Phương pháp học nhanh Vật lý THPT chủ đề mạch điện RLC

Bài 10: Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 120V và có tần số thay đổi đượ[r]

CHỦ ĐỀ 16: MẠCH ĐIỆN RLC I PHƯƠNG PHÁP Giới thiệu mạch RLC Cho mạch RLC hình vẽ: Giả sử mạch dòng điện có dạng: i  I o cos t A    u R  U OR cos t V; u L  U OL cos(t  ) V; u C  U OC cos(t  ) V 2 Gọi u là hiệu điện tức thời hai đầu mạch: u  u R  uL  u C    U OR cos t  U OL cos(t  )  U OC cos(t  ) 2  U O cos(t  ) Đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh): - Điện áp hiệu dụng: U  U 2R  (U L  U C )2  I R  (Z L  Z C )2  I.Z Với R  Z L  Z C : gọi là tổng trở đoạn mạch RLC Chú ý: Nếu mạch không có dụng cụ nào thì coi “trở kháng” nó không - Cường độ dòng điện hiệu dụng: I  - Cường độ dòng điện cực đại: I O  - Độ lệch pha  u và i: tan   U U R UL UC ;    Z R ZL ZC U O U OR U OL U OC    Z R ZL ZC Z L  Z C U L  U C U OL  U OC    R UR U OR + Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là Z L  Z C thì   : u sớm pha i + Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là Z L  Z C thì   : u trễ pha i Viết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện: - Nếu i  I O cos(t  i ) thì u  U O cos(t  i  ) - Nếu u  U O cos(t  u ) thì i  I O cos(t  u  ) Chú ý: Ta có thể sử dụng máy tính FX570 ES để giải nhanh chóng dạng toán này: Ấn: [MODE] [2]; [SHIFT] [MODE] [4]: Trang - Tìm tổng trở Z và góc lệch pha  : nhập máy lệnh  R  (Z L  Z C )i  - Cho u(t) viết i(t) ta thực phép chia hai số phức: i  - Cho i(t) viết u(t) ta thực phép nhân hai số phức: u  i.Z  Io i  R  (ZL  ZC )i - Cho u AM (t);uMB (t); viết u AB (t) ta thực phép cộng hai số phức: tổng hợp hai dao động U O u u  Z  R  (Z L  Z C )i  Thao tác cuối: [SHIFT] [2] [3] [=] Cộng hưởng điện a Khi xảy cộng hưởng thì: Z L  Z C (U L  U C ) hay o  Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì:   o LC  LC0  ZL ZC b Các biểu cộng hưởng điện: Z  Z  R;U R max  U; I max  U U2 ;Pmax  ;cos   1;   R R Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì công suất mạch tính bằng: P  I R  U2 U2 R  cos2   Pmax cos2   P  Pmax cos2  Z2 R c Đường cong cộng hưởng đoạn mạch RLC: - R càng lớn thì cộng hưởng càng không rõ nét - Độ chênh lệch f  fch càng nhỏ thì I càng lớn d Liên hệ Z và tần số f: fo là tần số lúc cộng hưởng - Khi f  fch : Mạch có tính dung kháng, Z và f nghịch biến - Khi f  fch : Mạch có tính cảm kháng, Z và f đồng biến e Hệ quả: Khi   1   2 thì I (hoặc P; U R ) nhau, với   ch thì I max (hoặc Pmax ;U max ) ta có: ch  12 hay fch  f1f2 Chú ý:  Áp dụng tượng cộng hưởng để tìm L, C, f khi: - Số ampe kế cực đại - Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha (   ) - Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại  Nếu để bài yêu cầu mắc thêm tụ C với C1 để mạch xảy cộng hưởng, tìm cách mắc và tính C ta làm sau: *Khi mạch xảy cộng hưởng thì: Z Ctd  Z L Trang *So sánh giá trị Z L (lúc này là Z Ctd ) và Z C1 - Nếu Z L  Z C (C td  C1 )  C ghép nt C1  Z C  Z Ctd  Z C1  C  - Nếu Z L  Z C (C td  C1 )  C ghép ss C1  Z C  Z C1 Z Ctd Z C1  Z Ctd Z C   C2  Z C  CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH 0,7 103 H;C  F Đặt vào hai  2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 50Hz thì tổng trở đoạn mạch Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có: R  50;L  A 50 B 50 2 C 50 3 D 50 5 Giải Ta có: Z L  .L  70;Z C   20 .C  Tổng trở toàn mạch: Z  R  (Z L  Z C )2  50 2 => Chọn đáp án B Ví dụ 2: Cho mạch điện gồm điện trở R  100, cuộn dây cảm L  H, tụ điện có  104 F Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có tần số là 50Hz Pha hiệu điện hai 2 đầu đoạn mạch so với hiệu điện hai tụ là: C A Nhanh  B Nhanh  C Nhan  D Nhanh 3. Giải Xác định độ lệch pha i và u sau đó xác nhận độ lệch pha i và uC từ đó suy độ lệch pha u và uC (Lấy pha dòng điện làm chuẩn) Tính tan   1     nhanh pha u C góc     i nhanh pha u góc ; mà i nhanh pha u C góc  u 4  => Chọn đáp án A Ví dụ 3: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở 100  , có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có  điện dung 0,00005 /  (F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  U o cos(100t  ) thì  biểu thức cường độ dòng điện qua mạch: i  cos(100t  ) (A) Giá trị L là 12 A L  0, (H)  B L  0,6 (H)  C L  (H)  D L  0,5 (H)  Giải Trang Từ phương trình u và i   từ đó dựa vào công thức tính tan  để tìm Z L  L => Chọn đáp án C Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC điện áp xoay chiều Biết rằng: Z L  2Z C  2R Trong mạch có: A Điện áp luôn nhanh pha cường độ dòng điện là B Điện áp luôn trễ pha cường độ dòng điện là   C Điện áp và cường độ dòng điện cùng pha D Điện áp luôn nhanh pha cường độ dòng điện là  Giải Biện luận từ tan  với: Z L  2Z C , R  Z C => Chọn đáp án D Ví dụ 5: Một mạch RLC mắc nối tiếp đó R  120, L  2.104 H và C  F , nguồn có tần số f   thay đổi Để i sớm pha u, giá trị f cần thỏa mãn: A f > 12,5Hz B f  12,5Hz C f  12,5Hz D f < 25Hz Giải Với i sớm pha u thì tan    công thức tính f => Chọn đáp án D Ví dụ 6: Đoạn mạch hình vẽ, u AB  100 cos100t (V) K đóng, I = (A), K mở dòng điện qua mạch lệch pha so với hiệu điện hai đầu mạch Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch K mở là: A (A) B (A) C D 2 (A) Giải Khi K đóng, mạch có R, ta tính R Khi K mở thì mạch có R, L, C và có độ lệch pha  Từ tan   Z L  Z C  Z  I => Chọn đáp án C Ví dụ 7: Lần lượt mắc điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C vào điện áp xoay chiều u  U o cos t thì cường độ hiệu dụng dòng điện qua chúng là 4A, 6A, 2A Nếu mắc nối tiếp các phần tử trên vào điện áp này thì cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch là A 4A B 12A C 2,4A D 6A Giải Trang Ta có: R  U U U ;Z L  ;Z C  R   ZL  R ZL R   Z L  2R ZC 2 25 5R  Z  R2  (Z L  Z C )2  R  ( R  2R)2  R  Z  U 3.U I   2, 4A Z 5.R => Chọn đáp án C II BÀI TẬP A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Mạch điện gồm đèn mắc song song, đèn thứ ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W Các đèn sáng bình thường Tính điện tiêu thụ mạch ngày: A 6000J B 1,9.106 J C 1200kWh D 6kWh 0,5 H , điện áp xoay chiều u  120 cos1000t (V) Biểu thức cường  độ dòng điện qua mạch có dạng: Bài 2: Đặt vào cuộn cảm L   A i  24 cos(1000 t  ) mA  B i  0,24 cos(1000t  ) mA  C i  0, 24 cos(1000t  ) A  D i  0, 24 cos(1000t  ) A Bài 3: Hai tụ điện có điện dung C1 và C mắc nối tiếp mạch điện xoay chiều có dung kháng là: A Z C  1 1 với   C C C1 C C Z C  C với 1   C C1 C B Z C  với C  C  C C D Z C  C với C  C  C Bài 4: Trong tượng nào đây chắn không có tỏa nhiệt hiệu ứng Jun-Lenxo? A Dao động điện từ riêng mạch LC lý tưởng B Dao động điện từ cưỡng C Dao động điện từ cộng hưởng D Dao động điện từ trì Trang  Bài 5: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos(100t  ) V vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm L H Ở thời điểm điện áp hai đầu cuộn cảm là 100 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm 2 là 2A Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là  A i  2 cos(100t  ) A  B i  cos(100t  ) A  C i  2 cos(100t  ) A  D i  cos(100t  ) A Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R1 thì cường độ dòng điện qua R1 là i1  I 01 cos t (A) Nếu đặt điện áp nói trên vào hai đầu điện trở R thì biểu thức cường độ dòng điện qua R là: A i  R1 I01 cos t (A) R2 B i  R1  I01 cos(t  ) (A) R2 C i  R2 I01 cos t (A) R1 D i  R2  I 01 cos(t  ) (A) R1 Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn cảm? A Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện chiều (kể dòng điện chiều có cường độ thay đổi hay dòng điện không đổi) B Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỷ lệ với tần số dòng điện C Cảm kháng cuộn cảm tỷ lệ nghịch với chu kỳ dòng điện xoay chiều D Cảm kháng cuộn cảm không phụ thuộc tần số dòng điện xoay chiều Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch có cuộn dây cảm, độ tự cảm L Gọi i, I o là cường độ tức thời và cường độ cực đại Điện áp tức thời hai đầu mạch tính: A u  Li C u  B u  Io I 2o  i Uo I 2o  i L D u  L I 2o  i Bài 9: Mạch điện xoay chiều có cuộn dây cảm Hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: u  U o cos(t  ) Cường độ dòng điện tức thời có biểu thức: i  I o cos(t  ) Các đại lượng Io và  nhận giá trị nào sau đây? A I o  U o L,      B I o  Uo  ,  L    Bài 10: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây cảm có độ tự cảm L  H , biểu thức cường độ dòng   điện mạch i  cos(100t  ) A Suất điện động tự cảm thời điểm 0,5112s là: C I o  Uo  ,      L D I o  U o L,    Trang 150 C 197,85 V D -197,85 V V 75 Bài 11: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50Hz vào hai tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2A Để cường độ dòng điện hiệu dụng hai đầu tụ 1A thì tần số dòng điện là A 50Hz B 25Hz C 200Hz D 100Hz A 150,75 V B   Bài 12: Đặt điện áp u  U cos(100t  ) (V) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm (H) Ở 2 thời điểm điện áp hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện mạch là 4A Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng hai đầu mạch là A 4A B 3A C 2, 2A D 5A Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ Uo vào hai đầu cuộn cảm Ở thời điểm điện áp hai U đầu cuộn cảm o thì cường độ dòng điện có độ lớn tính theo biên độ Io là: A Io B Io C 3I o D 2I o Bài 14: Cho mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Điện áp hai đầu đoạn mạch có dạng u  U o cos ft V Tại thời điểm t t giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ và điện áp hai đầu đoạn mạch là (2 A,60 V) Tại thời điểm t giá trị cường độ dòng điện qua tụ và điện áp hai đầu đoạn mạch là (2 A,60 V) Dung kháng tụ điện bằng: A 30 B 20 3 C 20 2 D 40 Bài 15: Đặt vào hai đầu tụ điệ điện áp xoay chiều có biểu thức u  U o cos t Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện thời điểm t1 , t tương ứng là: u1  60 V;i1  A; u  60 V; i  A Biên độ điện áp hai tụ và cường độ dòng điện qua tụ là: A U o  120 V,I o  A B U o  120 V,I o  A C U o  120 V,I o  A D U o  120 V,I o  A 0, (H) Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều  có biểu thức u  U o cos t (V) Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời điện áp và cường độ dòng điện là: Bài 16: Một cuộn dây cảm có độ tự cảm L  u1  100 V;i1  2,5 A Ở thời điểm t2 tương ứng u2  100 3V; i2  2, A Điện áp cực đại và tần số góc là: A 200 V;100 rad / s B 200 V;120  rad / s C 200 V;120 rad / s D 200 V;100 rad / s Bài 17: Cho mạch điện xoay chiều chứa tụ điện Hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng u  U cos t V Tại thời điểm t1, giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ là 2A và hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch V Tại thời điểm t2, giá trị tức thời cường độ dòng điện qua tụ là 1A và hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch là V Dung kháng tụ điện bằng: Trang A 4 B 2  C  D  B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Dung kháng mạch RLC mắc nối tiếp có giá trị nhỏ cảm kháng Muốn xảy tượng cộng hưởng điện mạch, ta phải: A Tăng điện dung tụ điện B Tăng hệ số tự cảm cuộn dây C Giảm điện trở mạch D Giảm tần số dòng điện xoay chiều Bài 2: Phát biểu nào sau đây không đúng? Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh hiệu điện xoay chiều có tần số thay đổi Cho tần số thay đổi đến giá trị f o thì cường độ hiệu dụng dòng điện đạt đến giá trị cực đại Khi đó: A Cảm kháng và dung kháng B Hiệu điện tức thời hai đầu điện trở luôn hiệu điện tức thời hai đầu đoạn mạch C Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở lớn hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện D Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm và hai đầu C luôn Bài 3: Một mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp gồm: Điện trở 20, cuộn dây cảm có độ 104 H, tụ điện có điện dung  F Nối vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có biểu thức  u  U o cos ft, đó Uo không đổi còn f thay đổi Điều chỉnh để f tăng từ giá trị 50Hz trở lên tự cảm thì công suất tiêu thụ mạch A Tăng dần C Giảm dần B Tăng dần đến giá trị cực đại sau đó giảm dần D Giảm dần đến giá trị cực tiểu sau đó tăng dần Bài 4: Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có dạng u  U o cos t (V) (với Uo  thì phát biểu nào sau đây la sai? .C A Cường độ hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại B Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở tổng điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và tụ điện C Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại D Điện áp hiệu dụng hai đàu điện trở cực đại không đổi) Nếu: .L  Bài 5: Khi có cộng hưởng mạch RLC không phân nhánh, kết luận nào sau đây sai? A Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch có giá trị cực đại B Cường độ dòng điện đoạn mạch cùng pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch C Hiệu điện hiệu dụng hai tụ điện và hai đầu cuộn cảm có giá trị D Cường độ hiệu dụng dòng điện đoạn mạch không phụ thuộc vào điện trở R Bài 6: Trong mạch điện xoay chiều RLC cộng hưởng thì kết luận nào sau đây là sai? A Cường độ hiệu dụng mạch cực đại B Điện áp hai đầu mạch cùng pha với điện áp hai đùa điện trở R C Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch lớn điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R Trang D Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm điện áp hiệu dụng hai đầu tụ Bài 7: Cho đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần, cuộn dây cảm và tụ điện Khi xảy cộng hưởng điện đoạn mạch thì khẳng định nào sau đây là sai? A Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị lớn B Cảm kháng và dung kháng mạch C Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở D Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp với RC  thì điện áp u hai đầu đoạn mạch nhanh pha cường độ dòng qua mạch là  Để mạch xảy cộng hưởng thì cần A Tăng điện dung C tụ lên hai lần B Giảm điện trở xuống hai lần C Tăng độ tự cảm cuộn dây xuống hai lần D Giảm tần số dòng điện xuống lần Bài 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh có R, L xác định, thay đổi C xảy tình 2 LC  thì: A Hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại B Hiệu điện hiệu dụng hai tụ điện và hai đầu cuộn cảm C Tổng trở mạch đạt giá trị lớn D Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở đạt cực đại Bài 10: Trong đoạn mạch RLC nối tiếp xảy cộng hưởng Nếu giảm tần số điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trên mạch: A Có giá trị hiệu dụng tăng B Trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Cùng pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch D Sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch Bài 11: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chứa cuộn cảm có biểu thức  i  2 cos(100t  ) (A,s) Biết độ tự cảm cuộn dây là L  H, vào thời điểm t cường độ dòng  điện mạch i  A và tăng Điện áp hai đầu đoạn mạch thời điểm t  (s) là bao 40 nhiêu? A u  600 V B u  200 V C u  400 V D u  200 V Bài 12: Một khung dây gồm hai vòng dây có diện tích s  100 cm và điện trở khung là R  0, 45  , quay với vận tốc góc   100 rad / s từ trường có cảm ứng từ B=0,1T xung quanh trục nằm mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ Nhiệt lượng tỏa vòng dây nó quay 1000 vòng là: A 2,2J B 1,98J C 2,89J D 2,79J C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Trang Bài 1: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở R  10 Cuộn dây cảm có độ tự cảm L  H , tụ điện có điện dung C thay đổi Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay 10 chiều u  U o cos100t (V) Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu điện trở R thì điện dung tụ điện là: A C  10 3 F  B C  10 4 F 2 C C  10 4 F  D 3,18 F Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Biết R  80, r  20, L  H, tụ C có điện dung biến  thiên Hiệu điện u AB  120 cos100t (V) Điều chỉnh điện dung C để công suất trên mạch cực đại Điện dung và công suất tiêu thụ mạch lúc đó là: 10 4 F, Pmax  144 W  B C  10 4 F, Pmax  144 W 2 C C  104 F, Pmax  120 W D C  104 F, Pmax  120 W 2 A C  H Đặt vào hai đầu 10 đoạn mạch hiệu điện dao động điều hòa có giá trị hiệu dụng là U  50V và tần số f = 50Hz Khi điện dung tụ điện có gái trị là C1 thì số ampe kế là cực đại và 1A Giá trị R và C là: Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ bên Cuộn dây có r  10, L  A R  40 và C1  2.10 3 F  B R  50 và C1  103 F  C R  40 và C1  103 F  D R  50 và C1  2.10 3 F  Bài 4: Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp các điện áp u1 , u ,u3 có cùng giá trị hiệu dụng tần số khác nhau, cường độ dòng điện mạch tương ứng là 2 2 i1  I o cos100t, i  I o cos(120t  ), i  I cos(110 t  ) Hệ thức nào sau đây đúng? 3 A I  Io B I  Io C I  Io D I  Io Bài 5: Dòng điện xoay chiều đoạn mạch RLC có tần số f = 50Hz, cuộn dây cảm L  (H) 4 4 10 F Điện trở R không  đổi Tăng dần điện dung tụ từ giá trị C1 cường độ hiệu dụng dòng điện sẽ: A Lúc đầu tăng sau đó giảm B Tăng C Giảm D Lúc đầu giảm sau đó tăng Trang 10 Tụ điện có điện dung biến thiên điều chỉnh giá trị C1  Bài 6: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mach R, L, C mắc nối tiếp có biểu thức u  100 cos ft (V) Khi cường độ hiệu dụng dòng điện mạch 2A thì công suất tiêu thụ mạch là 100 W Giữ cố định R, điều chỉnh các thông số khác mạch (L, C và tần số f) Công suất tiêu thụ cực đại trên đoạn mạch là: A 100 W B 200 W C 400 W D 800 W Bài 7: Một hiệu điện xoay chiều f = 50 (Hz) thiết lập hai đầu đoạn mạch điện gồm R, L, 104 H, C  F Người ta muốn ghép tụ điện có điện dung C’ vào mạch điện nói trên  2 cường độ hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại thì C’ phải bao nhiêu và ghép nào? C với L  A C '  104 (F) ghép nối tiếp 2 B C '  104 (F) ghép song song  104 104 D C '  (F) ghép song song (F) ghép nối tiếp 2  Bài 8: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC1 mắc nối tiếp (cuộn dây cảm) Biết tần số dòng điện là C C '  103 (H), C1  (F) Muốn dòng điện mạch cực đại thì phải ghép thêm với tụ 5 5 điện C1 tụ điện có điện dung C2 bao nhiêu và ghép nào? 50Hz, R  40, L  3.104 A Ghép song song và C2  (F)  5.104 B Ghép song song và C2  (F)  3.104 5.104 (F) D Ghép nối tiếp và C2  (F)   Bài 9: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện dao động điều hòa có biểu thức: C Ghép nối tiếp và C2  u  220 cos t (V) Biết điện trở mạch là 100 Khi  thay đổi thì công suất tiêu thụ cực đại mạch có giá trị là: A 440W B 484W C 220W D 242W Bài 10: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R  80 cuộn dây có điện trở 20 có độ tự cảm L=0,318 H, tụ điện có điện dung 15, 9F Đặt vào hai đầu mạch điện dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có hiệu điện hiệu dụng là 200 V Khi cường độ dòng điện chạy qua mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị f và I là: A 70,78Hz và 2,5A B 70,78Hz và 2A C 444,7Hz và 10A D 31,48Hz và 2A Bài 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện xoay chiều u  200 cos100t (V) 104 F và L  (H) Để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt cực đại thì phải ghép 2 2 thêm với tụ điện C ban đầu tụ điện Co có điện dung bao nhiêu và ghép nào? Biết R  50;C  A Co  104 F, ghép nối tiếp  B Co  104 F, ghép song song 2 C Co  3.104 F, ghép nối tiếp 2 D Co  3.104 F, ghép song song 2 Trang 11 Bài 12: Cho mạch hình vẽ Trong đó cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 50mH, tụ điện có điện dung C  1, 41.104 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch A, B điện áp xoay chiều 120V, tần số f Biết hiệu điện hiệu dụng hai điểm P và B không Tần số f bằng: A 200Hz B 100Hz C 180Hz D 60Hz Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều tần số f = 50Hz, có giá trị hiệu dụng U = 220V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Cuộn dây cảm có L  (H) , điện trở R  100, tụ điện có điện dung C  thay đổi Điều chỉnh C cho cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị cực đại Imax Giá trị C và Imax là: A C  104 (F); I max  2, (A) 2 B C  104 (F); I max  2,55 (A)  C C  104 (F); I max  1, 55 (A) 2 D C  104 (F); I max  2, (A)  H và tụ C thay  đổi Đặt vào hai đầu mạch điện áp có giá trị hiệu dụng 200V, tần số 50Hz Thay đổi C đến khu điện áp hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại đó bằng: A 200V B 100V C 300V D 150V Bài 14: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R  100 , cuộn dây cảm L  Bài 15: Đặt điện áp xoay chiều u  100 cos100t (V) vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với cuộn cảm và tụ điện có điện dung thay đổi Ban đầu điều chỉnh tụ điện để công suất mạch cực đại; sau đó giảm giá trị C thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ A Ban đầu giảm, sau tăng B Tăng C Giảm D Ban đầu tăng, sau giảm 100 (F) và L  H Tần số dòng điện qua mạch là   f = 50Hz Người ta thay đổi giá trị tần số f Chọn kết luận đúng? Bài 16: Một mạch nối tiếp gồm R  50, C  A Khi tần số tăng thì tổng trở mạch điện giảm B Khi tần số thay đổi thì tổng trở mạch điện không đổi C Khi tần số thay đổi thì tổng trở mạch điện tăng D Khi tần số giảm thì tổng trở mạch điện giảm Trang 12 Bài 17: Người ta mắc và hai đầu đoạn mạch AB nguồn điện xoay chiều có u  U cos t Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, AM gồm điện trở R và tụ có điện dung C, đoạn MB gồm điện trở R2 và cuộn dây L Khi xảy tượng cộng hưởng mạch điện thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch này là 85W và hiệu điện hai đầu AM và MB vuông góc với Nếu mắc vào hai đầu mạch MB nguồn điện nói trên, đó công suất tiêu thụ trên đoạn này bằng: A 100W B 120W C 85W D 170W Bài 18: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C (cuộn dây cảm) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u = 120V và tần số f xác định Biết CR  16L và điện áp hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp hai đầu tụ điện Điện áp hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm là A U C  U L  60V B U C  30 V và U L  60V C UC  U L  30V D UC  60V và U L  30V Bài 19: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R  80 cuộn dây có điện trở 20 có độ tự cảm L=0,318H, tụ điện có điện dung 15, 9F Đặt vào hai đầu mạch điện dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi có hiệu điện hiệu dụng là 200V Khi công suất trên toàn mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị f và P là bao nhiêu? A 70,78Hz và 400W B 70,78Hz và 500W C 444,7Hz và 2000W D 31,48Hz và 400W Bài 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện dao động điều hòa có biểu thức: u  220 cos t (V) Khi  thay đổi công suất tiêu thụ cực đại mạch là 484W Khi đó điện trở mạch là: A R  50 B R  750 C R  150 D R  100 Bài 21: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn dây có độ tự cảm L  H và điện trở r  20 mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị  hiệu dụng U = 60V và tần số f = 50Hz Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại và 30W Điện trở R và điện dung C có giá trị là: A A  120; C1  104 F 2 B A  120; C1  104 F  C A  100;C1  104 F 2 D A  100; C1  104 F  Trang 13 H, tụ điện có điện dung   C thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều U AB  200 cos(100t  ) Giá trị C và công suất tiêu thụ mạch điện áp hai đầu R cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch nhận cặp giá trị nào sau đây? Bài 22: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R  100, L  A C  103 F; P  400W  B C  104 F; P  200W 2 104 104 F; P  400W D C  F; P  300W 2  Bài 23: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết R  30, L  0, 4H, C thay đổi Đặt vào hai C C   đầu mạch điện hiệu điện xoay chiều: u  120 cos(100t  ) V Khi C = Co thì công suất mạch đạt giá trị cực đại Khi đó biểu thức điện áp hai đầu điện trở là: A u R  60 cos100t V  B u R  120 cos(100t  ) V  D u R  60 cos(100t  ) V Bài 24: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở 30 , cuộn dây có điện trở 10 và độ 0,3 tự cảm (H) và tụ điện có điện dung C thay đổi mắc nối đúng thứ tự trên Đặt  C u R  120 cos100t V vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u AB  100 sin100t (V) Người ta thấy C=Co thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu Giá trị C o và Umin là: A Co  103 F và U  25V  B Co  103 F và U  25 V  103 103 F và U  25V D Co  F và U  25 V 3 3 D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp xảy tượng cộng hưởng Tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số mạch, kết luận nào sau đây là không đúng? A Hệ số công suất đoạn mạch giảm B Cường độ hiệu dụng dòng điện giảm C Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng D Điện áp hiệu dụng trên điện trở giảm Bài 2: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở r Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng U  125cos100t,  thay đổi Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây Biết C Co  UAM vuông pha với UMB và r = R Với hai giá trị tần số góc là 1  100 và 2  56,25 thì mạch có cùng hệ số công suất Hãy xác định hệ số công suất đoạn mạch? A 0,85 B 0,96 C 0,91 D 0,82 Bài 3: Mạch R, L, C nối tiếp có điện áp hai đầu đoạn mạch u  120 cos t (V) với  thay đổi Nếu   100 rad / s thì cường độ dòng điện hiệu dụng mạch là 1A và cường độ dòng điện Trang 14  so với hiệu điện hai đầu mạch Nếu     200 rad / s thì có tượng cộng hưởng Giá trị các thiết bị mạch là: tức thời sớm pha 0,1 F và L  H 4000  0,2 B R  60 ,C  F và L  H 8000  A R  60 ,C  C R  60 ,C  80, L  20 D Không xác định Bài 4: Mạch RLC không phân nhánh, mắc vào mạng điện có tần số f thì cảm kháng 30 , dung kháng 60 Nếu mắc vào mạng điện có f2  60Hz thì cường độ dòng điện cùng pha với điện áp hai đầu mạch Giá trị f1 là: A 100Hz C 60 Hz B 60 Hz D 30 Hz Bài 5: Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có dạng u  200 cos ft (V) đó tần số f thay đổi Khi thay đổi tần số f đến giá trị f1  40Hz f2  250Hz thì công suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị Để công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh tần số f tới giá trị: A 120Hz B 100Hz C 145Hz D 210Hz Bài 6: Đặt điện áp u  u cos 2ft (U không đổi, f thay đổi được, t tính giây) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm có độ tự cảm L Khi tần số 20Hz thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 17W, tần số 40Hz thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 12,5W Khi tần số 60Hz thì công suất tiêu thụ đoạn mạch là: A 8W B 8,7W C 5,5W D 11W Bài 7: Một mạch điện xoay chiều gồm RLC nối tiếp Điện trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm 0,3 103 H, tụ điện có điện dung C  C  F Điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng u không  6 đổi và có tần số f thay đổi Thay đổi tần số f điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch thì f có giá trị là: L A 50 Hz B 100 Hz Bài 8: Một cuộn dây có độ tự cảm L  C 50 Hz D 100 Hz mắc nối tiếp với tụ điện C mắc vào hiệu điện xoay 4 chiều u  200 cos 2 ft có tần số thay đổi Khi tần số dòng điện là 80Hz và 125Hz thì thấy cường độ dòng điện qua mạch 3,64764 (A) Tìm cường độ dòng điện cực đại mạch này cường độ dòng điện hiệu dụng là lớn nhất? A 2A B 4A C 2A D 2A H Hiệu điện xoay chiều đặt vào đoạn mạch có   biểu thức u  U o cos ft, f thay đổi Khi f = 50Hz thì i trễ pha so với u Để i cùng pha với u thì f có giá trị là Bài 9: Mạch RLC nối tiếp có R  100, L  Trang 15 A 100Hz B 40Hz C 35,35Hz D 50Hz Bài 10: Đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần, cuộn cảm và tụ điện đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 120V và có tần số thay đổi Khi tần số là f1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là UR=120V Khi tần số là f2 thì cảm kháng lần dung f kháng Tỷ số là f2 A 0,25 B 0,5 C D Bài 11: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch là u  U o cos t Chỉ có  thay đổi Điều chỉnh  thấy có giá trị nó là 1 2 (2  1 ) thì dòng điện hiệu dụng nhỏ cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n>1) Biểu thức tính R là: A R  (1  2 ) L n 1 B R  L.1  2 n 1 Bài 12: Mạch RLC nối tiếp có R  100;L  C R  L.(1  2 ) n2  D R  L.1.2 n2  ; (H) Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có biểu  thức u  U cos ft, đó U=cost còn f thay đổi Khi f  f1  50Hz, dòng điện mạch nhanh pha  so với u Để dòng điện mạch cùng pha so với u thì tần số f phải nhận giá trị f bằng: A 25 6Hz B 25 2Hz C 25 3Hz D 50 3Hz Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t có Uo không đổi và thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi  thì cường độ dòng điện hiệu dụng mạch   1 cường độ dòng điện hiệu dụng mạch   2 Hệ thức đúng là: A 1  2  LC B 1 2  LC C 1  2  D 1 2  LC LC Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t có Uo không đổi và  thay đổi vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C (cuộn dây cảm) mắc nối tiếp Thay đổi  thì   1 thì hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây hiệu điện hiệu dụng hai đầu tụ điện và hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở và công suất tiêu thụ mạch 2410W Khi   41 thì công suất tiêu thụ mạch bằng: A 180W B 602,5W C 160W D 1600W Bài 15: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch là U=100V, tần số dòng điện thay đổi Khi tần số f=50Hz thì dòng điện mạch đạt giá trị cực đại là 2A Khi tần số f’=100Hz thì cường độ dòng điện qua mạch nửa giá trị cực đại Giá trị R, L và C là: A R  50;L  C R  50;L  1 H;C  104 F    H;C  104 F  B R  50;L  3 4 H;C  10 F   D R  50 ;L   H;C  4 10 F  Bài 16: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, đó R, L, C có giá trị không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u  U o cos t với  Trang 16 thay đổi Khi   50 rad / s thì cường độ dòng điện mạch có giá trị Để cường độ dòng điện qua mạch đạt giá trị cực đại thì  có giá trị: A 100 rad / s B 250 rad / s C 125 rad / s D 40 rad / s Bài 17: Có đoạn mạch nối tiếp A, M, B chứa linh kiện nào đó thuộc loại: cuộn dây, điện trở thuần, tụ điện Đặt vào hai đầu mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U AB  100V và tần số có thể thay đổi Khi f = 50Hz thì UAM = 200V, U MB  100 V Tăng f quá 50Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng giảm A Đoạn mạch AM chứa tụ điện, MB chứa điện trở B Đoạn mạch AM chứa cuộn dây có điện trở, MB chứa tụ điện C Đoạn AM chứa tụ điện, MB chứa cuộn dây có điện trở D Đoạn AM chứa cuộn dây, MB chứa điện trở Bài 18: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp đặt điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi Ở tần số f1=60Hz, hệ số công suất mạch đạt cực đại cos   Ở tần số f2=120Hz, hệ số công suất có giá trị cos   0, 707 Ở tần số f3=90Hz, hệ số công suất mạch A 0,87 B 0,78 C 0,49 D 0,63 Bài 19: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp đặt điện áp xoay chiều không đổi, tần số  thay đổi Khi điều chỉnh tần số dòng điện là f1 và f2 thì pha ban đầu dòng điện qua mạch là   và còn cường độ dòng điện hiệu dụng không thay đổi Hệ số công suất mạch tần số dòng điện P là: A 0,8642 B 0,9852 C 0,9238 D 0,8513 Bài 20: Đoạn mạch gồm điện trở R  30, cuộn dây cảm L  dung C  0, H và tụ điện có điện  103 F nối tiếp Mắc đoạn mạch vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi, 4 tần số góc  thay đổi Khi cho  thay đổi từ 50 rad / s đến 150 rad / s thì cường độ hiệu dụng dòng điện mạch: A Tăng sau đó giảm B Giảm C Tăng D Giảm sau đó tăng Bài 21: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm điện trở R  10, cuộn cảm có cảm kháng Z L  10 và tụ C có dung kháng Z C  5 ứng với tần số f Khi thay đổi tần số dòng điện đến giá trị f’ thì mạch có cộng hưởng điện Tần số f’ liên hệ với f theo biểu thức: Trang 17 A f’ = f B f  2f ' C f '  2f D f’=2f Bài 22: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có tần số thay đổi Khi tần số dòng điện xoay chiều là f1=25Hz f2=100 Hz thì cường độ dòng điện mạch có cùng giá trị Tìm hệ thức liên hệ L, C với 1 2 ? A LC  1 B LC  412 C LC  22 D B và C Bài 23: Đặt điện áp u  u cos 2t (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi tần số là P thì cảm kháng và dung kháng đoạn mạch có giá trị là 6 và 8 Khi t ần số là f2 thì hệ số công suất đoạn mạch Hệ thức liên hệ P và f2 là: A f2  3f1 B f2  3f1 C f2  4f1 D f2  2f1 Bài 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi Ở tần số f1  60Hz thì công suất tiêu thụ điện mạch cực đại, tần số f2=120Hz thì hiệu điện hai đầu mạch lệch pha suất mạch là: A 0,486 B 0,707  so với dòng điện mạch Ở tần số f3=30Hz thì hệ số công C 0,625 D 0,874 Bài 25: Đặt điện áp xoay chiều u  240 cos t (V) có tần số góc thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp Khi tần số góc là 100 rad / s 25 rad / s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì tần số góc phải bằng: A 50 rad / s B 55 rad / s C 45 rad / s D 60 rad / s Bài 26: Mạch điện xoay chiều R, L, C không phân nhánh Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch có dạng: u  U o cos(2ft  ) đó f hay thay đổi, còn R, L, C, Uo có giá trị không đổi Người ta thấy f=f1=25Hz và f=f2=100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng mạch có cùng giá trị Giá trị f để dòng điện mạch cùng pha với hiệu điện hai đầu đoạn mạch là: A 62,5 Hz B 75 Hz C 50 Hz D 125 Hz Bài 27: Một mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây cảm mắc vào hiệu điện xoay chiều u  U o cos ft (V),u o không đổi còn f thay đổi Khi f = f1 = 36Hz và f=f2= 64Hz thì công suất tiêu thụ mạch P1  P2 f  f3  46Hz công suất tiêu thụ mạch f = f4 = 50Hz công suất tiêu thụ mạch P4 So sánh các công suất ta có: A P3  P1 B P4  P2 C P4  P3 D P4  P3 Trang 18 Bài 28: Mạch RLC nối tiếp đặt vào hiệu điện xoay chiều có tần số góc  (mạch có tính cảm kháng) và cho  biến đổi thì ta chọn giá trị  làm cho cường độ hiệu dụng có trị số lớn là Imax và trị số 1 và 2 , với (1  2  200 thì cường độ lúc này là I với I  L (H) Điện trở có giá trị là 4 A 150 B 100 C 50 I max , cho D 200 III HƯỚNG DẪN GIẢI A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án D Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án B Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án C Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án D Bài 17: Chọn đáp án D B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án D Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án D Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án D C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án A Trang 19 Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu điện trở R hay u cùng pha với i thì có cộng hưởng điện 1 103 100  C  (F) 10 C.100  Bài 2: Chọn đáp án B  ZL  ZC  Ta có cảm kháng cuộn dây là: Z L  L  200 Để công suất Pmax thì: Z L  Z C  200()  C  Công suất cực đại là: Pmax 10 4 (F) 2 U2 1202    144W R  r 100 Bài 3: Chọn đáp án C Cảm kháng cuộn dây là: Z L  L  10() Để cường độ dòng điện I max  có cộng hưởng  Z L  Z C  10   C  103 F  U 50   R  40() R  r R  10 Bài 4: Chọn đáp án A Vì I max  1(A)  Vì I o1  I o2  I o  1 2  32  I  I o  I  Io Bài 5: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng Z L  .L  25() và dung kháng Z C   25  .C  Z L  Z C mạch có cộng hưởng điện Nếu tăng dần điện dung thì cường độ dòng điện giảm Bài 6: Chọn đáp án C Ta có: P  U.I.cos   cos   Mặt khác: P  100  0,5 2.100 U2 U2 cos2   100W   400W R R Khi công suất tiêu thụ cực đại thì: Pmax  U2  400W R Bài 7: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng Z L  .L  100  và dung kháng Z C   200  .C Để cộng hưởng thì: Z L  Z Cb  100   Phải ghép C//C’  1 104    Z C '  200()  C '  F Z Cb Z C Z C ' 2 Bài 8: Chọn đáp án A Ta có cảm kháng ZL  .L  20    và dung kháng ZC1   50 .C1 Trang 20 Để cường độ cực đại thì có cộng hưởng ZL  ZCb  20     Phải ghép C2 // C1  1 100    Z C2  ( ) ZCb ZC1 ZC2  Điện dung C2 có giá trị: C2  3.104  Bài 9: Chọn đáp án B Khi  thay đổi để Pmax thì tượng cộng hưởng điện xảy ra: U2  484W R Bài 10: Chọn đáp án B Khi cường độ dòng điện mạch cưc đại thì cộng hưởng điện xảy  ZL  ZC     444, 72  rad / s  LC Pmax  Tần số dòng điện là: f  2  70, 78Hz  Khi đó cường độ dòng điện cực đại là: I max  U  (A) (R  r) Bài 11: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng ZL  .L  50    và dung kháng ZC1   200  .C1 Để công suất mạch cực đại thì ZL  ZC  50 ()  Co / /C  1 200    ZC o  ( ) ZCb ZC ZCo 3.104 Điện dung tụ điện là: Co  F 2 Bài 12: Chọn đáp án D Vì U PB  U LC   U L  U C  cộng hưởng điện  tần số dòng điện f   60  Hz  2 LC Bài 13: Chọn đáp án D Để cường độ dòng điện mạch cực đại thì: ZL  ZC  100 ()  C   Cường độ dòng điện cực đại I max  104 (F)  U  2, (A) R Bài 14: Chọn đáp án A Khi C thay đổi để ULmax thì có cộng hưởng điện Khi đó: ZL  ZC  100 Điện áp: U L  U ZL  200 (V) R Trang 21 Bài 15: Chọn đáp án D Lúc đầu Pmax  có cộng hưởng điện  ZL  ZC Sau đó C giảm thì ZC tăng  ZL  ZC Từ đồ thị ta thấy lúc đầu UC tăng lên cực đại sau đó giảm dần Bài 16: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng ZL  .L  100    và dung kháng ZC1   100  .C  ZL  ZC  có cộng hưởng điện tần số f thay đổi thì Z tăng lên Bài 17: Chọn đáp án C Khi cộng hưởng thì ZL  ZC Vì UAM vuông góc với UMB, nên: R1=R2=R Khi có cộng hưởng thì: Pmax  85W  U2 U2 cos    170W 2R R Khi còn mạch MB thì hệ số công suất: cos  '   Công suất đoạn mạch MB: PMB  , U2 cos  '  85  W  R Bài 18: Chọn đáp án C Ta có C.R  16L  R  16.ZL ZC Khi u vuông góc với uC thì u và i cùng pha  có cộng hưởng điện  ZL  ZC  R  16.Z2L  R  4Z L Theo bài ra: U R  U  120(V)  U L  120  30  V   U C Bài 19: Chọn đáp án A Khi cường độ dòng điện mạch cực đại thì cộng hưởng điện xảy  ZL  ZC  2  444, 72(rad / s) tần số dòng điện là: f   70,78Hz  LC Khi đó cường độ dòng điện cực đại là: I max  U  2(A) (R  r)  Công suất cực đại là: P  I 2max (R  r)  400W Bài 20: Chọn đáp án A Khi  thay đổi để công suất cực đại  có cộng hưởng điện U (110 2)   484  W   R  50() R R Bài 21: Chọn đáp án D Khi C thay đổi để công suất cực đại thì tượng cộng hưởng điện xảy Pmax  Trang 22 Z L  ZC  C  2 L  104 (F)  Theo bài ra, công suất cực đại Pmax  30W  U2  R  100  )  (R  r) Bài 22: Chọn đáp án C Khi uR cùng pha với u  có cộng hưởng điện  ZL  ZC  200  Công suất cực đại là: Pmax  104 C (F) 100C 2 U2  400W R Bài 23: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng: ZL  L  40() Khi C thay đổi để công suất tiêu thụ cực đại thì: ZL  ZC  40   u R cùng pha với u  u R  120 cos(100t  ) V Bài 24: Chọn đáp án C Khi C thay đổi thì U rLC  ZL  ZC mạch có cộng hưởng điện  ZL  ZC  30  C  103 (F) 3 Cường độ dòng điện cực đại là: max  U  2,5(A)  U rLC  I.r  25(V) Rr D VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án C Mạch RLC có cộng hưởng: ZC = ZC Khi cộng hưởng thì I max ;cos max ; U max Khi f tăng thì cos  giảm; I giảm; UR giảm Khi  thay đổi để U C max L R2  C  C   R  L LC Khi   R mà tăng thì UC giảm Bài 2: Chọn đáp án B Vì uAM dao đọng vuông pha u AM  1  2     tan 1.tan 2  1  ZC Z L L  1  Z L ZC  R  R R C Với   1 đặt ZL  và ZC  X  R  X Với   2  91 16X  ZL  và ZC  16 16 Trang 23 2R Vì cos 1  cos 2  (2R)  (1  X) 2R   16  (2R)    X   16  2  16   4X    X   4X  (1  X)  16  X R 16 Hệ số công suất đoạn mạch là: cos   Rr R  r  Z L  ZC  0,96 Bài 3: Chọn đáp án B 1 X    Khi 1  100 (rad / s) đặt ZL=1 và ZC  X tan    R  3(X  1)  R   Khi 2  200 (rad / s)  ZL  và ZC  X X thì có cộng hưởng  ZL  ZC    X  2 Điện trở: R  3 Tổng trở mạch: Z   ZC  80()  C  U 0,  120  R  (Z L  ZC )2  ZL  20  L  H I  F 8000  R  60  Bài 4: Chọn đáp án D Khi f = f1 với ZL  30; ZC  60 Ta lập tỷ số: ZL  2 L.C  0,5 (1) ZC Khi f = f2 = 60Hz thì có cộng hưởng điện: 22  Từ (1) và (2)  22 12   2  1  1  (2) LC 2 f  f1   f1  30 (Hz) 2 Bài 5: Chọn đáp án B Khi f =f1 = 40 (Hz) đặt ZL  1; ZC  X  công suất tiêu thụ: P1  Khi f = f2 =6,25f1  ZL  6, 25; ZC  U R R  (1  X) X  công suất tiêu thụ: P2  6, 26 U2R X   R   6, 25  6, 25   2 X   Vì P1  P2  (1  X)2   6, 25   X  6, 25 6, 25    ZL  1L  và ZC  6, 25  1C Trang 24  1.L 1  12 LC    6, 25.12 6, 25 LC 1.C Để công suất mạch cực đại thì có cộng hưởng:  6, 25.12  CH  6, 25.1  f CH  100Hz LC Bài 6: Chọn đáp án B  CH  Khi f1=20Hz, ta đặt ZL   P1  17  U 2R (1) R2 1 Khi f2=40Hz, ta đặt Z'L   P2  12,5  U 2R R  22 U R Khi f3=60Hz, ta đặt Z ''L   P3  ?  2 (3) R 3 (2) 34 R    R  2,    Thay vào (2)  U R  141,125 25 R  Thay vào (3) ta P3  8, 7W Từ (1) và (2)  Bài 7: Chọn đáp án A Khi f thay đổi để UR=U thì có cộng hưởng xảy ra, đó Z L  ZC     LC 0, 103    100 2 (rad / s)  f  50 2Hz Bài 8: Chọn đáp án B Tần số (f) f1=80Hz f2=125Hz=1,5625f1 ZL ZC x 1,5625 Cộng hưởng dòng điện I1  x 1, 5625 I2  U R  (1  x) (1) U x   R  1, 5625  1, 5625    I1 (2) Từ (1) và (2)  x = 1,5625 Khi f1  80Hz  1  160(rad / s)  Z L  L  40  z C  62,5 Mặt khác, cường độ dòng điện: I  3.64764 (A)  200 R  (40  62,5)  R  50 Để cường độ dòng điện cực đại thì ZL  ZC  Cường độ dòng điện cực đại: I max  U 200   4(A) R 50 Bài 9: Chọn đáp án C Khi f  50Hz    100(rad / s)  ZL  200  Trang 25 tan   tan  Z L  ZC 104    ZC  100  C  (F) R 3 Để mạch có u và I cùng pha thì có tượng cộng hưởng: Z'L  Z'C  f '   35,35(Hz) 2 LC Bài 10: Chọn đáp án B Tần số (f) ZL ZC Công thức f1 x UR=U=120 (V) f2=nf1 n x n Z’L=4.Z’C (2) (1) Từ (1) ta thấy: UR=U=120(V) là tượng cộng hưởng  ZL  ZC  x  Z 'L n f   n   n     0,5 Z 'C f2 n Bài 11: Chọn đáp án B Từ (2) ta có: U Khi   1 thì I1  R  (ZL1  ZC1 ) Khi   2 thì I  (1) U R  (ZL2  ZC2 )  I1(2) Từ (1) và (2)  ZL1  ZC2 và ZL2  ZC1 Khi cộng hưởng thì: I max  nI1  nI2  Imax    U U n  ZL1  ZC1  R n  2 R R  (ZL1  Z L2 ) Thay ZL2  ZC1  (ZL1  ZL2 )  R n   R  L  1  2  n2 1 Bài 12: Chọn đáp án A Khi f = 50Hz    100(rad / s)  ZL  200 Z  ZC   tan   tan       L  ZC  300  R  3  Điện dung C  104 (F) 3 Để I và u cùng pha thì f '   25 (Hz) 2 LC Bài 13: Chọn đáp án B Ta có: I(1)  I(2 ) Trang 26 U  R  (ZL1  Z L2 )   ZL1  ZC1     ZL 2 U R  (ZL2  ZL2 )2   ZC 2     Z L1  ZC1   ZL2  ZC2   ZL1  ZC1  ZL2  ZC1  1   L.(1  2 )      1 2  C  o2 LC Bài 14: Chọn đáp án C 1.2  Tần số góc ZL ZC R 1 1 2  4.1 1/4 Công suất P  2410  P'  U2  U  2410 vì ZL  ZC  R R U R R  (ZL  ZC )  2410.1  160W  (4  ) Bài 15: Chọn đáp án C Tần số góc ZL ZC R f  50Hz  f1 1 R f  2.f1 1/2 R Công suất vì ZL  ZC  I max  U I 1  R2     2  U  (A) (1) R  (A) (2) 1  Từ (1) và (2)  4.R  R      R  2  Khi: I max  U  2(A)  R  50  )  R ; Z L  ZC  Z 2 100  L   ZL  50    ZC R 3 Ta có: R  L 104 (H);C  (F)  3 Bài 16: Chọn đáp án A Ta có: I1  I2  U  R  ZL1  ZC2   U  R  Z L  ZC   ZL1  ZC1  ZL2  ZC2 2 ZL1  ZC1   ZL  ZC2 Trang 27  ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1   L.1  2      1 2  C  1.2   o2  o  100(rad / s) LC Bài 17: Chọn đáp án C Khi f = 50Hz thì UAB = 100(V); UAM =200 (V); UMB = 100 (V) Thấy: U 2AM  U 2AB  U 2MB  U AB  U MB Bài 18: Chọn đáp án A Tần số ZL ZC cos 1  (1) f1  60Hz 1 f  2.f1 1/2 f3  1,5.f1 1,5 Hệ số công suất cos 2  2/3 cos 3  R 1  R2     2   R 2  R   1,5   3  2 (2) (3) Từ (2) ta có R  1,5 ( ) Thay vào (3) ta có: cos 3  0,87 Bài 19: Chọn đáp án C   Ta có: i1   ; i2  ; u  ? 12 Theo đề bài: I(f1)  I(f 2)    ZL1  ZC1    ZL 2  ZC U R  ZL1  ZC1  2  R  Z L  ZC 2   ZL  ZC   không đổi  cos 1  cos 2  i1  u  u  i2  u  Khi f = f1 thì   u  i1   U i1  i2   (rad) 24       hệ số công suất là: cos   0,9238 24 Bài 20: Chọn đáp án B Để cường độ hiệu dụng cực đại thì o   50 rad / s LC Từ đồ thị ta thấy  tăng từ 50  (rad/s) đến 150  thì cường độ dòng điện giảm Bài 21: Chọn đáp án B Trang 28 Ta có ZL  .L  10(); ZC     .C ZL 2  2 LC     '2 ZC LC    2 '  f  2f ' Bài 22: Chọn đáp án D Ta có I1  I2  U R  (ZL1  ZC2 )  U R  (ZL2  ZC2 )2  ZL1  ZC1  ZL2  ZC2 2 ZL1  ZC1   Z L2  ZC2  ZL1  ZL  ZC2  ZC1  1   L.(1  2 )      1 2  C  1.2   o2  o  100(rad / s) LC  o   100  2   B đúng      o  4.1  LC  1   50      100  22  o         C đúng o  4 LC  2   200  Bài 23: Chọn đáp án D Ta có: ZL  1L  6(); ZC  Khi 22       12 LC  (1) 1C (2) LC T(1) và (2)  2  2f 1  f  3 Bài 24: Chọn đáp án D Tần số ZL ZC f  f1  60Hz 1 f  f  2.f1 1/2 Công thức Vì Pmax  công thức ZL  ZC tan    f  f3  f1 0,5 cos 2 R  R  1,5 1,5 1,52  (0,5  2)2  2 Bài 25: Chọn đáp án A Ta có: I(1)  I(2 ) Trang 29 U   R  ZL1  ZC2   ZL1  ZC1     ZL 2 U   R  Z L  ZC   ZC 2      ZL1  ZC1   ZL2  ZC2   ZL1  Z L2  ZC2  ZC1  1   L  1  2       1 2  C  1.2   o2  o  50(rad / s) LC Bài 26: Chọn đáp án C Ta có I( 1 )  I(2 ) U   R  ZL1  ZC2   ZL1  ZC1     ZL 2 U   R  Z L  ZC   ZC 2      Z L1  ZC1   ZL2  ZC2   ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1   L  1  2       1 2  C  1.2   o2  f o  50 Hz LC Bài 27: Chọn đáp án D Ta có: f1.f  fo2  f o  48Hz Từ đồ thị ta có P3  P4 Bài 28: Chọn đáp án A Khi   1 thì: I1  Khi   2 thì I  U R  (ZL1  ZC1 ) U R  (ZL2  ZC2 )2 (1) (2) Từ (1) và (2)  ZL1  ZC2 và ZL2  ZC1 Khi cộng hường thì: I max  n.I1  n.I2 I max  U U  n  ZL1  ZC1  R n  2 R R  (ZL1  ZC1 ) Thay: ZL2  ZC1  ZL1  ZL2  R n   R  L 1  2 n 1  150 Trang 30