Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 99 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
99
Dung lượng
3,1 MB
Nội dung
MỤC LỤC CHƯƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẲT LÍ THUYẾT .1 TỔNG HỢP LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 21 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐẠI CƯƠNG VỀ DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 49 VÍ DỤ MINH HỌA 49 BÀI TẬP TỰ LUYỆN (CÓ LỜI GIẢI) .62 LỜI GIẢI CHI TIẾT BÀI TẬP TỰ LUYỆN (CÓ LỜI GIẢI) 68 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 83 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 87 (Chưa sửa trang mục lục Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN .40 Thời gian gian thiết bị hoạt động 40 VÍ DỤ MINH HỌA 40 Thời điểm để dòng điện áp nhận giá trị định 40 VÍ DỤ MINH HỌA 40 Các giá trị tức thời thời: .43 VÍ DỤ MINH HỌA 43 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .45 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .47 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỆN LƯỢNG GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG .47 Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn .47 VÍ DỤ MINH HỌA 47 Thể tích khí điện phân dung dịch axit H2SO4 49 VÍ DỤ MINH HỌA 49 Giá trị hiệu dụng Giá trị trung bình 50 VÍ DỤ MINH HỌA 50 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .51 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .53 Chủ đề 11 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ R HOẶC CHỈ C HOẶC CHỈ L 53 A TĨM TẮT LÍ THUYẾT 53 Mạch xoay chiều có điện trở: 53 Mạch xoay chiều có tụ điện 53 a Thí nghiệm: 53 b Giá trị tức thời cường độ dòng điện điện áp 53 Mạch xoay chiều có cuộn cảm 53 a) Thí nghiệm 53 b) Giá trị tức thời cường độ dòng điện hiệu điện .54 B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 54 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ GIÁ TRỊ TỨC THỜI 54 Định luật Ôm 54 VÍ DỤ MINH HỌA 54 Quan hệ giá trị tức thời 56 VÍ DỤ MINH HỌA 56 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .58 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .60 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN 60 VÍ DỤ MINH HỌA 60 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .65 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .67 Chủ đề 12 MẠCH R, L, C NỐI TIẾP 67 A TĨM TẮT LÍ THUYẾT 67 I MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP CỘNG HƯỞNG ĐIỆN .67 Phương pháp giản đồ Fre−nen 67 a Định luật điện áp tức thời 67 b Phương pháp giản đồ Fre−nen 67 Mạch có R, L, C mắc nối tiếp 67 a Định luật Ơm cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Tổng trở 67 b Độ lệch pha điện áp dòng điện: .67 c Cộng hưởng điện 67 II CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU HỆ SỐ CƠNG SUẤT .68 Công suất mạch điện xoay chiều 68 a Biểu thức công suất 68 b Điện tiêu thụ mạch điện W = P.t (2) 68 Hệ số công suất .68 a Biểu thức hệ số công suất 68 a Tầm quan trọng hệ số công suất 68 c Tính hệ số cơng suất mạch điện R, L, C nối tiếp 68 B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 68 Dạng BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN TƠNG TRỞ, ĐỘ LỆCH PHA, GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG, BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP .68 Tổng trở, độ lệch pha, giá trị hiệu dụng .68 VÍ DỤ MINH HỌA 69 Biểu thức dòng điện điện áp 76 VÍ DỤ MINH HỌA 76 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .80 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .85 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU DIỄN SỐ PHỨC 86 Ứng dụng viết biểu thức .86 VÍ DỤ MINH HỌA 86 Ứng dụng để tìm hộp kín cho biết biểu thức dòng điện áp .90 VÍ DỤ MINH HỌA 90 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .95 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .98 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỘNG HƯỞNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN LỆCH PHA 99 Điều kiện cộng hưởng: 99 VÍ DỤ MINH HỌA 99 VÍ DỤ MINH HỌA 102 Điều kiện lệch pha .103 VÍ DỤ MINH HỌA 103 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .106 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .109 Dạng BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN CƠNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT .110 Mạch RLC nối với nguồn xoay chiều .110 VÍ DỤ MINH HỌA 110 Mạch RL mắc vào nguồn chiều mắc vào nguồn xoay chiều 116 VÍ DỤ MINH HỌA 116 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .119 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .124 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIẢN ĐỒ VÉC TƠ 125 Các quy tắc cộng véc tơ 125 Cơ sở vật lí phương pháp giản đồ véc tơ 125 Vẽ giản đồ véc tơ cách vận dụng quy tắc hình bình hành − Phương pháp véc tơ buộc (véc tơ chung gốc) 125 VÍ DỤ MINH HỌA 127 4.Vẽ giản đồ véc tơ cách vận dụng quy tắc tam giác − phương pháp véc tơ trượt (véc tơ nối đuôi) 132 a Mạch nối tiếp RLC không phần tử 132 VÍ DỤ MINH HỌA 133 b Mạch nối tiếp RLC từ phần tử trở lên 139 VÍ DỤ MINH HỌA 139 Lựa chọn phương pháp đại số hay phương pháp giản đồ véc tơ 144 VÍ DỤ MINH HỌA 145 Dùng giản đồ véc tơ để viết biểu thức dòng điện áp .148 VÍ DỤ MINH HỌA 148 Phương pháp giản đồ véctơ kép 152 VÍ DỤ MINH HỌA 152 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .157 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .163 DẠNG BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THAY ĐỔI CẤU TRÚC MẠCH, HỘP KÍN, GIÁ TRỊ TỨC THỜI 163 Khi R giữ nguyên, phần tử khác thay đổi 163 VÍ DỤ MINH HỌA 163 Lần lượt mắc song song ămpe−kế vôn−kế vào đoạn mạch 168 VÍ DỤ MINH HỌA 168 Hộp kín 170 VÍ DỤ MINH HỌA 170 Giá trị tức thời .176 a Tính giá trị tức thời dựa vào biểu thức 176 b Giá trị tức thời liên quan đến xu hướng tăng giảm 177 c Cộng giá trị tức thời (tổng hợp dao động điều hòa) 177 d Dựa vào dấu hiệu vng pha để tính đại lượng .179 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .184 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỰC TRỊ .192 Điện trở R thay đổi 193 A R thay đổi liên quan đến cực trị P 193 b R thay đổi liên quan đến cực trị I, UR, UL, UC,URL,URC, ULC .205 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .208 Điện trở R thay đồi 208 Các đại lượng L C ω thay đổi liên quan đến cộng hưởng 215 2.1 Giá trị đại lượng vị trí cộng hưởng 215 b Khi cho biết cảm kháng dung kháng ω = ω1 ω = ω2 mạch cộng hưởng 219 c Điện áp hiệu dụng đoạn LrC cực tiểu .219 2.2 Phương pháp chuẩn hóa số liệu .222 2.4 Hai trường hợp vuông pha 237 2.5 Hai trường hợp tần số thay đổi f2 = nf1 liên quan đến điện áp hiệu dụng 238 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .239 Các đại lượng L, C thay đổi liên quan đến điện áp hiệu dụng .246 3.1 Khi L thay đổi đổi để ULmax 246 3.2 Khi C thay đổi để UCmax .254 3.3 Khi L thay đổi để URLmax Khi C thay đổi để URCmax 263 Định lý thống 2: 270 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .272 Tần số ω thay đổi liên quan đến điện áp hiệu dụng UL UC 276 4.1 Điều kiện điện áp hiệu dụng tụ, cuộn cảm cực đại .276 Giá trị điện áp hiệu dụng cực đại 279 4.3 Khi ω thay đổi UL = U UC = U .282 4.4 Độ lệch pha ULmax UCmax ω thay đổi: 284 4.5 Khi ω thay đổi URL URC cực đại 290 B Quan hệ tần số góc cực trị Giá trị URlmax URcmax 292 c Hai giá trị ω1 ω2 điện áp URL URC có giá trị: 297 4.6 Phương pháp đánh giá kiểu hàm số 300 a Quan hệ hai trị số biến với vị trí cực trị 300 b Quan hệ hai độ lệch pha hai trị số biến vói độ lệch pha vị trí cực trị .306 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .307 Chủ đề 13 MÁY ĐIỆN 211 A TĨM TẮT LÍ THUYẾT 211 I MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 211 Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều 211 Máy phát điện xoay chiều pha 211 Máy phát điện xoay chiều ba pha 211 II ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 212 Nguyên tắc hoạt động động không đồng 212 Các cách tạo từ trường quay 212 III MÁY BIẾN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN 212 Máy biến áp 212 Truyền tải điện .213 B PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN 213 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐÉN MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 213 Máy phát điện xoay chiều pha 213 Máy phát điện xoay chiều pha nối với mạch RLC nối tiếp 217 Máy phát điện xoay chiều pha: 225 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .226 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY PHAT ĐIỆN XOAY CHIỀU PHA .226 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG CƠ ĐIỆN .230 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .235 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY BIẾN ÁP 236 Các đại lượng bản: 236 Máy biến áp thay đổi cấu trúc: 238 Ghép máy biến áp: 242 Máy biến áp thay đổi số vòng dây .242 Máy biến áp mắc với mạch RLC .244 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .246 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TRUYỀN TẢI ĐIỆN .250 Các đại lượng bản: 250 Thay đổi hiệu suất truyền tải hệ số cơng suất tồn hệ thống khơng thay đổi 253 Hệ số công suất toàn hệ thống thay đổi: 260 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .262 Chủ đề 10 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẮT LÝ THUYẾT I NGUN TẮC TẠO RA DỊNG ĐIỆN HOAY CHIỀU Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều Để tạo dòng điện xoay chiều, ta dựa tượng cảm ứng điện từ cách cho khung dây kim loại kín quay với tốcurđộ góc ω quanh trục đối xứng từ trường có véc to cảm ứng từ B vng góc với trục quay khung dây Khi từ thông qua khung dây biến thiên sinh suất điện động cảm ứng, chống lại biến thiên từ thông Nối hai đầu khung dây với mạch ngồi tiêu thụ điện (bằng cách sử dụng góp), ta dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa vói tần số góc ω Biểu thức từ thơng suất điện động Giả sử khung dây có N vịng giống hệt mắc nốiurtiếp, vịng dây có diện tích s, quay vói tốc độ góc ω từ trường B ur Giả sử thời điểm ban đầu, véctơ pháp tuyến khung dây hợp với B góc φ cos t Từ thơng qua vịng dây thời điểm t là: B.S Trong đó, từ thơng cực đại qua vịng dây Đơn vị từ thông Vê-be (Wb) Theo định luật Fa-ra-đây cảm ứng điện từ, từ thông biến thiên sinh suất điện động cảm ứng: � � E C / sin t cos � t � 2� � � � � � E C N / N cos � t � E cos � t � 2� 2� � � Vì khung dây có N vịng dây nên ta có: E NBS Trong đó, suất điện động cực đại Suất điện động có đơn vị Vôn (V) đơn vị Vôn (V) Chú ý: Suất điện động cảm ứng khung dây biến thiên điều hòa, tần số chậm pha từ thơng góc Biểu thức hiệu điện cường độ dòng điện mạch Khi dùng suất điện động xoay chiều hên gắn vào mạch mạch có dao động điện cưỡng với tần số tần số suất điện động xoay chiều, hiệu điện dòng điện hai đầu đoạn u U cos t u � � � i I cos t i mạch hiệu điện dòng điện xoay chiều: � Đơn vị U Vôn (V), I Ampe (A) Gọi φ = φu −φi độ lệch pha hiệu điện u so với cường độ dịng điện i • Nếu φ > u sớm pha so với i • Nếu φ < u trễ pha so với i • Nếu φ = k2π, k � Z u đồng pha so với i II CÁC GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Khi sử dụng dịng điện xoay chiều, ta cần quan tâm đến tác dụng thời gian dài Tác dụng nhiệt dịng điện tỉ lệ với bình phương cường độ dịng điện nên khơng phụ thuộc vào chiều dịng điện sở để đánh giá hiệu sử dụng dòng điện xoay chiều Xét dòng điện xoay chiều i = I0cos (ωt + φ ) cường độ dịng khơng đổi I chạy qua hai điện trở R giống hệt khoảng thời gian Δt lớn so với chu kì dịng điện Ta có: • Nhiệt lượng tỏa dịng điện xoay chiều: 2 Ri t RI cos 2t 2 t Q Ri t RI02 cos t t 2 Vế phải có hai đại lượng: đại lượng không đổi, đại lượng biến thiên điều hòa RI 02 cos 2t 2 t Xét khoảng thời gian lớn so với chu kì dịng điện băng Do đó, nhiệt lượng trung bình tỏa thời gian Δt là: Nhiệt lượng tỏa dòng điện khơng đổi I là: Q có giá trị trung bình RI t 2 Q / RI02 t I RI02 t I RI t Hiệu hai dòng điện giống Q = Q' tức Suy Như vậy, giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi cho hai dòng điện qua hai điện trở giống toong khoảng thời gian tỏa nhiệt lượng Các giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều giá trị cực đại chia cho E E0 V ; U U0 V ; I I0 A • Chú ý: Với dịng điện xoay chiều, ta dùng Ampe kế để đo dịng điện tức thịi dịng điện xoay chiều có tần số lớn (tần số dịng điện xoay chiều sinh hoạt đời thường Việt Nam Châu Âu 50 Hz; Bắc Mỹ 60 Hz), tức giây đổi chiều 100 lần (với tần số 50 Hz giây thực 50 dao động tồn phần, mà chu kì dịng điện đổi chiều lần nên đổi chiều 50.2=100 lần) Khi đó, kim thiết bị đo kịp chuyển động theo thay đổi chiều nhanh đó, có qn tính nên đứng yên vào vạch số Ghi nhớ: Ampe kế vôn kế đo cường độ hiệu điện xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt Số chi chúng chi giá trị hiệu dụng III ĐỊNH LUẬT ÔM CHO CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAV CHIỀU CỘNG HƯỞNG ĐIỆN Đoạn mạch xoay chiều có R Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa điện trở R hiệu điện u = U0cos(ωt + φ)(V) dòng điện qua mạch u U i cos t I0 cos t R R Nhận xét: Mạch điện có R u pha i U U I0 ; I R chia hai vế cho ta R Định luật Ôm: Từ Đây định luật Ơm cho đoạn mạch chứa R Đoạn mạch xoay chiều có cuộn cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm L hiệu điện u = U0cos(ωt + φ) dịng điện qua � � i I0 cos � t � 2� � mạch Nhận xét: Mạch điện có cuộn cảm L u sớm pha so với i hay nói cách khác i trễ pha so với u U I ZL Định luật Ơm: Đoạn mạch xoay chiều có tụ điện C Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm L hiệu điện u = U0cos(ωt + φ) dịng điện qua � � i I0 cos � t � 2� � mạch Nhận xét: Mạch điện có cuộn cảm L u trễ pha so với i hay nói cách khác i sớm pha so với u U I ZC Định luật Ôm: Đoạn mạch xoay chiều gồm phần tử R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch chứa ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện u = U0cos(ωt + φ) (V) i I0 cos t i dòng điện qua mạch U I Z Định luật Ôm 4.1 Tổng trở mạch Z R Z L ZC Tổng trở mạch xác định Trong đó: • R điện trở • ZL cảm kháng • ZC dung kháng Đơn vị Z, R, ZL, ZC Ôm (Ω) Nhận xét: Nếu mạch khuyết phần tử ta cho phần tử có giá trị Ví dụ mạch gồm phần Z R ZL2 tử R ZL tổng trở 4.2 Độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện mạch � Z L ZC I Z L ZC U L U C �tan � R I.R UR ; � � � 2 R I.R U R � cos u i xác định thông qua: � Z I.Z U � Độ lệch pha Nhận xét: LC (mạch có tính cảm kháng) thì: Z ZC tan L 0 � tức hiệu điện pha so với cường LC R • Khi ZL > ZC hay Z ZC tan L 0 � tức hiệu điện sớm pha so với R cường độ dòng điện LC (mạch có tính dung kháng) thì: • Khi ZL < ZC hay Z ZC tan L 0 � tức hiệu điện trễ pha so với R cường độ dịng điện • Khi ZL = ZC hay độ dòng điện Định luật ôm I U U Z R Z L ZC Định luật Ôm cho đoạn mạch chứa phần tử R, L, C là: Cộng hưởng điện Nếu ta giữ nguyên giá trị điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch thay đổi tần số góc ω để Z L ZC LC có tượng đặc biệt xảy ra, gọi tượng cộng hưởng điện tức Khi đó: Z R + Tổng trở mạch đạt giá trị cực tiểu: U I max R + Cường độ hiệu dụng đạt giá trị cực đại: + u L u C uu R + + Cường độ dòng điện biến đổi đồng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch IU CƠNG SUẤT CỦA DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Công suất tức thời Xét đoạn mạch xoay chiều có dịng điện i = I0cos(ωt + φ) chạy qua có hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = U0cos(ωt + φ) Công suất tiêu thụ điện đoạn mạch thời điểm gọi công suất tức thời p ui U cos t u I0 cos t i Cơng suất dịng điện xoay chiều P UI cos Công suất dịng điện xoay chiều xác định bởi: Trong U, I, φ hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, cường độ dòng điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện V MÁY BIẾN ÁP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Máy biến áp 1.1 Định nghĩa Máy biến áp thiết bị có khả biến đổi điện áp xoay chiều sang điện áp xoay chiều khác mà không làm thay đổi tần số 1.2 Cấu tạo − Máy biến áp cấu tạo gồm cuộn dây có số vịng dây khác quấn lõi thép kĩ thuật (lõi sắt non có pha silic) Các vịng dây bọc lóp sơn cách điện để cách điện với cách điện với lõi thép − Cuộn dây sơ cấp cuộn dây mắc vào mạng điện xoay chiều cần biến áp − Cuộn dẫy thứ cấp cuộn dây nối với tải tiêu thụ − Lõi thép kĩ thuật làm từ nhiều thép mỏng ghép sát cách điện với để chống lại tác dụng dòng điện Fucô 1.3 Nguyên tắc hoạt động Dựa tượng cảm ứng điện từ: Nguồn phát điện tạo nên điện áp xoay chiều tần số f hai đầu cuộn sơ cấp Dòng xoay chiều cuộn sơ cấp biến thiên tạo từ thông biến thiên lõi thép Từ thông biến thiên lõi thép truyền nguyên vẹn từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp làm sinh suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa, tần số với nguồn điện u đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp 1.4 Công thúc máy biến áp N2 U2 N1 U1 − Với máy biến khơng có tải tiêu thụ, ta có: N2 1 N • Nếu ta có U > U , máy biến áp lúc máy tăng áp N2 1 N • Nếu ta có U2 < U1, máy biến áp lúc máy hạ áp Trong đó: N1, U1 số vịng dây, hiệu điện hiệu dụng cuộn sơ cấp N2, U2 số vòng dây, hiệu điện hiệu dụng cuộn thứ cấp N U I1 N U I2 1 − Với máy biến lí tưởng (bỏ qua hao phí) có tải tiêu thụ mạch thứ cấp, ta có: Trong đó: N1,U1, I1 số vòng dây, hiệu điện hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn sơ cấp N2, U2, I2 số vòng dây, hiệu điện thê'hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp Truyền tải điện Giả sử ta cần truyền tải điện phát từ máy phát điện, truyền tới nơi tiêu thụ đường dây có điện trở tổng cộng R Điện áp hai cực máy phát Hệ số công suất cosφ Công suất phát từ nhà máy phát tính P = UIcosφ I cường độ dịng điện hiệu dụng đường dây Ta có cơng suất hao phí tỏa nhiệt đường dây là: � P � P2 Php RI R � R � U cos �UI cos � Rõ ràng, thực tế ta muốn giảm hao phí tỏa nhiệt đường dây Dựa vào biểu thức cơng suất hao phí, ta giảm hao phí cách sau đây: − Giảm R? l S ta phải thay dây dẫn vật liệu khác (giảm ), ví dụ thay Giảm R có hạn chế muốn giảm dây đồng dây bạc, dây siêu dẫn, Điều tốn kém, mà hao phí lại giảm Nếu khơng thay dây dẫn khác, ta tăng tiết diện dây đồng làm điện trở giảm Thế tăng tiết diện khối lượng dây dẫn tăng lên, cột điện phải tăng lên để chịu trọng lượng dây Như vậy, ta khơng nên giảm R để giảm hao phí − Tăng U? Điều thực dễ dàng nhờ máy biến áp, tăng u lên n lần hao phí giảm n2 lần, nên thực tế, để giảm hao phí người ta tăng điện áp trạm phát Trước đến nơi tiêu thụ, điện áp dây phải qua trạm biến áp (cụ thể hạ áp) để tạo hiệu điện phù hợp cho nơi tiêu thụ R VI ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Nguyên tắc hoạt động động không đông ba pha Đặt khung dây dẫn kín lịng nam nam châm chữ U cho trục khung dây hùng với trục đối xứng chữ U Cho nam châm quay với tốc độ góc ω từ trường lịng nam châm quay theo, người ta thấy khung dây quay theo chiều với nam châm với tốc độ góc ω0 < ω Giải thích: Nam châm quay làm cho từ trường quay gây biến thiên từ thơng lịng khung dây Từ thơng biến thiên sinh dòng điện cảm ứng Từ trường quay tiếp tục tác dụng lên dòng điện khung dây momen lực làm khung dây quay Theo định luật Len-xơ khung dây quay theo chiều quay tù trường để làm giảm tốc độ biến thiên tù thơng qua khung dây Khi tốc độ góc khung dây bắt đầu tốc độ góc nam châm biến thiên khơng cịn nữa, dịng điện cảm ứng momen lực từ 0, tác dụng momen lực cản khung dây quay chậm lại Khi khung dây vừa quay chậm lại biến thiên từ thơng lại xuất hiện, dòng điện cảm ứng momen lực từ lại sinh khung dây lại quay theo nam châm Khi tốc độ góc tốc độ góc nam châm biến thiên lại khơng cịn nữa, momen lực từ khung dây lại quay chậm lại Cứ trình diễn tiếp diễn, kết khung dây quay với tốc độ góc trung bình ω0 nhỏ tốc độ góc khung dây từ trường quay ω Trong thực tế, để tạo từ trường quay người ta khơng dùng nam châm chữ U mà người ta tạo từ trường quay cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba cuộn dây giống nhau, đặt lệch 120 độ TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT (238 CÂU) ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN MẠCH CHỈ R, CHỈ L, CHỈ C Câu 1: Phát biểu sau không đúng? A Điện áp biến đổi điều hòa theo thời gian gọi điện áp xoay chiều B Suất điện động biến đổi điều hòa theo thời gian gọi suất điện động xoay chiều C Dòng điện có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian gọi dòng điện xoay chiều D Đối với dòng điện xoay chiều, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn chu kì Câu 2: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm bóng đèn cuộn cảm mắc nối tiếp Lúc đầu lịng cuộn cảm có lõi thép Nếu rút lõi thép từ từ khỏi cuộn cảm độ sáng bóng đèn A tăng lên B giảm xuống C tăng đột ngột tắt D không đổi Câu 3: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm u ,u ,u thuần) L tụ điện C mắc nối tiếp Kí hiệu R L C tương ứng điện áp tức thời hai đầu phần tử R, L C Quan hệ pha điện áp A từ trường quay B tượng quang điện, C tượng tự cảm D tượng cảm ứng điện từ Câu 28 Chọn đáp án D Lời giải: + Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa tượng cảm ứng điện từ Chọn đáp án D Câu 29 Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, cóurN vịng dây, quay với tóc độ góc ω quanh r trục vng góc với đường sức từ trường B Chọn gốc thời gian t = 0s lúc pháp tuyến n ur khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây là: A Φ = ωNBScosωt B Φ = NBSsinωt C Φ = NBScosωt D Φ = ωNBSsinωt Câu 29 Chọn đáp án C Lời giải: + Lúc r ur t 0, n, B � � NBScos t V Chọn đáp án C Câu 30 Một khung dây quay từ trường B vng góc với trục quay khung với tốc độ n = 1800 vòng/ phút Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến n mặt phẳng khung dây hợp với B góc 30° Từ thơng cực đại gửi qua khung dây 0,01Wb Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung là: � � e 0, 6 cos � 30t �Wb 6� � A � � e 0, 6 cos � 60t �Wb 6� � C � � e 0, 6 cos � 60t �Wb 3� � B � � e 60 cos � 30t �Wb 3� � D Câu 30 Chọn đáp án B Lời giải: 2.1800 0, 6 60 + + Lúc t = pha Φ suy pha e là: � � e 0, 6 � 60t � Wb � � + Do đó: E 2n 0, 01 Chọn đáp án B Câu 31 Chọn phát biểu nói cường độ hiệu dụng cửa dòng điện xoay chiều A Cường độ hiệu dụng đo ampe kế chiều B Giá trị cường độ hiệu dụng đo ampe kếxoay chiều C Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều cường độ dịng điện khơng đổi D Giá trị cường độ hiệu dụng tính bời cơng thức I 2I0 , I0 cường độ cực đại dòng điện xoay chiều Câu 31 Chọn đáp án B Lời giải: + Giá trị cường độ hiệu dụng đo ampe kế xoay chiều Chọn đáp án B 81 Câu 32 Phát biểu sau nói điện áp dao động điều hoà (gọi tắt điện áp xoay chiều)? A Điện áp dao động điều hòa điện áp biến thiên đặn theo thời gian B Biểu thức điện áp dao động điều hồ có dạng u = U0cos(ωt + φu), U0, ω số, φu số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu C Điện áp dao động điều hòa điện áp tăng giảm đặn theo thời gian D Điện áp xoay chiều điện áp biến thiên tuần hoàn theo thời gian Câu 32 Chọn đáp án B Lời giải: + Biểu thức điện áp dao động điều hòa có dạng u = U0cos(ωt + φu), U0, ω số, φu số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu Chọn đáp án B Câu 33 Một dịng điện xoay chiều hình sin có biểu thức i = cos(100πt + π/3 ) (A), t tính giây (s) Kết luận sau khơng đúng? A Tần số dịng điện 50Hz B Chu kì dịng điện 0,028 C Biên độ dòng điện 1A D Cường độ hiệu dụng dòng điện 2A Câu 33 Chọn đáp án D Lời giải: A + Cường độ hiệu dụng Chọn D đáp án sai Chọn đáp án D Câu 34 Phát biểu sau đúng? A Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng hố học dịng điện B Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện C Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng từ dòng điện D Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng dựa vào tác dụng phát quang dòng điện Câu 34 Chọn đáp án B Lời giải: + Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng xây dựng vào tác dụng nhiệt dòng điện Chọn đáp án B Câu 35 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U tần số f thay đổi vào hai đẩu điện trở R Nhiệt lượng toả điện trở: A Tỉ lệ với f2 B Tỉ lệ với U2 C Tỉ lệ với ω D B C Câu 35 Chọn đáp án B Lời giải: U2 Q RI t t � Q : U2 R + Nhiệt lượng Chọn đáp án B Câu 36 Trong đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng không dùng giá trị hiệu dụng? A Điện áp B Cường độ dòng điện C Suất điện động D Công suất Câu 36 Chọn đáp án D Lời giải: + Khơng có khái niệm công suất hiệu dụng Chọn đáp án D Câu 37 Số đo Ampe kế xoay chiều chỉ: A giá trị tức thời dòng điện xoay chiều B giá trị trung bình dịng điện xoay chiều C giá trị cực đại dòng điện xoay chiều D giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều 82 Câu 37 Chọn đáp án D Lời giải: + Ampe kế vôn kế xoay chiều đo giá trị hiệu dụng Chọn đáp án D Câu 38 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vịng dây, diện tích mơi vịng 500cm2 Khung dây quay quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay có độ lón 0,4T Từ thơng cực đại khung là: A 8(Wb) B 10 (Wb) C (Wb) D (Wb) Câu 38 Chọn đáp án B Lời giải: NBS 500.500.104.0, 10 Wb + Từ thông u Chọn đáp án B Câu 39 Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025m2, gồm 200 vịng dây quay với tốc độ 20 vòng/s quanh trục cố định tù trường Biết trục quav trục đối xứng nằm mặt phẳng khung vng góc với phương từ trường Cảm ứng từ có giá trị 0,5(T), khung dây có điện trở 1200 Nhiệt lượng tóa khung dây phút là: A 49284J B 42894J C 48924J D 49248J Câu 39 Chọn đáp án A Lời giải: + Đổi đơn vị n = 20 � 20.2 40 (rad/s) NBS 200.0,5.0, 025.40 E �222 V 2 + U2 E2 2222 Q RI t t t 2.60 49284 J R R 120 + Chọn đáp án A Câu 40 Một khung dây dẫn phẳng dẹt quay quanh trục Δ nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay Δ Từ thơng cực đại qua diện tích khung dây 11 Wb 6 , thời điểm t, từ thơng gửi qua diện tích khung dây suất điện động cảm ứng xuất 11 khung có độ lớn 12 (Wb) 110 (V) Tần số góc suất điện động xuất khung là: A 120 rad/s B 60 rad/s C 100rad/s D 50 rad/s Câu 40 Chọn đáp án A Lời giải: �11 2 2 � �e � � � 110 � �12 � e � � � � � � � �E � � �E � � � � � �11 � � 6 + 11 E � 220 � 120(rad / s) 6 + � � � � E 220 � � � Chọn đáp án A 83 Câu 41 Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích S, gồm Nvịng dây quay với tốc độ n vòng/s quanh trục cố định o từ trường Biết trục quay trục đối xứng nằm mặt phẳng khung vng góc với phương từ trường Đồ thị suất điện động xuất khung biểu thị hình vẽ Biểu thức suất điện động cảm ứng có dạng: A e 3cos 100t V � � e 1,5 cos � 100t � V � � B � � e 1,5 sin � 100t � V � � D e 3sin 100t V C Câu 41 Chọn đáp án A Lời giải: T T 0,15 s � T 0, s � 100(rad/ s) + Từ đồ thị E 12 V , + Biên độ lúc t = suất điện động tức thời biên âm nên pha ban đầu π e 3cos 100t V + Do đó: Chọn đáp án A Câu 42 Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 220 cosl00πt (V) Hiệu điện hiệu dụng đoạn mạch là: A 110V Câu 42 Chọn đáp án C Lời giải: B 100 V C 200V D 200 V + Biểu thức điện áp: u 220 cos100t U U 220 V + Hiệu điện hiệu dụng mạch là: Chọn đáp án C Câu 43 Phát biểu sau sai nói hiệu điện hiệu dụng? A ghi thiết bị sử dụng điện B đo vơn kế xoay chiều C có giá trị giá trị cực đại chia D đo vôn kế khung quay Câu 43 Chọn đáp án D Lời giải: + Hiệu điện hiệu dụng không đo vôn kế khung quay mà phải đo vôn kế xoay chiều Chọn đáp án D Câu 44 Nguồn xoay chiều có hiệu điện u = 100 cosl00πt(V) Để thiết bị hoạt động tốt giá trị định mức thiết bị là: A 100V Câu 44 Chọn đáp án C Lời giải: B 100 V C 200V D 200 V + Nguồn điện xoay chiều có hiệu điện u = 100 cosl00πt(V) Để thiết bị hoạt động tốt gía trị định mức thiết bị với gia trị hiệu dụng dòng điện U U0 100V 84 Chọn đáp án C Câu 45 Một dịng điện xoay chiều có cường độ i = 2 cos(100πt + π/2)(A) Chọn phát biểu sai: A Cường độ hiệu dụng I = 2A B f = 50 Hz C Tại thời điểm t = 0,15s cường độ dòng điện cực đại D Câu 45 Chọn đáp án C Lời giải: I 2 I 2A 2 + Cường độ dòng điện hiệu dụng là: 100 � f 50Hz 2 + Tại thời điểm t = 0,15s cường độ dịng điện là: � � � � i 2 cos � 100t � 2 cos � 100.0,15 � 2� 2� � � Chọn đáp án C Câu 46 Cường độ dòng điện mạch khơng phân nhánh có dạng i = 2 cos100πt(A) Nếu dùng Ampe kế nhiệt để đo cường độ dòng điện mạch Ampe kế giá trị bao nhiêu? A I = 4A B I = 2,83A C I = 2A D I = 1,41A Câu 46 Chọn đáp án C Lời giải: + Dùng ampe kế đo cường độ dịng điện mạch ta thu cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đó: I = 2A Chọn đáp án C Câu 47 Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức u = 100 cos100πt (V) Đèn sáng |u| ≥100 V Tính tỉ lệ thời gian đèn sáng − tối chu kỳ? A 1/1 B 2/3 C 1/3 D 3/2 Câu 47 Chọn đáp án A Lời giải: + Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức: u = 100 cos100πt (V) t s u �100V 100 100 + Đèn sáng Vậy thời gian đèn sáng môt chu kỳ là: t s t t 100 100 t + Thời gian đèn tối chu kỳ là: Vậy Chọn đáp án A Câu 48 Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức u = 100 cos100πt (V) Đèn sáng |u| ≥100 V Tính thời gian đèn sáng chu kỳ? A 1/100s B 1/50s C 1/150s D 1/75s Câu 48 Chọn đáp án A Lời giải: + Biểu thức điện áp là: u 100 cos100t + Thời gian đèn sáng chu kỳ là: Chọn đáp án A t s s 100 100 85 Câu 49 Điện áp hai đầu bóng đèn có biểu thức u = 100 cosl00πt (V).Đèn sáng |u|>100 V Tính thời gian đèn sáng phút? A 30s B 35s C 40s D 45s Câu 49 Chọn đáp án A Lời giải: t s 100 + Thời gian đèn sáng chu kỳ là: 2 2 T 0, 02s 100 3000 (phút) + Chu kỳ mạch điện xoay chiều là: t 30s + Vậy thời gian đèn sang phút là: Chọn đáp án A u �100 Câu 50 Một bóng đèn điện sáng có V gắn vào mạch điện có giá trị hiệu dụng 200 V, tìm tỉ lệ thời gian tối sáng bóng đèn chu kỳ? A :1 B l: C l:2 D : Câu 50 Chọn đáp án C Lời giải: + Ta có U = 200 V Bóng đèn sáng có quay đèn tối chu kỳ u �100 nên góc quay đèn sáng chu kỳ góc t s s t t Vậy tỷ lệ thời gian đèn sáng đèn tối chu kỳ: t Chọn đáp án C Câu 51 Một dòng điện xoay chiều có phưcmg trình i = 2cos(2πft) A Biết ls dòng điện đối chiều 119 lần, xác định tần số dòng điện? A 60Hz B 50Hz C 59,5Hz D 119Hz Câu 51 Chọn đáp án C Lời giải: + Trong s dòng điện đổi chiều 119 lần nên 2f = 119 → f = 59,5Hz Chọn đáp án C Câu 52 Một đèn ống mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50(Hz), U = 220(V) Biết đèn sáng hiệu điện hai cực đèn đạt giá trị u ≥ 155(V) Trong chu kỳ thời gian đèn sáng là: A 1/100s B 2/100s C 2/300s D 5/100s Câu 52 Chọn đáp án C Lời giải: + Đèn sáng hiệu điện u �155V �110 2V 4 t s 100 300 + Vậy thời gian đèn sáng chu kỳ là: Chọn đáp án C Câu 53 Đặt điện áp u = U0cos(100πt – π/3) V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L = 1/2π H thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm 150 V cường độ dòng điện mạch 4A Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng mạch A 4A B A C 2,5 A D A Câu 53 Chọn đáp án C Lời giải: 86 + Ta có: 1 � C 10 4 F L LC � 2 �i � �u � �i � � u � � � � � � � � I U �0 � � � �I0 � �I L �0 � C + Áp dụng biểu thức liên hệ độc lập với thời gian ta có: � � � � � � � 4 � � �4 � 150 10 � � � � � � � �I0 � �I0 � 2 � � � + Vậy I0 2,5 Chọn đáp án C Câu 54 Dùng vôn kế khung quay đế đo điện áp xoay chiều vơn kế đo được: A Không đo B Giá trị tức thời C Giá trị cực đại D Giá trị hiệu dụng Câu 54 Chọn đáp án A Lời giải: + Dùng vôn kế khung quay để đo điện áp xoay chiều vơn kế khơng thể đo Vì mạch điện xoay chiều ta chi dùng vôn kế xoay chiều để đo điện áp Chọn đáp án A Câu 55 Một bóng đèn ống mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz Biết đèn sáng điện áp hai cực đèn đạt giá trị u �110 V Trong s thời gian đèn sáng 4/3 s Xác định điện áp hiệu dụng hai đầu bóng đèn A 220V B 220 A C 220 A D 200A Câu 55 Chọn đáp án A Lời giải: 1 f 50 = 0,02s + Chu kỳ mạch điện là: Xét s: Δt = 2s = 100T thời gian đèn sáng 4/3 s nên chu kỳ, thời gian đèn sáng là: t s 2 t s s � t s T 75 Nhận thấy: T 3 Vậy hiệu điện cực đại hai đầu bóng đèn là: T U0 u cos 220 2V suy hiệu điện hiệu dụng hai đầu bóng đèn là: U = 220V Chọn đáp án A Câu 56 Biểu thức dịng điện mạch có dạng i = 4cos(8πt + π/6) A Vào thời điểm t dòng điện 0,7A Hỏi sau 3s dịng điện có giá trị bao nhiêu? A −0,7A B 0,7A C 0,5A D 0,75A Câu 56 Chọn đáp án B Lời giải: � � i cos � 8t � 6� � + Dịng điện mạch có biểu thức: 87 � � i cos � 8t � �= 0,7A Sau s dịng điện có giá trị � + Vào thời điểm f dòng điện có giá trị 0,7A � � i cos � 8 t 3 � 0, 7A 6� � là: Chọn đáp án B Câu 57 Cho dịng điện có biểu thức: i = 2cos(200πt – π/3)(A) Những thời điểm cường độ tức thời có giá trị cực tiểu? 5 k k t s k 1; t s k 0;1; 600 100 600 100 A B k 1 k t s k 0;1; t s k 1; 150 100 120 100 C D Câu 57 Chọn đáp án C Lời giải: � � i cos �200t � �A Cường độ dịng điện có giá trị � + Ta có phương trình dao động dòng điện là: � � k � � i 2A � cos �200t � 2 � cos �200t � 1 � t s k 0;1; 3 150 100 � � � � cực tiểu khi: Chọn đáp án C � � i 2 cos � 100t �A � vào thời điểm t cường độ có � Câu 58 Cường độ dịng điện mạch có biểu thức giá trị 0,5A Hỏi sau 0,03s cường độ tức thời bao nhiêu? A 0,5A B 0,4A C − 0,5A Câu 58 Chọn đáp án C Lời giải: D A � � i 2 cos � 100t � 6� � + Cường độ dịng điện biểu thức có phương trình: � � i1 2 cos � 100t1 � 0,5A 6� � + Vào thời điểm íj cường độ có gia trị 0,05A nên + Sau 0,03s cường độ tức thời là: � � � � � � i 2 cos � 100t � 2 cos � 100 t1 0, 03 � 2 cos � 100t1 3 � 6� 6� � � � � i i1 0,5A + Vậy Chọn đáp án C Câu 59 Dòng điện xoay chiều có cường độ i = 2cos(100πt)(A) chạy qua đoạn mạch điện Số lần dịng điện có độ lớn 1(A) l(s) A 200 lần B 400 lần C 100 lần D 50 lần Câu 59 Chọn đáp án A Lời giải: + Cường độ dịng điện có phương trình là: i = 2cos(l00πt) 2 2 t 100 = 0,02s + Chu kỳ dòng điện là: + Xét thời gian AT = ls = 50T Nhìn vào vịng trịn lượng giác ta nhìn thấy, chu kỳ cường độ dịng điện có độ lớn 1A vị trí tương ứng với điểm M, N, P, Q 88 Vậy khoảng thời gian Δt = 50T số lần dịng điện có độ lớn 1A 200 lần Chọn đáp án A Câu 60 Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch điện xoay chiều i = 4cos20πt(A), t đo giây Tại thời điểm t1 dịng điện giảm có cường độ i1 = −2A Hỏi đến thời điểm t2 = t1 + 0,025)s cường độ dòng điện bao nhiêu? A A B −2 A C A D −2 A Câu 60 Chọn đáp án B Lời giải: + Cường độ dòng điện có phương trình là: i = 4cos20πt(A) Ban đầu thời điểm i giảm có giá trị i1 = -2A Lúc véc tơ quay N Xét thời điểm t2 = (t1 + 0,025) s → Δt = t2 – t1 = 0,025s Trong khoảng thời gian véc tơ quay quay góc .t = 2071.0,025 = , lúc vật vị trí M Vậy li độ cường độ dòng điện thời điểm t2 là: i 2 3A Chọn đáp án B Câu 61 Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 cos(100πt) A, t tính giây Vào thời điểm dịng điện có cường độ tức thời −2 (A) sau để dịng điện có cường độ tức thời 6A ? A 5/600s B 1/600s C 1/300s D 2/300s Câu 61 Chọn đáp án A Lời giải: + Biểu thức cường độ dòng điện là: i = 2 cos(100πt) A Dịng điện có cường độ tức thời 2 2A , nên ban đầu véc tơ quay vị trí N Dịng điện có cường độ tức thời A biểu diễn hai vị trí M1, M2 Vậy để thời gian véc tơ quay từ N đến M1 5 5 � t s 100 600 Lúc góc quay là: Chọn đáp án A Câu 62 Với UR, UL, UC, uR, uL, uC điện áp hiệu dụng tức thời điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C, I i cường độ dòng điện hiệu dụng tức thời qua phần tử Biểu thức sau khơng đúng? I UR R A Câu 62 Chọn đáp án D Lời giải: B i uR R I C UL ZL R i D uR u �i R i R uL ZL + Vì R trường hợp đặc biệt mang lại kết tuyệt đẹp Chọn đáp án D Câu 63 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chi có điện trở Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu mạch; i, I0 I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai? 89 U I 0 U A I0 U I U B I0 u i 0 C U I u i2 1 D U I0 Câu 63 Chọn đáp án D Lời giải: + Với U điện áp hiệu dụng hai đầu mạch; i, I0 I gia trị tức thời, giá trị cực đại, giá trị u i2 u i2 � 2 2 U I U I0 hiệu dụng cường độ dịng điện mạch ta biểu thức liên hệ: + Từ suy đáp án D sai Chọn đáp án D Câu 64 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có cuộn dây cảm Gọi U điện áp hiệu dụng hai đầu mạch; i, I0 I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai? U I U I u i2 u i 0 1 0 U I U I U I0 0 0 U I A B C D Câu 64 Chọn đáp án C Lời giải: u i2 1 U I0 + Đoạn mạch có cuộn dây cảm nên ta có: Chọn đáp án C Câu 65 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện Gọi u điện áp hiệu dụng hai đầu mạch; i, I0 I giá trị tức thời, giá trị cực đại giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện đoạn mạch Hệ thức sau sai? U I U I u i2 u i 0 1 0 U I U I U I0 0 0 U I A B C D Câu 65 Chọn đáp án C Lời giải: u i2 i2 u 2 2 2 + Vì mạch điện có tụ điện nên ta có biểu thức lên hệ U I0 nên I U Chọn đáp án C Câu 66 Hai dịng diện xoay chiều có tần số f1 = 50Hz, f2 = 100Hz Trong khoảng thời gian số lần đổi chiều của: A Dòng f1 gấp lần dòng f2 B Dòng f1 gấp lần dòng f2 C Dòng f2 gấp lần dòng f1 D Dòng f2 gấp lần dòng f1 Câu 66 Chọn đáp án C Lời giải: + Vì tần số f1 = 50Hz, f2 = 100Hz → f2 = 2f1 khoảng thời gian số lần đổi chiều dòng điện f2 gấp hai lần dòng điện f1 Chọn đáp án C Câu 67 Một tụ điện có C = 100−3/2π F mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp u = U0 cos100πt (V) Số Ampe kế mạch bao nhiêu? A 4A B 5A C 6A D A Câu 67 Chọn đáp án C Lời giải: + Phương trình dao động điện áp: u 120 cos100t 90 1 3 20 C 10 100 2 + Dung kháng tụ điện: U 120 I 6A Z 20 C + Số ampe kế mạch là: ZC Chọn đáp án C Câu 68 Một mạch điện có R, có u = 200cos100πt (V); R = 20Ω Tính cơng suất mạch là? A 1000W B 500W C 1500W D 1200 W Câu 68 Chọn đáp án A Lời giải: 2 100 �U � U P RI2 R � � 1000W R R 20 � � + Công suất mạch là: Chọn đáp án A Câu 69 Trong mạch điện xoay chiều có điện trở R, hiệu điện U cường độ dòng điện i lệch pha bao nhiêu? A pha B π/2 rad C –π/2 rad D πrad Câu 69 Chọn đáp án A Lời giải: + Vì mạch có điện trở R nên điện áp u cường độ dòng điện i pha vơi Chọn đáp án A Câu 70 Một tụ điện có C = 10µF mắc vào mạch điện xoay chiều có tần số 50Hz, tính dung kháng tụ? A 31,8 Ω B 3,18 Ω C 0,318 Ω D 318,3 Ω Câu 70 Chọn đáp án D Lời giải: 1 ZC 2000 C 50.10.106 + Dung kháng tụ: Chọn đáp án D Câu 71 Một cuộn dây có độ tự cảm L = 1/πH, mắc vào dịng điện xoay chiều, phút dòng điện đổi chiều 6000 lần, tính cảm kháng mạch A 100 Ω B 200 Ω C 150 Ω D 50 Ω Câu 71 Chọn đáp án A Lời giải: N nT 3000 Vì phút dịng điện đổi chiều 6000 lần nên ta có số chu kỳ phút là: T Nên ta suy chu kỳ dòng điện là: Vậy cảm kháng mạch Chọn đáp án A t 60 2 2 0,02s � 100 rad / s N 3000 T 0,02 ZL L 100 100 BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch u = U 0cos(100πt + π/4) (V) Biết điện áp sớm pha π/3 đổi với cường độ dịng điện mạch có giá trị hiệu dụng 2A Viết biểu thức dòng điện chạy đoạn mạch 91 A i = 12 cos(100πt) (A) B i = 9cos(100πt) (A) C i = 2cos(100rct) (A) D i = 2 cos(100πt − π/12) (A) Câu Một thiết bị điện đặt điện áp xoay chiều tần số 50 (Hz) có giá trị hiệu dụng 220 (V) pha ban đầu không Viết biểu thức điện áp tức thời (dạng sin) A u = 220 sin(100πt) (V) B u = 119sin(100πt) (V) C u = 220sin(100πt) (V) D u = 380sin(100πt + π/4) (V) Câu Dòng điện chạy đoạn mạch có biểu thức i = 2cos100πt (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha π/3 cường độ dịng điện có giá trị hiệu dụng 12 V Điện áp thời điểm t = 0,0012 s A 2,48 V B 16,97 V C −16,97 V D −2,48 V Câu Phương trình suất điện động e = 15sin(4πt + π/6) (V) Tính suất điện động thời điểm 10 (s) A 4V B V C 7,5 V D V Câu 5: Cho dòng điện xoay chiều i = 2cosl00πt (A) qua điện trở R = 5Ω thời gian phút Nhiệt lượng toả là: A 600 J B 1000 J C 800 J D 1200 J Câu Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω Biết nhiệt lượng tỏa 30 phút 9.10 J, tìm biên độ dòng điện A 10 A B A C 7,5 A D 7,1 A Câu Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos120πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm ốt 11 tưởng điện trở R = 100Ω Nhiệt lượng toả R thời gian phút A 96000 J B 48000 J C 800 J D 24000 J Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, điốt lí tưởng ampe kế nhiệt lí tưởng, số ampe kế A 0,25U0 /R B 0,5U0 /R C U0/R D 0,5U0/R Câu Một điện trở R nhúng vào bình chứa kg nước, cho dịng điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 0,5 A chạy qua điện trở thỉ sau thời gian (phút) nhiệt độ nước bình tăng 5°C Biết nhiệt dung riêng nước 4,2 (kJ/kg.C°) hiệu suất trình đun nước H = 100% Xác định giá trị R A 10 Ω B 200Ω C 0,2 Ω D 100 Ω Câu 10 Một điện trở 2,09 (Ω) nhúng vào bình nước có dung tích 0,9 (lít), cho dịng điện xoay chiều qua điện trở sau thời gian 15 (phút) nhiệt độ nước bình tăng 50°C Biết nhiệt dung riêng nước 4,18 (J/g.C°), khối lượng riêng nước (g/cm3) hiệu suất trình đun nước H = 100% Xác định giá trị cường độ hiệu dụng chạy qua điện trở A 10 A B 5A C 100 A D 50 A Câu 11: Dây điện trở (120V − 600W) nhúng vào lít nước có nhiệt độ 20°C Hai đầu dây nối với nguồn xoay chiều cỗ giá trị hiệu dụng 120V Tính điện trở dây thời gian nước sơi Bỏ qua tỏa nhiệt môi trường Biết nhiệt dung riêng nước 4,2 (kJ/kg.°C) A 24Ωvà 560 s B 24 Ω 540 s C 30 Ω 560 s D 30 Ω 540 s Câu 12 Một bếp điện nối vào nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V, đun sơi lít nước sau thời gian 14 phút Biết nhiệt dung riêng nước 4,2 (kJ/kg.°C), nhiệt độ ban đầu nước 25°C hiệu suất bếp 75% khối lượng riêng nước (kg/dm3) Tính điện trở bếp cường độ hiệu dụng A 20 Ω 10 A B 20 Ω A C 25 Ω A D 25 Ω 10 A Câu 13: Một điện trở R nhúng vào nhiệt lượng kế dùng nước chảy, cho dòng điện xoay chiều có cường độ độ hiệu dụng 1,2 (A) qua điện trở ta điều chỉnh lưu lượng dòng nước cho chênh lệch nhiệt độ nước so với nước vào 2°C Biết lưu lượng dòng nước 0,000864 (m 3/phút), nhiệt dung riêng nước 4180 (J/kg.°C), khối lượng riêng nước 1000 (kg/m 3) hiệu suất trinh đun nước H = 100% Xác định giá trị R A 84 Ω B 85 Ω C 83 Ω D 86 Ω Câu 14 Cho dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng I chạy qua điện trở R = 500 Ω Điện trở nhúng binh nhiệt lượng kế chứa lít nước 30°C, sau phút nước sôi Cho khối lượng riêng, nhiệt dung riêng nước D = 1000 kg/m C = 4,2 kJ/kg.độ Bỏ qua mát lượng Cường độ hiệu dụng I có giá trị? A 1,0 A B 1,2 A C 2,0 A D 2,2 A 92 Câu 15 Sợi nung ấm điện có hai cuộn Khi cuộn nối điện, nước ấm bắt đầu sôi sau 15 phút cuộn nối điện sau 30 phút nước sôi Nước ấm bắt đầu sôi sau bao lâu, hai cuộn sợi nung mắc nối tiếp A l0ph B 40 ph C 45 ph D 60ph Câu 16 Sợi nung ấm điện có hai cuộn Khi cuộn nối điện, nước ấm bắt đầu sôi sau 15 phút cuộn nối điện sau 30 phút nước sôi Nước ấm bắt đầu sôi sau bao lâu, hai cuộn sợi nung mắc song song A 35 phút B 45 phút C 10 phút D 60phút Câu 17 Một công tơ điện nối vào đường dây dẫn điện xoay chiều với điện áp hiệu dụng khơng đổi 120V Một bếp điện sau cịng tơ chạy h Đồng hồ công tơ điện tiêu thụ (kWh) Giả thiết bếp có điện trở R Bỏ qua hao phí điện qua cơng tơ Tính cường độ hiệu dụng chạy qua bếp A 10 A B A C 7,5 A D A Câu 18: Một bàn nhãn ghi: 220V − 1,1 KW Độ tự cảm không đáng kể Khi sử dụng quy cách, cường độ dòng điện qua bàn A 0,5 A B A C 50 A D mA Câu 19 Khi qua cuộn dây, dòng điện không đổi sinh công suất lớn gấp lần dòng điện xoay chiều Tỉ sổ cường độ dịng điện khơng đổi giá trị cực đại dòng điện xoay chiều là: A B 0,5 C D Câu 20: Một dây dẫn đường kính 0,5 mm dùng làm cầu chì điện xoay chiều Dây chịu cường độ dòng điện hiệu dụng tối đa A Biết nhiệt lượng toả môi trường xung quanh tỉ lệ thuận với diện tích mặt ngồi dây Nếu dây có đường kính mm dây chịu cường độ dịng điện hiệu dụng tối đa A 32 A B 12 A C 24 A D A Câu 21: Một dây chì có đường kính d1 chịu dịng điện có cường độ tối đa A dây chì có đường kính d2 = 4d1 chịu cường độ dòng điện tối đa bao nhiêu? Coi nhiệt lượng tỏa dây chì tỉ lệ với diện tích xung quanh dây A I2 = A B I2 = A C I2 = A D I2 =16 A Câu 22 Dùng bếp điện để đun sôi lượng nước Nếu nối bếp với hiệu điện thể U1 = 120V thời gian nước sôi t1 = 10 phút, nối bếp với hiệu điện thể U 2= 80V thời gian nước sôi t = 20 phút Hỏi nối bếp với hiệu điện thể U = 60 V nước sơi thời gian t bao nhiêu? Cho nhiệt lượng hao phí tỷ lệ với thời gian đun nước A 307,7 phút B 30,77 phút C 3,077 phút D 37,07phút Câu 23 Khi có dịng điện I1 = A qua dây dẫn khoảng thời gian dây nóng lên đến nhiệt độ t1 = 60°C Khi có dịng điện I2 = A qua dây nóng lên đến nhiệt độ t = 120°C Hỏi có dịng điện I3 = A qua nóng lên đến nhiệt độ t3 bao nhiêu? Coi nhiệt độ môi trường xung quanh điện trở dây dẫn không đổi Nhiệt lượng toả môi trường xung quanh tỷ lệ thuận với độ chênh nhiệt độ dây dẫn môi trường xung quanh A 430°C B 204°C C 240°C D 340°C Câu 24: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = cos(100πt − π/3) (A), t tính giây (s) Vào thời điểm t = 1/300 s dịng điện chạy đoạn mạch có cường độ A cực đại B cực tiểu C không D cường độ hiệu dụng Câu 25 Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 cos(100πt − π/2) (A), t tính giây (s) Vào thời điểm t = 1/400 s dịng điện chạy đoạn mạch có cường độ A cực đại B cực tiểu C không D cường độ hiệu dụng Câu 26: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2 cosl00πt (A), t tính giây (s) Vào thời điểm t =1/300 (s) dịng điện chạy đoạn mạch có cường độ tức thời cường độ dòng điện tăng hay giảm? A 1,0 A giảm B 1,0 A tăng C Avà tăng D A giảm Câu 27 Chọn phát biểu 93 A Dịng điện có cường độ biến đổi tuần hồn theo thời gian dịng điện xoay chiều B Cường độ dòng điện điện áp hai đầu đoạn mạch xoay chiều lệch pha C Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện D Cường độ hiệu dụng dòng xoay chiều nửa giá trị cực đại Câu 28 Ở hai đầu điện trở R có đặt hiệu điện thể xoay chiều U AC hiệu điện thể khơng đổi UDC Để dịng điện xoay chiều qua điện trở chặn khơng cho dịng điện khơng đổi qua ta phải: A Mắc song song với điện trở tụ điện C B Mắc nối tiếp với điện trở tụ điện C C Mắc song song với điện trở cuộn cảm L D Mắc nối tiếp với điện trở cuộn cảm L Câu 29 (ĐH − 2013) Đặt điện áp xoay chiều u = U cos t (V) vào hai đầu điện trở R = 110 Ω cường độ dịng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng A Giá trị u bằng: A 220 V B 220V C 110V D 110 V Câu 30 (ĐH − 2014) Điện áp u = 141 cos100πt (V) có giá trị hiệu dụng A 141 V B 200 V C 100 V D 282 V Câu 31 Dịng điện có cường độ I = 2 cos100πt (A) chạy qua điện trở 100 Ω Trong 60 giây, nhiệt lượng tỏa điện trở A 24 kJ B 121kJ C 4243 J D 8485 J Câu 32: (ĐH − 2014) Đặt điện áp u = U0cos(100πt + π/4) (V) vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường độ dòng điện mạch i = I0cos(100πt + φ) (A) Giá trị φ A 3π/4 B π/2 C −3π/4 D −π/2 Câu 33 Một tụ điện có C = 100−3/2π F mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp u = 141,2cos(100πt – π/4)(V) Cường độ dịng điện hiệu dụng mạch có giá trị là? A A B A C A D A Câu 34 Mạch điện có phần tử (R, L C) có biểu thức u là: u = 220 cos 100πt (V) có biểu thức i I = 2 cos100t (V) Đó phần tử gì? Có giá trị A C B L C R D Cả ba đáp án Câu 35 Mạch điện có phần tử (R, L C) mắc vào mạng điện có hiệu điện u = 220 cos(100πt)V có biểu thức i 2 cosl00πt A Đó phần tử gì? Có giá trị bao nhiêu? A R = 100Ω B R = 110Ω C L = 1/πH D khơng có đáp án 3 100 F Câu 36 Mạch điện chi có C = 2 , tần số dao động mạch 50 Hz Nếu gắn đoạn mạch vào mạng điện có hiệu điện u = 20cos(100πt – π/6) Tính cơng suất mạch? A 100W B 50W C 40W D W Câu 37 Một ấm nước có điện trở dây may so 100 Ω, lắp vào mạng điện 220 V − 50 Hz Tính nhiệt lượng ấm nước tỏa vòng giờ? A 17424 J B 17424000 J C 1742400 J D 174240 J Câu 38 Một dòng điện xoay chiều có i = 50cos(100πt – π/6)A Tìm thời điểm kể từ thời điểm ban đầu để dịng điện mạch có giá trị 25 A? A 1/200s B 1/400s C 1/300s D 1/600s Câu 39 Dịng điện mạch có biểu thức i = cos(100πt + 2π/3) A hiệu điện mạch có biểu thức u = 200cos(100πt + π/3)V Mạch điện chứa phần tử gì? Có giá trị bao nhiêu? 104 C F C A R = 100Ω B L = 1π H D Đáp án kháC Câu 40 Mạch điện có hiệu điện hiệu dụng u = 200V, tìm giá trị cường độ dịng điện mắc nối tiếp R1 = 20Ω R2 = 30Ω? A 4,4 A B 4,44 A C 4,00 A D 0,4 A Câu 41 Mạch điện có hiệu điện U = 200 V, tìm giá trị cường độ dòng điện mắc song song R1 = 200 R2 = 300? 94 A 1,667 A B 16,67 A C 166,7 A D 0,1667A Câu 42 Mạch điện có R = 20Ω mắc vào nguồn điện có điện hiệu dụng U = 200 V Tìm cơng suất mạch? A 2MW B 2W C 200W D 2KW Câu 43 Một mạch điện có phần tử (R L C) chưa biết rõ gì? Nhưng qua khảo sát thấy dịng điện mạch có biểu thức i = 2cos(100πt + π/6) A, cịn hiệu điện có biểu thức u = 50cos(100πt + 2π/3) A, hiệu điện u = 50cos(100πt + 2π/3) Vậy phần tử 103 0, 25 C F L H 2,5 A R = 25Ω B C D Đáp án khác Câu 44 Một mạch điện có phần tử (R L C) chưa biết rõ gì? Nhưng qua khảo sát thấy dịng điện mạch có biểu thức i = 2cos(100πt + π/6)A, cịn hiệu điện có biểu thức u = 50cos(100πt + π/6) V Vậy phân tử gì? 103 0, 25 C F L H 2,5 A R = 25Ω B C D Đáp án khác Câu 45 Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω, nhiệt lượng tỏa 30 phút 900 kJ Cường độ dòng điện cực đại mạch là: A I0 = 0,22 A B I0 = 0,32 A C I0 = 7,07 A D I0 =10,0 A Câu 46 Điện trở bình nấu nước R = 400Ω Đặt vào hai đầu bình hiệu điện xoay chiều, dịng điện qua bình i = 2 cos100πt (A) Sau phút nước sôi Bỏ qua mát lượng Nhiệt lượng cung cấp làm sôi nước là: A 6400 J B 576 kJ C −384kJ D 768kJ Câu 47 Hai đầu cuộn cảm L = 2/π H có hiệu điện xoay chiều u = 100 cos(100πt – π/2)(V) Pha ban đầu cường độ dòng điện là: i i 0 2 A B i C D i ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 1.D 11.A 21.C 31.A 41.B 2.A 12.B 22.B 32.A 42.D 3.A 13.A 23.B 33.D 43.B 4.C 14.D 24.A 34.C 44.A 5.A 15.C 25.D 35.B 45.D 6.A 16.C 26.D 36.D 46.C 95 7.D 17.A 27.C 37.C 47.D 8.D 18.B 28.B 38.D 9.B 19.A 29.B 39.B 10.A 20.C 30.A 40.C ... 89.D 10 −A 20 −B 30−D 40−D 50−C 60−A 70−A 80−C 90−D 91. D 10 1.B 11 1 .A 12 1 .A 13 1 .D 14 1.A 15 1.C 16 1.D 17 1.C 18 1.B 19 1.B 20 1. A 21 1.C 22 1. C 23 1. D 92. A 1 02. C 1 12. D 12 2 .D 1 32 .C 1 42. D 1 52. A 1 62. C 1 72. B 1 82. D... 1 82. D 1 92. C 20 2.A 21 2.C 22 2.C 23 2.A 93.D 10 3.A 11 3 . C 12 3 .C 13 3 .C 14 3.C 15 3.C 16 3.B 17 3.B 18 3.A 19 3.C 20 3.C 21 3 22 3.B 23 3.B 94.D 10 4.A 11 4 .A 12 4 .D 13 4 .D 14 4.D 15 4.C 16 4.B 17 4.C 18 4.D 19 4.A 20 4.B 21 4.A... 97.B 10 7.C 11 7 .A,D 12 7 .C 13 7 .D 14 7.A 15 7.B 16 7.A 17 7.B 18 7.C 19 7.D 20 7.A 21 7.C 22 7.B 23 7.C 98.A 10 8.A 11 8 .A 12 8 .D 13 8 .D 14 8.C 15 8.A 16 8.A 17 8.B 18 8.A 19 8.D 20 8.B 21 8.D 22 8.C 23 8.C 99.A 10 9.B 11 9 .B