Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. A. TÓM TẮT KIẾN THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP I. CẤU TRÚC KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU : II/ BẢNG HỆ THỐNG KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN RLC KHÔNG PHÂN NHÁNH Đoạn mạch Các đ/lượng Chỉ có R R Chỉ có cuộn cảm ∂∂∂∂ L Chỉ có tụ điện C RLC nối tiếp • ∂∂∂∂ • R L C Trở kháng Điện trở thuần R Cảm kháng Z L = ω L =2 π fL Dung kháng Z C = fCC πω 2 11 = Tổng trở Z = 22 )( CL ZZR −+ Biểu thức : - D. điện i - HĐT u - Độ lệch pha giữa u và i . )cos( 0 i tIi ϕω += )cos( 0 i tUu ϕω += Pha(u) = Pha(i) hay iu ϕϕ = ; 0 = ϕ )cos( 0 i tIi ϕω += ) 2 cos( 0 π ϕω ++= i tUu Pha(u) = Pha(i) + π/ 2 hay: 2 π ϕϕ += iu ; ϕ = π / 2 . )cos( 0 i tIi ϕω += ) 2 cos( 0 π ϕω −+= i tUu Pha(u) = Pha(i) - π/2 hay 2 π ϕϕ −= iu ϕ = - π / 2 . )cos( 0 i tIi ϕω += )cos( 0 ϕϕω ++= i tUu Pha(u) = Pha(i)+ ϕ hay ϕ u = ϕ i + ϕ ; với : tg ϕ = R ZZ CL − - Đ. luật ôm - Trị cực đại của DĐ và HĐT I = R U R I 0 =I. R U R 0 2 = I = L L Z U I 0 = I R U L 0 2 = I = C C Z U I 0 = I C C Z U 0 2 = I = Z U I 0 = I Z U 0 2 = - Công suất - Hệ số c/suất P = U.I = I 2 .R cosϕ = 1 P = 0 cosϕ = 0 P = 0 cosϕ = 0 P = UIcosϕ = I 2 .R cosϕ = R / Z GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 1 DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU MẠCH ĐIỆN XOAYCHIỀU - Mạch chỉ có điện trở thuần R - Mạch chỉ có cuộn thuần cảm L - Mạch chỉ có tụ điện C - Mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh RLC . - Cơng suất của dòng điện XC . SẢN XUẤT - TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG - Máy phát điện một pha . - Máy phát điện ba pha . - Truyền tải điện năng . - Máy biến áp . SỬ DỤNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Động cơ khơng đồng bộ một pha . Động cơ khơng đồng bộ ba pha . Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 Giãn đồ Fre - nen 0 I  0 U  ϕ = 0 0 U  2 π ϕ = 0 0 I  0 0 I  2 π ϕ −= 0 U  L U 0  LC U 0  0 U  0 C U 0  ( U 0L > U 0C ) Chú ý:  Cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần r tương đương đoạn mạch gồm L nối tiếp r : ♦ Tổng trở của cuộn dây : Z cd = 22 L Zr + ; Với r ≠ 0 thì Z cd > Z L . ♦ Góc lệch pha giữa hiệu điện thế 2 đầu cuộn dây so với dòng điện : tanϕ cd = r Z L → 0 < ϕ cd < 2 π ; ♦ Hệ số cơng suất của cuộn dây : 22 cos L cd cd Zr r Z r + == ϕ . ♦ Cơng suất tiêu thụ của cuộn dây : rIP 2 = . Ví dụ : Mạch RLC, trong đó cuộn dây độ tự cảm L và điện trở thuần r thì ta có: + Tổng trở : Z = 22 )()( CL ZZrR −++ . + Góc lệch pha xác định bởi : tan ϕ = rR ZZ CL + − . + Hệ số cơng suất : cos ϕ = Z rR + . + Cơng suất: P = I 2 .(R +r) .  Xem lại công thức ghép các điện trở và ghép các tụ điện ở Vật lý 11 để vận dụng cho trường hợp trong mạch điện có ghép các điện trở hoặc ghép các tụ điện đ. III/ GIỚI THIỆU CHỦ ĐỀ : Ngoài các câu hỏi và bài toán cơ bản nhằm rèn luyện tư duy và ghi nhớ các công thức của dòng điện xoay chiều đã được giới thiệu ở SGK và sách bài tập vật lí 12 , các em học sinh cần phải luyện tập kó các dạng toán được trình bày theo từng chủ đề sau đây để tìm ra được đáp án nhanh nhất . CHỦ ĐỀ 1: VIẾT BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN NHÁNH (MẠCH RLC). Kiến thức tr ọng tâm và phương pháp : A. Ki ến thức : 1. Biểu thức tức thời của dòng điện và điện áp xoay chiều : • )cos(2)cos( 0 ii tItIi ϕωϕω +=+= . • )cos(2)cos( 0 uu tUtUu ϕωϕω +=+= . 2. Cực đại của dòng điện và cực đại của điện áp : • C C L LR Z U Z U R U Z U II 0000 0 2 ===== . • ZIU 00 = ; RIU R 00 = ; LL ZIU 00 = ; CC ZIU 00 = 3. Góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện : • iu iphaupha ϕϕϕ −=−= )()( ; • R ZZ CL − = ϕ tan .  Khi sử dụng công thức này cần chú ý : • Với R ≠ 0 : + Nếu Z L > Z C → ϕ > 0 : u sớm pha hơn i (mạch có tính cảm kháng) + Nếu Z L < Z C → ϕ < 0 : u trể pha hơn i (mạch có tính dung kháng) + Nếu Z L = Z C → ϕ = 0 : u và i cùng pha (mạch có hiện tượng cộng hưởng) GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 2 R U 0  ϕ Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 • Với R = 0 : + Nếu Z L > Z C → ϕ = + 2 π + Nếu Z L < Z C → ϕ = 2 π − B. Ph ư ơng pháp : I. Biết biểu thức dòng điện i ,viết biểu thức điện áp u : Tiến hành theo các bước sau - Xác định U 0 - Xác định góc lệch pha ϕ → pha(u) - Hồn thành biểu thức . Giả sử biểu thức dòng điện đã biết có dạng : { } )(cos)cos( 00 iphaItIi i =+= ϕω Thì biểu thức điện áp u sẽ có dạng : { } )(cos)cos( 00 uphaUtUu i =++= ϕϕω II. Biết biểu thức điện áp u , viết biểu thức dòng điện i : - Xác định I 0 - Xác định góc lệch pha ϕ → pha(i) - Hồn thành biểu thức . Giả sử biểu thức điện áo đã biết có dạng : { } )(cos)cos( 00 uphaUtUu u =+= ϕω Thì biểu thức dòng điện sẽ có dạng : { } )(cos)cos( 00 iphaItIi u =−+= ϕϕω III. Biết biểu thức điện áp trên một đoạn của mạch điện , viết biểu thức điện áp trên một đoạn khác của mạch điện : Tiến hành theo các bước sau - Từ biểu thức điện áp và các dự kiện đã cho → I 0 và pha(i) . - Từ giá trị I 0 và pha(i) tiếp tục xác định U 0 và pha(u) của d0oa5n mạch mà đề bài u cầu . - Hồn thành biểu thức theo u cầu của đề bài . Chú y ù : Có thể tìm góc lệch pha bằng phương pháp giản đồ véc tơ. CHỦ ĐE À2: SỐ CHỈ CỦA VÔN KẾ VÀ GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI CỦA ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG. Kiến thức & Phương pháp : A. Ki ến thức : • Số chỉ của vôn kế là giá trò của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch mắc vôn kế đó, được tính bằng công thức : + ZIU . = ; IRU R = ; LL IZU = ; CC IZU = ; U = U 0 / 2 . + Nếu đã biết R U , C U , L U thì xác đònh U bằng công thức : 22 )( CLR UUUU −+= . + Trong mạch điện R , L , C nối tiếp, điện áp trên R ln có giá trị : UU R ≤ . • Khi biết số chỉ của các vôn kế mắc trên đoạn mạch nối tiếp thì ta có thể dùng giản đồ véc tơ để xác đònh số chỉ của vôn kế mắc vào hai đầu đoạn mạch . B. PP tìm số chỉ cực đại của vôn kế khi một đại lượng của mạch điện thay đổi : + Thiết lập biểu thức tính điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu vôn kế. + Biến đổi U về dạng một phân số có tử số không đổi, sau đó cho mẫu số cực tiểu . + Hoặc lấy đạo hàm hạng nhất của U theo đại lượng biến đổi, cho đạo hàm bằng không để suy ra giá trò cực đại của U. + Hoặc có thể dùng phương pháp giản đồ véc tơ. Một số dạng bài tập điển hình : D ạng 1 : Trường hợp mạch điện có hiện tượng cộng hưởng điện (Z L = Z C ) . Cực đại của U R . + Trong mạch điện R , L , C nối tiếp điện áp trên R ln có giá trị : UU R ≤ . + Khi trong mạch RLC có hiện tượng cộng hưởng thì cường độ hiệu dụng là : R U II == max . Vì vậy : - Điện áp hiệu dụng trên điện trở thuần đạt cực đại : U R(max) = U . GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 3 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 - Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm và trên tụ điện có giá trị bằng nhau : CLCL Z R U Z R U UU === - Các điện áp tức thời : uu R = ; 0 =+ CL uu . Dạng 2 : Trường hợp mạch điện có L thay đổi , tìm L khi U L(max) và giá trị U L(max) - Điện áp hiệu dụng trên L : 22 )( . . CL L LL ZZR ZU ZIU −+ == (1) - Biến đổi biểu thức (1) : 1 1 .2 1 ).( )( 2 22 2 2 2 2 +−+ = − + = L C L C L CL L L Z Z Z ZR U Z ZZ Z R U U → Y U XZXZR U U CC L = +−+ = 1.2).( 222 . Với : C Z X 1 = ; 1.2).( 222 +−+= XZXZRY CC . - Lập luận và đưa ra kết quả : U L(max) ⇔ Y (min) ⇔ )(2 2 2 22 C C ZR Z a b X + − −=−= ⇒ kết quả : C C L Z ZR Z 22 + = a b c U a U Y U U L 4 4 2 (min) (max) − = ∆ − == ⇒ )(4 4 1 22 2 (max) C C L ZR Z U U + − = ⇒ kết quả : 22 (max) CL ZR R U U += hoặc 22 (max) CR R L UU U U U += D ạng 3 : Trường hợp mạch điện có C thay đổi , tìm C khi U C(max) và giá trị U C(max) Tương tự như trên ta suy ra được các kết quả sau : U C(max) ⇔ L L C Z ZR Z 22 + = và : 22 (max) LC ZR R U U += hoặc 22 (max) LR R C UU U U U += (Ngồi các trường hợp trên các em học sinh có thể nghiên cứu thêm trường hợp tần số f của dòng điện thay đổi ) CHỦ ĐE À3: CÔNG SUẤT ĐOẠN MẠCH (RLC) MẮC NỐI TIẾP Kiến thức & Phương pháp : A. Ki ến thức : 1/ Công suất của mạch điện xc : P = UI.cosϕ = I 2 .R. 2/ Hệ số cơng suất của mạch điện : cosϕ = U U Z R R = B. Ph ương pháp : Dạng 1: Công suất cực đại của mạch RLC khi điện áp hiệu dụng U không đổi Ta thiết lập công thức : P = 22 2 2 )( . CL ZZR UR RI −+ = (∗) a/ Trường hợp R không đổi , L hoặc C hoặc f thay đổi : • P max  CL ZZ = (Tức là mạch có hiện tượng cộng hưởng điện). • Giá trị cực đại của cơng suất là : R U P 2 max = b/ Trường hợp L , C , f không đổi ; R thay đổi : Tiến hành biến đổi như sau Từ biểu thức (∗) → P = R ZZ R U CL 2 2 )( − + . Áp dụng bất đẳng thức cô-si ch o ta kết quả : GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 4 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 • P max  (min) )( 2       − + R ZZ R CL ⇔ CL ZZR −= • Trò cực đại của công suất là : R U P 2 2 max = - Khi R tăng từ 0 đến giá trị CL ZZR −= thì cơng suất tăng từ 0 đến R U P 2 2 max = - Khi R tăng từ giá trị CL ZZR −= đến ∞ thì cơng suất giảm từ R U P 2 2 max = đến 0 . Dạng 2 : Cơng suất của mạch RLC có chứa cuộn dây khơng thuần cảm (L,r) . a/ Cơng suất : 2 )(cos IrRUIP +== ϕ . b/ Hệ số cơng suất : Z rR + = ϕ cos . c/ Khi mạch cộng hưởng ( CL ZZ = ) thì : rR U P + = 2 max d/ Khi mạch có (r, L) , C , f không đổi ; R thay đổi thì cơng suất của đoạn mạch có giá trị : • P max  CL ZZrR −=+ hay rZZR CL −−= ; • Trò cực đại của công suất là : )(2 2 max rR U P + = e/ Khi mạch có (r, L) , C , f không đổi ; R thay đổi thì cơng suất trên R có giá trị : • (max)R P  D ạng 3 : Khảo sát sự thay đổi của công suất Các bước làm như sau: + Lấy đạo hàm hạng nhất của P (ở công thức (∗) ) theo đại lượng thay đổi. + Cho P’ = O và giải tìm nghiệm + Lập bảng biến thiên ( khoảng tăng , giảm của cơng suất ) + Vẽ đồ thò biểu diễn sự thay đổi của P CHỦ ĐE À4: GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ LỆCH PHA TRÊN ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN NHÁNH Kiến thức & phương pháp: Vận dụng thành thạo các công thức sau 1/ Góc lệch pha ϕ của hđt đối với dòng điện : + tgϕ = R ZZ CL − . ( Có thể sử dụng công thức : cosϕ = Z R để xác đònh góc lệch pha ϕ nhưng cần chú ý đến dấu của ϕ dựa vào việc so sánh Z L với Z C ). + ϕ = pha(u) – pha(i) = ϕ u - ϕ i 2/ S ự lệch pha giữa hai điện áp trên mạch điện xoay chiều RLC : Xét hai đoạn mạch (1) và (2) trên cùng một đoạn mạch RLC, ta có: • Góc lệch pha của u 1 và của u 2 đối với dòng điện i được xác đònh bởi công thức : tgϕ 1 = 1 11 R ZZ CL − ; tgϕ 2 = 2 22 R ZZ CL − • Góc lệch pha của u 1 đối với u 2 là: ϕ 12 = ϕ 1 − ϕ 2 + Nếu 2 hiệu điện thế cùng pha thì có: ϕ 12 = 0 ⇒ ϕ 1 = ϕ 2 ⇒ tgϕ 1 = tgϕ 2 . + Nếu 2 hiệu điện thế vuông pha thì có: ϕ 1 − ϕ 2 = ± 2 π ⇒ ϕ 1 = ϕ 2 ± 2 π ⇒ tgϕ 1 = − 2 1 ϕ tg GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 5 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 Chú ý : Để xác đònh độ lệch pha của hai hiệu điện thế tức thời của hai đoạn mạch khác nhau trên cùng một mạch điện RLC ta có thể dùng phương pháp giản đồ véc tơ, lấy trục dòng điện làm gốc. CHỦ ĐỀ 5 : NHẬN BIẾT CẤU TẠO CỦA MỘT HỘP KÍN Kiến thức & Phương pháp: Để nhận biết cấu tạo của một hộp kín X chứa một hoặc hai phần tử trong 3 phần tử R ,L, C. Ta cần dựa vào các dấu hiệu đặc trưng của từng đoạn mạch : + Dấu hiệu về độ lệch pha , hiện tượng cộng hưởng. . . . + Dấu hiệu về cường độ dòng điện hiệu dụng, điện áp hiệu dụng. + Dấu hiệu về công suất tiêu thụ của mạch điện . . . . CHỦ ĐỀ 6: SẢN XUẤT VÀ CHUYỂN TẢI ĐIỆN NĂNG Kiến thức & Phương pháp: I. S ẢN XUẤT ĐIỆN NĂNG : 1/ Suất điện động cảm ứng : - Từ thông tưcù thời qua một vòng dây (chọn gốc thời gian là lúc B  trùng với véctơ pháp tuyến n  ) : Φ 1 = B.S.cosωt = Φ o .cosωt Trong đó : Φ 0 = B.S là từ thông cực đại qua một một vòng dây. - Suất điện động tức thời và sđđ cực đại trong khung có N vòng dây là : tEtNBS dt d Ne ωωω sinsin 0 1 == Φ −= ; 00 Φ== NNBSE ωω 2 / Suất điện động xuất hiện trong cuộn dây của phần ứng của máy phát điện xoay chiều là : tN dt d Ne o .sin . 1 ωω Φ= Φ −= , hay       −=       −Φ= 2 .cos 2 .cos π ω π ωω tEtNe oo với 00 Φ= NE ω . Nếu điện trở thuần của các cuộn dây phần ứng không đáng kể thì hiệu điện thế lấy ra từ phần ứng là : u = e = U 0 .sinωt =       − 2 .cos. 0 π ω tU ; với U 0 = 00 Φ= NE ω . 3/ Tần số dòng điện do máy phát ra : pnf . = ; p là số cặp cực của máy phát điện , n (vòng/s) là tốc độ quay của rôto . 4/ Mắc sao và mắc tam giác : - Mắc sao có : U d = .3 U p ; I d = I p ; - Mắc tam giác có : U d = U p và pd II 3 = . II. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG : 1/ Cường độ dòng điện hiệu dụng trên dây tải điện : - I = U P . ( P và U là công suất và điện áp ở nguồn). - Nếu u và i lệch pha nhau góc ϕ thì : I = ϕ cos.U P . 2/ Điện trở của dây tải điện một pha ( đi và về) : R = ρ. S l2 ; (l là khoảng cách từ nguồn điện đến nơi tiêu rhụ) 3/ Công suất hao phí trên dây tải điện : P hp = R.I 2 = P 2 . ϕ 22 cosU R GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 6 U P Đường dây tải điện U’ P’ l ; ∆ U Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 4/ + Độ giảm thế trên dây dẫn : ∆ U = U – U’ . + Hiệu suất chuyển tải : H = P PP hp − .100% 5/ Máy biến thế : + Bỏ qua diện trở thuần của các cuộn sơ cấp và thứ cấp, ta có: 2 1 2 1 N N U U = (p dụng cho cả trường hợp mạch thứ cấp kín hoặc hở); + Khi mạch thứ cấp kín và hiệu suất 100% thì có : Í I I U U 2 2 1 = , tức là P 1 = P 2 . + Hiệu suất máy biến thế: H = %100 1 2 P P , thông thường H đạt đến giá trò 99% nên trong các bài toán thường bỏ qua hao phí trong máy biến thế, tức là lấy H = 100%. IV. BÀI TẬP LUYỆN TẬP Bài 1 : Một mạch điện xoay chiều gồm R = 100Ω nối tiếp với một tụ điện có điện dung FC π 4 10 − = . Đặt vào hai đầu mạch điện này một điện áp xoay chiều ln ln khơng đổi là : tu .100cos2200 π = (V) 1/ Tính tổng trở của mạch điện . 2/ Viết biểu thức dòng điện tức thời trong mạch . 3/ Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở R và giữa hai bản tụ điện . 4/ Nối tiếp vào trong đoạn mạch một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L bằng bao nhiêu thì a/ Đoạn mạch có dòng điện cùng pha với điện áp b/ Đoạn mạch có dòng điện trể pha 4 π so với điện áp . Đáp số : . Bài 2 : Một mạch điện xoay chiều gồm 3100 = R Ω nối tiếp với một tụ điện có điện dung FC π 2 10 4 − = và cuộn thuần cảm có độ tự cảm HL 318,0 = . Đặt vào hai đầu mạch điện này một điện áp xoay chiều ln ln khơng đổi thì dòng điện trong mạch có giá trị tức thời là ) 2 .100cos(2 π π += ti (A) 1/ Tính tổng trở của mạch điện và góc lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện . 2/ Xác định biểu thức tức thời của điện áp ở hai đầu mạch điện . 3/ Xác định cơng suất và hệ số cơng suất của mạch điện . 4/ Để có hiện tượng cộng hưởng xảy ra trong mạch ta cần mắc với tụ điện C một tụ điện có điện dung C’. Xác định cách mắc C’ với C và giá trị của C’ . Đáp số : . Bài 3 : Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ sau : Điện áp giữa hai đầu mạch điện là : tu .cos265 ω = (V) . Các điện áp hiệu dụng là R L ,r C 13 = AM U (V) ; 13 = MN U (V) ; 65 = NB U (V) . A• • ∂∂∂∂ • •B Cơng suất tiêu thụ của mạch điện là 25 W . M N 1/ Xác định điện trở thuần r và cảm kháng của cuộn dây ? 2/ Xác định cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số cơng suất của đoạn mạch Đáp số : . GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 7 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 4/ Chọn phát biểu đúng . A. Dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian là dòng điện xoay chiều . B. Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện . C. Cường độ dòng điện và điện áp ở hai đầu một đoạn mạch xoay chiều luôn luôn lệch pha . D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng một nữa giá trị cực đại của nó . 5/ Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều có biểu thức ti π 100cos32 = (A) bằng bao nhiêu ? A. 2 (A) B. 3 (A) C. 23 (A) D. 6 (A) 6/ Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều có biểu thức u = 100 6 sin100πt (V) bằng bao nhiêu? A. 200V B. 100V C. 3100 V D. 2200 V 7/ Trên một đoạn mạch xoay chiều có cường độ dòng điện và điện áp lần lượt là : i = 2cos(100πt + π/6) (A) và u = 200cos(100πt - π/6) (V). Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Hiệu điện thế hiệu dụng là 2100 V. B. Cường độ hiệu dụng là 2 A. C. Dòng điện và điện áp biến thiên điều hòa cùng chu kì bằng 0,2s . D. Điện áp trể pha π/3 so với cường độ dòng điện . 8/ Dòng điện xoay chiều có cường độ )2/.100sin(4 ππ += ti (A).Kết luận nào sau đây là sai ? A. Cường độ dòng điện cực đại là 4A . B. Cường độ dòng điện hiệu dụng là )(22 A . C. Chu kì của dòng điện là 0,02 (s) . D. Pha ban đầu của dòng điện là 2 π . 9/ Một bóng đèn dây tóc có ghi 12V – 1,5W, lần lượt mắc bóng đèn vào hiệu điện thế một chiều rồi vào mạng điện xoay chiều thì thấy cả hai trường hợp bóng đèn sáng như nhau. Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về hai dòng điện qua đèn : A. Hai dòng điện có tần số như nhau . B. Cường độ dòng điện một chiều bằng cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều . C. Cường độ dòng điện một chiều bằng cường độ cực đại của dòng điện xoay chiều . D. Cường độ dòng điện một chiều bằng cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều . 10/ Đặt vào hai đầu điện trở thuần R một điện áp xoay chiều u = U 2 sinωt. Biểu thức dòng điện i qua R là A. ).cos( t R U i ω = . B. ).cos( 2 t R U i ω = . C. ) 2 .cos( 2 π ω −= t R U i . D. ) 2 .cos( 2 π ω += t R U i . 11/ Cho mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/π (H) và điện áp ở hai đầu cuộn cảm là là ))(3/.100cos(2200 Vtu ππ −= . Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là : A. ))(6/5.100cos(2 Ati ππ −= . B. ))(6/5.100cos(22 Ati ππ −= . C. ))(6/.100cos(22 Ati ππ −= . D. ))(6/.100cos(2 Ati ππ += . 12/ Cho mạch điện xoay chiều R,L,C nối tiếp, tụ điện có điện dung C = 10 − 4 /π (F) và điện áp ở giữa hai bản tụ điện là ))(3/.100cos(2200 Vtu ππ −= . Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là : A. ))(6/.100cos(2 Ati ππ −= B. ))(6/5.100cos(2 Ati ππ += C. ))(6/5.100cos(22 Ati ππ += D. ))(6/.100cos(22 Ati ππ += 13/ Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn cảm L = 2/π (H) nối tiếp một tụ điện có điện dung C = 10 − 4 /π (F). Chu kì dòng điện trong mạch là T = 0,02s. Độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với dòng điện là : A . − π/2 B . π/4 C . − π/4 D . π/2 14/ Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn cảm L = 1/π (H) nối tiếp một tụ điện có điện dung C = 10 − 4 /2π (F). Chu kì dòng điện trong mạch là T = 0,02s. Độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với dòng điện là : A . − π/2 B . π/4 C . − π/4 D . π/2 15/ Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn cảm L = 2/π (H) nối tiếp một điện trở thuần R = 200 (Ω). Tần số của dòng điện trong mạch là 50Hz. Độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với dòng điện là : A . − π/2 B . π/4 C . − π/4 D . π/2 16/ Cho mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện có điện dung C = 10 2 /π(µF) nối tiếp một điện trở thuần R = 3100 (Ω). Tần số của dòng điện trong mạch là 50Hz. Độ lệch pha của điện áp hai đầu mạch so với dòng điện là : GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 8 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 A . − π/3 B . − π/6 C . π/6 D . π/3 17/ Trong một đọan mạch RLC , dòng điện i trễ pha so với hiệu điện thế u khi: A. Z C > Z L B. R < Z L < Z C C. Z C > R > Z L D. Z L > Z C 18/ Chọn câu trả lời sai . Trong đoạn mạch x/c gồm R.L,C nối tiếp, hệ số công suất của mạch điện là : A cosϕ = R/Z B. cosϕ = P/I 2 .Z C. cosϕ = P/U.I D. cosϕ = P/ I.Z 19/ Chọn câu trả lới sai . Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp, khi điện áp hai đầu mạch điện cùng pha với dòng điện thì : A. ω 2 .L.C = 1. B. R U P 2 = . C. LC f π 2 1 = . D. U L = U C = U R . 20/ Phát biểu nào sau đây là đúng . Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp thì : A. Pha của u nhanh hơn pha của i một góc π/2 B. Pha của u L nhanh hơn pha của u R một góc π/2 C. Pha của u C nhanh hơn pha của u một góc π/2 D. u cùng pha với u L nếu Z L > Z C 21/ Đặt điện áp xoay chiều u = U 0 sinωt (V) vào hai đầu tụ điện C thì cường độ dòng điện chạy qua C là : A. i = I o .sin(ωt - π/2) (A) với I o = U o .CωB. i = I o .sin(ωt + π/2) (A) với I o = U o /Cω C. i = I o .sin(ωt - π/2) (A) với I o = U o /Cω D. i = I o .sin(ωt + π/2) (A) với I o = U o .Cω 22/ Biểu thức cường độ dòng điện trên một đoạn mạch xoay chiều là : ))(6/.100sin(25 Ati ππ += . Ở thời điểm t = 1/300 (s) cường độ dòng điện trong mạch có giá trị A. bằng cường độ hiệu dụng B. bằng không C. cực tiểu D. cực đại 23/ Chọn câu trả lời đúng . Trong một đoạn mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp, nếu tăng tần số f của dòng điện thì A. dung kháng giảm và cảm kháng tăng B. dung kháng tăng và cảm kháng tăng C. dung kháng tăng và cảm kháng giảm D. điện trở thuần không đổi và tổng trở tăng 24/ Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp . Điện áp và cường độ dòng điện trên mạch có biểu thức là : ))(2/.100cos(2100 Vtu ππ −= và ))(4/.100cos(210 Ati ππ −= . A. Hai phần tử đó là R , C và tổng trở mạch điện là 10 Ω B. Hai phần tử đó là R , C và tổng trở mạch điện là Ω 210 C. Hai phần tử đó là R , L và tổng trở mạch điện là Ω 210 D. Hai phần tử đó la L , C và tổng trở mạch điện là 10 Ω 25/ Chọn câu trả lời đúng . Điện áp giữa hai đầu một mạch điện xoay chiều là : ))(3/.100cos(2100 Vtu ππ −= và cường độ dòng điện qua mạch là : )(.100sin24 Ati π = . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch đó là : A. 200 W C. 400 W B. 250 W D. 500 W 26/ Một mạch điện xoay chiều gồm có R và C mắc nối tiếp . Điện áp hiệu dụng trên R là U 1 = 100V, điện áp hiệu dụng trên hai đầu mạch điện là )(2100 VU = . Điện áp hiệu dụng trên C là U 2 bằng : A. )(2100 V B. )(2200 V C. 200 V D. 100 V 27/ Phát biểu nào sau đây là sai : Khi trong mạch điện xoay chiều RLC có hiện tượng cộng hưởng điện thì A. dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp hai đầu mạch điện B. điện áp hai đầu tụ điện trể pha π/2 so với điện áp hai đầu mạch điện C. điện áp hai đầu cuộn cảm thuần sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu mạch điện D. điện áp hai đầu cuộn cảm thuần và hai đầu tụ điện lệch pha nhau π/2 28/ Phát biểu nào sau đây là đúng . Khi trong mạch điện xoay chiều RLC có hiện tượng cộng hưởng điện thì A. độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp trên hai bản của tụ đạt giá trị cực đại B. điện áp trên hai bản tụ đạt cực đại C. cường độ dòng điện qua mạch có giá trị không phụ thuộc điện trở R D. điện áp hai đầu điện trở thuần R đạt cực đại 29/ Một đoạn mạch xoay chiều RLC có R = 150 (Ω) , L = 1/2π (H) , C = 1/25π (mF). Dòng điện xoay chiều qua mạch có cường độ hiệu dụng 0,6A và tần số 50Hz. Tổng trở và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là : GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 9 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 A. 250 (Ω) ; 200(V) B. 200 (Ω) ; 150(V) C. 250 (Ω) ; 150(V) D. 240 (Ω) ; 220(V) 30/ Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn cảm L , điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tíêp. Điện áp đo được trên các phần tử L, R và C lần lượt là : 40V ; 32 V; 16V . Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch điện và góc lệch pha giữa điện áp và dòng điện là : A. 40 V ; 37 o B. 58 V ; 45 o C. 40 V ; 45 o D. 58 V ; 60 o 31/ Một cuộn dây có điện trở thuần 10Ω, Độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu cuộn dây và dòng điện trong cuộn dây là 30 o . Tìm cảm kháng và tổng trở cuộn dây ? A. 5,77 Ω ; 11,5 Ω B. 7,25 Ω ; 15 Ω C. 4,94 Ω ; 10,6 Ω D. 6,15 Ω ; 13,5 Ω 32/ Một đoạn mạch xoay chiều gồm R nối tiếp cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong mạch là 45 o . Phát biểu nào sau đây là sai : A. Mạch điện có cảm kháng bằng điện trở thuần B. điện áp trên cuộn cảm sớm pha π/2 so với dòng điện C. điện áp trên cuộn cảm sớm pha π/2 so với điện áp trên điện trở R D. Góc lệch pha ϕ = π/4 hoặc ϕ = − π/4 33/ Một đoạn mạch xoay chiều gồm R nối tiếp cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện trong mạch là 45 o . Phát biểu nào sau đây là đúng : A. Góc lệch pha ϕ = π/4 hoặc ϕ = − π/4 B. điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm bằng điện áp hiệu dụng trên R C. điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch điện là U = 2U L = 2U C D. Dòng điện sớm pha π/2 so với điện áp ở hai đầu mạch điện 34/ Đặt điện áp )(.100sin2125 Vtu π = lên hai đầu đoạn mạch gồm R = 30Ω, cuộn dây (thuần cảm) có độ tự cảm L = 0,4/π (H) và ampe kế nhiệt mắc nối tiếp. Coi ampe kế nhiệt có điện trở không đáng kể. Số chỉ của ampe kế là : A. 1,8A B. 2,0A C. 2,5A D. 3,5A 35/ Dòng điện xoay chiều trong một đoạn mạch RLC có biểu thức : i = 2cos(100πt - π/2) (A). a/ Phát biểu nào sau đây là sai ? A. Chu kì của dòng điện là 0,02s và dòng điện đổi chiều 100 lần trong một giây B. Cường độ dòng điện cực đại bằng 2 (A) và có tần số 50Hz C. Pha của dòng điện là (100πt - π/2) (rad) và pha ban đầu là - π/2 D. Cường độ hiệu dụng bằng 2 (A) và dòng điện trể pha π/2 so với điện áp b/ Phát biểu nào sau đây là đúng ? A. Vào thời điểm 1/300 (s) cường độ dòng điện có giá trị 2 A . B. Vào thời điểm 0,01 (s) cường độ dòng điện cực đại C. Vào thời điểm 0,005 (s) cường độ dòng điện có giá trị cực đại D. Vào thời điểm 1/300 (s) cường độ dòng điện có giá trị cực tiểu 36/ Cho mạch điện xoay chiều có tần số 50Hz, gồm 3100 = R Ω nối tiếp với một tụ điện có điện dung C = 10 -4 /π F. Phát biểu nào sau đây là không đúng ? A. Tổng trở của mach điện là 200Ω B. Hệ số công suất của mạch điện là 2/3 C. điện áp hai đầu mạch điện sớm pha π/3 so với điện áp giữa hai bản tụ điện D. điện áp hai đầu mạch điện trể pha - π/6 so với dòng điện. 37/ Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Kí hiệu u R , u L , u C là điện áp tức thời trên các phần tử R, L, C . Quan hệ về pha của các phần tử này là : A. u R sớm pha π/2 so với u L B. u R trể pha π/2 so với u C C. u L sớm pha π/2 so với u C D. u c trể pha π so với u L 38/ Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp xoay chiều u = U o sinωt. Kí hiệu U R , U L , U C là điện áp hiệu dụng trên các phần tử R , L , C . Nếu U R = U L /2 = U C thì dòng điện qua mạch: A. sớm pha π/2 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. trể pha π/4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. C. sớm pha π/4 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. D. trể pha π/2 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD . Trang 10 [...]... ứng điện từ và hiện tượng tự cảm B Hiện tượng cảm ứng điện từ C Hiện tượng cộng hưởng điện và hiện tượng cảm ứng điện từ D Hiện tượng cộng hưởng điện 87/ Máy biến thế là thiết bị cho phép : A Biến đổi hiệu điện thế của dòng điện khơng đổi B Biến đổi cơng suất của dòng điện xoay chiều C Biến đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều và của dòng điện khơng đổi D Biến đổi hiệu điện thế của dòng điện. .. mạch đó : A Chỉ có tụ điện B Gồm cuộn cảm thuần và tụ điện C Gồm điện trở thuần và cuộn cảm thuần D Gồm điện trở thuần và tụ điện c) Với ϕ = π/2 Đoạn mạch đó : A Chỉ có tụ điện B Gồm cuộn thuần cảm và tụ điện C Gồm điện trở thuần và cuộn thuần cảm D Gồm điện trở thuần và tụ điện 62/ Cho X là một hộp kín gồm 2 trong ba phần tử R, L, C mắc nối tíêp Biết điện áp và cường độ dòng điện trên mạch là... có dòng điện chạy qua D Quạt điện chạy khi cho dòng điện chay qua 96/ Trong các trường hợp sau trường hợp nào thể hiện tác dụng đặc trưng của dòng điện A Bút thử điện sáng lên khi cắm vào ổ điện B Kim nam châm quay khi đặt gần dòng điện C Bếp điện nóng đỏ khi có dòng điện chạy qua D Quạt điện chạy khi cho dòng điện chay qua 97/ Chọn câu trả lời đúng ? Máy biến thế dùng để : A Tăng hay giảm hiệu điện. .. để có dòng điện một chiều có cơng suất lớn và giá thành hạ là chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều D Động cơ điện một chiều có ưu điểm là có mơ men khởi động lớn và thay đổi được vận tốc một cách dễ dàng 95/ Trong các trường hợp sau trường hợp nào thể hiện tác dụng nhiệt của dòng điện A Bút thử điện sáng lên khi cắm vào ổ điện B Kim nam châm quay khi đặt gần dòng điện C Bếp điện. .. dây có điện trở thuần 44/ Chọn câu trả lời đúng Ở hai đầu điện trở R có đặt một điện áp xoay chiều UAC và một hiệu điện thế khơng đổi UDC Để dòng điện xoay chiều có thể qua điện trở và chặn khơng cho dòng điện khơng đổi qua nó thì ta phải : A Mắc song song với điện trở một tụ điện C B Mắc nối tiếp với điện trở một cuộn thuần cảm L C Mắc nối tiếp với điện trở một tụ điện C D Mắc song song với điện trở... đây là đúng Mạch điện ln ln có : A UL ≤ U B UC ≥ U C UR ≤ U D UC ≤ U 56/ Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xc : u =120 2 cos(100π.t )(V ) Thay đổi R để cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị cực đại , khi đó: A Cường độ dòng điện và điện áp cùng pha với nhau B Điện trở R = 0 C Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 2A D Cơng suất mạch điện cực đại * Cho mạch điện xoay chiều... cảm L và điện trở thuần r xác định và tụ điện có điện dung C Điện áp xc ở hai đầu mạch điện có U và ω ổn định Điều chỉnh R = R1 thì cơng suất của mạch có giá trị cực đại Giá trị của R1 là : A R1 = ZL − ZC + r B R1 = r − ZL – ZC C R1 = ZL – ZC− r D R1 = 0 52/ Đặt vào hai đầu mạch điện RLC khơng phân nhánh gồm điện trở thuần R = 25Ω, cuộn dây (thuần cảm) có độ tự cảm L = 1/π (H) và tụ điện có điện. .. chiều gồm hai hộp kín X và Y nối tiếp Trong mỗi hộp kín chỉ chứa một trong ba phần tử R , C và cuộn dây (có điện trở thuần r) Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u =U 2 cos100πt (V) thì điện áp hiệu dụng trên hai phần tử X , Y đo được lần lượt là U X = U 2 , UY = U X và Y lần lượt chứa : A cuộn dây và điện trở R B Cuộn dây và tụ điện C C tụ C và điện trở R D Điện trở R và cuộn dây GV : Nguyễn... Khi điện dung của tụ điện có giá trị C1 thì cường độ hiệu dụng của dòng điện có giá trị cực đại bằng 1A Gía trị của R và C1 là: A R = 40Ω và C1 = 10 – 3/π F B R = 40Ω và C1 = 2.10 – 3/π F –3 C R = 50Ω và C1 = 2.10 /π F D R = 50Ω vả C1 = 10 – 3/π F 70*/ Cho mạch điện xoay chiều gồm 3 phần tử R , cuộn thuần cảm L , tụ điện C mắc nối tiếp Cho biết điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện. .. L và điện trở r ; hai đầu M và B có mắc một khóa k - Điện áp hai đầu mạch AB là u AB = 400 cos ωt + Khi k đóng , dòng điện qua điện trở R có giá trị hiệu dụng bằng GV : Nguyễn Kiếm Anh - Trường THPT An Mỹ - BD 2 A và lệch pha π 3 so với điện áp u AB Trang 16 Luyện thi Vật lí 12 – Năm học 2010 – 2011 + Khi khóa k mở , dòng điện qua điện trở R có giá trị hiệu dụng bằng 0,8 2 A và cùng pha với điện . DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. A. TÓM TẮT KIẾN THỨC VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP I. CẤU TRÚC KIẾN THỨC CỦA CHƯƠNG DỊNG ĐIỆN XOAY CHIỀU : II/ BẢNG HỆ THỐNG KIẾN THỨC. BIỂU THỨC ĐIỆN ÁP VÀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH KHÔNG PHÂN NHÁNH (MẠCH RLC). Kiến thức tr ọng tâm và phương pháp : A. Ki ến thức : 1. Biểu thức