Chọn đáp án D Câu 37: Cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm đoạn dây không thuần cảm L,r nối với tụ C Cuộn dây là một ống dây được quấn đều với chiều dài ống có thể thay đổi được.Đặt[r]
(1)BÀI TẬP VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU _ P Câu 36: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = U √ cost tần số góc biến đổi Khi = 1 = 40 rad/s và = 2 = 360 rad/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị Để cường độ dòng điện mạch đạt giá trị lớn thì tần số góc A 100(rad/s) B 110(rad/s) C 200(rad/s) D 120(rad/s) Giải: I1 = I1 > Z1 = Z1 > (ZL1 – ZC1)2 = (ZL2 – ZC2)2 Do 1 2 nên (ZL1 – ZC1) = - (ZL2 – ZC2) > ZL1 + ZL2 = ZC1 + ZC2 1 1 (1 + 2)L = ( + ) > LC = (*) ω1 ω2 ω1 ω2 C Khi I = Imax; mạch có cộng hưởng LC = (**) ω2 Từ (*) và (**) ta có = √ ω1 ω2 = 120(rad/s) Chọn đáp án D Câu 37: Cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm đoạn dây không cảm (L,r) nối với tụ C Cuộn dây là ống dây quấn với chiều dài ống có thể thay đổi được.Đặt vào đầu mạch HDT xoay chiều.Khi chiều dài ống dây là L thì HDT hai đầu cuộn dây lệch pha /3 so với dòng điện HDT hiệu dụng đầu tụ HDT hiệu dụng đầu cuộn dây và cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là I Khi tăng chiều dài ống dây lên lần thì dòng điện hiệu dụng mạch là: A 0,685I B I C 2I/ √ D I/ √ Các thầy cho e hỏi Khi tăng chiều dài ống dây lên lần thì L tăng lần R có tăng ko Giải: Khi tăng chiều dài ống dây lên lần (L tăng lần); thì số vòng dây đơn vị chiều dài n giảm lần, độ tự cảm ống dây L giảm lần nên cảm khán ZL giảm hai lần còn điện trở R ống dây không đổi ZL π Ta có : tand = = tan = √ -> ZL = R √ > Zd = 2R R Ud = UC -> ZC = Zd = 2R > Z = 2R √ 2− √ U Do đó I = (*) R √ 2− √3 ZL R √3 Sau tăng chiều dài ống dây Z’L = = 2 R √3 − R ¿2 Z ' L − ZC ¿2 ¿ ¿ 2U R +¿ I’= = = (**) R2 +¿ R √ 23 −8 √ √¿ √¿ U U ¿ ¿ I' √ 2− √ = = 0,6847 > I’ = 0,685I Chọn đáp án A I √23 − √3 Câu 38 : đoạn mạch RLC f1 =66 Hz f2 =88 Hz thì hiệu điện đầu cuộn cảm không đổi , f = ? thì ULmax A 45,21 B 23,12 C 74,76 D 65,78 ωL − ¿ ωC ¿ Giải: UL = IZL = R +¿ √¿ UωL ¿ (2) 2 ¿ ω2 L− ¿ ω1 C ω2 C ¿ ¿ 2 UL1 = UL2 -> = R +¿ R +¿ √¿ √¿ ω1 ω2 ¿ ¿ 1 L + = 42C2(2 - R2 ) (*) C ω21 ω22 ωL − ¿ ωC ωL − ¿ ¿ ωC ¿ ¿ ω2 UL = ULmax = có giá trị max R2 +¿ R2 +¿ √¿ ¿ UωL √¿ UL ¿ ¿ ωL − ¿ ωC L hay y = = ymin > = 42C2(2 - R2 ) (**) ¿ C ω R2 +¿ ¿ 1 1 2 Từ (*) và (**) ta có = hay = + 2 + 2 ω1 ω2 f1 f 22 ω f f f √2 f= = 74,67 (Hz) Chọn đáp án C √ f 21 +f 22 Câu 39: Cho mạch điện hình vẽ Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng không đổi tần số thay đổi Khi tần số f = f1 thì hệ số công suất trên đoạn AN là k1 = 0,6, Hệ số công suất trên toàn mạch là k = 0,8 Khi f = f2 = 100Hz thì công suất trên toàn mạch cực đại Tìm f1 ? A 80Hz B 50Hz C 60Hz D 70Hz ω1 L− Giải: cos1 = 0,6 > tan1 = ZL R+ r tan1 = = -> ZL = cos = 0,8 > tan = ± ZL − ZC R+ r M √ =± B N (R +r) (**) 2 ZL ZL ω1 f1 2 = ω1 LC và ω2 LC = > = = -> f1 = f2 ZC ZC ω2 f2 ZL 16 * Khi ZL – ZC = (R +r) > ZC = (R +r) -> = 12 ZC 4f2 > f1 = = 151,2 Hz Bài toán vô nghiệm √7 ZL 25 16 ** Khi ZL – ZC = (R +r) > ZC = (R +r) > = 12 25 ZC ZL f1 = f = f2 = 80Hz Chọn đáp án A ZC tan = 4 (R + r) (*) A C L; r R > ZL – ZC = ± √ ZL ZC (3) Câu 40: Đặt điện áp u U 2cost (U, ω không đổi) vào đoạn mạch AB nối tiếp Giữa hai điểm AM là biến trở R, MN là cuộn dây có r và NB là tụ điện C Khi R = 75 thì đồng thời có biến trở R tiêu thụ công suất cực đại và thêm tụ điện C’ nào vào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C thấy UNB giảm Biết các giá trị r, ZL, ZC, Z (tổng trở) nguyên Giá trị r và ZC là: A 21 ; 120 B 128 ; 120 C 128 ; 200 D 21 ; 200 Z L − ZC¿ Z L − Z C ¿2 ¿ 2 R+r ¿ +¿ r +¿ Giải: PR = I2R = = ¿ R+¿ U2 R U2 ¿ ¿ PR = PRmax R2 = r2 + (ZL – ZC)2 (1) Mặt khác lúc R = 75 thì PR = PRmax đồng thời UC = UCmax (R r) R+r ¿2 + Z2L ¿ ZL Do đó ta có: ZC = = + ZL (2) ¿ ¿ Theo bài các giá trị r, ZL ZC và Z có giá trị nguyên Để ZC nguyên thì (R+r)2 = nZL (3) (với n nguyên dương) Khi đó ZC = n + ZL > ZC – ZL = n (4) Thay (4) vào (1) r2 + n2 = R2 = 752 (5) Theo các đáp án bài r có thể 21 128 Nhưng theo (5): r < 75 Do r có thể r = 21 Từ (5) -> n = 72 Thay R, r, n vào (3) -> ZL = 128 Thay vào (4) > ZC = 200 Chọn đáp án D: r = 21 ; ZC = 200 (4)