DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Hiêu điện dao động điều hoà – dòng điện xoay chiều- giá trị hiệu dụng + S: Là diện tích vòng dây ; + N: Số vòng dây khung ur ur + B : Véc tơ cảm ứng từ từ trường ( B vuông góc với trục quay ∆) + ω : Vận tốc góc không đổi khung dây r ur ( Chọn gốc thời gian t=0 lúc ( n, B ) = 00) 2π ;f = ω T b) Biểu thức từ thông khung: Φ = N B.S cos ωt = Φo.cos ωt (Với Φ = L I Hệ số tự cảm L = π 10-7 N2.S/l ) −∆Φ π = −Φ ' = ω NBS sin ω t = E0cos(ω t − ) c) Biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời: e = ∆t d) Biểu thức điện áp tức thời: u = U0 cos(ωt + ϕ u ) ( ϕ u pha ban đầu điện áp ) e) Biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch: I = I cos(ωt + ϕ i ) a) Chu kì tần số khung : T = ( ϕ i pha ban đầu dòng điện) I0 f) Giá trị hiệu dụng : + Cường độ dòng điện hiệu dụng:I = U0 + Hiệu điện hiệu dụng: U= E0 + Suất điện động hiệu dụng: E= 2 Hiệu điện xoay chiều u = U cos( ωt + ϕ u ) ; U = Uo ; *) Mạch có R: u = U cosωt (V) ; i = I 0cosωt (A) - Hiệu điện pha với dòng điện mạch - Biểu thức: I = U U hay I = R R π *) Mạch có L: u = U cos(ωt + ) (V) ; i = I 0cosωt (A) - Hiệu điện sớm pha - Biểu thức: I = π so với dòng điện mạch U0 U hay I = ; ZL ZL ZL = ωL π *) Mạch có C: u = U cos(ωt − ) (V) ; i = I 0cosωt (A) - Hiệu điện trễ pha π so với dòng điện mạch - Biểu thức: I = U0 U hay I = ; ZC ZC ZC = ωC *) Mạch có R,L,C mắc nối tiếp - Biểu thức: I = U U hay I = ; Z Z 2 Z = R + ( Z L − Z C ) ; U = U R + (U L − U C ) - Độ lệch pha u i: ϕ = ϕu − ϕi ; tan ϕ = π π Z L − ZC , ( − ≤ϕ ≤ ) 2 R Công suất dòng điện xoay chiều: P = UI cos ϕ = I R = - Hệ số công suất: cos ϕ = R U2 ; Nếu (ZL = ZC) mạch công hưởng P = PMax = U I = Z R *) Đoạn mạch có R, L,r, C không phân nhánh: + Độ lệch pha ϕ uAB i xác định theo biểu thức: Z L − Z C ωL − tanϕ = = ωC R+r R+r Với Z = U 2R Z2 C L,r R A M B N (R+r)2 + (Z L - Z C )2 tổng trở đoạn mạch + Cách nhận biết cuộn dây có điện trở r -Xét toàn mạch, nếu: Z ≠ R + ( Z L − Z C ) ;U ≠ U R2 + (U L − U C ) P ≠ I2R cosϕ ≠ R Z  cuộn dây có điện trở r ≠ -Xét cuộn dây, nếu: Ud ≠ UL Zd ≠ ZL Pd ≠ cosϕd ≠ ϕd ≠ π  cuộn dây có điện trở r ≠ MẠCH ĐIỆN CÓ CÁC ĐẠI LƯỢNG BIẾN ĐỔI a) Đoạn mạch RLC có R thay đổi * ĐK PMax R=ZL-ZC; ta có PMax = U2 U2 = ; cosϕ = Z L − ZC 2R * Với hai giá trị R1 ≠ R2 mạch có công suất P (P < Pmax ) - Ta có tgϕ1.tgϕ = ⇔ R1 R2 = ( Z L − Z C ) P = - ĐK để PMax R = R1 R2 PMax = U2 R1 + R2 U2 R1 R2 * Trường hợp cuộn dây có điện trở R0 (hình vẽ) U2 U2 = Khi R = Z L − Z C − R0 ⇒ PMax = Z L − ZC 2( R + R0 ) R A L,R0 C B b) Đoạn mạch RLC có L thay đổi: * Điều kiện Imax hay Pmax : Khi L = ⇒ Khi ULCMin; URmax Lưu ý: L C mắc liên tiếp ω 2C * Với hai giá trị L1 ≠ L2 mạch có công suất P (P < PMax) Z L1 + Z L L + L2 ; ĐK để P = PMax L = 2 2 R + ZC U R + Z C2 * Cho L thay đổi để ULMax; Khi Z L = U LMax = ZC R ta có Z C = c) Đoạn mạch RLC có C thay đổi: * Điều kiện để Imax hay Pmax C = ; Khi ULCMin; URmax Lưu ý: L C mắc liên tiếp ω2L * Với hai giá trị C1 ≠ C2 mạch có công suất P (P < PMax) 1 1 Z C1 + Z C = ( + ) ; Khi đk để P = PMax C C1 C2 R + Z L2 U R + Z L2 * Cho C thay đổi để UCmax: Khi Z C = U CMax = ZL R ta có Z L = d) Mạch RLC có ω thay đổi: ; ULCMin Lưu ý: L C mắc liên tiếp LC 2U L 2.C * Đk để U Lmax ; U LMax = ω = 2 R LC − R C C L − CR 2U L L − CR * Đk để U Cmax ; U CMax = ω = R LC − R 2C L 2C * Đk IMax ⇒ URmax; PMax ω = * Với ω = ω1 ω = ω2 I P UR có giá trị Xác định ω theo ω1, ω2 để P đạt cực đại là: ω = ω1ω2 ⇒ tần số f = f1 f Các máy điện a) Dòng điện xoay chiều ba pha hệ thống ba dòng điện xoay chiều gây ba suất điện động tần số, biên độ lêch pha đôi 2π / b) Các máy điện - Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ tượng cảm ứng điện từ có hai phận phần ứng phần cảm.Một hai phần đặt cố định gọi stato, phần lại quay quanh dΦ trục gọi Roto Suất điện động máy phát điện xác định theo công thức e= dt - Tần số biến thiên dòng điện xoay chiều máy phát f=np với p số cặp cực, n tốc độ quay (vòng/giây) roto - Đối với máy phát điện xoay chiều ba pha, ba cuộn dây phần ứng giống đặt lệch 1/3 vòng tròn stato, roto nam châm c) Máy biến áp : SGK CÁC BÀI TẬP LUYỆN TẬP: Dạng Bài tập cách tạo dòng điện xoay chiều: Bài 1: Một khung dây có diện tích S = 60cm2 quay với vận tốc 20 vòng giây Khung đặt từ trường B = 2.10-2T Trục quay khung vuông góc với đường cảm ứng từ, lúc t = pháp tuyến khung dây hướng với véc tơ cảm ứng từ Viết biểu thức: a Từ thông qua khung dây b Suất điện động xuất khung Hướng dẫn: a Chu kì: T= 1 = = 0,05 (s) no 20 ω = 2π no = 2π 20 = 40π (rad/s) Φ o = NBS = 1.2.10−2.60.10−4 = 12.10−5 (Wb) Tần số góc: Vậy Φ = 12.10−5 cos 40π t (Wb) b Eo = ωΦ o = 40π 12.10−5 = 1,5.10−2 (V) Vậy e = 1,5.10−2 sin 40π t (V) Hay π e = 1,5.10−2 cos  40π t − ÷(V) 2  Bài 2: Điện áp hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều có điện trở R= 100Ω có biểu thức u= 200 cos(100π t + π )(V ) Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch Hướng dẫn: +Tính I = U /.R =200/100 =2A; + i pha với u hai đầu R, nên ta có: ϕi = ϕu = π/4 π Suy ra: i = 2 cos(100π t + )( A) Dạng 2: Viết biểu thức u i: Bài 3: Điện áp hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều có tụ có điện dung C= 10− ( F ) có biểu π thức u= 200 cos(100π t )(V ) Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch Giải : Tính Z C = ω.C =100Ω, Tính I = U /.ZL =200/100 =2A; π )( A) Bài 4: Hiệu điện hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn cảm có độ tự cảm L= i sớm pha góc π/2 so với u hai đầu tụ điện; Suy ra: i = 2 cos(100π t + π ( H ) có biểu thức u= 200 cos(100πt + ) (V ) Viết biểu thức cường độ dòng điện mạch π Giải : Tính Z L = ω L = 100π.1/π =100Ω, I = U /.ZL =200/100 =2A; i trễ pha góc π/2 so với u hai đầu cuộn cảm thuần, nên ta có: Suy ra: i = 2 cos(100πt − π π π − =3 π ) ( A) 10−4 F ; L= H cường π π π độ dòng điện qua mạch có dạng: i = 2cos100 t (A) Viết biểu thức điện áp hai đầu mạch hai đầu phần tử mạch điện Hướng dẫn : 1 ZC = = -Cảm kháng : Z L = L.ω = 100π = 200Ω ; Dung kháng : ω C 10−4 = 100 Ω 100π π π Bài 5: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100 Ω ; C= -Tổng trở: Z = R + ( Z L − Z C )2 = 1002 + ( 200 − 100 )2 = 100 2Ω -HĐT cực đại :U0 = I0.Z = 100 V =200 V Z L − ZC 200 − 100 π π π = = ⇒ ϕ = rad ;Pha ban đầu HĐT: ϕ u = ϕ i + ϕ = + = 4 R 100 π + Biểu thức HĐT : u = U cos(ωt + ϕ u ) = 200 cos(100πt + ) (V) + HĐT hai đầu R :uR = U0Rcos (ωt + ϕ u R ) ; Với : U0R = I0.R = 2.100 = 200 V; -Độ lệch pha: tan ϕ = Trong đoạn mạch chứa R : uR pha i: uR = U0Rcos (ωt + ϕ u R ) = 200cos 100πt V + HĐT hai đầu L :uL = U0Lcos (ωt + ϕ u L ) Với : U0L = I0.ZL = 2.200 = 400 V; π π π π : ϕ uL = ϕ i + = + = rad 2 2 π => uL = U0Lcos (ωt + ϕ u R ) = 400cos (100πt + ) V + HĐT hai đầu C :uC = U0Ccos (ωt + ϕ uC ) Với : U0C = I0.ZC = 2.100 = 200V; π π π π Trong đoạn mạch chứa C : uC chậm pha i góc : ϕ uL = ϕ i − = − = − rad 2 2 π => uC = U0Ccos (ωt + ϕ uC ) = 200cos (100πt − ) V Trong đoạn mạch chứa L: uL nhanh pha cđdđ Bài 6: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40Ω, cuộn cảm có hệ số tự cảm L= 0,8 2.10−4 H tụ điện có điện dung C = F mắc nối tiếp Biết dòng điện qua mạch có π π dạng i = 3cos100π t (A) a Tính cảm kháng cuộn cảm, dung kháng tụ điện tổng trở toàn mạch b Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm, hai đầu tụ điện, hai đầu mạch điện Hướng dẫn: 1 ZC = = = 50Ω 0,8 = 80Ω ; Dung kháng: a Cảm kháng: Z L = ωL = 100π 2.10−4 ωC 100π π π Tổng trở: Z = R + ( Z L − Z C ) = 402 + ( 80 − 50 ) = 50Ω 2 b • Vì uR pha với i nên : u R = U oR cos100π t ; Với UoR = IoR = 3.40 = 120V Vậy u = 120cos100π t (V) π π  • Vì uL nhanh pha i góc nên: u L = U oL cos 100π t + ÷ 2  Với UoL = IoZL = 3.80 = 240V;   Vậy u L = 240cos 100π t + π ÷ (V) 2 π π  nên: uC = U oC cos 100π t − ÷ 2  π  Với UoC = IoZC = 3.50 = 150V; Vậy uC = 150cos  100π t − ÷ (V) 2  Z − Z C 80 − 50 37π = = ; ⇒ ϕ ≈ 37o ⇒ ϕ = ≈ 0,2π (rad) Áp dụng công thức: tan ϕ = L R 40 180 • Vì uC chậm pha i góc − ⇒ biểu thức hiệu điện tức thời hai đầu mạch điện: u = U o cos ( 100π t + ϕ ) ; Vậy u = 150cos ( 100π t + 0,2π ) (V) Với Uo= IoZ = 3.50 = 150V; Bài 7: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 80Ω, cuộn dây cảm có độ tự cảm L = 64mH tụ điện có điện dung C = 40 µ F mắc nối tiếp a Tính tổng trở đoạn mạch Biết tần số dòng điện f = 50Hz b Đoạn mạch đặt vào điện áp xoay chiều có biểu thức u= 282 cos 100πt (V) Lập biểu thức cường dòng điện đoạn mạch Hướng dẫn: a Tần số góc: ω = 2π f = 2π 50 = 100π rad/s Cảm kháng: Z L = ω L = 100π 64.10 Dung kháng: Z C = Tổng trở: Z = −3 ≈ 20Ω 1 = ≈ 80Ω ωC 100π 40.10−6 R + ( Z L − Z C ) = 802 + ( 20 − 80 ) = 100Ω b Cường độ dòng điện cực đại: Io = U o 282 = = 2,82 A Z 100 Độ lệch pha hiệu điện so với cường độ dòng điện: Z L − Z C 20 − 80 = = − ⇒ ϕ ≈ −37o R 80 37π  37π  ⇒ ϕi = ϕu − ϕ = −ϕ = 37o = rad; Vậy i = 2,82cos  314t + ÷ (A) 180  180  tan ϕ = Dạng 3: Quan hệ điện áp hiệu dụng 10−3 Bài 8: Cho mạch điện hình vẽ Biết L = H, C = F 10π 4π đèn ghi (40V- 40W) Đặt vào điểm A N hiệu điện u AN = 120 cos100π t (V) Các dụng cụ đo không làm ảnh hưởng đến mạch điện Điện trở bóng đèn coi không đổi a Tìm số dụng cụ đo b Viết biểu thức cường độ dòng điện điện áp toàn mạch Hướng dẫn: = 10Ω ; 10π 1 ZC = = = 40Ω Dung kháng: 10−3 ωC 100π 4π U đ2m 402 R = = = 40Ω Điện trở bóng đèn: đ Pđm 40 a Cảm kháng: Z L = ω L = 100π Tổng trở đoạn mạch AN: Z AN = Số vôn kế: U AN = Rđ2 + Z C2 = 402 + 402 = 40 2Ω U oAN 120 = = 120 V 2 Số ampe kế: I A = I = U AN 120 = = ≈ 2,12 A Z AN 40 2 i = I o cos ( 100π t + ϕi ) (A) b Biểu thức cường độ dòng điện có dạng: Ta có : tan ϕ AN = −ZC 40 = − = −1 ⇒ ϕ AN = − π rad Rđ 40 π rad; π  Vậy i = 3cos 100π t + ÷ (A) 4  ⇒ ϕi = ϕuAN − ϕ AN = −ϕ AN = Io = I = = 3A Biểu thức hiệu điện hai điểm A, B có dạng: u AB = U o cos ( 100π t + ϕ u ) (V) Rđ2 + ( Z L − Z C ) = 402 + ( 10 − 40 ) = 50Ω Tổng trở đoạn mạch AB: Z AB = ⇒ U o = I o Z AB = 3.50 = 150 V Ta có: tan ϕ AB = ⇒ ϕu = ϕi + ϕ AB = Z L − Z C 10 − 40 = =− Rđ 40 ⇒ ϕ AB = − 37π rad 180 π  π 37π π  − = rad; Vậy u AB = 150cos  100π t + ÷(V) 20  180 20  Bài 9: Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ, R = 100Ω, L độ tự cảm cuộn dây cảm, 10−4 C= F, RA ≈ Điện áp u AB = 50 cos100π t (V) Khi K đóng hay K mở, số ampe 3π kế không đổi a Tính độ tự cảm L cuộn dây số không đổi ampe kế b Lập biểu thức cường độ dòng điện tức thời mạch K đóng K mở Hướng dẫn: a Theo đề bài, điện áp số ampe kế không đổi K đóng hay K mở nên tổng trở Z K mở K đóng Z m = Z d ⇔ R + ( Z L − Z C ) = R + Z C2 ⇒ ( Z L − Z C ) = Z C2  Z L − ZC = Z C ⇒ Z L = 2Z C ⇒ (Loại)  Z L − ZC = − ZC ⇒ Z L = = ωC = 173Ω Z 346 ≈ 1,1 H 10−4 ; ⇒ Z L = 2Z C = 2.173 = 346Ω ⇒ L = L = 100π ω 100π 3π Số ampe kế cường độ dòng điện hiệu dụng K đóng: Ta có: ZC = I A = Id = U = Zd U R + Z C2 = 50 1002 + 1732 0,25 A b Biểu thức cường độ dòng điện: − Z C −173 π = = − ⇒ ϕ d = rad R 100 π Pha ban đầu dòng điện: ϕid = ϕu − ϕd = −ϕd = π  Vậy id = 0,25 cos 100π t + ÷ (A) 3  Z − Z C 346 − 173 π = = ⇒ ϕm = - Khi K mở: Độ lệch pha: tan ϕm = L R 100 π Pha ban đầu dòng điện: ϕim = ϕu − ϕ m = −ϕ m = − π  Vậy im = 0,25 cos  100π t − ÷ (A) 3  - Khi K đóng: Độ lệch pha : tan ϕd = Bài 10: Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh Điện áp hiệu dụng hai đầu R 80V, hai đầu L 120V, hai tụ C 60V Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Giải : Điện áp hai đầu đoạn mạch: U = U R2 + (U L − U C ) = 802 + (120 − 60) = 100 (V) Bài 11: Cho mạch hình vẽ , điện trở R, cuộn dây cảm L tụ C mắc nối tiếp Các vôn kế có điện trở lớn , V1 Chỉ UR=5(V), V2 UL=9(V), V U=13(V) Hãy tìm số V3 biết mạch có tính dung kháng? V C R L Giải: áp dụng công thức tổng quát mạch Nối tiếp R, L, C ta có: U = U ñ + (U L − U C ) Hay : U − U ñ = (U L − U C ) ;Hay thay số ta có: 13 − 15 = (U L − U C ) 2 2 2 V1 V3 V2 Tương đương: (U L − U C ) = 144 ← U L − U C = ±12 Vì mạch có tính dung kháng nên U C > U L Hay biểu thức ta lấy nghiệm U L − U C = −12 → U C = U L + 12 = + 12 = 21(V ) UC số vôn kế V3 Dạng 4: Công suất tiêu thụ 2.10 −4 Bài 12: Cho mạch điện hình vẽ Biết L = H, C = F, π π R uAB = 200cos100πt(V) R để công suất toả A nhiệt R lớn nhất? Tính công suất Giải: Ta có :ZL = ωL = 100 Ω; ZC = = 50 Ω; U = 100 V ωC L C L C B U2 U R Công suất nhiệt R : P = I2 R = = (Z − Z C ) R + (Z L − Z C ) R + L R (Z − Z C ) Theo bất đẳng thức Cosi : Pmax R = L hay R =ZL -ZC = 50 Ω R U2 => Pmax = = 200W 2R A R B 10−3 H, C = F, π 6π uAB = 200cos100πt(V) R phải có giá trị để công suất toả nhiệt R 240W? Bài 13: Cho mạch điện hình vẽ: Biết L = Hướng dẫn: RU ⇔ P ' R − U R + P '(Z L − Z C ) = Ta có: P ' = I R = 2 R + (Z L − ZC ) Ta có PT bậc 2: 240R2 –(100 )2.R +240.1600 = Giải PT bậc => R = 30Ω hay 160/3 Ω DẠNG Hiện tượng cộng hưởng điện Bài 14: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r = 15(Ω) , độ tự cảm ( H ) biến trở R mắc hình vẽ r, L R 5π Hiệu điện hai đầu mạch : u = 80 cos 100π t(V) Khi ta dịch chuyển chạy biến trở công suất tỏa nhiệt toàn mạch đạt giá trị cực đại bao nhiêu? Khi ta dịch chuyển vị trí chạy công suất tỏa nhiệt biến trở đạt giá trị cực đại là bao nhiêu? Hướng dẫn: U2 U2 U2 P = I ( r + R ) = (r + R ) = ( r + R ) = Z ((r + R ) + ( Z L ) Z (r + R) + L r+R L= Z Do tử số U không đổi nên P lớn mẫu số bé nhất.Nghĩa : y = r + R + L bé r+R Áp dụng bất đẳng thức côsi cho hai số không âm ta có : y = r + R + ZL Z ≥ ( r + R ) L = 2.Z L r+R r+R Dấu xảy a=b => r + R = Z L → R = Z L − r = 20 − 15 = 5(Ω) Công suất cực đại : Pmax U2 (40 ) = = = 80(W ) 2(r + R) 2(15 + 5) Bài 15: Một điện trở biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở R = 15 Ω độ tự cảm L H hình vẽ Biết điện áp hai đầu đoạn mạch u AB= 40 cos100πt (V) Công suất toả nhiệt 5π biến trở đạt giá trị cực đại ta dịch chuyển chạy biến trở ? Tính giá trị biến trở , công suất cực đại đó? Giải: Cảm kháng : ZL = ωL = 20 Ω; U = 40 V L,R0 R A B Công suất toả nhiệt R : = U 2R U 2R P=I R= = 2 ( R + R0 ) + Z L R + RR0 + R0 + Z L U2 2 R0 + Z L 2 P= Để P phải Vì 2R0 số không đổi R + max R + ZL R+ + 2R0 R R - Theo bất đẳng thức Cosi R + R0 + Z L R 2 nhỏ R = R0 + Z L R hay R= R0 + Z L U2 =20W 2( R + R0 ) = 25 Ω Pmax = Bài 16: Cho mạch điện hình vẽ , C = 10−4 F= ,L= H, r = 10Ω , R = 40Ω Biểu 2π π thức dòng điện mạch i = 2 cos 100πt (A) a.Tính tổng trở mạch? b Độ lệch pha ϕ công suất toàn mạch ? Hướng dẫn: a Tính tổng trở: Cảm kháng: Z L = L.ω = 100π = 50Ω ; 2π 1 ZC = = Dung kháng: 10− = 100 Ω ω C 100π π Tổng trở : Z = L,r R A M C N B (r + R ) + ( Z L − Z C ) = (10 + 40) + (50 − 100) = 50 2Ω Z L − Z C 50 − 100 π = = −1 => ϕ = − rad ; r+R 10 + 40 2 Công suất tiêu thụ mạch điện : P= UIcosϕ P = I (r+R) = (10+40) = 200 W b Công suất tiêu thụ mạch điện : Ta có: tan ϕ = Bài 17: Cho mạch hình vẽ Cuộn dây có r=100 Ω , L = tụ điện có điện dung C = H; π −4 10 F Điện áp xoay chiều hai đầu 2π L,r M C A B V đoạn mạch u AB = 100 cos100πt(V) Tính độ lệch pha điện áp u AB u AM ? Tính Uc? Hướng dẫn: ZL= 100Ω; ZC = 200Ω; Z L − Z C 100 − 200 π = = -1 Suy ϕAB = − rad r 100 Z 100 π tan ϕ AM = L = = Suy ϕAM = rad r 100 tan ϕ AB = Độ lệch pha điện áp Tính UC ? UC = I.ZC = = u AB u AM : ϕAB/AM = ϕAB − ϕAM = − U Z C r + ( Z L − Z C )2 = 100.100 1002 + (100 − 200) π π π − =− 4 =50 2Ω 10 −4 C L,r R Bài 18: Cho mạch điện hình vẽ Biết C = F, A B π M π L= H, u AB = 200cos100π t (V) Điện áp uAM chậm pha so với dòng điện qua mạch dòng 2π điện qua mạch chậm pha π so với uMB Tính r R? Hướng dẫn: 10 D Nếu tăng tần số dòng điện lên lượng nhỏ cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch tăng Câu 11 Đặt vào đầu cuộn dây có điện trở r, cảm kháng L hiệu điện xoay chiều u = U0sinωt Dòng mạch i = I0sin(ωt+ϕ) Góc ϕ xác định hệ thức: A tgφ = − Lω r B tgφ = Lω r C tgφ = ω rL D tgφ = −1 ω rL Câu 12 Cường độ dòng điện luôn sớm pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch A đoạn mạch có R L mắc nối tiếp B đoạn mạch có L C mắc nối tiếp C đoạn mạch có R C mắc nối tiếp D B C Câu 13 Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp, R biến trở Khi công suất đoạn mạch cực đại, R tính theo công thức: A Z L Z C B Z L + Z C C Z L − Z C D Z L / Z C tức thời hai Câu 14 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh RLC Khi xảy tượng cộng hưởng đoạn mạch khẳng định sau sai: A Hiệu điện đầu đoạn mạch pha với hiệu điện tức thời hai đầu điện trở B Cảm kháng dung kháng mạch C Cường độ hiệu dụng mạch đạt giá trị lớn D Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở nhỏ hiệu điện hai đầu đoạn mạch Câu 15 Với công suất cần truyền tải, hệ số công suất nguồn 1, tăng hiệu điện cực đại nơi truyền lên 10 lần công suất hao phí đường dây A giảm 10 lần B tăng 10 lần C giảm 100 lần D giảm 100 lần Câu 16 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, dòng điện trễ pha hiệu điện hai đầu đoạn mạch A ZL = ZC B UL > UC C ZL < ZC D UL < UC Câu 17 Chọn câu sai: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp xảy cộng hưởng Nếu thay đổi tần số điện áp đặt vào hai đầu mạch thì: A Điện áp hiệu dụng L tăng B Công suất mạch giảm C Cường độ hiệu dụng qua mạch giảm D Hệ số công suất mạch giảm Câu 18 Với UR, UL, UC, uR, uL, uC điện áp hiệu dụng tức thời điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C I i cường độ dòng điện hiệu dụng tức thời qua phần tử Biểu thức sau không là: A i = uL ZL B i = uR R C I = UL ZL D I = UR R Câu 19 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cường độ dòng I0, tần số dòng điện ω Câu sau sai: A Cường độ dòng điện tức thời phụ thuộc tần số hiệu điện B Khi điện trở R tăng tổng trở tăng C Khi độ tự cảm L tăng cường độ dòng hiệu dụng giảm D Hiệu điện hiệu dụng hai tụ tính theo công thức UC = I0/ωC Câu 20 Một cuộn dây có điện trở R, hệ số tự cảm L mắc vào hiệu điện xoay chiều u = Uosinωt Cường độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây xác định hệ thức sau đây? 23 A I = C I = U0 B I = (R + ω L ) 2 U0 D I = (R + ω L2 ) U0 2(R + ω L2 ) U0 (R + Z L2 ) Câu 21 Đặt điện áp u = U0cos2 π ft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi U R, UL, UC điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở, hai đầu cuộn cảm hai đầu tụ điện Trường hợp sau đây, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở? A Thay đổi C để URmax B Thay đổi R để UCmax C Thay đổi L để ULmax D Thay đổi f để UCmax Hướng dẫn: URmax ZL = ZC ; lúc i pha với u điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở Câu 22 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện Nếu điện dung tụ điện không đổi dung kháng tụ điện: A Lớn tần số dòng điện lớn B Nhỏ tần số dòng điện lớn C Nhỏ tần số dòng điện nhỏ D Không phụ thuộc vào tần số dòng điện Câu 23 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C Nếu dung kháng ZC = R cường độ dòng điện chạy qua điện trở A nhanh pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch B nhanh pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch C chậm pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch D chậm pha π so với điện áp hai đầu đoạn mạch Câu 24 Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha ϕ (với < ϕ < 0,5π) so với điện áp hai đầu đoạn mạch Đoạn mạch A gồm điện trở tụ điện B gồm cuộn cảm tụ điện C có cuộn cảm D gồm điện trở cuộn cảm Câu 25 Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Dòng điện nhanh pha điện áp hai đầu đoạn mạch A ωL > ωC B ωL = ωC C ωL < ωC D ω = LC Câu 26 Cường độ dòng điện luôn sớm pha điện áp hai đầu đoạn mạch A đoạn mạch có R C mắc nối tiếp B đoạn mạch có L C mắc nối tiếp C đoạn mạch công suất cuộn cảm L D đoạn mạch có R L mắc nối tiếp Câu 27 Cho đoạn mạch không phân nhánh gồm điện trở thuần, cuộn dây cảm tụ điện Khi xảy cộng hưởng điện đoạn mạch khẳng định sau sai ? A Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch đạt giá trị lớn B Cảm kháng dung kháng mạch 24 C Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch pha với điện áp tức thời hai đầu điện trở R D Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R nhỏ điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch Câu 28 Chọn phát biểu sai? Trong trình truyền tải điện xa, công suất hao phí A tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện dây trạm phát B tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hai đầu C tỉ lệ với bình phương công suất truyền D tỉ lệ với thời gian truyền điện Câu 29 Một máy biến có hiệu suất xấp xỉ 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp Máy biến A làm giảm tần số dòng điện cuộn sơ cấp 10 lần B làm tăng tần số dòng điện cuộn sơ cấp 10 lần C máy hạ D máy tăng Câu 30 Trong trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí đường dây tải điện sử dụng chủ yếu A giảm công suất truyền tải B tăng chiều dài đường dây C tăng điện áp trước truyền tải D giảm tiết diện dây Câu 31 Với công suất cần truyền tải, tăng điện áp hiệu dụng nơi truyền tải lên 20 lần công suất hao phí đường dây A giảm 400 lần B giảm 20 lần C tăng 400 lần D tăng 20 lần Câu 32 Một máy phát điện xoay chiều pha (kiểu cảm ứng có p cặp cực quay với tần số góc n (vòng/phút), với số cặp cực số cuộn dây phần ứng tần số dòng điện máy tạo f (Hz) Biểu thức liên hệ n, p f A n = 60 p f B f = 60np C n = 60 f p D f = 60n p Câu 33 Mạch điện xoay chiều sau có hệ số công suất lớn nhất? A Điện trở R1 nối tiếp với điện trở R2 B Điện trở R nối tiếp với cuộn cảm L C Điện trở R nối tiếp với tụ điện C D Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Câu 34 Trong đoạn mạch điện xoay chiều có tụ điện dung kháng có tác dụng : A làm cho điện áp hai tụ điện sớm pha dòng điện góc π B làm cho điện áp hai tụ điện trễ pha so với dòng điện góc π C làm cho điện áp pha với dòng điện D làm thay đổi góc lệch pha điện áp dòng điện Câu 35 Trong đoạn mạch điện xoay chiều có cuộn cảm cảm kháng có tác dụng : A làm cho điện áp hai đầu cuộn cảm sớm pha dòng điện góc π 25 B làm cho điện áp hai đầu cuộn cảm trễ pha so với dòng điện góc π C làm cho điện áp pha với dòng điện D làm thay đổi góc lệch pha điện áp dòng điện Câu 36 Cho mạch điện xoay chiều có điện trở mắc nối tiếp với cuộn dây cảm kháng Chọn kết luận sau không đúng? A Cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở qua cuộn dây B Điện áp hai đầu cuộn dây trễ pha so với điện áp hai đầu điện trở góc π C Điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha điện áp hai đầu điện trở góc π D Góc lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện mạch tính tgϕ = ZL R Câu 37 Gọi N1 số vòng dây cuộn sơ cấp, N2 số vòng dây cuộn thứ cấp N1 < N2 Máy biến có tác dụng A Tăng cường độ dòng điện, giảm điện áp B Giảm cường độ dòng điện, tăng điện áp C Tăng cường độ dòng điện, tăng điện áp D Giảm cường độ dòng điện, giảm điện áp Câu 38 Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Biết U0L = U0C điện áp hai đầu đoạn mạch dòng điện A pha B sớm pha C trễ pha D vuông pha Hướng dẫn: Vì U 0L = U 0C ⇒ ZL = ZC ⇒ tgϕ = ⇒ ϕ = ⇔ u I pha Câu 39 Một đoạn mạch RLC Gọi UR, UL, UC, lần lược điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R, cuộn cảm L hai tụ điện C UR= UC =2UL Lúc A Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện góc π B Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha dòng điện góc π C Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với dòng điện góc π D Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với dòng điện góc π Hướng dẫn: tgϕ = ZL - ZC U L - U C U R - U C U R - 2U R = = = = -1 R UR UR UR ⇒ϕ = - π Mức độ vận dụng thấp: Câu Điện trạm phát điện truyền điện áp 2kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải 26 A tăng điện áp lên đến 4kV B tăng điện áp lên đến 8kV C giảm điện áp xuống 1kV D giảm điện áp xuống 0,5kV Hướng dẫn: Công suất truyền tải không thay đổi, áp dụng công thức tính hao phí dây dẫn toả r → hiệu suất truyền tải điện xa : U2 nhiệt ∆P = P r r − H1 U 22 P − ∆P ∆P r = ⇒ 1− H = = P , suy − H1 = P − H = P ⇒ U1 U2 − H U12 P P U − 0,80 ⇒ U 22 = 2 = 16 ⇒ U = kV − 0,95 H= Câu Một tụ điện có điện dung 31,8μF Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz cường độ dòng điện cực đại 2 A chạy qua A 200 V B 200 V Hướng dẫn: Dung kháng ZC = C 20 V D 20 V 1 = = 100Ω ωC 100π31,8.10−6 Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều: I = Io = 2A Điện áp hiệu dụng hai tụ điện: U = ZC I = 100.2 = 200V Câu Một cuộn dây có độ tự cảm L điện trở không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 60Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây 12A Nếu mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều có tần số 1000Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,72A B 200A C 1,4A D 0,005A Hướng dẫn: I1 = ⇒ U U U U = = 12A; I = = ; ZL1 2πf1L ZL2 2πf L I f1 f 60 = ⇒ I = I1 = 12 = 0, 72A I1 f f2 1000 Câu Một cuộn dây dẫn điện trở không dáng kể cuộn lại nối vào mạng điện xoay chiều 127V, 50Hz Dòng điện cực đại qua 10A Độ tự cảm cuộn dây A 0,04H B 0,08H C 0,057H D 0,114H Io 10 = = 2A; 2 U 127 = 12, 2Ω; Hướng dẫn: ZL = = I I= L= ZL 12, = = 0, 057H ω 2.50.π Câu Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm 318mH điện trở 100Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện không đổi có điện áp 20V, cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A 27 Hướng dẫn: I= U 20 = = 0, 2A R 100 Câu Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm 318mH điện trở 100Ω Người ta mắc cuộn dây vào mạng điện xoay chiều 20V, 50Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây A 0,2A B 0,14A C 0,1A D 1,4A Hướng dẫn: Tổng trở cuộn dây là: Z = ZL + R = (100π.318.10−3 ) + 1002 = 141,35Ω Cường độ dòng điện là: I = U 20 = = 0,14A Z 141,35 Câu Giữa hai tụ điện có điện áp xoay chiều 220V, 60Hz Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A Để dòng điện qua tụ điện có cường độ 8A tần số dòng điện A 15Hz B 240Hz C 480Hz D 960Hz Hướng dẫn: I1 = ⇒ U U = 200.2π.f1 = 0,5A; I = = 200.2π.f = 8A; ZC1 ZC2 I2 f f = ⇔ = ⇔ f = 960Hz I1 f1 0,5 60 Câu Một cuộn dây có điện trở 40 Ω Độ lệch pha điện áp hai đầu cuộn dây dòng điện qua cuộn dây 450 Cảm kháng tổng trở cuộn dây A 40Ω; 56, 6Ω B 40Ω; 28,3Ω C 20Ω; 28,3Ω D 20Ω; 56, 6Ω Hướng dẫn: ZL Z ⇒ tg450 = L ⇒ Z L = R = 40Ω; R R R 40.2 Z= = = 56,6Ω cos ϕ tgϕ = Câu Cho đoạn mạch RLC nối tiếp Điện trở R=100 Ω , cuộn dây cảm có độ tự cảm L = H π −4 tụ điện có điện dung C = 10 F Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều tần số 50Hz Tổng trở π đoạn mạch A 400Ω B 200Ω C 316, 2Ω D 141, 4Ω Hướng dẫn: 28 ZL = ωL = 200Ω; ZC = = 100Ω; ωC Z = R + (ZL − Z C ) = 141, 4Ω Câu 10 Cho đoạn mạch RLC hình vẽ (Hình 3.5) R=100 Ω , cuộn dây cảm có độ tự cảm −4 L = H tụ điện có điện dung C = 10 F Biểu thức điện áp tức thời hai điểm A N là: π π u AN = 200sin100πt (V) Cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch A 1A B 0,63A C 0,89A D 0,7A Hướng dẫn: Xét đoạn mạch AN gồm R nt L ta có: ZAN = R + ZL = 100 5Ω; I = U AN U 0AN 200 = = = 0, 63A ZAN ZAN 100 Câu 11 Cho đoạn mạch RLC hình vẽ (Hình 3.5) R=100 Ω , cuộn dây cảm có độ tự cảm −4 L = H tụ điện có điện dung C = 10 F Biểu thức điện áp tức thời hai điểm A N là: π π u AN = 200sin100πt (V) Công suất tiêu thụ dòng điện đoạn mạch A 100W B 50W C 40W D 79W Hướng dẫn: Xét đoạn mạch AN ta có ZAN = 100 5Ω I = 0,63A (theo 3.59) Trong đoạn mạch có R tiêu thụ điện dạng nhiệt Nên công suất tiêu thụ đoạn mạch là: P = R.I = 40W Câu 12 Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có R0 = 50 Ω , L = H tụ điện có điện dung 10π 10−4 điện trở R = 30 Ω Tất mắc nối tiếp với nhau, đặt vào hai đầu đoạn F π mạch có điện áp xoay chiều u = 100 cos100πt (V) Công suất tiêu thụ đoạn mạch điện trở R C= A P=28,8W; PR=10,8W B P=80W; PR=30W C P=160W; PR=30W D P=57,6W; PR=31,6W Hướng dẫn: ZL = 40Ω; ZC = 100Ω Z = (R + R ) + (Z L − ZC ) = 100Ω U I = = 1A Z , Công suất tiêu thụ đoạn mạch: P = (R + R ).I = 80W Công suất tiêu thụ điện trở R: PR=30W Câu 13 Một dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz có cường độ hiệu dụng 1A chạy qua cuộn dây có điện trở R = 20 3Ω , độ tự cảm L = 63, 7mH Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây A 54,64V B 20V C 56,57V D 40V Hướng dẫn: 29 ZL = ωL = 20Ω Z = R + ZL = 40Ω U = IZ = 40V 10−4 F ; L cuộn dây Câu 14.Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, R = 100Ω; C = 2π cảm, có độ tự cảm L Khi điện áp hiệu dụng hai tụ điện đạt giá trị cực đại độ tự cảm L có giá trị A 0,637H B 0,318H C 31,8H D 63,7H Hướng dẫn: Ta có UC = IZC , ZC không đổi: UC đạt giá trị cực đại I đạt giá trị cực đại U U ; I = I max ⇒ Z = Z ⇔ LCω2 = Mà I = Z = 2 R + (ZL − ZC ) Suy L= 1 = −4 = 0, 637H 10 Cω 2 100 π 2π 10−4 F ; L cuộn dây 2π cảm, có độ tự cảm L Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại cảm kháng cuộn dây có giá trị Câu 15 Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, R = 100Ω; C = A 125Ω B 250Ω C 300Ω Hướng dẫn: Tương tự 79 ta có: ZL = R + Z2C ZC = D 200Ω 1002 + 2002 = 250Ω 200 Câu 16 Một máy phát điện xoay chiều roto có 12 cặp cực quay 300vòng/phút tần số dòng điện mà phát A 25Hz B 3600Hz Hướng dẫn: Ta có f = C 60Hz D 1500Hz np 12.300 = = 60Hz 60 60 Câu 17 Để máy phát điện xoay chiều roto có cặp cực phát dòng điện tần số 50Hz roto quay với tốc độ A 480 vòng/phút B 400 vòng/phút C 96 vòng/phút D 375 vòng/phút Hướng dẫn: Ta có f = np 60.f 60.50 ⇒n= = = 375 vòng/phút 60 p Câu 18 Một máy phát điện xoay chiều có cặp cực, roto quay với tốc độ 1800 vòng/phút Một máy phát điện khác có cặp cực, muốn phát dòng điện có tần số tần số máy phát tốc độ roto A 450 vòng/phút B 7200 vòng/phút C 112,5 vòng/phút D 900 vòng/phút Hướng dẫn: Máy phát điện 1: f1 = n1p1 n p ; Máy phát điện 2: f = 2 60 60 30 n1p1 1800.2 = = 450 vòng/phút p2 Để f1 = f2 n = Câu 19 Một máy phát điện mà phần cảm gồm cặp cực phần ứng gồm hai cặp cuộn dây mắc nối tiếp tạo dòng điện có tần số 50Hz Tốc độ quay roto A 375vòng/phút Hướng dẫn: f = B 1500vòng/phút C 750 vòng/phút D 3000 vòng/phút np 60.f 60.50 ⇒n= = = 1500 vòng/phút 60 p Câu 20 Một máy phát điện mà phần cảm gồm cặp cực phần ứng gồm hai cặp cuộn dây mắc nối tiếp có suất điện động hiệu dụng 200V, tần số 50Hz Biết từ thông cực đại qua vòng dây 5mWb.Lấy π = 3,14, số vòng dây cuộn dây phần ứng A 127 vòng B 45 vòng C 180 vòng D 32 vòng Hướng dẫn: Gọi N tổng số số vòng dây cuộn phần ứng Ta có: E= E0 = NωΦ ⇒N= E 200 = = 180 vòng ωΦ 100π.5.10 −3 Số vòng dây cuộn: N1 = N = 45vòng Câu 21 Cuộn thứ cấp máy biến có 1000vòng Từ thông xoay chiều lõi biến có tần số 50Hz giá trị cực đại 0,5mWb Suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp là: A 111V B 157V C 500V D 353,6V Hướng dẫn: Ta có: E= E NωΦ 1000.100π.0,5.10 −3 = = = 111V 2 Câu 22 Một máy phát điện xoay chiều có công suất 1000kW Dòng điện phát sau tăng lên 110kV truyền xa đường dây có điện trở 20Ω Điện hao phí đường dây A 6050W Hướng dẫn: Ta có: B 5500W ∆P = P C 2420W D 1653W R 20 = 1012 = 1653W U 121.108 10-4 (F) , L= (H) Đặt vào π π hai đầu mạch điện áp xoay chiều có dạng u = 200cos100πt(V) Cường độ dòng điện hiệu dụng I mạch Câu 23 Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R = 100 Ω, C= A 2A B 1,5A C 1A D 0,5A Câu 24 Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng Điện áp cường độ dòng điện mạch sơ cấp 120V 0,8A Điện áp công suất cuộn thứ cấp A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W Câu 25 Cho đoạn mạch gồm điện trở mắc nối tiếp với tụ điện C Điện áp hiệu dụng giữ hai đầu điện trở hai tụ điện UR = 30V , UC = 40V Điện áp hai đầu đoạn mạch A 70V B 100V C 50V D 8,4V Hướng dẫn: U = I R + Z C = U R + U C = 50Ω 31 Câu 26 Điện trạm phát điện truyền điện áp kV công suất 150 kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 360 kWh Hiệu suất trình truyền tải điện A 80% B 85% C 90% D 95% Câu 27 Một dòng điện xoay chiều có tần số f = 60 Hz Trong giây dòng điện đổi chiều lần? A 120 lần B 240 lần C 30 lần D 60 lần Câu 28 Đặt điện áp u = 50 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp Biết điện áp hai đầu cuộn cảm 30V, hai đầu tụ điện 60V Điện áp hai đầu điện trở R A 50V B 40V C 30V D 20V Câu 29 Đặt điện áp u = 100 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh, với C, R có độ lớn không đổi L = H Khi điện áp hiệu dụng hai đầu phần tử R, L C có độ lớn π Công suất tiêu thụ đoạn mạch A 350W B 100W C 200W D 250W Câu 30 Một mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 20 Ω, cuộn cảm có hệ số tự cảm L = 0,1 H tụ điện có điện dung C thay đổi Tần số dòng điện f = 50Hz Để tổng trở mạch 60 Ω π điện dung C tụ điện A 10 −2 F 5π B 10−3 F 5π C 10 −4 F 5π D 10 −5 F 5π Câu 31 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh điện áp xoay chiều có tần số 50Hz π Biết điện trở R = 25Ω, cuộn dây cảm có L = H Để điện áp hai đầu đoạn mạch trể pha π so với cường độ dòng điện dung kháng tụ điện A 100Ω B 150Ω C 125Ω D 75Ω Câu 32 Một dòng điện xoay chiều chạy động điện có biểu thức i = 2cos(100πt + π )(A) (với t tính giây) A tần số góc dòng điện 50rad/s B chu kì dòng điện 0,02s C tần số dòng điện 100πHz D cường độ hiệu dụng dòng điện 2A Câu 33 Đặt điện áp xoay chiều u = 300cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng ZC = 200Ω, điện trở R = 100Ω cuộn dây cảm có cảm kháng ZL = 200Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy đoạn mạch A 2,0A B 1,5A C 3,0A D 1,5 A Câu 34 Cho mạch điện gồm điện trở R = 100Ω, tụ điện C có ZC = 2R, cuộn dây L có ZL = R Độ lệch pha hiệu điện cường độ dòng điện đầu mạch A π/4 B –π/4 C –π/2 D π/2 Câu 35 Cho dòng xoay chiều có tần số f = 50Hz qua mạch điện nối tiếp gồm R = 50Ω, C = 63,6µF L = 0,318H Để cường độ dòng điện hiệu điện hai đầu đoạn mạch pha phải thay tụ điện tụ điện khác có điện dung: A 64,4µF B 47,7µF C 42,4µF D 31,9µF 32 Câu 36 Một đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C mắc vào hiệu điện xoay chiều u = U0sinωt Dòng mạch i = I0sin(ωt+ϕ), với ≤ ϕ ≤ π/2 Góc ϕ xác định hệ thức: A tgφ = −1 ω RC B tgφ = ω RC C tgφ = ωC R D tgφ = −ωC R Câu 37 Một điện trở R =100 Ω ghép với nối tiếp với cuộn dây cảm Cho dòng điện xoay chiều chạy qua mạch có tần số f = 50Hz, dòng điện lệch pha với hiệu điện hai đầu mạch môt góc π/6 Hệ số tự cảm cuộn dây là: A π 3H B 1/ π 3H C π / 3H D /πH Câu 38 Đặt vào đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp hiệu điện dao động điều hòa có biểu thức u = 220sinωt (V) Biết điện trở mạch 100 Ω Khi ω thay đổi công suất tiêu thụ cực đại mạch có giá trị A 220W B 440W C 484W D 242W Câu 39 Đặt hiệu điện u U0sinωt với U0, ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở 80V, hai đầu cuộn dây cảm 120V hai đầu tụ điện 60 V Hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch A 220 V B 140 V C 100 V D 260 V Câu 40 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh R, L, C với C = 10-3/π F Biểu thức hiệu điện hai đầu tụ điện uC = 50 cos(100πt -5π/4) (V) Biểu thức cường độ dòng mạch A i = 5cos(100πt -3π/4) (A) B i = cos(100πt -3π/4) (A) C i = 5cos(100πt - 5π/4) (A) D i = cos(100πt - 5π/4) (A) Câu 41 Dòng điện xoay chiều có tần số 100Hz dòng điện đổi chiều: A 50 lần giây B 100 lần giây C 200 lần giây D ko đổi chiều Câu 42 Một máy biến có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp đôi số vòng dây cuộn thứ cấp Cho hiệu suất máy Gọi I1 cường độ dòng điện cuộn sơ cấp I2 cường độ dòng điện cuộn thứ cấp, đó: A I1 = 0,5I2 B I1 = I2 C I1 = 2I2 D I1 = 4I2 π  Câu 43 Đặt điện áp u = U cos  100πt + ÷( V ) vào hai đầu đoạn mạch có tụ điện cường độ 4  dòng điện mạch i = I0 cos ( 100πt + ϕ ) ( A ) Giá trị ϕ A 3π B π C - 3π D π Câu 44 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm có cảm kháng với giá trị R Độ lệch pha điện áp hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện mạch A π Giải: tanϕ = B C π D π π ZL =  ϕ = Đáp án A R Câu 45 Dòng điện có cường độ i = 2 cos 100πt (A) chạy qua điện trở 100 Ω Trong 30 giây, nhiệt lượng tỏa điện trở 33 A 12 kJ B 24 kJ C 4243 J D 8485 J Giải: Q = Pt = I Rt = 12000 J = 12 kJ Đáp án A Câu 46 Điện áp u = 141 cos 100πt (V) có giá trị hiệu dụng A 141 V B 200 V C 100 V D 282 V Đáp án A U = 141V Câu 47 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60cm2, quay quanh trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) từ trường có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay có độ lớn 0,4T Từ thông cực đại qua khung dây là: A 1,2.10-3Wb B 4,8.10-3Wb C 2,4.10-3Wb D 0,6.10-3Wb −4 −3 HD: Φ max = B.S = 0, 4.60.10 = 2, 4.10 Wb π )V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở cuộn 12 π cảm tụ điện cường độ dòng điện qua mạch i = I cos(100π t + ) A Hệ số công suất đoạn 12 mạch bằng: Câu 48 Đặt điện áp u = U cos(100π t − A 0,50 HD: ϕ = ϕu − ϕi = − B 0,87 C 1,00 D 0,71 π Hệ số công suất cosϕ = = 0,86 6 Câu 49 Đặt điện áp xoay chiều u = U 2cosωtV vào hai đầu điện trở R = 110Ω cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng 2A Giá trị U bằng: A 220 2V B 220V C 110V D 110 2V HD: U=I.R=220V Câu 50 Đặt điện áp xoay chiều u = 200 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có dung kháng ZC = 50Ω mắc nối tiếp với điện trở R = 50Ω Cường độ dòng điện mạch có biểu thức A i = 4cos(100πt - π )(A) C i = 2 cos(100πt - π )(A) B i = 2 cos(100πt + D i = 4cos(100πt + π )(A) π )(A) Câu 51 Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm L tụ điện C = mắc nối tiếp Nếu biểu thức điện áp hai tụ u C = 50 cos(100πt - 10 −3 F π 3π ) (V), biểu thức cường độ dòng điện mạch A i = cos(100πt + 0,75π) (A) B i = cos(100πt – 0,25π) (A) C i = cos100πt) (A) D i = cos(100πt – 0,75) (A) Mức độ vận dụng cao: Câu Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có R0 = 50 Ω , L = H tụ điện có điện dung 10π 10−4 điện trở R thay đổi Tất mắc nối tiếp với nhau, đặt vào hai đầu C= F π 34 đoạn mạch có điện áp xoay chiều u = 100 cos100πt (V) Công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại R có giá trị B 78,1Ω A 110Ω D 148, 7Ω C 10Ω Hướng dẫn: P = (R + R ).I = (R + R ) U2 = (R + R ) + (ZL − ZC ) U2 U2 = (Z − ZC ) M R + R0 + L R + R0 Pmax ⇔ M ⇔ R + R = Z L − Z C ⇔ R = ZL − Z C − R = 10Ω Câu Cho đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L = H tụ điện có điện dung 10π 2.10-4 F mắc nối tiếp Điện áp hai đầu đoạn mạch u = 120 2cos 100πt (V) Điều chỉnh biến trở R π đến giá trị R1 công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Vậy R1, Pmax có giá trị C= A R = 20Ω, Pmax = 360W B R1 = 80Ω, Pmax = 90W C R = 20Ω, Pmax = 720W D R = 80Ω, Pmax = 180W Hướng dẫn: ZL = ωL = 100π U2 = 30Ω; ZC = = 50Ω.P = RI = R = 10π ωC R + (ZL − ZC ) P = Pmax ⇒ M = M ⇔ R = ZL − ZC = 20Ω.Pmax = U2 U2 = (Z − ZC ) M R+ L R U 1202 = = 360W 2R 2.20 Câu Một biến dùng máy thu vô tuyến điện có cuộn sơ cấp gồm 1000vòng mắc vào mạng điện 127V ba cuộn thứ cấp để lấy điện áp 6,35V; 15V; 18,5V Số vòng dây cuộn thứ cấp A 71vòng; 167vòng; 207vòng B 71vòng; 167vòng; 146vòng C 50vòng; 118vòng; 146vòng D 71vòng; 118vòng; 207vòng Hướng dẫn: Ta có: U2 N2 U = ⇒ N = N1 U1 N1 U1 Nếu U2 = 6,35V ⇒ N = N1 Nếu U2 = 15V ⇒ N = N1 U2 6, 35 = 1000 = 50 vòng U1 127 U2 15 = 1000 = 118 vòng U1 127 Nếu U2 = 18,5V ⇒ N = N1 U2 18,5 = 1000 = 146 vòng U1 127 Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Cuộn dây cảm có tự cảm thay đổi Điện trở R = 100Ω Điện áp hai đầu mạch u độ = 35 200cos100πt (V) Khi thay đổi hệ số tự cảm cuộn dây cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại A A B 0,5A C 0,5 A D 2A Câu Cho mạch điện xoay chiều hình vẽ Cuọân dây có r = 10Ω, L = H Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp dao động điều hoà có giá trị 10π hiệu dụng U = 50V tần số f = 50Hz Khi điện dung tụ điện có giá trị C số ampe kế cực đại 1A Giá trị R C1 A R = 50Ω C1 = 2.10 −3 F π B R = 50Ω C1 = 10 −4 F π C R = 40Ω C1 = 10 −3 F π D R = 40Ω C1 = 2.10 −3 F π Câu Cho mạch điện gồm điện trở R = 30Ω hai tụ điện có điện dung C1 = F 3000π F mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch u = 100 cos100πt 1000π (V) Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch C2 = A 4A B 3A C 2A D 1A Câu Dòng điện chạy mạch có biểu thức i =I osin100πt (A) Trong khoảng thời gian từ đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị 0,5Io vào thời điểm A 1/400s 2/400s B 1/500s 3/500s C 1/300s 2/300s D 1/600s 5/600s Câu Một mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây L = 0,318H, tụ điện C = 0,159.10-4F mắc nối tiếp Hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 200sin100 πt (V) Công suất cực đại đoạn mạch A 100W B 200 W C 400 W D Cả A, B, C sai Câu Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm thay đổi Hiệu điện đầu mạch có biểu thức u = 200 sin100 πt (V) Biết điện trở mạch 100Ω Khi thay đổi hệ số tự cảm cuộn dây cường độ dòng điện hiệu dụng có giá trị cực đại A 0,5A B 2A C 2A D 1/ A Câu 10 Cho mạch điện gồm điện trở R = 100Ω, tụ điện C = 10π µF, cuộn dây cảm L mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện hiệu điện u = 200sin100πt (V) Tính L để cường độ dòng điện qua mạch đạt cực đại Cho π2 =10 A 1/π H B 2/π H C 3/π H D 4/π H Câu 11 Đặt hiệu điện u = U0sinωt (U0 ω không đổi) vào đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết độ tự cảm điện dung giữ không đổi Điều chỉnh trị số R để công suất tiêu thụ mạch đạt cực đại Khi hệ số công suất đoạn mạch A 0,5 B 0,85 C /2 D Câu 12 Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh RLC, cuộn dây cảm Hiệu điện hiệu dụng A B 200V, UL = UR = 2UC Hiệu điện hiệu dụng hai đầu điện trở R là: A 180V B 120V C 145V D 100V 36 Câu 13 Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Gọi U 0R, U0L, U0C hiệu điện cực đại hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây hai đầu tụ điện Biết U 0L = 2U0R = 2U0C Kết luận độ lệch pha dòng điện hiệu điện hai đầu mạch đúng: A u chậm pha i góc π/4 B u sớm pha i góc 3π/4 C u chậm pha i góc 3π/4 D u sớm pha i góc π/4 Câu 14 Một mạch R,L,C mắc nối tiếp R = 120Ω, L = 2/π(H) C=200/π(µF), hiệu điện đặt vào mạch điện có tần số f thay đổi Để i sớm pha u, f cần thoả mãn điều kiện A f > 0,025Hz B f < 25Hz C f < 0,025Hz D f > 12,5Hz 37 [...]... là không đúng? A Điện áp biến thi n điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều B Dòng điện có cường độ biến thi n điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều C Suất điện động biến thi n điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều D Dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thi n điều hoà cùng pha với nhau Câu 2 Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm thì dòng điện. .. máy đo cho dòng xoay chiều là dựa trên những tác dụng mà độ lớn tỷ lệ với bình phương cường độ dòng điện 2U 0 D Điện áp hiệu dụng tính bởi công thức: U = Câu 18 Phát biểu nào sau đây nói về dòng điện xoay chiều là không đúng? A Dòng điện xoay chiều là dòng điện có trị số biến thi n theo thời gian, theo quy luật dạng sin hoặc cosin B Dòng điện xoay chiều có chiều luôn thay đổi C Dòng điện xoay chiều thực... i luôn nhanh pha hơn u một góc π/2 C u nhanh pha hơn i D i luôn trễ pha hơn u một góc π/2 Câu 26 Vì sao trong đời sống dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện một chiều? Chọn câu sai: A Vì dòng điện xoay chiều có thể tải đi xa nhờ náy biến thế B Vì dòng điện xoay chiều có mọi tính năng như dòng điện một chiều C Vì dòng điện xoay chiều dễ sản xuất hơn do máy phát phát điện xoay chiều. .. cộng hưởng điện B mạch chỉ có cuộn dây C xảy ra trong mạch điện không phân nhánh D điện trở hoạt động của cuộn dây bằng không Câu 9 Khi mắc tụ điện vào mạng điện xoay chiều, nhận xét nào sau đây là đúng: A Nếu tần số của dòng điện xoay chiều càng nhỏ thì dòng điện càng dễ đi qua tụ B Nếu tần số của dòng điện xoay chiều càng lớn thì dòng điện càng dễ đi qua tụ C Nếu tần số của dòng điện xoay chiều càng... biến thi n giữa 2 bản tụ D Điện trở của tụ vô cùng bé Câu 12 Tác dụng của tụ điện đối với dòng điện xoay chiều: A Cản trở dòng điện, điện dung càng lớn cản trở càng nhiều B Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở C Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn thì ít bị cản trở D Cản trở dòng điện, điện dung càng bé càng ít bị cản trở Câu 13 Trong một đoạn mạch điện xoay chiều. .. mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở Câu 22 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện Nếu điện dung của tụ điện không đổi thì dung kháng của tụ điện: A Lớn khi tần số của dòng điện lớn B Nhỏ khi tần số của dòng điện lớn C Nhỏ khi tần số của dòng điện nhỏ D Không phụ thuộc vào tần số của dòng điện Câu 23 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần... xoay chiều chỉ có tụ điện thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch A sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện B trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện C trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện D sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện Câu 14 Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng A Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều B Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn... tụ điện thì dung kháng có tác dụng : A làm cho điện áp hai bản tụ điện luôn sớm pha hơn dòng điện góc π 2 B làm cho điện áp hai bản tụ điện luôn trễ pha so với dòng điện góc π 2 C làm cho điện áp cùng pha với dòng điện D làm thay đổi góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện Câu 35 Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thì cảm kháng có tác dụng : A làm cho điện áp giữa hai đầu cuộn cảm luôn... lớn thì dòng điện càng khó đi qua tụ D Nếu tần số của dòng điện bằng không (dòng điện không đổi) thì dòng điện dễ đi qua tụ nhất Câu 10 Một đoạn mạch không phân nhánh có dòng điện luôn sớm pha hơn hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch một góc nhỏ hơn π/2 Chọn đáp án đúng: A Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch giảm B Hệ số công suất đoạn mạch bằng không C... cảm luôn sớm pha hơn dòng điện góc π 2 25 B làm cho điện áp giữa hai đầu cuộn cảm luôn trễ pha so với dòng điện góc π 2 C làm cho điện áp cùng pha với dòng điện D làm thay đổi góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện Câu 36 Cho mạch điện xoay chiều có điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm kháng Chọn kết luận nào sau đây là không đúng? A Cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở và qua cuộn ... với trục quay có độ lớn 0,4T Từ thông cực đại qua khung dây là: A 1,2.1 0-3 Wb B 4,8.1 0-3 Wb C 2,4.1 0-3 Wb D 0,6.1 0-3 Wb −4 3 HD: Φ max = B.S = 0, 4.60.10 = 2, 4.10 Wb π )V vào hai đầu đoạn mạch mắc... Z C 20 − 80 = = − ⇒ ϕ ≈ 37 o R 80 37 π  37 π  ⇒ ϕi = ϕu − ϕ = −ϕ = 37 o = rad; Vậy i = 2,82cos  31 4t + ÷ (A) 180  180  tan ϕ = Dạng 3: Quan hệ điện áp hiệu dụng 10 3 Bài 8: Cho mạch điện hình... đầu đoạn mạch trễ pha so với dòng điện góc π Hướng dẫn: tgϕ = ZL - ZC U L - U C U R - U C U R - 2U R = = = = -1 R UR UR UR ⇒ϕ = - π Mức độ vận dụng thấp: Câu Điện trạm phát điện truyền điện áp