ñiện hiệu dụng hai đầu mạch (U) có giá trị
A 60 (V) B 120 (V) C 90 (V) D 60 (V)
Câu 29: Mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R = 10(Ω), cuộn dây cảm có độ tự cảm L=0.1(H)
π tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp ðặt vào hai ñầu mạch hiệu ñiện xoay chiều u=U 2cos(100πt) (V) Dịng điện mạch lệch pha
3
π so với u ðiện dung tụ ñiện
A 86,5 µF B 116,5µF C 11,65µF D 16,5µF
(74)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
74 đạt cực đại 2U Ta có quan hệ ZL R là:
A ZL =
3 R
B ZL = 2R C ZL = 3R D ZL = 3R
Câu 31: Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm tụ điện có dung kháng ZC = 200Ω
cuộn dây mắc nối tiếp Khi ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều ln có biểu thức u = 120 2cos(100πt +
3
π )V thấy điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 120V sớm pha
2
π so với điện áp đặt vào mạch Cơng suất tiêu thụ cuộn dây A 72 W B 240W C 120W D 144W
Câu 32: Khi ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch gồm cuộn dây cảm mắc nối tiếp với
ñiện trở ñiện áp xoay chiều cảm kháng cuộn dây 3giá trị ñiện trở Pha dòng ñiện mạch so với pha ñiện áp hao ñầu mạch
A nhanh góc
6
π B.chậm góc
6
π C nhanh góc
3
π D.chậm góc
3
π
“Hãy bắt đầu mơ ước Ước mơ riêng tư bé nhỏ, xứng đáng để bạn thực Sau đó, nghĩ ñến ước mơ lớn Cứ tiếp tục mơ ước cho đến ước mơ dường khơng thể đạt Và bạn thấy ñang ñi ñúng hướng Và bạn sẵn sàng ñể thực ước mơ lớn cho tương lai mình, và cho tương lai hệ bạn.”
ðÁP ÁN ñề số 22
1 C 2C 3A 4A 5C 6B 7D 8B 9B 10C
11 C 12C 13A 14D 15D 16B 17A 18A 19D 20C 21 C 22C 23A 24D 25D 26B 27A 28A 29B 30C
(75)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
75
Họ tên học sinh :………Trường:THPT………
I.KIẾN THỨC CHUNG:
1 Máy biến áp: Máy biến áp thiết bị biến ñổi ñiện áp (xoay chiều)
Cấu tạo
+ Một lỏi biến áp hình khung sắt non có pha silic để tăng độ từ thẩm µ lỏi sắt
+ Hai cuộn dây có số vịng dây N1, N2 khác có ñiện trở nhỏ ñộ tự cảm lớn quấn
trên lỏi biến áp Cuộn nối vào nguồn phát ñiện gọi cuộn sơ cấp, cuộn nối sở tiêu thụ ñiện gọi cuộn thứ cấp
Nguyên tắc hoạt ñộng
Dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ
Nối hai ñầu cuộn sơ cấp vào nguồn phát ñiện xoay chiều, dịng điện xoay chiều chạy cuộn sơ cấp tạo từ trường biến thiên lỏi biến áp Từ thơng biến thiên từ trường qua cuộn thứ cấp gây suất ñiện ñộng cảm ứng cuộn thứ cấp
Sự biến ñổi ñiện áp cường ñộ dòng ñiện máy biến áp
Với máy biến áp làm việc điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%):
1
U U
=
2
I I
=
1
N N
* Công dụng máy biến áp
+ Dùng ñể thay ñổi ñiện áp dòng ñiện xoay chiều
+ Sử dụng việc truyền tải ñiện ñể giảm hao phí ñường dây truyền tải + Sử dụng máy hàn ñiện, nấu chảy kim loại
2 Máy phát ñiện xoay chiều * Máy phát ñiện xoay chiều pha
+ Các phận chính:
Phần cảm nam châm vĩnh cữu hay nam châm ựiện phần tạo từ trường
Phần ứng cuộn dây, xuất suất điện động cảm ứng máy hoạt ñộng Một hai phần ñặt cố ñịnh, phần lại quay quanh trục Phần cố ñịnh gọi stato, phần quay gọi rơto
+ Hoạt động: rơto quay, từ thơng qua cuộn dây biến thiên, cuộn dây xuất suất ñiện ñộng cảm ứng, suất ñiện ñộng ñược ñưa ñể sử dụng
+ Nếu từ thơng qua cuộn dây φ(t) suất điện động cảm ứng cuộn dây là: e = -
dt dφ = -
φ’(t)
+ Tần số dịng điện xoay chiều: Máy phát có cuộn dây nam châm (gọi cặp cực) rơto quay n vịng giây tần số dịng điện f = n Máy có p cặp cực rơ to quay n vịng giây f = np Máy có p cặp cực, rơ to quay n vịng phút f =
60 np
* Dịng ñiện xoay chiều ba pha
Dòng ñiện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng ñiện xoay chiều, gây ba suất ñiện ñộng xoay chiều có tần số, biên độ lệch pha đơi
3 2π
* Cấu tạo hoạt ñộng máy phát ñiện xoay chiều pha
CÁC LOẠI MÁY ðIỆN – SỐ
(76)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
76 Dịng điện xoay chiều ba pha ñược tạo máy phát ñiện xoay chiều ba pha
Máy phát ñiện xoay chiều ba pha cấu tạo gồm stato có ba cuộn dây riêng rẽ, hoàn toàn giống quấn ba lỏi sắt đặt lệch 1200 vịng trịn, rơto nam châm điện Khi rơto quay đều, suất ñiện ñộng cảm ứng xuất ba cuộn dây có biên độ, tần số lệch pha
3 2π
Nếu nối ñầu dây ba cuộn với ba mạch ngồi (ba tải tiêu thụ) giống ta có hệ ba dịng điện biên độ, tần số lệch pha
3 2π
* Các cách mắc mạch pha
+ Mắc hình sao: ba điểm đầu ba cuộn dây nối với mạch ngồi dây dẫn, gọi dây pha Ba ñiểm cuối nối chung với trước nối với mạch ngồi dây dẫn gọi dây trung hịa
Nếu tải tiêu thụ nối hình tải đối xứng (3 tải giống nhau) cường độ dịng điện dây trung hịa
Nếu tải khơng đối xứng (3 tải khơng giống nhau) cường độ dịng điện dây trung hoà khác nhỏ nhiều so với cường ñộ dòng ñiện dây pha
Khi mắc hình ta có: Ud = 3Up (Ud ñiện áp hai dây pha, Up ñiện áp dây pha
và dây trung hoà)
Mạng điện gia đình sử dụng pha mạng ñiện pha: có dây nóng dây nguội
+ Mắc hình tam giác: điểm cuối cuộn nối với ñiểm ñầu cuộn theo thành ba ñiểm nối chung Ba ñiểm nối nối với mạch ngồi dây pha
Cách mắc địi hỏi tải tiêu thụ phải giống
* Ưu ñiểm dịng điện xoay chiều pha
+ Tiết kiệm ñược dây nối từ máy phát ñến tải tiêu thụ; giảm hao phí điện đường dây
+ Trong cách mắc hình sao, ta sử dụng ñược hai ñiện áp khác nhau: Ud = 3Up
+ Cung cấp ñiện cho ñộng ba pha, dùng phổ biến nhà máy, xí nghiệp
3 ðộng khơng đồng ba pha * Sự quay khơng đồng
Quay nam châm hình chử U với tốc độ góc ω từ trường hai nhánh nam châm quay với tốc độ góc ω ðặt từ trường quay khung dây dẫn kín quay quanh trục trùng với trục quay từ trường khung dây quay với tốc độ góc ω’ < ω Ta nói khung dây quay khơng ñồng với từ trường
* Nguyên tắc hoạt ñộng ñộng không ñồng pha
+ Tạo từ trường quay cách cho dịng điện xoay chiều pha vào cuộn dây giống nhau, ñặt lệch 1200 giá trịn khơng gian cuộn dây có
từ trường quay với tần số tần số dịng điện xoay chiều
+ ðặt từ trường quay rơto lồng sóc quay xung quanh trục trùng với trục quay từ trường
(77)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
77 II CÁC DẠNG BÀI TẬP
DẠNG BÀI TẬP : Máy phát ñiện – ðộng ñiện
* Các công thức:
Tần số dịng điện máy phát điện xoay chiều pha phát (tính Hz): Máy có cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/giây: f = n
Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/giây: f = pn Máy có p cặp cực, rơto quay với tốc độ n vịng/phút: f = 60pn Cơng suất tiêu thụ ñộng ñiện: I2r + P = UIcosϕ
*VÍ DỤ MINH HỌA
VD1 Một máy phát ñiện xoay chiều pha có phần cảm rơto gồm cặp cực (8 cực nam cực bắc) Rơto quay với tốc độ 300 vịng/phút
a) Tính tần số suất điện động cảm ứng máy phát
b) ðể tần số suất ñiện ñộng cảm ứng máy phát 50 Hz rơto phải quay với tốc độ bao nhiêu?
HD:
a) f = 60pn = 40 Hz b) n’ =
p f
60
= 375 vòng/phút
VD2 Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực Biểu thức suất ñiện ñộng máy phát là: e = 220 2cos(100πt – 0,5π) (V) Tính tốc độ quay rơto theo đơn vị vịng/phút
2 Ta có: f = 2ωπ = 60pn n = 602πωp = 750 vịng/phút
VD3 Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất ñiện ñộng xoay chiều máy phát sinh có tần số 50 Hz giá trị hiệu dụng
100 2 V Từ thơng cực đại qua vịng dây phần ứng 5
π mWb Tính số vịng dây
trong cuộn dây phần ứng
HD:
E0 = E 2 = 2πfNΦ0 N =
0 2
2πEfΦ = 400 vòng Mỗi cuộn: N1c = 4
N = 100 vòng
VD4 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 3A Tính cảm kháng đoạn mạch AB theo R rơto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút
(78)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
78 Tần số dịng điện xoay chiều máy phát ra: f = 60pn
Suất ñiện ñộng cực ñại máy phát ra: E0 = ωNBS = 2πfNBS
ðiện áp hiệu dụng ñặt vào ñầu ñoạn mạch: U = E =
2
0
E
= 2πfNBS Cảm kháng ñoạn mạch: ZL = ωL = 2πfL
+ Khi rơto máy quay với tốc độ n1 = n thì: f1 = 60pn;
U1 = 2πf1NBS; ZL1 = 2πf1L; I1 = 2
1
L
Z R
U
+ = (1)
+ Khi rơto máy quay với tốc độ n3 = 3n thì: f3 = 360pn= 3f1;
U3 = 2πf3NBS = 3U1; ZL3 = 2πf3L = 3ZL1; I3 = 2
3
L
Z R
U
+ =
1
1
L
Z R
U
+ = 3 (2) Từ (1) (2) suy ra:
1
2
9 L L
Z R
Z R
+ +
= 3 ZL1 =
3
R
+ Khi rôto máy quay với tốc độ n2 = 2n thì: f2 = 260pn = 2f1;
ZL2 = 2πf2L = 2ZL1 = 3
2R
VD5 Trong học thực hành, học sinh mắc nối tiếp quạt ñiện xoay chiều với ñiện trở R mắc hai ñầu ñoạn mạch vào ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V Biết quạt ñiện có giá trị định mức: 220 V - 88 W hoạt động cơng suất định mức độ lệch pha điện áp hai đầu quạt cường độ dịng điện qua φ, với cosφ = 0,8 Tính R để quạt
chạy ñúng công suất ñịnh mức
HD:
Ta có: PQ = UQIcosϕ I = cosϕ
Q Q
U P
= 0,5 A; ZQ =
I UQ
= 440 Ω; RQ = ZQcosϕ = 352 Ω; Z =
I U
= 760 Ω; Z2 - Z2
Q= 384000 (R + RQ)2 +(ZLQ - ZCQ)2 - (RQ2+ (ZLQ - ZCQ)
2) = (R + R
Q)2 - R2Q= 384000 (R + RQ)2 = 384000 + R2Q= 712,67
2
R = 712,67 – RQ = 360,67 ≈ 361 (Ω)
VD6 Một ñộng ñiện xoay chiều có điện trở dây 32 Ω, mắc vào mạch có điện áp hiệu dụng 200 V sản công suất 43 W Biết hệ số công suất 0,9 Tính cường độ dịng điện chạy qua ñộng
HD
(79)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
79 lớn, không phù hợp thực tế) I = 0,25 A (nhận)
VD7 Một ñộng điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V sinh cơng suất học 170 W Biết động có hệ số công suất 0,85 công suất tỏa nhiệt dây quấn ñộng 17 W Bỏ qua hao phí khác Tính cường độ dịng điện cực ñại qua ñộng
HD Ta có: Ptp = Pci + Php = 187 W; Ptp = UIcosϕ I = cosϕ
U Ptp
= A; I0 = I 2= 2 A
III ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
Câu 1: Nếu máy phát điện xoay chiều có p cặp cực, rơto quay với vận tốc n vịng/giây tần số
dịng điện phát A f =
60 np
B f = np C f =
2 np
D f = 2np
Câu 2: Về cấu tạo máy phát ñiện xoay chiều, mệnh ñề sau ñây ñúng ? A Phần tạo từ trường phần ứng B Phần tạo dịng điện phần ứng C Phần tạo từ trường ln quay D Phần tạo dịng điện ln ñứng yên
Câu 3: Trong máy phát ñiện xoay chiều ba pha mắc hình tam giác có tải Biểu thức sau ñây ñúng ?
A Id = IP B Id = 3IP C Id = 3IP D IP = 3Id
Câu 4: Máy phát ñiện chiều khác máy phát ñiện xoay chiều A cấu tạo phần ứng B cấu tạo phần cảm
C phận lấy điện ngồi D cấu tạo rơto stato
Câu 5: ðiều sau ñây sai nói máy dao điện pha ? A Rơto phần cảm phần ứng
B Phần quay gọi rơto, phần đứng n gọi stato
C Phần cảm tạo từ trường, phần ứng tạo suất ñiện ñộng D Phần cảm tạo dịng điện, phần ứng tạo từ trường
Câu 6: Phát biểu sau ñây khơng đúng nói động điện xoay chiều ba pha ? A Rơto quay đồng với từ trường quay
B Từ trường quay dòng ñiện xoay chiều pha tạo
C ðổi chiều quay ñộng dễ dàng cách ñổi dây pha D Rơto động ba pha rơto đoản mạch
Câu 7: Chọn câu trả lời khơng khi nói máy dao điện pha:
A Máy dao ñiện pha hoạt ñộng dựa tượng cảm ứng ñiện từ B Máy phát ñiện thiết bị biến ñổi ñiện thành
C Mỗi máy phát ñiện ñều có hai phận phần cảm phần ứng
D Một cách tạo suất ñiện ñộng cảm ứng máy phát ñiện tạo từ trường quay vịng dây đặt cố ñịnh
Câu 8: Trong máy dao ñiện pha, cuộn dây phần cảm phần ứng ñều quấn lõi thép kĩ thuật ñiện nhằm:
A làm cho cuộn dây phần ứng không toả nhiệt hiệu ứng Jun-lenxơ B làm cho cuộn dây phần cảm tạo từ trường xốy
C tăng cường từ thơng cho chúng
D từ thông qua cuộn dây phần cảm phần ứng biến thiên điều hồ theo thời gian
Câu 9: Máy dao điện pha có rơto phần ứng máy phát ñiện xoay chiều ba pha giống
nhau ñiểm sau ñây ?
(80)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
80 B ðều có góp điện để dẫn điện mạch ngồi
C ðều có ngun tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng ñiện từ
D Trong vịng quay rơto, suất điện động máy ñều biến thiên tuần hoàn hai lần
Câu 10: Dịng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dịng điện xoay chiều, gây ba suất điện động có tần số, biên độ lệch pha
A 3π B
3 2π
C
3
π
D
2 3π
Câu 11: Với máy phát điện xoay chiều có cặp cực, để tạo dịng điện tần số f, rơto máy phải quay với tần số
A f B Bằng f/2
C 2f D Bằng f chia cho số cặp cực stato
Câu 12: Trong máy phát ñiện xoay chiều ba pha, stato gồm:
A ba cuộn dây riêng rẽ, giống hệt ñặt song song
B ba cuộn dây giống hệt quấn lõi sắt, ñặt lệch 1200 vòng tròn mắc nối tiếp với
C ba cuộn dây giống hệt quấn lõi sắt, ñặt lệch 1200 vòng tròn mắc song song với
D ba cuộn dây riêng rẽ, giống hệt quấn ba lõi sắt, đặt lệch 1200 vịng trịn
Câu 13: Phát biểu sau đúng với máy phát ñiện xoay chiều ?
A Biên ñộ suất ñiện ñộng phụ thuộc vào số cặp cực nam châm B Tần số suất ñiện ñộng phụ thuộc vào số vòng dây phần ứng C Dịng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng D Cơ cung cấp cho máy biến đổi hồn tồn thành điện
Câu 14: Chọn phát biểu ñúng
A Chỉ có dịng điện ba pha tạo từ trường quay
B Rơto động khơng đồng quay với tốc độ góc từ trường quay
C Từ trường quay động khơng đồng ln thay đổi hướng trị số D Tốc độ góc động khơng đồng phụ thuộc vào tốc ñộ quay từ trường
Câu 15: Phát biểu sau động khơng ñồng ba pha sai ? A Hai phận động rơto stato
B Bộ phận tạo từ trường quay stato
C Nguyên tắc hoạt ñộng ñộng dựa tương tác từ nam châm dòng điện
D Có thể chế tạo động khơng ñồng ba pha với công suất lớn
Câu 16: Chọn câu đúng
A Dịng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo B Chỉ có dịng điện xoay chiều ba pha tạo ñược từ trường quay
C Dịng điện máy phát điện xoay chiều tạo ln có tần số số vịng quay giây rơto
D Suất điện ñộng máy phát ñiện xoay chiều tỉ lệ với tốc độ quay rơto
Câu 17: Nếu rơto máy phát ñiện xoay chiều chứa p cặp cực quay với tần số n vịng/min, tần số dịng điện
A p 60
n
f = B
2 p 60
n
f = C .p
60 n
f = D .2p
30 n f = Câu 18: Tìm câu sai trong câu sau:
(81)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
81 B Trong cách mắc điện ba pha kiểu hình thì: Ud = 3Up
C Trong cách mắc hình dịng điện dây trung hồ ln
D Các tải tiêu thụ ñược mắc theo kiểu tam giác có tính đối xứng tốt so với mắc hình
Câu 19: Một mạng điện pha mắc hình sao, điện áp hai dây pha 220V ðiện áp dây pha dây trung hoà nhận giá trị sau ?
A 381V B 127V C 660V D 73V
Câu 20: Một máy phát ñiện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vịng/min
phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thơng cực đại qua vòng dây 5mWb Mỗi cuộn dây phần ứng gồm vòng ?
A 198 vòng B 99 vòng C 140 vòng D 70 vòng
Câu 21: Một máy phát ñiện xoay chiều pha có rơto gồm cặp cực từ, muốn tần số dịng điện xoay chiều mà máy phát 50Hz rơto phải quay với tốc độ ?
A 3000vòng/min B 1500vòng/min
C 750vòng/min D 500vòng/min
Câu 22: Stato ñộng không ñồng ba pha gồm cuộn dây, cho dịng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào ñộng Từ trường tâm stato quay với vận tốc ?
A 3000vòng/min B 1500vòng/min C 1000vòng/min D 500vòng/min
Câu 23: Một động khơng đồng ba pha mắc theo hình tam giác Ba đỉnh tam giác
này ñược mắc vào ba dây pha mạng điện ba pha hình với điện áp pha hiệu dụng 220/ 3V ðộng đạt cơng suất 3kW có hệ số cơng suất cosϕ = 10/11 Cường độ dịng điện
hiệu dụng qua cuộn dây ñộng
A 10A B 2,5A C 2,5 2A D 5A
Câu 24: Một động khơng đồng ba pha mắc theo hình mắc vào mạng điện ba pha hình với điện áp pha hiệu dụng 220V ðộng đạt cơng suất 3kW có hệ số cơng suất cosϕ = 10/11 Cường độ dịng điện hiệu dụng qua cuộn dây ñộng
A 10A B 5A C 2,5A D 2,5 2A
Câu 25: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có ñiện trở 10Ω, cảm kháng 20Ω Cường ñộ hiệu dụng dịng điện qua tải 6A Cơng suất dịng điện pha nhận giá trị
A 1080W B 360W C 3504,7W D 1870W
Câu 26: Trong mạng ñiện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có
điện trở 10Ω, cảm kháng 20Ω Cường độ hiệu dụng dịng điện qua tải 6A ðiện
áp hai dây pha có giá trị ?
A 232V B 240V C 510V D 208V
Câu 27: Một máy dao điện pha có stato gồm cuộn dây nối tiếp rơto cực quay với vận tốc 750 vịng/phút, tạo suất điện động hiệu dụng 220V Từ thơng cực đại qua vịng dây 4mWb Số vòng cuộn dây
A 25vòng B 28vòng C 31vòng D 35vịng
Câu 28: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 120V Tải
các pha giống tải có điện trở 24Ω, cảm kháng 30Ω dung kháng 12Ω(mắc nối tiếp) Công suất tiêu thụ dòng ba pha
A 384W B 238W C 1,152kW D 2,304kW
(82)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
82 400cm2 Giá trị cực ñại suất ñiện ñộng xuất khung E0 = 12,56V Tần số
suất ñiện ñộng cảm ứng
A 5Hz B 10Hz C 50Hz D 60Hz
Câu 30: Một máy phát ñiện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng ñiện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8Ω điện trở 6Ω Cơng suất dịng điện ba pha
A 8712W B 8712kW C 871,2W D 87,12kW
Câu 31: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực quay 25 vịng/s tạo
hai đầu ñiện áp có trị hiệu dụng U = 120V Dùng nguồn ñiện mày mắc vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện gồm cuộn dây có ñiện trở hoạt ñộng R = 10Ω, ñộ tự cảm L = 0,159H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159µF Cơng suất tiêu thụ mạch điện
A 14,4W B 144W C 288W D 200W
Câu 32: Phần cảm máy phát ñiện xoay chiều có cặp cực quay 25 vịng/s tạo hai đầu điện áp có trị hiệu dụng U = 120V Tần số dịng điện xoay chiều
A 25Hz B 100Hz C 50Hz D 60Hz
Câu 33: Một máy phát ñiện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V ðiện áp hai dây pha
A 220V B 127V C 220 2V D 380V
Câu 34: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây
trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng ñiện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8Ω điện trở 6Ω Cường độ dịng điện qua dây pha
A 2,2A B 38A C 22A D 3,8A
Câu 35: Một máy phát ñiện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng ñiện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8Ω điện trở 6Ω Cường độ dịng điện qua dây trung hồ
A 22A B 38A C 66A D 0A
Câu 36: Một ñộng ñiện mắc vào mạng ñiện xoay chiều có ñiện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ cơng suất 2,64kW ðộng có hệ số cơng suất 0,8 điện trở 2Ω Cường độ dịng ñiện qua ñộng
A 1,5A B 15A C 10A D 2A
Câu 37: Một ñộng điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ
công suất 2,64kW ðộng có hệ số cơng suất 0,8 điện trở 2Ω Hiệu suất ñộng
bằng
A 85% B 90% C 80% D 83%
Câu 38: Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực phần ứng gồm hai cặp cuộn dây mắc nối tiếp Suất ñiện ñộng hiệu dụng máy 220V tần số 50Hz Cho biết từ thông cực đại qua vịng dây 4mWb Số vịng dây cuộn phần ứng
A 175 vòng B 62 vòng C 248 vòng D 44 vòng
Câu 39: Trong mạng ñiện pha tải ñối xứng, cường ñộ dịng điện qua pha cực đại
dịng điện qua hai pha ?
A Có cường độ 1/3 cường ñộ cực ñại, chiều với dòng B Có cường độ 1/3 cường độ cực đại, ngược chiều với dịng
C Có cường độ 1/2 cường độ cực đại, chiều với dịng D Có cường độ 1/2 cường độ cực đại, ngược chiều với dịng
Câu 40: Khi quay ñều khung dây xung quanh trục đặt từ trường có
vectơ cảm ứng từ B
r
(83)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
83 thức φ = 2.10-2cos(720t +
6
π ) Wb Biểu thức suất ñiện ñộng cảm ứng khung A e = 14,4sin(720t -
3
π )V B e = -14,4sin(720t +
3
π )V C e = 144sin(720t -
6
π )V D e = 14,4sin(720t +
6
π )V “ðường khó khơng ngăn sơng cách núi
Chỉ khó lịng người ngại núi, e sông ”
ðÁP ÁN 23
1 B 2B 3C 4C 5D 6A 7D 8C 9C 10B
(84)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
84
Họ tên học sinh :……… Trường:THPT………
I KIẾN THỨC CHUNG:
1 MÁY BIẾN ÁP.
+ Suất ñiện ñộng cuộn sơ cấp: e1 N1 t
∆Φ =
∆
+ Suất ñiện ñộng cuộn thứ cấp: e2 N2 t
∆Φ =
∆ ⇒
1
2
e N
e = N (1)
Trong e1 coi nguồn thu: e1 = u1 – i1.r1
e2 ñược coi nguồn phát: e2 = u2 + i2.r2 ⇒ 1 1
2 2 2
e u i r N
e u i r N
−
= =
+ (2)
Khi r1 ≈r2 ≈0 ta có: 1 1
2 2
e E U N
k
e = E =U = N = (3)
- Nếu k > ⇒ U1 > U2 ⇒ máy hạ áp
- Nếu k < ⇒ U1 < U2 ⇒ máy tăng áp
+ Công suất máy biến thế: - Công suất cuộn sơ cấp: P1 = U1I1cosϕ1
MÁY BIẾN ÁP – TRUYỀN TẢI ðIỆN NĂNG
24
Nhà máy phát
ñiện
Nơi tiêu thụ ñiện
A B
'
A
U UB
(85)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
85 - Công suất cuộn thứ cấp: P2 = U2I2cosϕ2
+ Hiệu suất máy biến thế: 2 2
1 1
U I cos H
U I cos
ϕ ϕ
Ρ = =
Ρ
+ Nếu bỏ qua hao phí tiêu thụ điện tức cosϕ1=cosϕ2 H = ta có: 1
2 2
U I N E
U = I = N = E
2.Truyền tải ñiện nănG
+ Giả sử điện áp cường độ dịng điện ln pha Tức cosϕ =1
+ Công suất hao phí đường dây là: ∆P = I2.R = P22.R
U
trong R ñiện trở dây dẫn
P công suất nhà máy phát ñiện (P = PA); U hiệu suất hai ñầu dây (U = U’A)
+ ðộ giảm ñường dây là: ∆U = U’A – UB = U – UB = I.R
+ Hiệu suất tải ñiện: B A
A A
P P P P P
H
P P P
− ∆ − ∆
= = =
+ Cơng suất hao phí đường dây tải: Php = rI2 = r(
U P
)2 = P2 2
U r
+ Hiệu suất tải ñiện: H =
P P P− hp
+ ðộ giảm ñiện ñường dây tải ñiện: ∆U = Ir
+ Biện pháp giảm hao phí đường dây tải: giảm r, tăng U Vì r = ρ
S l
nên ñể giảm ta phải dùng loại dây có ñiện trở suất nhỏ bạc, dây siêu dẫn, với giá thành cao, tăng tiết diện S Việc tăng tiết diện S tốn kim loại phải xây cột điện lớn nên biện pháp khơng kinh tế
Trong thực tế ñể giảm hao phí đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu tăng ñiện áp U: dùng máy biến áp ñể ñưa ñiện áp nhà máy phát ñiện lên cao tải ñi ñường dây cao áp Gần ñến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến áp hạ áp ñể giảm ñiện áp bước ñến giá trị thích hợp
Tăng điện áp đường dây tải lên n lần cơng suất hao phí giảm n2 lần + Giả sử điện áp cường độ
dịng điện ln ln pha Tức cosϕ =1
+ Cơng suất hao phí ñường dây là: ∆P = I2.R = P22.R
U
trong R điện trở dây dẫn
P cơng suất nhà máy phát điện (P = PA); U hiệu suất hai ñầu dây (U = U’A)
+ ðộ giảm ñường dây là: ∆U = U’A – UB = U – UB = I.R
+ Hiệu suất tải ñiện: B A
A A
P P P P P
H
P P P
− ∆ − ∆
(86)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
86 II CÁC DẠNG BÀI TẬP
* Phương phái giải: ðể tìm đại lượng máy biến áp ñường dây tải ñiện ta viết biểu thức liên quan ñến ñại lượng ñã biết đại lượng cần tìm từ suy tính đại lượng cần tìm
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1 Một máy biến áp có số vịng dây cuộn sơ cấp số vòng dây cuộn thứ cấp 2000 vòng 500 vòng ðiện áp hiệu dụng cường ñộ dụng mạch thứ cấp 50 V A Xác ñịnh ñiện áp hiệu dụng cường ñộ hiệu dụng mạch sơ cấp
HD
Ta có:
U U =
1
I I =
2
N
N U1 =
1
N
N U2 = 200 V; I1 =
2
N
N I2 = 1,5 A
VD2 Cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp có số vòng N1 = 600 vòng, N2 =
120 vòng ðiện trở cuộn dây khơng đáng kể Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V
a) Tính điện áp hai ñầu cuộn thứ cấp
b) Nối ñầu cuộn thứ cấp với bóng đèn có điện trở 100 Ω Tính cường độ dịng điện hiệu dụng chạy cuộn sơ cấp Bỏ qua hao phí máy biến áp
HD a) Ta có: U2 =
1
N
N U1 = 76 V
b) Ta có: I2 = U2
R = 0,76 A I1 =
2
N
N I2 = 0,152 A
VD3 Một máy phát điện có cơng suất 120 kW, điện áp hiệu dụng hai cực máy phát 1200 V ðể truyền ñến nơi tiêu thụ, người ta dùng dây tải điện có điện trở tổng cộng Ω a) Tính hiệu suất tải điện điện áp hai ñầu dây nơi tiêu thụ
b) ðể tăng hiệu suất tải ñiện, người ta dùng máy biến áp đặt nơi máy phát có tỉ số vòng dây cuộn thứ cấp sơ cấp 10 Bỏ qua hao phí máy biến áp, tính cơng suất hao phí dây hiệu suất tải ñiện lúc
HD
a) Ta có: ∆P = RI2 = R P22
U = 60000 W = 60 kW; H =
P P
P
− ∆ = 0,5 = 50%;
∆U = IR = P
U R = 600 V U1 = U – ∆U = 600 V
b) U’ = 10U = 12000V; ∆P’ = RI’2 = R P2'2
U = 600 W; H’ =
'
P P P
−∆ = 0,995 = 99,5%
VD4 ðiện ñược tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp ñường dây tải điện pha có điện trở R = 30 Ω Biết ñiện áp hai ñầu cuộn sơ cấp thứ cấp máy hạ áp 2200 V 220 V, cường độ dịng điện chạy cuộn thứ cấp máy hạ áp 100 A Bỏ qua tổn hao lượng máy biến áp Tính điện áp hai cực trạm tăng áp hiệu suất truyền tải ñiện Coi hệ số cơng suất
HD. Ta có: I1 =
2
U I U
(87)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
87
VD5 ðặt vào ñầu cuộn sơ cấp máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) ñiện áp
xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp ñể 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 Tính điện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp ñể hở tăng thêm 3n vòng dây cuộn thứ cấp
HD : Ta có: U U N N 2 =
; với U2 = 100 V Vì:
1 2 N n N N N n
N − = −
=
U
U - 1
n
N = U1
U
(1)
1
n
N =
2
U U
U −
(1’) Tương tự:
1 2 N n N N N n N + = +
=
1
U
U + 1 n
N =
2
U U
(2) Từ (1) (2) suy ra:
1 2 U U = U U
U = 2U32 = 2003 V
Mặt khác:
1
2
2 3
N n N N N n N + = +
=
1
U
U + 1
3n
N =
3
U
U (3) Từ (1’) (3) ta có:
1 U U U −
=
1
U
U U3 = 4U2 – 3U = 200 V
VD6 Từ nơi sản xuất ñến nơi tiêu thụ hai máy biến áp Máy tăng áp A có hệ số biến ñổi KA =
1
20, máy hạ áp B có hệ số biến đổi KB = 15 Dây tải điện hai biến áp có ñiện trở tổng cộng R =
10 Ω Bỏ qua hao phí hai biến áp giả sử đường dây có hệ số cơng suất cosϕ = ðể ñảm bảo nơi tiêu thụ, mạng ñiện 120 V – 36 kW hoạt động bình thường nơi sản xuất điện phải có I1A U1A bao nhiêu? Tính hiệu suất tải điện
HD :
Tại B: U2B = 120 V; I2B =
2
B B P
U = 300 A; U1B = KB.U2B = 1800 V; I1B =
2B B I
K = 20 A
Tại A: I2A = I1B = 20 A; I1A = 2A
A I
K = 400 A; U2A = U1B + I1BR = 2000 V;
U1A = KAU2A = 100 V
Công suất truyền tải: PA = I1AU1A = 40000 W = 40 kW
Hiệu suất tải ñiện: H = B A P
P = 90%
(88)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
88 HD Ta có:
1
N
N = 0,43
2
24
N N
+
= 0,45 N2 = 516; N1 = 1200
Ta lại có: 24
N N
N
+ + ∆
= 0,5 ∆N = 60 (vòng)
III.ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP:
Câu 1: Trong việc truyền tải ñiện ñi xa, ñể giảm công suất tiêu hao ñường dây n lần cần phải
A giảm điện áp xuống n lần B giảm ñiện áp xuống n2 lần C tăng ñiện áp lên n lần D tăng ñiện áp lên n lần
Câu 2: Chọn câu trả lời ñúng Máy biến áp
A thiết bị biến đổi điện áp dịng điện
B có hai cuộn dây đồng có số vòng quấn lõi thép C cuộn dây nối với mạng ñiện xoay chiều gọi cuộn thứ cấp D hoạt ñộng dựa vào tượng cảm ứng ñiện từ
Câu 3: Gọi R ñiện trở dây dẫn, U ñiện áp hai ñầu dây dẫn ðể giảm điện hao phí ñường dây, thực tế người ta thường làm ?
A Giảm ñiện trở dây B Tăng ñiện trở dây C Giảm ñiện áp D Tăng ñiện áp
Câu 4: Trong máy biến thế, số vòng N2 cuộn thứ cấp gấp đơi số vịng N1 cuộn
sơ cấp ðặt vào cuộn sơ cấp ñiện áp xoay chiều u = U0sinωt điện áp hiệu dụng
ñầu cuộn thứ cấp nhận giá trị sau ñây A 2U0 B 2
U0
C U0 D
2 U0
Câu 5: Một máy biến có số vịng dây cuộn sơ cấp nhỏ số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến áp dùng ñể
A tăng I, giảm U B tăng I , tăng U C giảm I, tăng U D giảm I, giảm U
Câu 6: Chọn phát biểu khơng đúng Trong qúa trình tải điện xa, cơng suất hao phí A tỉ lệ với thời gian truyền ñiện
B tỉ lệ với chiều dài ñường dây tải ñiện
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 7: Một máy phát điện xoay chiều có cơng suất 1000kW Dịng điện phát sau tăng điện áp lên đến 110kV truyền xa đường dây có điện trở 20Ω Cơng suất hao phí đường dây
A 6050W B 5500W C 2420W D 1653W
Câu 8: Một máy biến áp lí tưởng có số vịng dây cuộn sơ cấp 1000vòng, cuộn thứ
cấp 100vòng ðiện áp cường ñộ hiệu dụng mạch thứ cấp 24V 10A ðiện áp cường ñộ hiệu dụng mạch sơ cấp
A 2,4V; 1A B 2,4V; 100A C 240V; 1A D 240V; 100A
Câu 9: ðiện trạm phát ñiện ñược truyền ñi hiệu ñiện 2kV công suất 200kW Hiệu số cơng tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày ñêm chênh lệch thêm 480kWh Cơng suất điện hao phí ñường dây tải ñiện
A 20kW B 40kW C 83kW D 100kW
Câu 10: ðể truyền cơng suất điện P = 40kW xa từ nơi có điện áp U1 = 2000V, người ta dùng
dây dẫn ñồng, biết ñiện áp nơi cuối ñường dây U2 = 1800V ðiện trở dây
(89)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
89
Câu 11: ðiện trạm ñiện ñược truyền ñi hiệu ñiện 2kV, hiệu suất
trình truyền tải H1 = 80% Muốn hiệu suất q trình truyền tải tăng đến H2 = 95% ta
phải
A tăng ñiện áp lên ñến 4kV B tăng ñiện áp lên ñến 8kV
C giảm ñiện áp xuống 1kV D giảm điện áp xuống cịn 0,5kV
Câu 12: Ta cần truyền cơng suất điện 1MW ñiện áp hiệu dụng 10kV ñi xa
ñường dây pha Mạch có hệ số cơng suất cosϕ = 0,8 Muốn cho tỉ lệ lượng mát đường dây khơng vượt q 10% điện trở đường dây phải có giá trị
A R ≤ 6,4Ω B R ≤ 3,2Ω C R ≤ 6,4kΩ D R ≤ 3,2kΩ
Câu 13: Một máy phát ñiện người ta muốn truyền tới nơi tiêu thụ cơng suất điện 196KW với hiệu suất truyền tải 98% Biết ñiện trở ñường dây tải 40Ω Cần phải ñưa lên ñường dây tải nơi ñặt máy phát ñiện ñiện áp
A 10kV B 20kV C 40kV D 30kV
Câu 14: Một động 200W- 50V, có hệ số cơng suất 0,8 ñược mắc vào hai ñầu thứ cấp
một máy hạ áp có tỉ số số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp k = Mất mát lượng máy biến áp khơng đáng kể Nếu động hoạt động bình thường cường độ hiệu dụng cuộn dây sơ cấp
A 0,8A B 1A C 1,25A D 2A
Câu 15: Cuộn thứ cấp máy biến có 110 vịng dây Khi đặt vào hai ñầu cuộn dây sơ cấp ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V điện áp ño ñược hai ñầu ñể hở 20V Mọi hao phí máy biến bỏ qua ñược Số vòng dây cuộn sơ cấp
A 1210 vòng B 2200 vòng C 530 vòng D 3200 vòng
Câu 16: Một máy biến áp , cuộn sơ cấp có 500 vịng dây, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây ðiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn sơ cấp 100V Hiệu suất máy biến áp 95% Mạch thứ cấp bóng đèn dây tóc tiêu thụ cơng suất 25W ðiện áp hiệu dụng có hai đầu cuộn thứ cấp
A 100V B 1000V C 10V D 200V
Câu 17: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vịng dây, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây ðiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn sơ cấp 100V Hiệu suất máy biến áp 95% Mạch thứ cấp bóng đèn dây tóc tiêu thụ cơng suất 25W Cường độ dịng điện qua ñèn
A 25A B 2,5A C 1,5A D 3A
Câu 18: Một máy biến áp , cuộn sơ cấp có 500 vịng dây, cuộn thứ cấp có 50 vịng dây ðiện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp 100V Hiệu suất máy biến áp 95% Mạch thứ cấp bóng đèn dây tóc tiêu thụ cơng suất 25W Cường độ dịng ñiện mạch sơ cấp
A 2,63A B 0,236A C 0,623A D 0,263A
Câu 19: Người ta muốn truyền cơng suất 100kW từ tram phát ñiện A với ñiện áp hiệu
dụng 500V dây dẫn có điện trở 2Ω đến nơi tiêu thụ B Hiệu suất truyền tải ñiện
A 80% B 30% C 20% D 50%
Câu 20: Người ta muốn truyền cơng suất 100kW từ tram phát ñiện A với ñiện áp hiệu dụng 500V dây dẫn có điện trở 2Ω đến nơi tiêu thụ B ðiện áp nơi tiệu thụ
A 200V B 300V C 100V D 400V
Câu 21: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp 20 Mắc song song vào hai ñầu cuộn thứ cấp hai bóng đèn sợi đốt có ghi 12V- 6W đèn sáng bình thường Cường độ dịng ñiện hiệu dụng qua cuộn dây sơ cấp ñó
A 1/20 A B 0,6 A C 1/12 A D 20 A
Câu 22: ðiện trạm phát ñiện ñược truyền ñi hiệu ñiện kV cơng suất
(90)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
90 A H = 95 % B H = 85 % C H = 80 % D H = 90 %
Câu 23: Cuộn sơ cấp máy biến áp có 1000 vịng dây, mắc vào hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 = 200V, hiệu ñiện hai ñầu cuộn thứ cấp ñể hở có giá trị hiệu
dụng U2 = 10V Bỏ qua hao phí điện Số vịng dây cuộn thứ cấp có giá trị
A.500 vịng B 25 vòng C.100 vòng D 50 vịng
Câu 24: Một biến áp có hao phí bên xem khơng đáng kể, cuộn nối với nguồn
xoay chiều U1 = 110V hiệu điện đo cuộn U2 = 220V Nếu nối cuộn với
nguồn U1 hiệu điện đo cuộn
A.110 V B 45V C 220 V D 55 V
Câu 25: Một dịng điện xoay chiều pha, cơng suất 500kW truyền đường dây dẫn có ñiện trở tổng cộng 4Ω Hiệu ñiện nguồn ñiện lúc phát U = 5000V Hệ số cơng suất đường dây tải cosϕ = 0,8 Có phần trăm cơng suất bị mát ñường dây tải ñiện toả nhiệt ?
A 10% B 20% C 25% D 12,5%
Câu 26: ðiều sau là sai nhận định máy biến áp : A Ln có biểu thức U1.I1=U2.I2
B Hoạt ñộng dựa tượng cảm ứng điện từ C Khơng hoạt động với hiệu điện khơng đổi D Số vịng cuộn dây khác
Câu 27: Cuộn sơ cấp máy biến áp có N1= 1000 vịng, cuộn thứ cấp có N2=2000 vịng
Hiệu điện hiệu dụng cuộn sơ cấp U1= 110 V cuộn thứ cấp ñể hở U2 =
216 V Tỷ số ñiện trở cảm kháng cuộn sơ cấp
A 0,19 B 0,15 C 0,1 D 1,2
Câu 28: Một máy biến áp có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150 vịng, cuộn thứ cấp có 300 vịng
Hai ñầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có ñiện trở 100Ω, ñộ tự cảm 318mH Hệ số cơng suất mạch sơ cấp Hai đầu cuộn sơ cấp ñược ñặt hiệu ñiện xoay chiều có U1 =
100V, tần số 50Hz Cường độ hiệu dụng mạch sơ cấp
A 2,0A B 2,5A C 1,8A D 1,5A
Câu 29: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số vịng dây cuộn sơ cấp N1 thứ cấp N2
Biết cường độ dịng điện cuộn sơ cấp hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu cuộn sơ cấp I1 = A U1 = 120 V Cường độ dịng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp hiệu
ñiện hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp
A 18 V 360 V B 18 A 40 V C A 40 V D A 360 V
Câu 30: Trong máy tăng áp lý tưởng, giữ nguyên hiệu ñiện sơ cấp tăng số vòng
dây hai cuộn thêm lượng hiệu ñiện cuộn thứ cấp thay ñổi ? A tăng B tăng giảm C.giảm D.khơng đổi
Câu 31: Muốn giảm hao phí đường dây tải điện 100 lần tỷ số số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp máy biến trạm phát
A 10 B 10 000 C 1/100 D 1/10
Câu 32: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 10000 vịng dây, cuộn thứ cấp có 500 vịng dây, mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện U1 = 200V Biết cơng suất dịng điện 200W
(91)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
91
Câu 33: Một máy biến áp có tỉ số vòng N N
1 = , hiệu suất 96% nhận công suất 10(kW)
cuộn sơ cấp hiệu hai ñầu sơ cấp 1(kV), hệ số công suất mạch thứ cấp 0,8, cường độ dịng điện chạy cuộn thứ cấp
A 30(A) B 40(A) C 50(A) D 60(A)
Câu 34: Một trạm phát điện truyền với cơng suất 100(kW), ñiện trở dây dẫn 8(Ω) Hiệu
ñiện hai ñầu trạm 1000(V) Nối hai cực trạm phát điện với biến có
1 , N N k
2 =
= Cho hao phí máy biến khơng đáng kể Hiệu suất tải điện
A 90% B 99,2% C 80% D 92%
Câu 35: Cho máy biến áp có hiệu suất 80% Cuộn sơ cấp có 150 vịng, cuộn thứ cấp có 300
vịng Hai ñầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có ñiện trở hoạt ñộng 100Ω, ñộ tự cảm 1/π( H) Hệ số công suất mạch sơ cấp Hai ñầu cuộn sơ cấp ñược ñặt hiệu ñiện xoay chiều có U1 = 100V, tần số 50Hz Cơng suất mạch sơ cấp
A 150W B 100W C 250W D 200W
Câu 36: Cuộn sơ cấp máy biến áp ñược nối với ñiên áp xoay chiều, cuộn thứ cấp
nối với điện trở tải Dịng điện cuộn sơ cấp thứ cấp thay ñổi mở cho khung sắt từ máy hở
A Dòng sơ cấp tăng, dòng thứ cấp tăng B Dòng sơ cấp giảm, dòng thứ cấp tăng C Dòng sơ cấp giảm, dòng thứ cấp giảm D Dòng sơ cấp tăng, dòng thứ cấp giảm
Câu 37: Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn dịng điện xoay chiều pha từ nơi sản xuất ñến nơi tiêu dùng Hiệu ñiện hiệu dụng nguồn ñiện lúc phát U = 5000V, cơng suất điện 500kW Hệ số cơng suất mạch điện cosφ = 0,8 Có phần trăm cơng suất có ích ?
A 10% B 87,5% C 16,4% D 20%
Câu 38: Người ta truyền tải ñiện từ A ñến B Ở A dùng máy tăng B dùng
máy hạ thế, dây dẫn từ A đến B có điện trở 40 (Ω) Cường độ dịng điện dây 50 (A)
Cơng suất hao phí dây 5% cơng suất tiêu thụ B hiệu ñiện cuộn thứ cấp máy hạ 200 (V) Biết dịng điện hiệu điện ln pha bỏ qua hao phí máy biến Tỉ số máy hạ
A 0,005 B 0,05 C 0,01 D 0,004
Cần truyền tải ñiện từ A ñến B cách 5km, A có điện áp 100kV cơng suất 5000kW, điện trở đường dây tải ñồng R Biết ñộ giảm ñiện đường dây tải khơng vượt q 1%
Câu 39: ðiện trở R đạt giá trị tối ña
A 20Ω B 17Ω C 14Ω D 10Ω
Câu 40: ðiện trở suất ñồng 1,7.10-8(Ω.m), tiết diện nhỏ dây ñồng A 9,8mm2 B 9,5mm2 C 8,5mm2 D 7,5mm2
Câu 41: ðường dây tải điện có ñiện trở 4Ω dẫn ñiện từ A ñến B ðiện áp hiệu dụng A
5000V, công suất 500kW Hệ số cơng suất đường dây tải 0,8 Hiệu suất tải ñiện
A 87,5% B 88% C 79,5% D 77,5%
(92)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
92 điện áp
A 10 lần B 8,515 lần C 10,515lần D đáp án khác Khi tiền khơng cả,
khi sức khoẻ rồi, khi ý trí khơng cịn
ðÁP ÁN 24
1D 2D 3D 4C 5CA 6A 7D 8C 9A 10C
11A 12A 13B 14B 15A 16C 17B 18D 19C 20C 21A 22D 23D 24D 25D 26A 27A 28B 29B 30C 31D 32A 33D 34B 35C 36B 37B 38A 39A 40C 41A
DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
ðỀ THI ðAI HỌC + CAO ðẲNG CÁC NĂM
Câu 1(Cð 2007): ðoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ điện C mắc nối tiếp Kí hiệu uR , uL , uC tương ứng hiệu ñiện tức thời hai
ñầu phần tử R, L C Quan hệ pha hiệu ñiện A uR trễ pha π/2 so với uC B uC trễ pha π so với uL C uL sớm pha π/2 so với uC D UR sớm pha π/2 so với uL
Câu 2(Cð 2007): Dịng điện xoay chiều đoạn mạch có điện trở
A tần số với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch có pha ban đầu ln B tần số pha với hiệu ñiện hai đầu đoạn mạch
C ln lệch pha π/2 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch D có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với ñiện trở mạch
Câu 3(Cð 2007): Một máy biến có số vịng cuộn sơ cấp 5000 thứ cấp 1000 Bỏ qua hao phí máy biến ðặt vào hai ñầu cuộn sơ cấp hiệu ñiện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V hiệu điện hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp ñể hở có giá trị
A 20 V B 40 V C 10 V D 500 V
Câu 4(Cð 2007): ðặt hiệu ñiện u = U0sinωt với ω , U0 khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch
RLC khơng phân nhánh Hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở 80 V, hai ñầu cuộn dây cảm (cảm thuần) 120 V hai ñầu tụ ñiện 60 V Hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
A. 140 V B 220 V C 100 V D 260 V
Câu 5(Cð 2007): ðoạn mạch ñiện xoay chiều AB chứa phần tử: ñiện trở
thuần, cuộn dây tụ ñiện Khi ñặt hiệu ñiện u = U0sin (ωt +π/6) lên hai ñầu A B
dịng điện mạch có biểu thức i = I0sin(ωt - π/3) ðoạn mạch AB chứa
A cuộn dây cảm (cảm thuần) B ñiện trở
C tụ ñiện D cuộn dây có điện trở
Câu 6(Cð 2007): Lần lượt ñặt hiệu ñiện xoay chiều u = 5√2sin(ωt)với ω khơng đổi vào hai đầu phần tử: ñiện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C dịng điện qua phần tử có giá trị hiệu dụng 50 mA ðặt hiệu ñiện vào hai ñầu ñoạn mạch gồm phần tử mắc nối tiếp tổng trở đoạn mạch
(93)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
93
Câu 7(Cð 2007): Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở R, cuộn dây cảm
(cảm thuần) có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, R, L C có giá trị khơng đổi ðặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = U0sinωt, với ω có giá trị thay đổi
cịn U0 khơng đổi Khi ω = ω1 = 200π rad/s ω = ω2 = 50π rad/s dịng điện qua mạch có
giá trị hiệu dụng ðể cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch đạt cực đại tần số ω
A 100 π rad/s B 40 π rad/s C 125 π rad/s D 250 π rad/s
Câu 8(Cð 2007): ðặt hiệu ñiện u = 125√2sin100πt(V) lên hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện
trở R = 30 Ω, cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L = 0,4/π H ampe kế nhiệt mắc nối tiếp Biết ampe kế có điện trở khơng đáng kể Số ampe kế
A 2,0 A B 2,5 A C 3,5 A D 1,8 A
Câu 9(Cð 2007): ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu ñiện xoay chiều u=U0 sinωt Kí hiệu UR , UL , UC tương ứng hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở
thuần R, cuộn dây cảm (cảm thuần) L tụ ñiện C Nếu C L UR = UL/2 = UC dịng
điện qua ñoạn mạch
A trễ pha π/2 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch B trễ pha π/4 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
C sớm pha π/4 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch D sớm pha π/2 so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
Câu 10(ðH – 2007): ðặt vào hai đầu đoạn mạch RLC khơng phân nhánh hiệu ñiện
xoay chiều u = U0sinωt dịng điện mạch i = I0 sin(ωt + π/6) ðoạn mạch điện
ln có
A ZL < ZC B ZL = ZC C ZL = R D ZL > ZC
Câu 11(ðH – 2007): Trong ñoạn mạch điện xoay chiều có tụ điện hiệu điện hai ñầu ñoạn mạch
A sớm pha π/2 so với cường độ dịng điện B sớm pha π/4 so với cường độ dịng điện C trễ pha π/2 so với cường độ dịng điện D trễ pha π/4 so với cường độ dịng điện
Câu 12(ðH – 2007): Một tụ điện có điện dung 10 µF tích điện đến hiệu ñiện xác
ñịnh Sau ñó nối hai tụ ñiện vào hai ñầu cuộn dây cảm có độ tự cảm H Bỏ qua điện trở dây nối, lấy π2 = 10 Sau khoảng thời gian ngắn (kể từ lúc nối) điện tích tụ điện có giá trị nửa giá trị ban ñầu?
A 3/ 400s B 1/600 s C 1/300 s D 1/1200 s
Câu 13(ðH – 2007): ðặt hiệu điện u = U0sinωt (U0 khơng đổi) vào hai đầu đoạn mạch
RLC khơng phân nhánh Biết điện trở mạch khơng đổi Khi có tượng cộng hưởng ñiện ñoạn mạch, phát biểu sau ñây sai?
A Cường ñộ hiệu dụng dịng điện mạch đạt giá trị lớn
B Hiệu ñiện tức thời hai ñầu ñoạn mạch pha với hiệu ñiện tức thời hai ñầu ñiện trở R
C Cảm kháng dung kháng ñoạn mạch
D Hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở R nhỏ hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
Câu 14(ðH – 2007): ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC khơng phân nhánh hiệu điện
thế xoay chiều có tần số 50 Hz Biết ñiện trở R = 25 Ω, cuộn dây cảm (cảm thuần) có L = 1/π H ðể hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch trễ pha π/4 so với cường ñộ dòng ñiện dung kháng tụ ñiện
A 125 Ω B 150 Ω C 75 Ω D 100 Ω
(94)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
94 mạch RLC không phân nhánh Biết độ tự cảm điện dung giữ khơng ñổi ðiều chỉnh trị số ñiện trở R ñể công suất tiêu thụ ñoạn mạch ñạt cực ñại Khi hệ số cơng suất đoạn mạch
A 0,85 B 0,5 C D 1/√2
Câu 16(ðH – 2007): Một máy biến có cuộn sơ cấp 1000 vịng dây mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 220 V Khi hiệu điện hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp ñể hở 484 V Bỏ qua hao phí máy biến Số vòng dây cuộn thứ cấp
A 2500 B 1100 C 2000 D 2200
Câu 17(ðH – 2007): Trong ñoạn mạch ñiện xoay chiều khơng phân nhánh, cường độ dịng điện sớm pha φ (với < φ < 0,5π) so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch ðoạn mạch ñó
A gồm ñiện trở tụ ñiện B có cuộn cảm
C gồm cuộn cảm (cảm thuần) tụ ñiện
D gồm ñiện trở cuộn cảm (cảm thuần)
Câu 18(ðH – 2007): Dịng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I0sin100πt Trong
khoảng thời gian từ ñến 0,01s cường độ dịng điện tức thời có giá trị 0,5I0 vào thời
ñiểm
A 1/300s 2/300 s B.1/400 s 2/400 s C 1/500 s 3/500 S D 1/600 s 5/600 s
Câu 19(ðH – 2007): ðặt hiệu ñiện u = 100√2sin 100πt(V) vào hai ñầu ñoạn mạch RLC
khơng phân nhánh với C, R có độ lớn khơng ñổi L = 1/π H Khi ñó hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu phần tử R, L C có độ lớn Cơng suất tiêu thụ ñoạn mạch
A 100 W B 200 W C 250 W D 350 W
Câu 20(Cð 2008): Một ñoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C, điện trở R, cuộn dây có điện trở r hệ số tự cảm L mắc nối tiếp Khi ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu ñiện u = U√2sinωt (V) dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng I Biết cảm kháng dung kháng mạch khác Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A U2/(R + r) B (r + R ) I2 C I2R D UI
Câu 21(Cð 2008): Khi ñặt hiệu ñiện u = U0 sinωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC khơng
phân nhánh hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở, hai ñầu cuộn dây hai tụ ñiện 30 V, 120 V 80 V Giá trị U0
A 50 V B 30 V C 50√ V D 30 √2 V
Câu 22(Cð- 2008): Một ñoạn mạch RLC khơng phân nhánh gồm điện trở 100 Ω , cuộn dây cảm có hệ số tự cảm L=1/(10π) tụ điện có điện dung C thay đổi ñược ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện hiệu ñiện u = 200 √2sin100π t (V) Thay ñổi ñiện dung C tụ ñiện cho ñến hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây ñạt giá trị cực ñại Giá trị cực ñại ñó
A 200 V B 100√2 V C 50√2 V D 50 V
Câu 23(Cð- 2008): Dịng điện có dạng i = sin100πt (A) chạy qua cuộn dây có điện trở 10 Ω hệ số tự cảm L Công suất tiêu thụ cuộn dây
A 10 W B 9 W C 7 W D 5 W
Câu24(Cð- 2008): ðặt hiệu ñiện xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi vào hai ñầu
ñoạn mạch RLC không phân nhánh Hiệu ñiện hai đầu
A đoạn mạch ln pha với dịng điện mạch
B cuộn dây ln ngược pha với hiệu điện hai đầu tụ điện
(95)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
95
D tụ điện ln pha với dịng điện mạch
Câu 25(Cð- 2008): Khi ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với ñiện trở hiệu điện xoay chiều cảm kháng cuộn dây bằng√3 lần giá trị ñiện trở Pha dịng điện đoạn mạch so với pha hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
A chậm góc π/3 B nhanh góc π/3 C nhanh góc π/6
D chậm góc π/6
Câu 26(Cð- 2008): Một ñoạn mạch gồm cuộn dây cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với
ñiện trở Nếu ñặt hiệu ñiện u = 15√2sin100πt (V) vào hai ñầu ñoạn mạch hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây V Khi đó, hiệu điện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở
A 5√2 V B 5 √3 V C 10 √2 V D 10√3 V
Câu 27(Cð- 2008): Một máy biến dùng làm máy giảm (hạ thế) gồm cuộn dây 100
vòng cuộn dây 500 vòng Bỏ qua hao phí máy biến Khi nối hai ñầu cuộn sơ cấp với hiệu ñiện thếu = 100√2sin100π t (V) hiệu điện hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp
A 10 V B 20 V C 50 V D 500 V
Câu 28(Cð- 2008):ðặt hiệu điện xoay chiều có tần số thay ñổi ñược vào hai ñầu ñoạn mạch RLC khơng phân nhánh Khi tần số dịng điện mạch lớn giá trị1/(2π√(LC))
A hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
B hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu cuộn dây nhỏ hiệu ñiện hiệu dụng hai
bản tụ điện
C dịng điện chạy đoạn mạch chậm pha so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
D hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñiện trở lớn hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñoạn
Câu 29(ðH – 2008): Cho ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ ñiện ðộ lệch pha hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây so với cường độ dịng điện mạch
3
π
Hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện lần hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu cuộn dây ðộ lệch pha hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch
A B
2
π
C
3
π
− D
3
π
Câu 30(ðH – 2008): Cho ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở R, mắc nối tiếp với tụ ñiện Biết hiệu ñiện hai ñầu cuộn dây lệch pha
2
π
so với hiệu ñiện hai ñầu ñoạn mạch Mối liên hệ ñiện trở R với cảm kháng ZL cuộn dây
dung kháng ZC tụ ñiện
A R2 = ZC(ZL – ZC) B R2 = ZC(ZC – ZL) C R2 = ZL(ZC – ZL) D R2 = ZL(ZL – ZC)
Câu 31(ðH – 2008): Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vịng, diện tích vịng 600 cm2, quay ñều quanh trục ñối xứng khung với vận tốc góc 120 vịng/phút từ trường có cảm ứng từ 0,2T Trục quay vng góc với ñường cảm ứng từ Chọn gốc thời gian lúc vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ Biểu thức suất ñiện ñộng cảm ứng khung
A e 48 sin(40 t ) (V)
π
(96)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
96 C e 48 sin(4 t= π π + π) (V) D e 4,8 sin(40 t ) (V)
2
π
= π π −
Câu 32(ðH – 2008): Nếu đoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh, cường ñộ dòng ñiện trễ pha so với hiệu ñiện hai đầu đoạn mạch, đoạn mạch gồm
A tụ ñiện biến trở B cuộn dây cảm tụ ñiện với cảm kháng nhỏ dung kháng
C ñiện trở tụ ñiện D ñiện trở cuộn cảm
Câu 33 (ðH – 2008): Phát biểu sau nói dịng điện xoay chiều ba pha ? A Khi cường độ dịng điện pha khơng cường độ dịng điện hai pha cịn lại khác khơng
B Chỉ có dịng điện xoay chiều ba pha tạo từ trường quay
C Dịng điện xoay chiều ba pha hệ thơng gồm ba dịng điện xoay chiều pha, lệch pha góc
3
π
D Khi cường độ dịng điện pha cực đại cường độ dịng điện hai pha cịn lại cực tiểu
Câu 34(ðH – 2008): ðặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC khơng phân nhánh hiệu ñiện
thế u 220 cos t
π
= ω −
(V) cường độ dịng điện qua đoạn mạch có biểu thức
i 2 cos t
π
= ω −
(A) Công suất tiêu thụ ñoạn mạch
A 440W B 220 2W C 440 2W D 220W
Câu 35(ðH – 2008): ðoạn mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi dịng ñiện có tần số góc
LC chạy qua
đoạn mạch hệ số cơng suất đoạn mạch
A phụ thuộc ñiện trở ñoạn mạch B C phụ thuộc tổng trở ñoạn mạch D
Câu 36(ðH – 2008): Cho ñoạn mạch gồm ñiện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C Khi dịng điện xoay chiều có tần số góc ω chạy qua tổng trở đoạn mạch
A R2 2.
C
+ ω
B
2
2
R
C
− ω
C ( )
2
R + ωC D R2− ω( )C 2
Câu 37(ðH – 2008): ðoạn mạch ñiện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây cảm có ñộ tự cảm L tụ ñiện có ñiện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu ñiện hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch U, cảm kháng ZL, dung kháng ZC (với ZC ≠ ZL) tần số dòng ñiện mạch không ñổi
Thay ñổi R ñến giá trị R0 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pm,
A R0 = ZL + ZC B
2 m
0 U
P
R
= C 2L
m C Z
P
Z
= D R0 = ZL−ZC Câu 38(CðNĂM 2009): ðặt ñiện áp u 100cos( t )
6
π
= ω + (V) vào hai ñầu ñoạn mạch có ñiện trở
thuần, cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp dịng điện qua mạch i 2cos( t )
π
= ω + (A) Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch
A 100 3W B 50 W C 50 W D 100 W
Câu 39(CðNĂM 2009): Trong ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở thuần, cuộn cảm
và tụ ñiện mắc nối tiếp
(97)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
97 B ñiện áp hai ñầu cuộn cảm pha với ñiện áp hai ñầu tụ ñiện
C ñiện áp hai ñầu tụ ñiện trễ pha so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch D ñiện áp hai ñầu cuộn cảm trễ pha so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
Câu 40(CðNĂM 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cos2πft, có U0 khơng đổi f thay đổi
được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Khi f = f0 ñoạn mạch có cộng
hưởng ñiện Giá trị f0
A
LC B
2 LC
π C
LC D
1 2π LC
Câu 41(CðNĂM 2009): ðặt ñiện áp u 100 cos t= ω (V), có ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm ñiện trở 200 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 25
36πH tụ điện có điện dung
4 10−
π F mắc nối tiếp Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 50 W Giá trị ω
A 150 π rad/s B 50π rad/s C 100π rad/s D 120π rad/s
Câu 42(CðNĂM 2009): ðặt ñiện áp u U cos( t0 )
π
= ω + vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện
cường độ dịng điện mạch i = I0cos(ωt + ϕi) Giá trị ϕi
A
2
π
− B
4
π
− C
2
π D 3
4
π
Câu 43(CðNĂM 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu ñoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp cường ñộ dòng ñiện qua ñoạn mạch i1 = I cos(100 t0 )
4
π
π + (A)
Nếu ngắt bỏ tụ điện C cường ñộ dòng ñiện qua ñoạn mạch i2 I cos(100 t0 12)
π
= π − (A) ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch
A u 60 cos(100 t ) 12
π
= π − (V) B u 60 cos(100 t )
π
= π − (V)
C u 60 cos(100 t ) 12
π
= π + (V) D u 60 cos(100 t )
6
π
= π + (V)
Câu 44(CðNĂM 2009): Khi động khơng đồng ba pha hoạt ñộng ổn ñịnh, từ trường quay ñộng có tần số
A tần số dịng điện chạy cuộn dây stato B lớn tần số dịng điện chạy cuộn dây stato
C lớn hay nhỏ tần số dịng điện chạy cuộn dây stato, tùy vào tải
D nhỏ tần số dịng điện chạy cuộn dây stato
Câu 45(CðNĂM 2009): Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vịng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V ðiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động khơng tải
A B 105 V C 630 V D 70 V
Câu 46(CðNĂM 2009): Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rơto gồm 10 cặp cực (10 cực nam 10 cực bắc) Rơto quay với tốc độ 300 vịng/phút Suất điện ñộng máy sinh có tần số
A 3000 Hz B 50 Hz C Hz D 30 Hz
Câu 47(CðNĂM 2009): Trong ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, so với ñiện áp hai ñầu đoạn mạch cường độ dịng điện mạch A trễ pha
2
π
B sớm pha
4
π
C sớm pha
2
π
D trễ pha
4
π
(98)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
98
Câu 48(CðNĂM 2009): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện
tích vịng 54 cm2 Khung dây quay ñều quanh trục ñối xứng (thuộc mặt phẳng khung), từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay có độ lớn 0,2 T Từ thơng cực đại qua khung dây
A 0,27 Wb B 1,08 Wb C 0,81 Wb D 0,54 Wb
Câu 49(CðNĂM 2009): ðiện áp hai ñầu ñoạn mạch u = 150cos100πt (V) Cứ giây có lần điện áp không?
A 100 lần B 50 lần C 200 lần D lần
Câu 50(ðH – 2009): ðặt ñiện áp u = Uocosωt vào hai ñầu ñoạn mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở
thuần R, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm L thay ñổi ñược Biết dung kháng tụ ñiện R ðiều chỉnh L ñể ñiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn cảm ñạt cực ñại, ñó:
A ñiện áp hai ñầu tụ ñiện lệch pha π/6 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
B ñiện áp hai ñầu cuộn cảm lệch pha π/6 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
C trong mạch có cộng hưởng điện
D điện áp hai ñầu ñiện trở lệch pha π/6 so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
Câu 51(ðH – 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều u = U0cosωt có U0 khơng đổi ω thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω cường độ dịng điện hiệu dụng mạch ω = ω1 bằng cường ñộ dịng điện hiệu dụng mạch ω = ω2 Hệ thức ñúng
A. ω
1 ω2= B ω1 + ω2= C ω1 ω2= D ω1 + ω2=
Câu 52(ðH – 2009): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng ñổi vào hai ñầu ñoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ ñiện Dung kháng tụ ñiện 100 Ω Khi ñiều chỉnh R hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ ñoạn mạch Biết ñiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện R = R
1 hai lần ñiện áp hiệu dụng hai ñầu tụ ñiện R = R2
Các giá trị R
1 R2 là:
A R1 = 50 Ω, R2 = 100 Ω B R1 = 40 Ω, R2 = 250 Ω C R
1 = 50 Ω, R2 = 200 Ω D R1 = 25 Ω, R2 = 100
Câu 53(ðH – 2009): Một ñoạn mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở thuần, cuộn cảm tụ
ñiện mắc nối tiếp Biết cảm kháng gấp đơi dung kháng Dùng vơn kế xoay chiều (điện trở lớn) đo ñiện áp hai ñầu tụ ñiện ñiện áp hai đầu điện trở số vơn kế ðộ lệch pha ñiện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dịng ñiện ñoạn mạch
A
4
π. B
6
π C
3
π D
3
π − Câu 54(ðH – 2009): Máy biến áp thiết bị
A biến ñổi tần số dịng điện xoay chiều B có khả biến ñổi ñiện áp dòng ñiện xoay chiều
C làm tăng cơng suất dịng điện xoay chiều D biến đổi dịng điện xoay chiều thành dịng điện chiều
Câu 55(ðH – 2009): ðặt ñiện áp 0cos 100 u=U πt−π
(V) vào hai đầu tụ điện có điện dung
4 2.10
π
−
(99)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
99 A cos 100
6
i= πt+π
(A) B i 5cos 100 t
π π
= +
(A)
C 5cos 100 i= πt−π
(A) D i cos 100 t
π π
= −
(A)
Câu 56(ðH – 2009): Từ thông qua vòng dây dẫn 2.10 2cos 100 ( ) t π Wb π
π
−
Φ = +
Biểu
thức suất ñiện ñộng cảm ứng xuất vòng dây A 2sin 100 ( )
4 e= − πt+π V
B e 2sin 100 t ( )V
π π
= +
C e= −2sin100 ( )πt V D e=2 sin100 ( )π πt V
Câu 57(ðH – 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều 0cos 100 ( ) u=U πt+π V
vào hai ñầu cuộn cảm
thuần có độ tự cảm
2 L
π
= (H) Ở thời ñiểm ñiện áp hai đầu cuộn cảm 100 2V cường ñộ dòng ñiện qua cuộn cảm 2A Biểu thức cường độ dịng điện qua cuộn cảm
A cos 100 ( )
6
i= πt−π A
B i cos 100 t ( )A
π π
= +
C 2 cos 100 ( )
i= πt+π A
D i 2 cos 100 t ( )A
π π
= −
Câu58(ðH – 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai ñầu ñoạn mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở 30 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm 0,4/ π (H) tụ điện có điện dung thay đổi ðiều chỉnh ñiện dung tụ ñiện ñiện áp hiệu dụng hai ñầu cuộn cảm ñạt giá trị cực ñại
A. 250 V B 100 V C 160 V D 150 V
Câu 59(ðH – 2009): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai ñầu ñoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, ñiện trở R tụ ñiện có ñiện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC_lần lượt ñiện áp hiệu dụng hai ñầu phần
tử Biết ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch AB lệch pha
2
π so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
NB (ñoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức ñây ñúng? A 2 2
R C L
U =U +U +U B 2 2
C R L
U =U +U +U C 2 2
L R C
U =U +U +U D 2 2
R C L
U =U +U +U
Câu 60(ðH – 2009): ðặt ñiện áp xoay chiều vào hai ñầu ñoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp
Biết R = 10 Ω, cuộn cảm có L=1/(10π) (H), tụ điện có C = (F) điện áp hai ñầu cuộn cảm uL= 20 cos(100πt + π/2) (V) Biểu thức ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
là
A. u = 40cos(100πt + π/4) (V) B u = 40 cos(100πt – π/4) (V) C. u = 40 cos(100πt + π/4) (V) D u = 40cos(100πt – π/4) (V)
Câu 61(ðH – 2009): Khi đặt hiệu điện khơng đổi 30 V vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm (H) dịng điện đoạn mạch dịng điện chiều có cường độ A Nếu ñặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp u=150 cos120πt (V) biểu thức cường độ dịng điện đoạn mạch
(100)DỊNG ðIỆN XOAY CHIỀU
100
C i=5cos(120πt + ) (A) D i=5cos(120πt- ) (A)
Câu 62(ðH - 2010): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm ñiện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có ñiện dung C thay ñổi ñược ðiều chỉnh ñiện dung C ñến giá trị 10
4π F
−
10
2π F
−
cơng suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Giá trị L
A
2π H B
2 H
π C
1
3π H D
3 H
π
Câu 63(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 tụ điện với điện dung C ðặt
1 LC
ω = ðể ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch AN khơng phụ thuộc R tần số góc ω
A . 2
ω B
1
ω C .
2
ω D 2ω
1
Câu 64(ðH - 2010): Tại thời ñiểm t, ñiện áp 200 cos(100 )
u= πt−π (trong u tính V, t
tính s) có giá trị 100 2V giảm Sau thời điểm
300s, điện áp có giá trị
A −100V B 100 V C −100 V D 200 V
Câu 65(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 đoạn mạch A Khi rơto máy quay với tốc độ 3n vịng/phút cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch 3A Nếu rơto máy quay với tốc độ 2n vịng/phút cảm kháng ñoạn mạch AB
A 2R B R
C R D
3 R
Câu 66(ðH - 2010): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số khơng đổi vào
hai ñầu A B ñoạn mạch mắc nối thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có ñiện dung C thay ñổi Gọi N ñiểm nối cuộn cảm tụ ñiện 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 đổi khác khơng thay đổi giá trị R biến trở Với C =
C ñiện
áp hiệu dụng A N
A 200 V B 100 2V C 100 V D 200 V
Câu 67(ðH - 2010): ðặt ñiện áp u = U0cosωt vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở R,
cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có ñiện dung C mắc nối tiếp Gọi i cường ñộ dòng ñiện tức thời ñoạn mạch; u1, u2 u3 ñiện áp tức thời hai ñầu ñiện trở,
hai ñầu cuộn cảm hai ñầu tụ ñiện Hệ thức ñúng A
2 ( )2
u i
R L
C
ω ω
=
+ −
B i=u3ωC C u i
R
= D i u2
L
ω
=
Câu 68ðH - 2010): ðặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng tần số khơng đổi vào hai đầu
(101)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
101 R1 UC1, UR1 cosϕ1; 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
1
cos ,cos
5
ϕ = ϕ = D
1
cos ,cos
2 2
ϕ = ϕ =
Câu 69(ðH - 2010): Một ñoạn mạch AB gồm hai ñoạn mạch AM MB mắc nối tiếp ðoạn mạch AM có điện trở 50Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm
πH, đoạn mạch
MB có tụ ñiện với ñiện 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 C
1
A 4.10 F
−
π B
5 8.10
F
−
π C
5 2.10
F
−
π D
5 10
F
− π
Câu 70(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 i U0 cos( t )
L
π
= ω +
ω B
0 U
i cos( t )
2 L
π
= ω +
ω C
0 U
i cos( t )
L
π
= ω −
ω D
0 U
i cos( t )
2 L
π
= ω −
ω
Câu 71(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp xoay chiều u=U0cosωt vào hai ñầu ñoạn mạch có
ñiện trở Gọi U ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch; i, I0 I giá trị
tức thời, giá trị cực ñại giá trị hiệu dụng cường độ dịng điện đoạn mạch Hệ thức sau ñây sai?
A
0
0
U I
U −I = B 0 0
U I
U + I = C
u i
U − =I D
2
2
0
1
u i
U +I =
Câu 72(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u=U0cosωt có ω thay ñổi ñược vào hai ñầu ñoạn mạch
gồm cuộn cảm có ñộ tự cảm L, ñiện trở R tụ ñiện có điện dung C mắc nối tiếp Khi ω <
LC
A điện áp hiệu dung hai ñầu ñiện trở R ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
B ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở R nhỏ ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch
C cường ñộ dòng ñiện ñoạn mạch trễ pha so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch D cường ñộ dòng ñiện ñoạn mạch pha với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
Câu 73(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm có ñộ tự cảm
L Tại thời ñiểm ñiện áp hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại cường độ dịng điện qua cuộn cảm
A U
L
ω B
0
U L
ω C
0 U
L
ω D
Câu 74(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u=220 cos100πt (V) vào hai ñầu ñoạn mạch AB
gồm hai ñoạn mạch AM MB mắc nối tiếp ðoạn AM gồm ñiện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm L, đoạn MB có tụ ñiện C Biết ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch AM ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng lệch pha
3
(102)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
102 ðiện áp hiệu dụng hai ñầu ñoạn mạch AM
A 220 2V B 220
3 V C 220 V D 110 V
Câu 75(CAO ðẲNG 2010): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích vịng 220 cm2 Khung quay với tốc độ 50 vịng/giây quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường ñều có véc tơ cảm ứng từ B
ur
vng góc với trục quay có độ lớn
5π T Suất ñiện ñộng cực ñại khung dây A 110 V B 220 2V C 110 V D 220 V
Câu 76(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u = 200cos100πt (V) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm
π H ðiều chỉnh biến trở để cơng suất tỏa nhiệt biến trở ñạt cực ñại, cường độ dịng điện hiệu dụng đoạn mạch
A A B A C 2A D
2 A
Câu77(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp xoay chiều vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở 40 Ω tụ ñiện mắc nối tiếp Biết ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch lệch pha
3
π so với cường ñộ
dịng điện đoạn mạch Dung kháng tụ ñiện
A 40 3Ω B 40
3 Ω C 40Ω D 20 3Ω
Câu 78(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u U cos(wt0 ) (V)
π
= + vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở R cuộn cảm có độ tự cảm L mắc nối tiếp cường ñộ dòng ñiện qua ñoạn mạch
5 i I sin(wt ) (A)
12
π
= + Tỉ số ñiện trở R cảm kháng cuộn cảm A
2 B C
3
2 D
Câu 79(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u U cos wt= 0 vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ñiện trở
thuần R tụ ñiện C mắc nối tiếp Biết ñiện áp hai ñầu ñiện trở điện áp hai tụ điện có giá trị hiệu dụng Phát biểu sau ñây sai ?
A Cường độ dịng điện qua mạch trễ pha
4
π so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
B ðiện áp hai ñầu ñiện trở sớm pha
4
π so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
C Cường ñộ dòng ñiện qua mạch sớm pha
4
π so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch
D ðiện áp hai ñầu ñiện trở trễ pha
4
π so với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch Câu 80(CAO ðẲNG 2010): ðặt ñiện áp u = U cos tω (V) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm cuộn
cảm mắc nối tiếp với biến trở R Ứng với hai giá trị R1 = 20 Ω R2 = 80 Ω biến
trở cơng suất tiêu thụ đoạn mạch ñều 400 W Giá trị U A 400 V B 200 V C 100 V D 100 V
ðÁP ÁN: DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
(103)DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
103