Máy phát điện xoay chiều một pha

II. Các công thức vuông pha, cùng pha

14. Máy phát điện xoay chiều một pha

Suất điện động cảm ứng: 0 ( ) 0 ( )

e d sin t E sin t

dt

= − =   +  =  + 

 1

E e 2

0 2

0

 =



 

 + 

 

 







 .

BÀI TẬP VẬN DỤNG:

Câu 1: Đặt điện áp u=U 2cosωt(V) vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là

A.

2 2

2 2

u i 1

U +I = 4 B.

2 2

2 2

u i U +I =1

C.

2 2

2 2

u i

U +I =2

D.

2 2

2 2

u i 1

U +I =2 Hướng dẫn:

Do mạch chỉ có tụ C nên u và i luôn vuông pha nhau.

Theo bài ra: phương trình của u có dạng: u=U cosωt0 (1) Suy ra phương trình của i có dạng: i I cos0 t I sin t0

2

 

=  + = −  (2)

Từ (1) và (2) suy ra

2 2 2 2 2 2

2 2 2 2

0 0

i u i u i u

1 1 2

I U 2I 2U I U

   

+ =  + =  + =

   

   

Vì thế C đúng và dễ dàng thấy được các đáp án còn lại đều sai. Trong các đáp án sai thì đáp án B sẽ khiến nhiều bạn nhầm lẫn nhất.

Chọn C Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch; i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai?

A. u i

U− =I 0 B.

0 0

U I

U −I =0 C.

2 2

2 2

0 0

u i

U + I = 1 D.

0 0

U I U +I = 2 Hướng dẫn:

Do mạch chỉ có điện trở thuần R nên u và i luôn cùng pha nhau.

Theo bài ra: phương trình của u có dạng: u=U cosωt0 (1) Suy ra phương trình của i có dạng: i=I cos t0 

(2) Từ (1) và (2) suy ra

0 0

u i u i u i

0 0 0

U −I =  U 2−I 2 =  U− =I Vì thế đáp án A đúng.

Từ đáp án D ta có :

0 0

U I U I 1 1 2

U +I =U 2+I 2 = 2+ 2 = 2 = 2 Vì thế D đúng.

Từ đáp án B ta có :

0 0

U I U I 1 1

U −I =U 2 −I 2 = 2− 2 =0 Vì thế B đúng.

Từ (1) và (2) suy ra

2 2

2

2 2

0 0

u i

2cos t 1

U + I =   Vì thế C sai.

Chọn A Câu 3: Đặt điện áp u=U cos t0  (V) vào 2 đầu cuộn cảm thuần có 1

L H

=3

 . Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời của u và i lần lượt là 100V và - 2,5 3A. Ở thời điểm t2 có giá trị là 100 3V và - 2,5A. Tìm giá trị của ω?

Hướng dẫn:

Do mạch chỉ có L nên u và i luôn vuông pha nhau.

Phương trình của i có dạng: i I cos0 t I sin t0 2

 

=  − =  (1) và phương trình của u có dạng: u=U cos t0  (2)

Từ (1) và (2) suy ra

2 2

0 0

u i

U I 1

   

+ =

   

   

Ta có hệ

2 2

0 0 0

2 2

0

0 0

2, 5 3 100

I U 1 I 5A

U 200V 2, 5 100 3

I U 1

   

  +  =

    =

  

    =

 

+  =

   

   



Mà 0 0 0 0

L 0

U U U 200

I 120π rad/s.

Z L I L 5. 1 3

= =   = = =





Cau 4: Đặt điện áp xoay chiều u=U cos100 t0  (V) vào hai đầu cuộn dây thuần cảm L=5H

 . Khi hiệu điện thế có giá trị u = 50V thì cường độ dòng điện là 3

i A

= 10 . Hiệu điện thế cực đại hai đầu cuộn dây là

A. 100 3V B. 100 2V C. 100V D. 100 2 V Hướng dẫn:

Cảm kháng: L 5

Z =  =L 100 . = 50 .



Áp dụng : 2 20

2

L

L i I

Z

u  + =



 





2

2 2 2 2 2 2

0 L 0

U u Z i U 50 500 . 3 100 V.

10

 

 = +  = +     =

 

Chọn C Câu 5: Mạch R nối tiếp với C. Đặt vào 2 đầu mạch một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. Khi điện áp tức thời 2 đầu R là 20 7V thì cường độ dòng điện tức thời là 7A và điện áp tức thời 2 đầu tụ là 45V. Đến khi điện áp 2 đầu R là 40 3 V thì điện áp tức thời 2 đầu tụ C là 30V. Tìm giá trị của C?

A.

3.103

8π F

−

B.

2.10 3

3π F

−

C.

104

π F

−

D.

103

8π F

−

Hướng dẫn:

Các bài toán liên quan tới sự vuông góc thì việc đầu tiên các bạn nên nghĩ tới là hệ thức độc lập theo thời gian. Điều này chúng ta đã gặp rất nhiều trong chương dao động cơ vì thế bài toán này được giải quyết nhanh như sau:

Do mạch chỉ có R nối tiếp với C nên uR và uC luôn vuông pha nhau.

Nếu gọi phương trình của i có dạng: i=I cos t0  (1) + Phương trình của uR có dạng: uR =U cosωt0R

(2)

+ Phương trình của uC có dạng: uC U0Ccos t U0Csin t 2

 

=  − =  (3)

Từ (2) và (3) suy ra

2 2

C R

0R 0C

u

u 1

U U

   

+ =

   

   

Ta nhận thấy hiệu điện thế hai đầu R và C vuông pha nhau, nên:

2 2

0 0 C 0

R C 2 2

0 C

0 0 C

20 7 45

I R I Z 1 I R 80

U U

I Z 60

40 3 30

I R I Z 1

   

  +  =

    =

 

⊥      =

+ =

 

   

   



Ta lại có trong đoạn mạch chỉ có R thì i và u cùng pha nên:

3 R

0 C

0R 0 0

u i 20 7 7 2.10

I 4 Z 15 C F.

U I 80 I 3

=  =  =  =  = −



Chọn B Câu 6: Một mạch điện AB gồm tụ C nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 2

 = LC . Điểm giữa C và L là M. Khi uMB

= 40V thì uAB có giá trị

A. 160V B. -30V C. -120V D. 200V

Hướng dẫn:

Ta có:

2 2

C

2 2 2 2

0C 0 C L

2 2

2 2

0C 0L

L

2 2

0L 0

u i

U I 1 u u

U U

u i

U I 1 + =  

  =

  + =  

, với U0C = ZCI0 và U0L = ZLI0

L

L L C

C

u Z u u

 = Z  = − (uL ngược pha với uC).

Vậy uAB = uL + uC = –3uC = –120V.

Chọn C Câu 7: Một mạch điện xoay chiều AB gồm một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, một tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp theo đúng thứ tự. Điểm M nằm giữa cuộn cảm và tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u=U 2 cos t (V) . Biết rằng R, L, U,  có giá trị không đổi.

Điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho UMB max, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là 150V, trong điều kiện này, khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB là 150 6 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM là 50 6 V.

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB là:

A. 100 3 V B. 150 2 V C. 150V D. 300V

Hướng dẫn giải:

Khi UC max thì UAM vuông pha với UAB.

Ta có:

2 2 2 2

AB AM AB AM

2 2 2 2

0AB 0AM AB AM

2 2 AB

AB R

2 2 2 2 2 2

R AM AB AM AB R

u u u u

1 2

U U U U

U 300V.

U U

1 1 1 1

U U U U U U

+ =  + =  

  =

−  

= +  =



Chọn D CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LUYỆN TẬP

Câu 1: Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp thì

A. điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp tức thời trên các phần tử.

B. điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp hiệu dụng trên các phần tử.

C. điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp cực đại trên các phần tử.

D. dòng điện tức thời trong mạch bằng tổng các dòng điện tức thời qua các phần tử.

Câu 2: Xét hai điện áp xoay chiều u1 = U 2cos(ωt π

−4) (V) và u2 = U 2cos(ωt + φ) (V) (biết φ π

 −4 và 2 2

3 3

 

−    ). Ở thời điểm t cả hai điện áp tức thời cùng

có giá trị U 2

2 . Giá trị của φ bằng A. π

2 B. 2π

3 C. 5π

12 D. π 4

Câu 3: Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có cảm kháng ZLvà tụ điện có dung kháng ZC =2ZL. Vào một thời điểm khi hiệu điện thế trên điện trở và trên tụ điện có giá trị tức thời tương ứng là 40V và 30V thì hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là:

A. 50V B. 85V C. 25V D. 55V

Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết dung kháng của tụ điện bằng 2 lần cảm kháng của cuộn cảm. Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu mạch có giá trị tương ứng là 40 V và 60 V. Khi đó điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện là

A. 20V. B. 40V. C. -20V. D. -40V.

Câu 5: Đặt điện áp u=240 2 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết R= 60 , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1, 2

L= H

 và tụ điện có điện dung

10 3

C F.

6

= −

 Khi điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm bằng 240V thì độ lớn của điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và giữa hai bản tụ điện lần lượt bằng

A. 120 3V và 120V B. 120V và 120 3V C. 120 2Vvà 120 3V D. 240V và 0V

Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời uL1 = 20 5

3

− V, uC1 = 20 5 V, uR1 = 20V. Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uL2 = 20V; uC2 = - 60V, uR2 = 0. Tính biên độ điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch.

A. 60V B. 50V C. 40v D. 40 3 V

Câu 7: Đoạn mạch xoay chiều AB mắc nối tiếp thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch X và tụ điện có điện dung C. Gọi P là điểm nối giữa cuộn dây và X, Q là điểm X và tụ. Nối A, B với nguồn xoay chiều có tần số f. Biết

2 2

4π f LC 1= , uAQ 80 2cos t (V) 3

 

=  +  và uPB= 160 2cos t(V)  . Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB bằng

A. 60 11 V B. 40 14 V C. 40 7 V D. 20 14 V

Câu 8: Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có L thuần cảm thì đoạn mạch xẩy ra cộng hưởng. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch, P là công suất tiêu thụ của mạch; uLvà uR lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu điện trở. Quan hệ nào sau đây không đúng?

A. u cùng pha với i. B. u trễ pha so với uL góc π

2. C. P =

u2

R . D. u = uR.

Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Biết điện áp hai đầu đoạn mach AM và điện áp hai đầu đoạn mạch MB lệch pha nhau góc π

3rad. Tại thời điểm t1 giá trị tức thời của hai điện áp uAM và uMB đều bằng 100V. Lúc đó, điện áp tức thời hai đầu mạch AB có giá trị bằng

A. 100 2 V B. 200 V C. 100 V D 100 3 V

Câu 10: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện là i1 = I0cos(t +1) (A) và i2 = I0cos(t +2) (A) có cùng giá trị tức thời là 0,5I0; nhưng một dòng điện có cường độ đang tăng còn một dòng điện có cường độ đang giảm. Hai dòng điện này lệch pha nhau

A. 3

2 rad. B.

2

 rad. C. π rad. D.

3

 rad.

Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2cos100t (V) vào 2 đầu mạch gồm điện trở thuần R = 100 nối tiếp với cuộn cảm thuần 2

L= H

 và tụ 104

L F

= −

 . Khi điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm bằng 200V và đang giảm thì cường độ dòng điện tức thời bằng

A. 3A. B. 2A. C. 1A. D. 2A.

Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều u = 220 2cos100t (V) vào 2 đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50, cuộn cảm thuần ZL = 100 và tụ điện ZC = 50 mắc nối tiếp.

Trong một chu kì khoảng thời gian điện áp 2 đầu mạch thực hiện thực hiện công âm là ?

A. 12,5 ms B. 17,5 ms C. 15 ms D. 5 ms Câu 13: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm các đoạn mạch: đoạn mạch AM chứa điện trở thuần R, đoạn mạch MN chứa tụ điện C và đoạn mạch NB chứa cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu A, B điện áp xoay chiều u=U cos t (V)0  thì điện áp hiệu dụng trên các đoạn mạch AM, MN, NB lần lượt là 30 2V , 90 2V và 60 2V . Lúc điện áp giữa hai đầu AN là 30V thì điện áp giữa hai đầu mạch là A. 81,96 B. 42,43V C. 90V D. 60V

Câu 14: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi.Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời uL1 = – 10 3V,

uC1 = 30 3V, uR1 = 20 3V. Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uC2 = – 60 3V, uR2 = 0. Biên độ điện áp đặt vào 2 đầu mạch là:

A. 50V. B. 40 3V. C. U0 = 60 V D. 80 V.

Câu 15: Cho một mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 220 2cos100πt (V), biết ZL = 2ZC. Ở thời điểm t hiệu điện thế hai đầu điện trở R là 60V, hai đầu tụ điện là 40V. Hỏi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB khi đó là:

A. 220 2V B. 20 V C. 72,11 V D. 100 V

Câu 16: Cho mạch điện RLC, tụ điện có điện dung C thay đổi. Điều chỉnh điện dung sao cho điện áp hiệu dụng của tụ đạt giá trị cực đại. Khi đó điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở bằng 75 V. Khi điện áp tức thời hai đầu mạch là 75 6V thì điện áp tức thời của đoạn mạch RL là 25 6V Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là

A. 75 6V B. 75 3V C. 150 V D. 150 2V Câu 17: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời uL(t1) = -30 3V, uR(t1) = 40V. Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uL(t2) = 60V, uC(t2) = -120V, uR(t2)

= 0V. Điện áp cực đại giữa hai đầu đoạn mạch là:

A. 50V B. 100 V C. 60 V D. 50 3V

Câu 18: Đoạn mạch xoay chiều chứa 3 linh kiện R, L, C. Đoạn AM chứa cuộn dây thuần cảm L, MN chứa R và NB chứa C. Biết R = 50, ZL = 50 3

; ZC = 3

3

50 . Khi uAN = 80 3V thì uMB = 60V. Giá trị cực đại của uAB là

A. 150V B. 50 7V C. 100V D. 100 3V

Câu 19: Đặt điện áp u 100cos t=  (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện có điện dung thay đổi được.

Thay đổi điện dung của tụ điện cho tới khi UC max = 100V. Khi đó, vào thời điểm điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị bằng 100V thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm thuần có giá trị.

A, -50V B. 50 2 V C. 50V D. -50 2 V

Câu 20: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm tụ điện C mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L theo thứ tự trên. Điểm M nối giữa tụ điện và cuộn cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi, tần số góc 2

 = LC . Khi điện áp giữa A và M là 30V thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch bằng A. 90V B. – 120V C. 0 D. – 90V

Câu 21: Đặt vào hai đầu một tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cost (V). Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện tại thời điểm t1, t2 tương ứng lần lượt

M N

A L R C B

là: u1= 60V; i1 = 3A; u2 = 60 2V; i2 = 2A . Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là :

A. Uo = 120 2V, Io = 3A B. Uo = 120 2V, Io =2A C. Uo = 120V, Io = 3A D. Uo = 120V, Io =2A.

Câu 22: Đặt giữa hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f = 50Hz. Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại và bằng 120V. Biết rằng ZL = 2ZC = 2R. Tính điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm 1

t+300s.

A. 82V B. 60V C. 60 2V D. 67V

Câu 23: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm các đoạn mạch: đoạn mạch AM chứa điện trở thuần R, đoạn mạch MN chứa tụ điện C và đoạn mạch NB chứa cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu A,B điện áp xoay chiều u=U cos t0  (V) thì điện áp hiệu dụng trên các đoạn mạch AM, MN, NB lần lượt là 30 2V , 90 2V và 60 2V . Lúc điện áp giữa hai đầu AN là 30V thì điện áp giữa hai đầu mạch là A. 81,96 B. 42,43V C. 90V D. 60V

Câu 24: Đặt một điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R; cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Tại thời điểm t1 các giá trị tức thời của điện áp hai đầu cuộn dây; hai đầu tụ điện và hai đầu điện trở R lần lượt là uL = – 20 3V; uC = 60 3V, uR = 30V. Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời là u’L = 40V; u’C = – 120V, u’R = 0. Điện áp cực đại giữa hai đầu đoạn mạch là A. 100V B. 120V C. 80 3V D. 60V

Câu 25: Tại một thời điểm t nào đó, hai dòng điện xoay chiều có phương trình

( )

1 0 1

i = I cos  + t (A), i2= I cos0 (  +  t 2) (A) có cùng giá trị tức thời bằng 0,5I0 nhưng một dòng đang tăng và một dòng đang giảm. Xác định khoảng thời gian ngắn nhất  t tính từ thời điểm t để i1 = −i2?

A. t 3

 = 

 B. t 2

 = 

 C. t 4

 = 

 D. t 

 =  Câu 26: Đặt một điện áp xoay chiều u vào hai đầu của một đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Điện áp tứ thời hai đầu điện trở R có biểu thứcuR = 50 2 cos(2 ft  +  )(V) . Vào một thời điểm t nào đó điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch và hai đầu điện trở có giá trị u=50 2Vvà

uR = − 25 2V. Xác định điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện.

A. 60 3V. B. 100 V. C. 50V. D. 50 3V

Câu 27: Một mạch điện AB gồm tụ C nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số 2

ω= LC . Điểm giữa C và L là M. Khi

uAM = 40V thì uAB có giá trị

A. 160V B. -30V C. -120V D. 200V

Câu 28 (ĐH 2013): Đặt điện áp u=220 2 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,8

π H và tụ điện có điện dung 10 3

6π

−

F. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở bằng 110 3 V thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn là

A. 330V. B. 440V. C. 440 3V. D. 330 3V.

Câu 29: Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = Uocos100t (V). t tính bằng giây. Vào thời điểm nào sau đây điện áp tức thời u đang giảm và có giá trị bằng điện áp hiệu dụng U

A. 7

t s

= 400 . B. 3

t s

= 400 C. 9

t s

= 400 . D. 1

t s

= 400 . Câu 30: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có (L; r) và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là:

ud = 80 6cos(ωt + π

6) V, uC = 40 2cos(ωt – 2π

3 ) V, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là UR = 60 3V. Hệ số công suất của đoạn mạch trên là

A. 0,862. B. 0,908. C. 0,753. D. 0,664.

Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều có u = 100 2cost (V) vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C có ZC = R. Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50V và đang tăng thì điện áp tức thời trên tụ là

A. – 50V. B. – 50 3V. C. 50V. D. 50 3V.

HƯỚNG DẪN GIẢI:

Câu 1: Chọn A.

A. điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp tức thời trên các phần tử đúng vì u=uR +uL +uC

B. điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp hiệu dụng trên các phần tử sai vì U= U2R +(UL−UC)2

C. điện áp cực đại ở hai đầu đoạn mạch bằng tổng các điện áp cực đại trên các phần tử sai vì U0 = U20R+(U0L−U0C)2

D. dòng điện tức thời trong mạch bằng tổng các dòng điện tức thời qua các phần tử sai vì dòng điện tức thời trong mạch không bằng tổng các dòng điện tức thời qua các phần tử.

Câu 2: Chọn C.

Hai điện áp cùng tần số góc và cùng biên độ

( U01= U02= U0 = U 2 ) vì thế ta biểu diễn hai điện áp trên trong một vòng tròn lượng giác.

Theo bài ra ta có:

1

2

2 1

4 5

2 12

3

 = −

 

   =  =

 

 −  =



Câu 3: Chọn D.

Theo bài ra ta có: C L C L L C

u 30

Z 2Z u 2u u 15V

2 2

=  = −  = − = − = −

(vì u ; uL Cngược pha nhau nên u uL C 0)

Ta luôn có:u=uR +uL +uC =40 15 30− + =55V.

Câu 4: Chọn B.

Theo bài ra ta có: C L C L L C

Z 2Z u 2u u u

=  = −  = − 2 (vì u ; uL Cngược pha nhau nên u uL C 0)

Ta luôn có: R L C R uC C R uC

u u u u u u u

2 2

= + + = − + = +

( ) ( )

C R

u 2 u u 2 60 40 40V.

 = − = − =

Câu 5: Chọn B.

Theo bài ra:

Điện trở thuần: R 60=  Cảm kháng: ZL=120 Dung kháng: ZC =60 Tổng trở: Z 60 2= 

0 0

U 240 2

I 4A.

Z 60 2

 = = =

0R 0L 0C

U 240V

U 480V

U 240V

 =

 =

 =



Từ đây ta có vòng tròn lượng giác biểu diễn ba đại lượng trên.

O

uL

uC

uR

240 120 3 uC= −120

240

480 uL=240

0

0

0

2 2

3 2

L

C

R L

C

R

U U U u u u

 = 



 = − 



 = 



O

uL

uC

u

U 2

0

2 U

1 0

2 u =U

2 0

2 u =U

2 3



Khi điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm bằng L U0 u 240V

= = 2 chính là hai điểm trên hình vẽ, vì chỉ xét về độ lớn nên ta chỉ cần xét một điểm, ở đây ta xét điểm phía bên phải.

Nhận xét: để tìm các giá trị tức thời thì cách giải này là trực quan, dễ hiểu và ít tốn thời gian nhất. Những điều này chúng ta đã học qua trong chương dao động cơ nên để làm được các bài toán dạng này không có gì khó cả.

Câu 6: Chọn B.

Bài toán này mang tính tổng quát hơn vì bài toán có đủ cả ba phần tử R, L, C. Cách giải bài toán này là phải viết phương trình của từng u giữa hai đầu các phần tử bằng cách vận dụng tính chất nhanh pha, chậm pha

2

 giữa các phần tử, sau đó liên hệ giữa các giá trị của cos và sin và cuối cùng là tìm được kết quả. Tuy hơi dài một chút nhưng giải cũng không mất nhiều thời gian lắm.

Giả sử dòng điện qua mạch có biểu thức: i = I0cost (A).

Khi đó: uR = U0Rcost (V); uL = U0Lcos(t + π

2) (V) và uC = U0Ccos(t - π 2) (V) Khi t = t1 : uR1 = U0Rcost1 = 20 (V) (1)

uL1 = U0Lcos(t1 + π

2) = - 3 5

20  U0Lsint1 = 3

5

20 (V) (2) uC1 = U0Ccos(t1 - π

2) = 20 5  U0C sint1 = 20 5 (V) (3) Khi t = t2: uR2 = U0Rcost2 = 0 (V) cost2 = 0  sint2 = ± 1 (4) uL2 = U0Lcos(t2 + π

2) = 20 (V)  U0Lsint2 = 20 (V) (5) uC2 = U0Ccos(t2 - π

2) = - 60 (V)  U0C sint2 = - 60 (V) (6) Từ (4) , (5), (6) ta có U0L = 20 (V) (1) ; U0C = 60 (V) (2)

Thay U0C = 60 (V) vào (3)  sint1 = 3

5

 cost1 = ± 3

2 Thay vào (1) ta được U0R =

1

20