Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 102 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Thông tin cơ bản
Định dạng
Số trang
102
Dung lượng
5,12 MB
Nội dung
MỤC LỤC CHƯƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Chủ đề 10 ĐẠI CƯƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU A TĨM TẲT LÍ THUYẾT .1 TỔNG HỢP LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 21 Dạng BÀI TỐN 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 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN .88 Thời gian gian thiết bị hoạt động 88 VÍ DỤ MINH HỌA 88 Thời điểm để dòng điện áp nhận giá trị định 89 VÍ DỤ MINH HỌA 89 Các giá trị tức thời thời: 96 VÍ DỤ MINH HỌA 96 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỆN LƯỢNG GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG 98 Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn 98 VÍ DỤ MINH HỌA 99 Thể tích khí điện phân dung dịch axit H2SO4 100 VÍ DỤ MINH HỌA 101 Giá trị hiệu dụng Giá trị trung bình 101 VÍ DỤ MINH HỌA 102 ÔN TẬP DẠNG + DẠNG 104 LỜI GIẢI CHI TIẾT ÔN TẬP DẠNG + DẠNG 106 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN 112 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 115 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG 115 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN 118 Chủ đề 11 MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ R HOẶC CHỈ C HOẶC CHỈ L HOẶC L VÀ C HOẶC R VÀ C HOẶC R VÀ L 119 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT .119 Mạch chứa điện trở R 119 Mạch chứa tụ điện có điện dung C .119 Mạch chứa cuộn cảm có độ tự cảm L 119 Mạch chứa cuộn cảm L tụ điện C 119 Mạch chứa điện trở R tụ điện C 119 Mạch chứa điện trở R cuộn cảm L 120 Mạch chứa phân tử: R thuần, L C 120 B TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT 120 C PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN .125 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỊNH LUẬT ÔM VÀ GIÁ TRỊ TỨC THỜI .125 Định luật Ôm 125 VÍ DỤ MINH HỌA 125 Quan hệ giá trị tức thời .127 VÍ DỤ MINH HỌA 128 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ DỊNG ĐIỆN 130 VÍ DỤ MINH HỌA 130 ÔN TẬP BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIÁ TRỊ TỨC THỜI CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN 136 LỜI GIẢI CHI TIẾT ÔN TẬP BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIÁ TRỊ TỨC THỜI CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐIỆN 144 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 176 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .179 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 179 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .181 CHỦ ĐỀ 12 MẠCH R, L, C NỐI TIẾP 182 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 182 B TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT .183 B ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT 183 C PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG TOÁN .194 Dạng BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN TƠNG TRỞ, ĐỘ LỆCH PHA, GIÁ TRỊ HIỆU DỤNG, BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP 195 Tổng trở, độ lệch pha, giá trị hiệu dụng 195 VÍ DỤ MINH HỌA 195 Biểu thức dòng điện điện áp 204 VÍ DỤ MINH HỌA 205 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .209 ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .216 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU DIỄN SỐ PHỨC 217 Ứng dụng viết biểu thức .217 VÍ DỤ MINH HỌA 217 Ứng dụng để tìm hộp kín cho biết biểu thức dòng điện áp 222 VÍ DỤ MINH HỌA 222 BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG .228 ĐÁP ÁN CÂU TẬP TỰ LUYỆN DẠNG 232 Dạng BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN CƠNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 281 KIẾN THỨC CẦN NHỚ 281 I TÓM TẮT LÝ THUYẾT 281 Mạch điện xoay chiều cơng suất mà mạch tiêu thụ: 281 Nếu R khơng đổi cịn L, C ω thay đổi mà liên quan đến φ thì: 281 Nểu thay đổi cịn L, C ω khơng đổi mà liên quan đến φ 281 Điện tiêu thụ: 281 II TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT 282 II LỜI GIẢI CHI TIẾT TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT .284 III MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP 289 BÀI TẬP CƠ BẢN VÀ NÂNG CAO VỀ CÔNG SUẤT TIÊU THỤ 289 VÍ DỤ MINH HỌA 289 BÀI TỐN LIÊN QUAN ĐẾN HỆ SỐ CƠNG SUẤT .296 Mạch RL mắc vào nguồn chiều mắc vào nguồn xoay chiều 299 VÍ DỤ MINH HỌA 299 IV ÔN TẬP (124 BÀI TẬP) HỆ SỐ CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT (GIẢI CHI TIẾT) 303 IV (LỜI GIẢI CHI TIẾT) ÔN TẬP (124 BÀI TẬP) HỆ SỐ CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 314 V BÀI TẬP TỰ LUYỆN CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 346 V ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỰ LUYỆN .352 _ 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 không thay đổi 253 Hệ số cơng suất tồn hệ thống thay đổi: 260 BÀI TẬP TỰ LUYỆN .262 Dạng BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỰC TRỊ Để tìm giá trị lớn nhỏ đại lượng (Z, I, U R, UL, UC, UMN, P ) có yếu tố biến thiên (R, ZL, ZC, ω ) thông thường xảy hai trường hợp sau: Trường hợp 1: Cho biết số liệu tường minh nên dùng chức TABLE máy tính ASIO 570ES làm theo bước sau: * Từ sở vật lý để thiết lập hàm số đại lượng cần tìm max, theo biến số * Kĩ thuật Casio: + Bấm mode nhập hàm: + Chọn Start ?; chọn End ?; Step ? ta bảng kết * Nếu bảng kết nhận thấy giá trị hàm số tăng đến giá trị cực đại giảm giảm đến giá trị cực đại tăng ta biết vị trí cực đại cực tiểu * Nếu bảng kết nhận thấy giá trị hàm số ln tăng ln giảm ta bấm phím AC để chọn lại Start End Trường hợp 2: Một số đại lượng chưa cho biết số liệu tường minh làm theo bước sau: Bước 1: Biểu diễn đại lượng cần tìm cực trị hàm biến số thay đổi (R, ZL,ZC, ω) Bước 2: Để tìm max, ta thường dùng: Bất đẳng thức Cơsi (tìm R để P max) tam thức bậc (tìm ω, Z L để ULmax, tìm ω, ZC để UCmax) đạo hàm khảo sát hàm số để tìm max, (tìm Z L để URLmax, tìm ZC để URCmax) Riêng tốn tìm ULmax L thay đổi tìm UCmax C thay đổi dùng giản đồ véc tơ phối họp với định lí hàm số sin Đặc biệt, lần tác giả dùng biến đổi hàm lượng giác để tìm để ULmax L thay đổi UCmax C thay đổi Một tốn giải theo nhiều cách thường có cách hay ngắn gọn Vì vậy, nên tránh tình trạng "Dùng dao mổ trâu để cắt tiết gà” * Bất đắng thức Côsi nếuu a, b hai số dương ( a + b ) = a.b a + b ≥ a.b ⇒ a+b a.b max = Dấu “=” xảy a = b Khi tích số khơng đổi, tổng nhỏ số Khi tổng số khơng đổi, tích số lớn số Z L − ZC ) ( R+ ≥ Z L − ZC R = Z L − ZC R dấu “=” xảy ( ( Z −Z ) ( R + r) + L C ( R + r) ) * Tam thức bậc hai: ≥ Z L − ZC Dấu “=” xảy y = f (x) = ax + bx + c ( a ≠ ) R + r = Z L − ZC −∆ 4ac − b −b x0 = y = = 2a có 4a 4a a > đỉnh Parabol: −∆ 4ac − b b y max = = x0 = − 4a 4a 2a a < * Đạo hàm khảo sát hàm số: Hàm số y = f(x) có cực trị f’ (x) = Giải phương trình f (x) = Lập bảng biến thiên tìm cực trị Nếu hàm số đồng biến nghịch biến đoạn [a, b] max hai giá trị hàm hai đầu VD: Trong đoạn [a,b]: f(b) lớn f(a) nhỏ * Biến đổi lượng giác: ÷ a b y = a cos x + b sin x = a + b cos x + sin x ÷ a + b2 a + bF2 E55555 ÷ E55555 cos ϕ F ÷ sin ϕ 0 b tan ϕ0 = y = a + b y = a + b cos ( x − ϕ0 ) x = ϕ0 a max với A TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT Câu Một đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có dung kháng ZC, Z ≠ Z C Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cosωt Để công suất nhiệt cuộn cảm có cảm kháng L đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax phải điều chỉnh biến trở R có giá trị: R = Z L − ZC R = ZL ZC B C D Câu Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R cuộn dây không cảm Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ R lớn Khi đó: A điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với dòng điện 0,25π B điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị so với điện áp hai đầu điện trở C điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha 0,25π so với dòng điện D cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại Câu Đặt điện áp u = U cosωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, Z ≠ ZC Thay đổi R để công suất cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C khơng đổi Biết L mạch cực đại Kết luận sai? U2 Pmax = R = Z L − ZC 2R A Cơng suất cực đại mạch B Khi C Hệ số công suất mạch D Hệ số công suất mạch Câu Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC nối tiếp Trong L = 0,2/π H C = 1/π mF, R biến trở với giá trị ban đầu R = 20 Ω Mạch mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50 Hz Khi điều chỉnh biến trở để điện trở tăng dần cơng suất mạch sẽ: A ban đầu tăng dần sau giảm dần B tăng dần C ban đầu giảm dần sau tăng dần D giảm dần Câu Trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh với L, C ω không thay đổi Thay đổi R đến R = R0 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại Công suất cực đại xác định bởi: U 02 U 02 U 02 U2 Pmax = Pmax = Pmax = Pmax = 2R R 2R 2R A B C D Câu Đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L = 1/5π H, có điện trở r =15 Ω mắc nối tiếp với biến trở, điện áp hai đầu đoạn mạch u = U0cos(314t) V Dịch chuyển chạy biến trở cho giá trị biến trở thay đổi từ 10 Ω đến 20 Ω cơng suất tỏa nhiệt biến trở sẽ: A tăng giảm B giảm tăng C tăng D giảm R = ZL = Z C A R = Z2L + ZC2 Câu Cho đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây cảm L, tụ điện C biến trở R Điện áp hiệu dụng U hai đầu đoạn mạch không đổi Khi điện trở biến trở R1 R2 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch hai trường hợp Công suất cực đại đoạn mạch biến trở thay đổi? U2 U2 ( R1 + R ) U2 2U 2 R1R 4R 1R A B R1 + R C R1 + R D Câu Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây không cảm tụ điện mắc nối tiếp, với ZC > ZL Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ R lớn Khi đó: A cường độ dịng điện sớm pha 0,25π so với điện áp hai đầu mạch B cường độ dòng điện trễ pha 0,25π so với điện áp hai đầu mạch C cường độ dòng điện pha so với điện áp hai đầu mạch D cường độ dòng điện sớm pha so với điện áp hai đầu mạch góc φ < 0,25π Câu Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây khơng cảm có điện trở r tụ điện C ZC = ZL = r với Điều chỉnh R nhận định sau đúng? A công suất tiêu thụ mạch cực đại hệ số cơng suất mạch B cường độ hiệu dụng mạch điện cực đại mạch xảy cộng hưởng điện C với giá trị R dịng điện ln sớm pha điện áp hai đầu mạch D công suất tiêu thụ R cực đại R = ZL Câu 10 Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở r Biết R đoạn mạch thay đổi Thay đổi R đến giá trị R = R0 cơng suất tỏa nhiệt R đạt cực đại Khi giá trị cực đại là: U2 U2 P= P= 2 2r + r + ( Z L − ZC ) r + ( Z L − ZC ) A B U2 U2 P= P= 2 2r + r + ( ZL − ZC ) r + r + ( ZL − ZC ) C D Câu 11 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây có hệ số tự cảm L điện trở r, tụ điện có điện dung C Điện trở R thay đổi Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ R đạt cực đại Khi đó: A điện áp hai đầu đoạn mạch dịng điện pha B hệ số cơng suất mạch 2 C hệ số công suất mạch nhỏ D hệ số công suất mạch lớn Câu 12 Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây không cảm tụ điện C mắc nối tiếp, với ZC > ZL Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ mạch lớn nhất, đó: A tổng trở mạch lớn gấp lần điện trở R B tổng trở mạch lớn gấp lần dung kháng ZC lần cảm kháng ZL D tổng trở mạch lớn gấp lần tổng trở mạch Câu 13 Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có điện trở R biến đổi Điều chỉnh R để công suất tỏa nhiệt R đạt cực đại, biết mạch có tính dung kháng Độ lệch pha u i là: A 0,5π B 0,25 π C D - 0,25 π Câu 14 Trong đoạn mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở r Biết điện trở R đoạn mạch thay đổi Khi R = R0 cơng suất tỏa nhiệt đoạn mạch đạt cực đại, giá trị R0 là: C tổng trở mạch lớn gấp A R = r + ( Z L − ZC ) B R0 = ( Z L − ZC ) − r2 C R = Z L − ZC + r D R = Z L − ZC − r Câu 15 Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C nối tiếp với biến trở R Điện áp hai đầu đoạn mạch U ổn định, tần số f Ta thấy có hai giá trị R R1 R2 làm công suất tỏa nhiệt đoạn mạch không đổi Giá trị điện dung C là: 2πf 1 R1R C= C= C= C = R1R 2πf R 1R 2πfR 1R 2πf A B C D Câu 16 [Trích đề thi Cao đẳng năm 2009] Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Biết dung kháng tụ điện R Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, đó: A điện áp hai đầu tụ điện lệch pha π/6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch B điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha π/6 so với điện áp hai đàu đoạn mạch C mạch có cộng hưởng điện D điện áp hai đầu điện trở lệch pha π /6 so với điện áp giũa hai đầu đoạn mạch Câu 17 [Trích đề thi đại học năm 2009] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn cảm có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C mắc nối thứ tự Gọi UL, UR UC điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử Biết điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R C ) Hệ thức đúng? U = U R2 + U C2 + U L2 U = U 2R + U 2L + U A B C U = U 2R + U C2 + U U = U C2 + U 2L + U C L D R Câu 18 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (với U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1 hay L = L2 với L1 > L2 cơng suất tiêu thụ mạch điện tương ứng P1, P2 với P1 = 3P2 độ lệch pha điện áp hai đầu mạch điện với cường độ dòng điện mạch tương ứng φ1, φ2 với φ1 + φ2 = π/2 Độ lớn φ1 φ2 là: π π π π 5π π π 5π ; ; ; ; 6 12 12 12 12 A B C D Câu 19 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho C, R, ω không đổi Thay đổi L đến L = L0 điện áp URmax Khi URmax xác định biểu thức U.R U.R U R max = U R max = ZL − ZC U = I R U =U ZL A B C R max D R max Câu 20 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho C, R, ω không đổi Thay đổi L đến L = L0 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R đạt giá trị cực đại Khi R + Z2C 1 L = L = L0 = L0 = ωC ) ( ω Z ω C ω C C A B C D Câu 21 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho C, R, ω không đổi Thay đổi L đến L = L0 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C đạt giá trị cực đại Khi R + ZC2 1 L = L = L0 = L0 = ω C ( ) ω Z ωC ωC C A B C D Câu 22 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho C, R, ω không đổi Thay đổi L đến L = Lo cơng suất Pmax Khi Pmax xác định biểu thức U2 U2 U2 Pmax = Pmax = P = max P = I2 R R 2R R2 A B C max D Câu 23 Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C Điện áp hai đầu U ổn định, tần số f Thay đổi L để ULmax Chọn hệ thức ? U = U − U 2R − U C2 U = U + U R2 + U C2 A L max B L max U 2L max = U2 U R + U 2C ) ( C D Câu 24 Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây cảm, độ tự cảm L thay đổi tụ điện C Điện áp hai đầu U ổn định, tần số f Khi UL cực đại, cảm kháng ZL có giá trị U 2Lmax = U + U 2R + U L2 R + ZC2 R + ZC2 ZC R + ZC2 Z = R + ZC ZC R A B L C D Câu 25 Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC có L thay đổi Khi L = L1 L = L2 cơng suất tỏa nhiệt mạch khơng thay đổi Tìm hệ thức hệ thức sau? U U = ( UR + UC ) U + UL2 = UR + UC A L1 B L1 L2 U U = UC2 U + U L = 2U C C L1 D L1 L2 Câu 26 Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho C, R, ω không đổi Thay đổi L đến L = L0 điện áp UCmax Khi UCmax xác định biểu thức U R + Z2L UZC U C max = U = Cmax U = I0 ZC U =U R R A C max B C D C max Câu 27 Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC có L thay đổi Khi L = L1 L = L2 điện áp hai đầu cuộn cảm không thay đổi Khi L = L0 UL đạt cực đại Hệ thức sau thể quan hệ L1, L2, L0 ? 1 1 L + L2 = + = + L0 = L = L1 + L 2 A B L0 L1 L2 C L0 L1 L D Câu 28 Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L ta thấy điện áp hiệu dụng hai đầu L cực đại gấp điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu tụ điện Hệ thức đúng? U C max = U R max U = 3U U = 5U L max R max L max R max A B C D U C max = 3U R max Câu 29 Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L ta thấy điện áp hiệu dụng hai đầu L cực đại gấp lần điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu tụ điện Tính tỉ số ? 6 A B C D Câu 30 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng có tần số khơng thay đổi vào hai đầu đoạn mạch gôm điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C ghép nối tiếp Giá trị R C không đổi Thay đổi giá tri L 2L R2 < C L = L1 = 2π (H), điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có biểu thức ln có u L1 = U1 cos ( ωt + ϕ1 ) V ; L = L2 = π (H) điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có biểu ZL = thức ZL = u L2 = U1 cos ( ωt + ϕ2 ) có biểu thức A U1 < U2 u L3 L = L3 = ZL = 2 ( H) π điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm V; = U cos ( ωt + ϕ3 ) So sánh U1 U2 ta có hệ thức B U1 > U2 C U1 = U2 D U2 = 2U1 A LỜI GIẢI CHI TIẾT TRẮC NGHIỆM LÝ THUYẾT ĐÁP ÁN VÀ LỜI GIẢI CHI TIẾT 1.C 11.D 21.A 2.A 12.D 22.A 3.D 13.D 23.B 4.D 14.D 24.C 5.C 15.D 25.C 6.C 16.D 26.C 7.A 17.C 27.B 8.D 18.B 28.B 9.C 19.D 29.A 10.C 20.C 30.B Câu Một đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có dung kháng ZC, Z ≠ Z C Điện áp hai đầu đoạn mạch u = U cosωt Để công suất nhiệt cuộn cảm có cảm kháng L đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax phải điều chỉnh biến trở R có giá trị: R = ZL = Z C A Câu Chọn đáp án C Lời giải: B R = Z2L + ZC2 C R = Z L − ZC D R = ZL ZC R = Z L − ZC + Điều chỉnh R đến giá trị Chọn đáp án C Câu Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R cuộn dây không cảm Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ R lớn Khi đó: A điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với dòng điện 0,25π B điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị so với điện áp hai đầu điện trở C điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha 0,25π so với dòng điện D cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại Câu Chọn đáp án A Lời giải: ZL π R + r = ZL ⇒ tan ϕ = =1⇒ ϕ = R0 + r + Khi công suất tiêu thụ mạch lớn → điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện 0,25π Chọn đáp án A Câu Đặt điện áp u = U cosωt (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, Z ≠ ZC Thay đổi R để công suất cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C không đổi Biết L mạch cực đại Kết luận sai? U2 Pmax = R = Z L − ZC 2R A Công suất cực đại mạch B Khi C Hệ số công suất mạch D Hệ số công suất mạch Câu Chọn đáp án D Lời giải: cos ϕ = → D sai + Khi mạch tiêu thụ công suất cực đại Chọn đáp án D 10 A L1 = 3.10−4 ( H) ; C = ( F) π π B L1 = 10 −4 ( H ) ;C = ( F) π 3π −4 10 3.10−4 L1 = ( H) ;C = ( F) ( H ) ;C = ( F) π 3π 4π π C D Câu 98 Chọn đáp án B Lời giải: L = L1 , L = L + Xét hai giá trị làm cho P không đổi 2 P1 = P2 ⇒ I1 = I ⇒ Z1 = Z2 ⇔ R + ( ZL2 − ZC ) = R + ( ZL2 − ZC ) + Khi ZL1 = ZC ⇔ ZL1 − ZC = Z L2 − ZC ⇒ ZL1 + ZL2 = 2ZC ⇒ ( Do ZL1 = 2ZL2 ) Z = Z L2 C tan ϕ1 tan ϕ2 = −1 t + Theo giải thiết ta có: L1 = ZL1 − ZC ZL2 − ZC = −1 ⇒ ZC2 = R ⇒ ZC = 300 ( Ω ) ; ZL1 = 400 ( Ω ) R R + Do 10−4 L1 = ( H ) ;C = ( F) π 3π + Suy Chọn đáp án B Câu 99 [Trích đề thi Đại học năm 2014] Đặt điện áp u = 180 cosωt (V) (với ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ) R điện trở thuần, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB độ lớn góc lệch pha cường độ dòng điện so với điện áp u L = L1 U φ1, L = L2 tương ứng U φ2 Biết φ1 + φ = 90° Giá trị U bằng: A 60V B 180 V C 90V D 135 V Câu 99 Chọn đáp án A Lời giải: • Cách (Đại số) U AB U MB = ZL − ZC R + ( ZL − ZC ) + Ta có: U AB U AB ⇔ U MB = = = U AB sin ϕ R +1 ÷ +1 tan ϕ Z − Z C L (Với φ độ lớn góc lệch pha) π ϕ1 +ϕ2 = U = U AB sin ϕ1 → sin ϕ1 + sin ϕ2 = U = U AB sin ϕ2 Suy 2 U U 8 U ⇔ = ⇒ U = AB = 60 ( V ) ÷ ÷ + ÷ U AB U AB → Chọn A 88 • Cách 2: Giản đồ véc tơ U MB1 U sin ϕ1 = U = U AB AB sin ϕ = U MB2 = U U AB U AB + Ta có: ϕ + ϕ2 = 900 + Mặt khác 2 U U 8 U AB ⇔ = ⇒ U = = 60 ( V ) ÷ ÷ + ÷ U AB U AB Chọn đáp án A Câu 100 Một đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện C cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định , điều chỉnh độ tự cảm cuộn cảm đến giá trị L0 điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử R, L, C có giá trị 30 V, 20 V 60 V Khi điều chỉnh độ tự cảm đến giá trị 2L0 điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở bao nhiêu? 50 150 100 V V V 13 11 A 50 V B B D Câu 100 Chọn đáp án C Lời giải: U = U 2R1 + ( U L1 − UC1 ) = 50 ( V ) + Điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch: + Do U R1 = 30V; U L1 = 20V; U C1 = 60V ⇒ ZC = 2R; ZL1 = 2R ZC = 2R 13 4R L = 2L ⇒ − 2R ÷ = R 4R ⇒ Z = R + ZL2 = 2Z L1 = + Khi U 150 U R = R = V Z 13 + Do Chọn đáp án C Câu 101 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 30 Ω, C = 250 (µF), cuộn cảm có độ tự cảm π u = 120 cos 100t + ÷ (V) Khi L = L0 L thay đổi Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều công suất mạch đạt giá trị cực đại Khi biểu thức điện áp hai đầu cuộn cảm L là: π u L = 160 cos 100t + ÷( V ) u = 80 cos ( 100t + π ) ( V ) 2 A B L π u L = 80 cos 100t + ÷( V ) 2 D u = 160cos ( 100t + π ) ( V ) C L Câu 101 Chọn đáp án C Lời giải: ZC = 40Ω; P = RI = R + Ta có: U2 R + ( Z L − ZC ) = U2 ( Z − ZC ) R+ L R 89 + Pmax ⇔ ZL = ZC ⇒ Z = R = 30 ( Ω ) ⇒ I0 = U0 = 4A; U 0L = Z L I = 160V Z π ⇒ u = 160cos 100t + π V ( )( ) L + Khi uL nhanh pha u góc Chọn đáp án C 100 µF π Câu 102 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Cho R = 50Ω, , cuộn cảm có độ tự cảm π u = 200 cos 100πt + ÷ (V) Khi L = L0 L thay đổi Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều cơng suất mạch đạt giá trị cực đại Khi cường độ dịng điện hiệu dụng I qua mạch điện áp hai đầu điện trở R bao nhiêu: I = ( A ) ; U R = 200V A B I = 0,8 5A; U R = 40 5V C= D I = 2A; U R = 100 2V C I = 10A; U R = 20 10V Câu 102 Chọn đáp án D Lời giải: ZC = 40Ω; P = RI = R U2 R + ( Z L − ZC ) U2 ( Z − ZC ) R+ L R + Ta có: + = Pmax ⇔ Z L = ZC ⇒ Z = R = 50 ( Ω ) ⇒ I = U = 3A; U = U R = 100 ( V ) Z Chọn đáp án D Câu 103 Đặt điện áp u = U cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm R = 100 Ω, tụ điện C cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Khi L = L1= 1/π (H) cưịng độ dịng điện qua mạch cực đại Khi L2 = 2L1 điện áp đầu cuộn cảm đạt cực đại Tần số ω bằng: A 200 π rad/s B 125π rad/s C 100 π rad/s D 120 π rad/s Câu 103 Chọn đáp án C Lời giải: L = L1 ⇒ ZL1 = ZC + Khi Imax → Cộng hưởng điện R + ZC2 R + ZC2 U L max ⇒ Z L2 = ⇒ 2ZC = L = L = 2L1 ⇒ Z L2 = 2ZL1 ZC ZC + Khi R = ZC = ZL1 = 100Ω ⇒ ω = 100π ( rad / s ) k Chọn đáp án C u = 100 cos ( 100πt ) ( V ) Câu 104 [Trích đề thi Chuyên ĐH Vinh] Cho mạch điện hình vẽ, biết AB 10−3 ; R = 50 ( Ω ) ; C = ( F) 3π cuộn dây cảm có độ tự cảm thay đổi Trong q trình thaỷ đổi L, điện áp hiệu dụng UMB đạt giá trị nhỏ khi: 3 A 3π B π C 2π D 2π Câu 104 Chọn đáp án D Lời giải: 90 U ZC = 50 3; U MB = Z L − ZC R + ( ZL − ZC ) + Ta có: = U R ÷ +1 Z L − ZC Z R ÷ +1 Z = Z ⇒ L = π L C Z − ZC + Do UMB nhỏ L lớn nhất, Chọn đáp án D Câu 105 Trích đề thi Chuyên ĐH Vinh 2013] Cho mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 200 cos100πt (V) Điều chỉnh L = L, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại gấp đổi điện áp hiệu dụng điện trở R Sau điều chỉnh L = L2 để điện áp hiệu dụng R cực đại, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây A 100 V B 300 V C 200 V D 150 V Câu 105 Chọn đáp án C Lời giải: ur ur + Ta có ULmax U ⊥ U RC U = OA = 200V; U L = 2U R + Khi đó: + Suy AB = 2OH → ΔOAB vuông cân U = U R ⇒ R = ZC + Do C U ⇔ R = ZC = ZL2 + Điều chỉnh L để R max Z U U L = L2 = U = 200V R + Khi đó: Chọn đáp án C Câu 106 Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = 60cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở, tụ điện, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi mắc nối thứ tự Điểm M nằm tụ điện cuộn cảm Điều chỉnh L để có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Khi điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 30 V Phát biểu sau sai? A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm 60 V B Điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn MB C Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở 25 V D Điện áp hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp hai đầu đoạn AM Câu 106 Chọn đáp án C Lời giải: ur ur U + Ta có: L max U ⊥ U RC + Khi U = OA = 30 2; HB = 30 OA = AB.HA = U L ( U L − 30 ) = 302.2 + Mặt khác ⇒ U L = 60V = AB ⇒ ∆OAB vuông cân O ⇒ U R = 30V ⇒ C sai Chọn đáp án C 91 Câu 107 Đặt điện áp u = 100 cosl00πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi được, tụ điện có dung kháng 36 Ω điện trở R = 48 Ω Thay đổi L để điện áp hiệu dụng cuộn dây đạt giá trị cực đại Lúc cảm kháng điện áp hiệu dụng L là: A 100 Ω 125 V B 100 Ω 125 V C 75 Ω 125 V D 75 n 125 V Câu 107 Chọn đáp án A Lời giải: R + ZC2 Z = = 100 ( Ω ) L ZC U U 2 Lmax = R R + ZC = 125V + Ta có điện áp hai đầu cuộn cảm cực đại: Chọn đáp án A Câu 108 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi tụ điện có điện dung C Biết ωRC = Để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại phải điều chỉnh L tới giá trị là: L= L= L= 2 ωC ωC ωC A B C ω C D Câu 108 Chọn đáp án A Lời giải: 1 + R + ZC2 ω2 C2 C2 ω2 2 ZL = = = ⇒L= ZC ωC ωC C ω + Khi điện áp hai đâu cuộn cảm cực đại thì: Chọn đáp án A Câu 109 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp hình vẽ , với L thay đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 160 cos100πt (V), 10−4 ( F) 0,8π Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại Giá trị UAN là: A 80 10 V B 160 V C 160 10 V D 160 V Câu 109 Chọn đáp án A Lời giải: Z = 80 ( Ω ) + Ta có: C R + ZC2 Z = = 160 ( Ω ) L ZC U Lmax ⇒ ⇒ I = 2A ⇒ U AN = I.Z RL = 80 10 ( V ) U U 2 L max = R R + ZC = 160 ( V ) + R = 80Ω; C = Chọn đáp án C Câu 110 Cho mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp Cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều ổn định u = 100 cos100πt(V) Điều chỉnh độ tự cảm để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại ULmax điện áp hiệu dụng hai đàu tụ điện 200 V Giá trị ULmax A 200 V B 150 V C 300 V D 250 V 92 Câu 110 Chọn đáp án C Lời giải: U R cos β = R = U RC R + ZC2 + Ta có: + Áp dụng định lý hàm sin ΔOAB: U R + ZC2 UL U U = = = sin ( α + β ) sin γ cos β R U R + ZC2 U R + ZC2 UL = sin ( α + β ) ≤ R R Suy π ur ur ⇔ α + β = ⇒ U ⊥ U RC + Dầu xảy + Áp dụng hệ thức lượng tam giác vuông OA = AB.AH ⇒ U = U L ( U L − U C ) + Ta có: ⇔ 1002.3 = U 2L − 200U L ⇒ U L = 300V Chọn đáp án C Câu 111 [Trích đề thi đại học năm 2011] Đặt điện áp xoay chiều u = U cos(l00πt) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C cuộn cảm có độ tự cảm L thay đổi Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thấy giá trị cực đại 100 V điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện 36 V Giá trị U là: A 48 V B 136 V C 80 V D 64 V Câu 111 Chọn đáp án C Lời giải: U R cos β = R = U RC R + ZC2 + Ta có: + Áp dụng định lý hàm sin ΔOAB: U R + ZC2 UL U U = = = sin ( α + β ) sin γ cos β R U R + ZC2 U R + ZC2 sin ( α + β ) ≤ R R Suy u r u r π ⇔ α + β = ⇒ U ⊥ U RC + Dầu xảy + Áp dụng hệ thức lượng tam giác vng + Ta có: OA = AB.AH ⇒ U = U L ( U L − U C ) = 100 ( 100 − 36 ) ⇒ U = 80 ( Ω ) UL = Chọn đáp án C Câu 112 Đoạn mạch xoay chiều R,L,C có cuộn cảm L có giá trị thay đổi Dùng ba vơn kế xoay chiều có điện trở lớn đo điện áp hiệu dụng phần tử Điều chỉnh giá trị L thấy điện áp hiệu dụng cực đại cuộn cảm lớn gấp hai lần điện áp hiệu dụng cực đại điện trở Hỏi điện áp hiệu dụng cực đại cuộn cảm gấp lần điện áp hiệu dụng tụ A B C D 93 Câu 112 Chọn đáp án A Lời giải: UR = U ≤ U ⇒ U R max = U AB R R + ( Z L − ZC ) U = 2U Do L max ur ur + Mặt khác ULmax U ⊥ U RC Áp dụng hệ thức lượng giác ta có: 3U U U = ( U L − U C ) U L = ( 2U − U C ) 2U ⇒ U C = ⇒ L = UC U + Khi L thay đổi Chọn đáp án A Câu 113 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Biết cuộn dây cảm, có độ cảm L thay đổi Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt cực đại hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở 24 V Giá trị hiệu điện hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là: A 50 V B 40 V C 40 V D 16 V Câu 113 Chọn đáp án A Lời giải: ur ur U L max + Ta có U ⊥ U RC + Áp dụng định lý hàm sin tamg giác vuông 1 + = ⇒ U RC = 40 ( V ) ⇒ U L = U + U RC = 50 ( V ) U U U RC R Ta có Chọn đáp án A Câu 114 Đặt điện ap xoay chiều có giái trị hiệu dụng u vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (L cuộn cảm thuần) thay đổi L đến giái trị L0 điện áp hiệu dụng cuộn dây đạt giá trị cực đại UL = 2U Điện trở R bằng: R= L 0ω R = L0ω R = 2L 0ω R = 3L ω A B C D Câu 114 Chọn đáp án D Lời giải: ur ur U + Ta có L max U ⊥ U RC + Áp dụng định lý hàm sin tamg giác vuông 2 + Ta có: U RC = 4U − U = U OA.OB U UR = = ; U L = 2U AB + Do đó: UR 3 = ⇒R= ZL = L0 ω U 4 L + Suy Chọn đáp án D 94 D BÀI TẬP TỰ LUYỆN Câu 1: Cho mạch RLC khơng phân nhánh có R thay đổi được, cuộn dây cảm Điện áp xoay chiều hai đầu mạch ổn định Giá trị R để công suất mạch cực đại là: A R = ZL B R = ZC C R = ZL + ZC D R =|ZL−ZC| Câu Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm 2/π(H) tụ điện có điện dung 0,1/π (mF) Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 100 sin100πt (V) Xác định R để công suất tiêu thụ toàn mạch đạt giá trị cực đại A 10 Ω B 120 Ω C 100 Ω D 40 Ω Câu 3: Cho mạch điện nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở 20 Ω độ tự cảm 0,191 (H), tụ điện có điện dung 0,5/π (mF), biến trở R Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u = 100 cos100πt (V) Xác định R để cơng suất tiêu thụ tồn mạch đạt giá trị cực đại Xác định công suất tiêu thụ cực đại toàn mạch A 125 W B 225 W C 135 W D 425 W Câu 4: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,6/π (H) mắc nối tiếp với biến trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 100 Hz cố giá trị hiệu dụng 120 (V) Xác định cơng suất tiêu thụ cực đại tồn mạch A 60 W B 225 W C 120W D 425 W Câu 5: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm biến trở R, cuộn dây cảm có L = l/π (H) tụ có điện dung C = 10−4/2π (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 200 cos(100πt) (V) Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Giá trị cực đại công suất A 800 (W) B 200 (W) C 400 (W) D 100 (W) Câu Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây cảm có cảm kháng Z L tụ điện có dung kháng ZC Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u = U0cosωt (V) Khi thay đổi R, công suất tiêu thụ mạch lớn 2U 20 / ZL − ZC U 02 / ZL − ZC 0,5U 02 / ZL − ZC 0, 25U 02 / ZL − ZC A B C D Câu Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện C, điện áp đầu đoạn mạch có biểu thức u = U.cosωt (V) Điều chỉnh R đến giá trị để công suất toả nhiệt biến trở đạt cực đại Tính cơng suất cực đại 2 A ωCU2/2 B ωCU / C ωCU D 0, 25ωCU Câu Cho đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây cảm có độ tự cảm l/π (H), tụ điện có điện dung khơng đổi C biến trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng 200V, tần số 50 Hz Thay đổi giá trị biến trơ R thấy công suất tiêu thụ cực đại đoạn mạch 200 W Điện dung C mạch có giá trị A 10/π (μF) B 100/π (μF) C 25/π (μF) D 50/π (μF) Câu 9: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, tụ điện có 100/π (μF) cuộn cảm có độ tự cảm 0,5/π (H) Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch u = U cos(100πt − π/3) V Giá trị lớn công suất đoạn mạch 144 W U có giá trị A.100V B 200 V C 120 V D 120 V Câu 10: Đặt điện áp u = U0cos(100πt − π/3) V hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB Đoạn AM có tụ điện C, đoạn MB gồm biến trở R nối tiếp với cuộn cảm L Khi R = 200 Ω thấy công suất tiêu thụ đoạn mạch cực đại 100 W Lúc dòng điện qua mạch nhanh pha điện áp u điện áp hiệu dụng hai điểm MB 200 V Tính dung kháng tụ A 100 Ω B 200 Ω C 300 Ω D 400Ω Câu 11: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp Trong đó, L = 0,2/π (H), C = /π (mF), R biến trở với giá trị ban đầu R = 20Ω Mạch mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số f = 50 (Hz) Khi điều chỉnh biến trở để điện trở tăng dần cơng suất mạch sẽ: A ban đầu tăng dân sau giảm dần B tăng dần C ban đầu giảm dần sau tăng dần D giảm dần Câu 12: Mạch điện xoay chiều RLC khơng phân nhánh, cuộn dây cảm có cảm kháng 100 Ω, tụ điện có dung kháng 200 Ω, R biến trở thay đổi từ 20Ω đến 80 Ω Với giá trị R cơng suất tiêu thụ tồn mạch lớn 95 A 100 Ω B 20 Ω C 50 Ω D 80 Ω Câu 13 Mạch điện xoay chiều RLC khơng phân nhánh, cuộn dây cảm có cảm kháng 100Ω tụ điện có dung kháng 200 Ω R biến trở thay đổi từ 110 Ω đến 180 Ω Với giá trị R cơng suất tiêu thụ toàn mạch lớn A 100 Ω B 110 Ω C 150 Ω D 180 Ω Câu 14 Cho mạch điện gồm cuộn dây độ tự cảm l/π (H) điện trở 50 Ω mắc nối tiếp với điện trở R có giá trị thay đổi tụ điện có điện dung 50/π (μF) Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thể xoay chiều ổn định có tần số 50 Hz Lúc đầu R = 25 Ω, sau tăng R công suất tiêu thụ mạch A giảm B tăng C tăng giảm D giảm tăng Câu 15: Một mạch RLC mắc nối tiếp gồm biến trơ R cuộn cảm L tụ C Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều mạch điện có tính cảm kháng Điều chỉnh R đến cơng suất tiêu thụ mạch cực đại Khi đỏ A điện áp hai đầu đoạn mạch pha với dòng điện qua mạch B điện áp hai đầu tụ điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch C điện áp hai đầu điện trở pha với điện áp hai đầu đoạn mạch D điện áp hai đầu cuộn cảm lệch pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 16 (CĐ−2010)Đặt điện áp u = 200cosl00πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có độ tự cảm 1/π (H) Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt biến trở đạt cực đại, cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch A 1A B 2A C 2A D 0,5 A Câu 17: Một mạch RLC mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm L tụ C Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều điều chỉnh R đến công suất tiêu thụ mạch cực đại Khi độ lệch pha điện áp hai đầu mạch cường độ dịng điện có độ lớn A π/2 B π/3 C π/4 D π/6 Câu 18 Một mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C Điều chỉnh R đến công suất tiêu thụ mạch cực đại tỉ số điện áp hiệu dụng R điện áp hiệu dụng hên toàn mạch A 0,5 B / C /4 D / Câu 19: Đặt vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V Đoạn mạch gồm tụ điện điện trở có R thay đổi Thay đổi R để công suất tiêu thụ mạch cực đại cường độ hiệu dụng mạch A Giá trị R A 100 Ω B 200 Ω C 50 Ω D 100 Ω Câu 20: Cho mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp với L = 1,2 H, C = 500/3 μF R thay đổi Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều u = 240cosl00t V Khi R = R0 cơng suất mạch đạt giá trị cực đại Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu R A UR = 120 V B UR = 120 V C UR = 60X/2 V D UR = 240V Câu 21 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, độ tự cảm cuộn cảm 1/π (H), điện dung tụ 1/(6π) (mF) Đặt vào đầu mạch điện điện áp xoay chiều u = 200 cos(1007tt) (V) cơng suất tiêu thụ mạch 400 W Điện trở mạch có giá trị: A 160Ω 40Ω B 100Ω C 60Ω 100Ω D 20Ω 80Ω Câu 22 Một mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 150 cosl00πt (V), (t đo giây) cuộn cảm có cảm kháng 200 Ω, tụ điện có dung kháng 80 Ω và công suất tỏa nhiệt R 90 W Điện trở mạch là? A 160 Ω 90 Ω B 100 Ω C 60Ω 100 Ω D 20 Ω 80 Ω Câu 23 Mạch không phân nhánh RLC có R thay đổi Điện áp xoay chiều đầu mạch ổn định, số giá trị điện trở R làm cho công suất tiêu thụ mạch có giá trị định P nhỏ giá trị cực đại là: A Ba giá trị B có giá trị C Một giá trị D Nhiều giá trị R Câu 24 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng 100 Ω Điều chỉnh R hai giá trị R R2 công suất tiêu thụ đoạn mạch Biết điện áp hiệu 96 dụng hai đầu tụ R = R1 2,5 lần điện áp hiệu dụng hai đầu tụ R = R Các giá trị R1, R2 A 50 Ω 100 Ω B 40 Ω 250 Ω C 50 Ω 200 Ω D 25 Ω 100 Ω Câu 25 Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ có điện dung 0,1/π (mF) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có tần số 50 Hz Thay đổi R người ta thấy với giá trị cua R R1và R2 cơng suất cua mạch Tích R1R2 A 10 Ω2 B 100 Ω2 C 1000 Ω2 D 10000 Ω2 Câu 26 Một mạch điện xoay chiều gồm tụ điện có dung kháng Zc, cuộn cảm có cảm kháng Z L biến trở R mắc nối tiếp Khi để biến trở giá trị Ω 50 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Giá trị |ZL – ZC| A 400 Ω B 27 Ω C 58 Ω D 20 Ω Câu 27 Một mạch điện gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp u = 100 cos100πt (V) Khi để biến trở giá trị 20 Ω 30 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch giá trị A 50 W B 200 W C 400 W D 100 W Câu 28 Một mạch điện gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp xoay chiều ổn định có giá trị hiệu dụng U Khi để biến trở giá trị R R2 cơng suất tiêu thụ hên đoạn mạch Giá trị cơng suất 0,5 U / ( R 1R ) U ( R + R ) / ( R 1R ) 2U / ( R1 + R ) U / ( R1 + R ) A B C D Câu 29 Cho đoạn mạch điện RLC nối tiếp Biết độ tự cảm L = 0,5/TC H, điện dung tụ C = 10 −4/π F điện trở R thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thể ổn định có biểu thức: u = U cos100πt (V) Khi thay đổi R, ta thấy có hai giá trị khác biến trở R R2 ứng với công suất tiêu thụ P mạch Kết luận sau không với giá trị P? A R1 + R2 = U2/P B |R1 − R2| = 50Ω C P < U /100 D R1.R2 = 2500 Ω2 Câu 30 Một mạch điện xoay chiều tần số f gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Khi để biến trở giá trị R R2 = 0,5625R1 cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Xác định hệ số công suất tiêu thụ mạch ứng với giá trị R1. A 0,707 B 0,8 C 0,5 D 0,6 Câu 31 Một mạch điện xoay chiều tần số f gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Khi để biến trở giá trị R R2 = 0,5625R1 công suất tiêu thụ đoạn mạch Xác định hệ số công suất tiêu thụ mạch ứng với giá trị R1 A 0,707 B 0,8 C 0,5 D 0,6 Câu 32 Một mạch xoay chiều gồm ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp R biến trở Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số khơng đổi Khi điều biến trở R = R m = 30Ω cơng suất mạch cực đại Pmax Có hai giá trị biến trở R1, R2 cho công suất mạch cực đại P m Có hai giá trị biến trở R1, R2 cho công suất tiêu thụ mạch (nhỏ Pm) Nếu R1 = 20Ω có giá trị là: A 10Ω B 45Ω C 50Ω D 40Ω Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều RLC với R biến trở Gọi R giá trị biến trở để công suất cực đại Gọi R1, R2 giá trị khác biến trở cho công suất mạch Mối liên hệ hai đại lượng A R1R2 = R02 B R1R2 = R02 C R1R2 = 0,5 R02 D R1R2 = R02 Câu 34 Một mạch điện gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện điện áp u = 120 cos100πt (V) Khi để biến trở giá trị R = 18 Ω R2 = 32 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Xác định công suất cực đại mà mạch đạt A 288 W B 144 W C 600 W D 300 W Câu 35 Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm, R biến trở Điều chỉnh R = R cơng suất mạch đạt giá trị cực đại Nếu từ giá trị tăng thêm 10 Ω giảm bớt Ω công suất tiêu thụ mạch P0 Giá trị R0 A 7,5 Ω B 15 Ω C 10Ω D 50 Ω 97 Câu 36 Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với R biến trở Khi R = 42,25 Ω R = 29,16 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Khi R = R cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị lớn nhất, cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100πt + π/12) (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức A u = 140,4 cos(100πt + π/12) (V) B u = 70,2 cos(100πt – 5π/12) (V) C u = 140,4 cos(100πt − π/3) (V) D u = 70,2 cos(100πt + π/3) (V) Câu 37: Đặt điện áp u = 80 cos(100πt – 5π/12) (V) vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp với R biến ừở Khi R = 80 Ω R = 20 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch Khi R = R cơng suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị lớn Lúc này, cường độ dòng điện qua mạch có biếu thức A i = cos(100πt − 2π/3) (A) B i = cos(100πt − π/3) (A) C i = 2cos(100πt − 2π/3) (A) D i = 2cos(100πT− π/3) (A) Câu 38 Đoạn mạch xoay chiều AB nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện biến trở R Ta thấy có giá trị biến trở R1 R2 mạch tiêu thụ công suất độ lớn độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện qua mạch φ1 φ2 Chọn hệ thức A φ1 − φ2 = π/2 B φ1 + φ2 = π/2 C φ1 + φ2= π/4 D φ1 = φ2 Câu 39 Đặt điện áp u = 30cos 100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm L, tụ điện có điện dung 0,5/π mF biến trở R Khi R = R1 = 9Ω R = R2 = 16Ω độ lệch pha u dòng điện mạch φ1 φ2 Đồng thời công suất mà mạch tiêu thụ tương ứng P1 P2 Biết φ1 + φ2 = π/2 Tính P1 P2 A P1 = 18 W; P2 = 18 W B P1 = 18 W; P2 = 24 W C P1 = 24 W; P2 = 18 W D P1 = 24 W; P2 = 24 W Câu 40: Mạch điện nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện biến trở R Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch dòng điện qua mạch ứng với giá trị R = 270 Ω R2 = 130 Ω R là φ1 φ2 Đồng thời công suất mà mạch tiêu thụ tương ứng P P2 Biết Biết φ1 + φ2 = π/2 P1 = 100 W Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 200 V B 100 V C 150 V D 250V Câu 41 Một mạch điện xoay chiều gồm tụ điện C, cuộn cảm L biến trở R mắc nối tiếp Khi R thay đổi cơng suất tỏa nhiệt cực đại Pmax Khi để biến trở giá trị 18 Ω, 32 Ω, 24 Ω 40 Ω cơng suất tiêu thụ đoạn mạch P1, P2, P3 P4 Nếu P1 = P2 A P4 > P2 B P3 = Pmax C P3 r + Khi công suất R cực đại R+ r R+ r R+ r R+ r R cos ϕ = = = = > = 2 2R 2R 2R ( R + r ) ( R + r ) + ( Z L − ZC ) ( R + r) + R2 − r2 + Ta có: Chọn... ) ? ?R 0r = PR = I R = U 3R ( R + r) U P8 = + ( Z L − ZC ) r + ( Z L − ZC ) + 2r R R+ 2 ≤ U 2 r + ( ZL − ZC ) U2 P = R max 2R 0R + 2r + 2r ? ?R 0R = r + ( ZL − ZC ) 30 P = I ( R + r) =... giá trị R1 , R2 có P từ: U2 ( R + r ) ( R + r) + ( ZL − ZC ) U2 ⇒ ( R + r) − ( R + r ) + ( Z L − ZC ) = P Theo định lý Viet: ( R1 + r ) ( R + r ) = ( ZL − ZC ) = ( R + r ) U2 R + r + R + r =