Logo Thư Viện Vật Lý
Banner Thư Viện Vật Lý

> > > Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều

Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều

* Dương Văn Đổng - Bình Thuận - 1,503 lượt tải

Chuyên mục: Dòng điện xoay chiều

Để download tài liệu Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều các bạn click vào nút download bên dưới.

Mời bạn truy cập vào kho download tài nguyên với thư viện giáo án điện tử, thư viện đề kiểm tra - trắc nghiệm và nhiều tài nguyên quý giá khác nữa.

Nếu bạn thích tài liệu Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều , click nút "Cảm ơn" hoặc "Thích" và chia sẻ cho bạn bè mình.

Hãy Đăng kí để nhận file mới qua email
Download reader Hướng dẫn

 


► Like TVVL trên Facebook nhé!
Luong tu thu vi
Hỗ trợ  Upload
Thêm vào bộ sưu tập

Mã nhúng hiện file trên blog của bạn:

* Bạn muốn Viết công thức toán tại comment Facebook này, hãy đọc bài hướng dẫn tại đây: Cách gõ công thức toán trong Facebook
13 Đang tải...
Ngày cập nhật: 22/11/2018
Tags: Trắc nghiệm, vât lý 12, Dòng điên xoay chiều
Ngày chia sẻ:
Tác giả Dương Văn Đổng - Bình Thuận
Phiên bản 1.0
Kích thước: 3,045.03 Kb
Kiểu file: docx
Hãy đăng kí hoặc đăng nhập để tham gia bình luận

  • Tài liệu Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều là file được upload bởi thành viên của Thư Viện Vật Lý như đã trình bày trên. Cộng đồng Thư Viện Vật Lý hết sức cảm ơn tác giả đã chia sẻ tài liệu này.

    Rất mong các bạn đóng góp bằng cách upload file để kho tài liệu của chúng ta thêm phong phú.

Dưới đây là phần văn bản trích từ tài liệu

Chú ý:

- Có thể font chữ sẽ không hiển thị đúng, bạn nên click nút download để tải về máy đọc cho hoàn thiện.

- Download bộ font .VnTimes, VNI-Times đầy đủ nếu máy bạn chưa có đủ font tiếng Việt.

CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý thuyết.

+ Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian.

+ Biểu thức của i và u: i = I0cos(t + i); u = U0cos(t + u).

Trong một giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần (f tính ra Hz).

+ Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều:

- Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng của i, u, e.

- Tần số góc , tần số f, chu kì T, pha (t + ) và pha ban đầu .

+ Người ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều. Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

+ Để đo các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều người ta dùng các dụng cụ đo hoạt động dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều.

2. Công thức.

+ Từ thông qua khung dây của máy phát điện: = NBScos(t + ) = 0cos(t + );

31927801460500với =

lúc t = 0.

+ Từ thông cực đại qua khung dây (N vòng dây) của máy phát điện: 0 = NBS.

+ Suất điện động trong khung dây của máy phát điện:

e = - ’ = NBSsin(t + ) = E0cos(t + -

).

+ Suất điện động cực đại trong khung dây (có N vòng dây) của máy phát điện:

E0 = 0 = NBS. Suất điện động e trể pha

so với từ thông .

+ Mối liên hệ giữa e và :

= 1.

+ Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: I =

; U =

; E =

.

* Tìm điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch nhờ máy tính fx-570ES:

Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u = U0cos(t + ).

Tại thời điểm t1, điện áp có giá trị u1. Tính u2 tại thời điểm t2 = t1 + t.

Góc quay (tính ra rad) trong thời gian t: = .t.

u2 = U0cos((t1+ Δt) + ) = U0cos(t1+ ) + ωΔt) = U0cos((t1+ ) + Δφ).Chọn đơn vị đo góc là rad: Bấm: MODE 1 (để tính toán chung) SHIFT MODE 4 (để dùng đơn vị góc là rad). Nhập u2 = U0cos( SHIFT cos (

) + .t)

Dấu đặt trước SHIFT: dấu (+) nếu u1 đang giảm; dấu (-) nếu u1 đang tăng.

* Áp dụng tương tự cho việc tìm cường độ dòng điện tức thời.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 4cos(120t +

) (A). Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch đó là

A. 4 A. B. 2

A. C. 2 A. D.

A.

Giải: Trong biểu thức i = I0cos(t + ) thì cường độ dòng điện hiệu dụng là

I =

=

= 2

(A). Chọn B.

Ví dụ 2: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa vào hiện tượng

A. Nam châm hút sắt.B. Dòng điện tạo ra từ trường.

C. Cảm ứng điện từ.D. Hiệu ứng Jun-Lenx.

Giải: Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

Chọn C.

Ví dụ 3: Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có cường độ i = 4cos

(A) với T > 0. Đại lượng T được gọi là

A. tần số góc của dòng điện. B. chu kì của dòng điện.

C. tần số của dòng điện. D. pha ban đầu của dòng điện.

Giải: Trong biểu thức i = I0cos(t + ) = I0cos(

+ ) thì T gọi là chu kì của dòng điện. Chọn B.

Ví dụ 4: Một dòng điện chạy trong một đoạn mạch có cường độ i = 4cos(2πft +

) (A) với (f > 0). Đại lượng f được gọi là

A. pha ban đầu của dòng điện.B. tần số của dòng điện.

C. tần số góc của dòng điện.D. chu kì của dòng điện.

Giải: Trong biểu thức i = I0cos(t + ) = I0cos(2ft + ) thì f gọi là tần số của dòng điện. Chọn B.

Ví dụ 5: Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có tần số là

A. 50π Hz.B. 100π Hz.C. 100 Hz.D. 50 Hz.

Giải: Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có tần số là 50 Hz. Chọn D.

Ví dụ 6: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tính chất nào sau đây?

A. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian.

B. Chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian.

C. Chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian.

D. Chiều thay đổi tuần hoàn, cường độ không đổi theo thời gian.

Giải: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian. Chọn C.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Cường độ dòng điện tức thời của một dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có dạng i = 5cos(100t + 0,5) (A). Nhận xét nào sau đây khi nói về dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch này là sai?

A. Cường độ dòng điện cực đại chạy qua đoạn mạch là 5 A.

B. Tần số của dòng điện là 50 Hz.

C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua đoạn mạch là 5

A.

D. Chu kì của dòng điện là 0,02 s.

Giải: I =

= 2,5

(A). Chọn C.

Ví dụ 2: Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức u = 220

cos100t (V). Trong 1 giây dòng điện qua đoạn mạch này đổi chiều bao nhiêu lần?

A. 100 lần. B. 50 lần.C. 200 lần.D. 2 lần.

Giải: T =

= 0,02 (s). Trong mỗi chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần; trong 1 giây có 50 chu kì nên dòng điện đổi chiều 2.50 = 100 lần. Chọn A.

right317500Ví dụ 3 (QG 2017): Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp xoay chiều u ở hai đầu một đoạn mạch vào thời gian t. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch bằng

A. 110

V.B. 220

V. C. 220 V.D. 110 V.

Giải: Umax = U0 = 220 V; U =

= 110

(V). Chọn A.

Ví dụ 4 (QG 2017): Khi từ thông qua một khung dây dẫn có biểu thức

= 0cos(t +

) thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng có biểu thức e = E0cos(t + ). Biết 0, E0 và ω là các hằng số dương. Giá trị của là

A. -

rad.B. 0 rad.C.

rad.D. rad.

Giải: e = - ’ = 0cos(t + -

) = E0cos(t +

-

) = E0cost. Chọn B.

right254000Ví dụ 5: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua một đoạn mạch vào thời gian t. Tần số góc của dòng điện này bằng

A. 25 rad/s.B. 50 rad/s.

C. 100 rad/s.D. 200 rad/s.

Giải: Chu kì của dòng điện T = 10.10-3 = 0,02 s

=

= 200 (rad/s). Chọn D.

Ví dụ 6: Một dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos(100πt +

) (A). Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về dòng điện này?

A. Cường độ dòng điện hiệu dụng là 2

A.B. Tần số của dòng điện là 100 Hz.

C. Pha ban đầu của dòng điện là

rad.D. Chu kì của dòng điện là 0,02 s.

Giải: Tần số của dòng điện là f =

= 50 (Hz). Chọn B.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều có dạng u = 60

cos(120t +

) (V). Trong một giây, số lần điện áp u có độ lớn bằng 30 V là

A. 30 lần. B. 60 lần.C. 120 lần.D. 240 lần.

Giải: T =

(s). Trong mỗi chu kì có 2 lần điện áp có giá trị 30 V và hai lần điện áp có giá trị - 30 V nên trong 1 giây điện áp u có độ lớn 30 V là

= 240. Đáp án D.

Ví dụ 2: Một đèn ống được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là U. Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn không nhỏ hơn

. Tỉ số giữa thời gian đèn tắt và đèn sáng trong một chu kì là

A. 2. B. 1.C.

.D.

.

Giải: Đèn tắt khi u <

=

. Thời gian để u <

trong một chu kì là

(thời gian đèn tắt). Thời gian để u ≥

trong một chu kì là T -

(thời gian đèn sáng).

Nên tỉ số giữa thời gian đèn tắt và đèn sáng trong 1 chu kì là

. Đáp án C.

Ví dụ 3: Điện áp giữa hai đầu một bóng đèn ống là u = 100

cos100t (V). Đèn chỉ sáng khi |u| ≥ 100 V. Thời gian đèn sáng trong một phút là

A. 45 s. B. 40 s.C. 35 s.D. 30 s.

Giải: Thời gian để |u| ≥ 100 V =

=

trong một chu kì là 4.

=

. Trong một phút (60 s) thời gian để đèn sáng là

= 30 (s). Đáp án D.

Ví dụ 4: Một dòng điện xoay chiều có biểu thức cường độ dòng điện tức thời là i = 4cos(100t -

) (A). Ở thời điểm t1 cường độ dòng điện này có giá trị 2 A và đang giảm. Ở thời điểm t2 = t1 + 0,005 (s) cường độ dòng điện này bằng

A. 2

A. B. - 2

A.C.

A.D. -

A.

Giải: Bấm máy: 4 x cos ( shift cos (

) + 100 x 0.005 ) = - 2

(A).

Đáp án B.

Chú ý: Nếu cường độ dòng điện đang tăng thì trước shift cos đặt dấu (-).

Ví dụ 5: Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức u = 220

cos(100t +

) (V). Ở thời điểm t1 điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này có giá trị 220 V và đang tăng. Ở thời điểm t2 = t1 + 0,005 (s) điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này bằng

A. 220 V. B. - 220 V.C. 110

V.D. - 110

V.

Giải: Bấm máy: 220

x cos ( - shift cos (

) + 100 x 0.005 ) = 220(V). Đáp án A.

Chú ý: Vì điện áp đang tăng nên trước shift cos đặt dấu (-). Nếu điện áp đang giảm thì trước shift cos đặt dấu (+) hoặc không đặt dấu.

Ví dụ 6: Từ thông qua mỗi vòng dây của một máy phát điện mà phần ứng gồm 1000 vòng dây là =

cos(100t +

) (Wb). Biểu thức của suất điện động cảm ứng do máy phát điện này tạo ra là

A. e = 200cos(100t +

) (V).B. e = 200cos(100t -

) (V).

C. e = 200cos100t (V).D. e = 200cos(100t + π) (V).

Giải: e = - N’ = N0sin(t + ) = N0cos(t + -

)

= 1000.100.

cos(100t +

-

) = 200cos(100t -

) (V). Đáp án B.

Ví dụ 7 (QG 2017): Một khung dây dẫn phẳng, dẹt có 200 vòng, mỗi vòng có diện tích 600 cm2. Khung dây quay đều quanh trục nằm trong mặt phẳng khung, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 4,5.10-2 T. Suất điện động e trong khung có tần số 50 Hz. Chọn gốc thời gian lúc pháp tuyến của mặt phẳng khung cùng hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức của suất điện động e xuất hiện trong khung dây là

A. e = 119,9cos100πt (V).B. e =169,6cos100πt (V).C. e = 169,6cos(100πt −

) (V).D. e = 119,9cos(100πt −

) (V).

Giải: = NBScos(2ft + ). Vì

cùng hướng với

nên = 0 và f = 50 Hz

= NBScos100t e = - ’ = NBScos(100t -

)

= 100.200.4,5.10-2.6.10-2cos(100t -

) = 169,6 cos(100t -

) (V). Đáp án C.

Ví dụ 8 (QG-2017): Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là u = 220

cos(100t -

) (V) (t tính bắng s). Giá trị của u ở thời điểm t = 5 ms là

A. - 220 V.B. 110

V.C. 220 V.D. - 110

V.

Giải: u = 220

cos(100π.5.10-3 -

) = 220

cos

= 220 (V). Đáp án C.

right48301Ví dụ 9: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua một đoạn mạch vào thời gian t. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là

A. - 2 A.B.

A.

C. 2 A.D. 2

A.

Giải: I0 = 2 A; I =

=

(A). Đáp án B.

right40132000Ví dụ 10: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua một đoạn mạch vào thời gian t. Biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch là

A. i = 2cos(

.103t -

) (A).

B. i =

cos(

.103t -

) (A).

C. i =

cos(

.103t +

) (A).

D. i = 2cos(

.103t +

) (A).

Giải: I0 = 2 A; khi t = 0 thì i = -

và đang giảm nên =

;

= 5.10-3 s T = 12.10-3 s =

.103 (rad/s).

Đáp án D.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Có thể tạo ra dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian trong một khung dây dẫn bằng cách cho khung dây

A. Quay đều quanh một trục song song với đường cảm ứng từ trong từ trường đều.

B. Quay đều quanh một trục vuông góc với đường cảm ứng từ trong từ trường đều.

C. Cho khung dây chuyển động tịnh tiến đều trong một từ trường đều.

D. Cho khung dây chuyển động tịnh tiến đều trong một từ trường không đều.

Câu 2. Giá trị hiệu dụng của dòng điện được xây dựng trên cơ sở

A. Giá trị trung bình của dòng điện.

B. Một nửa giá trị cực đại.

C. Khả năng tỏa nhiệt so với dòng điện một chiều.

D. Căn bậc hai của giá trị cực đại.

Câu 3. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?

A. Hiệu điện thế.B. Chu kì. C. Tần số. D. Công suất.

Câu 4. Trường hợp nào dưới đây có thể dùng được dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện không đổi?

A. Mạ điện, đúc điện. B. Nạp điện cho acquy.

C. Tinh chế kim loại bằng điện phân. D. Bếp điện, đèn dây tóc.

Câu 5. Giá trị đo của vôn kế xoay chiều chỉ

A. Giá trị tức thời của điện áp xoay chiều.

B. Giá trị trung bình của điện áp xoay chiều.

C. Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều.

D. Giá trị tức cực đại của điện áp xoay chiều.

Câu 6. Giá trị của điện áp và cường độ dòng điện ghi trên các thiết bị điện là giá trị

A. trung bình.B. tức thời.C. cực đại. D. hiệu dụng.

right14012800Câu 7. Các thao tác cơ bản khi sử dụng đồng hồ đa năng hiện số (hình vẽ) để đo điện áp xoay chiều cỡ 120 V gồm:

a. Nhấn nút ON OFF để bật nguồn của đồng hồ.

b. Cho hai đầu đo của hai dây đo tiếp xúc với hai đầu đoạn mạch cần đo điện áp.

c. Vặn đầu đánh dấu của núm xoay tới chấm có ghi 200, trong vùng ACV.

d. Cắm hai đầu nối của hai dây đo vào hai ổ COM và V.

e. Chờ cho các chữ số ổn định, đọc trị số của điện áp.

g. Kết thúc các thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn của đồng hồ.

Thứ tự đúng các thao tác là

A. a, b, d, c, e, g.B. c, d, a, b, e, g.

C. d, a, b, c, e, g.D. d, b, a, c, e, g.

Câu 8. Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là

A. 220

V.B. 100 V.C. 220 V.D. 100

V.

Câu 9. Cường độ dòng điện i = 2cos100t (A) có pha tại thời điểm t là

A. 50πt.B. 100πt.C. 0.D. 70πt.

Câu 10. Một dòng điện xoay chiều chạy trong một đoạn mạch điện có cường độ dòng điện i = 2cos(100t +

) (A) (với t tính bằng giây) thì

A. tần số góc của dòng điện bằng 50 rad/s.

B. chu kì dòng điện bằng 0,02 s.

C. tần số dòng điện bằng 100 Hz.

D. cường độ hiệu dụng của dòng điện bằng 2A.

b) Hiểu.

Câu 11. Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = 4cos(100πt + π ) (A). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là

A. I = 2 A.B. I = 4 A.C. I = 4

A.D. I = 2

A.

Câu 12. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100t (V). Cứ mỗi giây có bao nhiêu lần điện áp này bằng không?

A. 100 lần. B. 50 lần.C. 200 lần.D. 2 lần.

Câu 13. Một khung dây kim loại dẹt hình chữ nhật gồm N vòng dây, diện tích mỗi vòng là S được quay đều với tốc độ góc , quanh 1 trục cố định trong 1 từ trường đều có cảm ứng từ B. Trục quay luôn vuông góc với phương của từ trường, là trục đối xứng của khung & nằm trong mặt phẳng khung dây. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có biên độ bằng

A. E0 = NBS.B. E0 = NBS.C. E0 = BS.D. NBS

.

Câu 14. Một đèn nêon đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V và tần số 50 Hz. Biết đèn sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực không nhỏ hơn 155 V. Trong một giây đèn sáng lên và tắt đi bao nhiêu lần

A. 50 lần.B. 100 lần.C. 150 lần.D. 200 lần.

Câu 15. Nguyên tắc sản xuất dòng điện xoay chiều xoay chiều phổ biến hiện nay là

A. làm thay đổi từ trường qua một mạch kín.

B. làm thay đổi từ thông qua một mạch kín.

C. làm thay đổi từ thông qua một mạch kín một cách tuần hoàn.

D. di chuyển mạch kín trong từ trường đều.

Câu 16. Một khung dây có diện tích S quay đều với tốc độ góc quanh trục vuông góc với các đường sức từ của từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B. Nếu chọn gốc thời gian là lúc pháp tuyến

của khung dây cùng hướng với véc tơ

thì biểu thức của suất điện động xoay chiều trong khung là

A. e = BScost. B. e = BScost.

C. BScos(t + 0,5π). D. BScos(t - 0,5).

Câu 17. Suất điện động cảm ứng do một máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra có biểu thức e = 220

cos(100t +

) (V). Giá trị cực đại của suất điện động do máy phát này tạo ra là

A. 220

V.B. 110

V.C. 110 V.D. 220 V.

Câu 18. Một khung dây có N vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là S quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B với tốc độ n vòng/phút. Trục quay vuông góc với véc tơ cảm ứng từ

. Suất điện động cực đại xuất hiện trong khung dây là

A. E0 =

. B. E0 =

.

C. E0 =

.D. E0 = 2πnNBS.

Câu 19. Biểu thức cường độ dòng điện chạy trong một đoạn mạch xoay chiều AB là i = 4cos(100t + ) (A). Tại thời điểm t = 0,325 s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị

A. i = 4 A. B. i = 2

A.C. i =

A.D. i = 0 A.

Câu 20. Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch điện có biểu thức là u = 220cos100t (V). Tại thời điểm nào gần nhất kể từ lúc t = 0, điện áp tức thời đạt giá trị 110 V?

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

c) Vận dụng.

Câu 21 (CĐ 2009). Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm2. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây là

A. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb.C. 0,54 Wb.D. 0,81 Wb.

Câu 22 (CĐ 2010). Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm2. Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ

vuông góc với trục quay và có độ lớn

T. Suất điện động cực đại trong khung dây bằng

A. 110

V.B. 220

V.C. 110 V.D. 220 V.

Câu 23 (CĐ 2011). Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222 V. Cảm ứng từ có độ lớn bằng

A. 0,50 T.B. 0,60 T.C. 0,45 T.D. 0,40 T.

Câu 24 (CĐ 2011). Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

Câu 25 (CĐ 2013). Một dòng điện có cường độ i = I0cos2πft. Tính từ t = 0, khoảng thời gian ngắn nhất để cường độ dòng điện này bằng 0 là 0,004 s. Giá trị của f bằng

A. 62,5 Hz.B. 60,0 Hz.C. 52,5 Hz.D. 50,0 Hz.

Câu 26 (CĐ 2014). Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 50 cm2, gồm 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ 25 vòng/giây quanh trục cố định trong từ trường đều có cảm ứng từ

. Biết nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với

. Suất điện động hiệu dụng trong khung là 200 V. Độ lớn của

A. 0,18 T.B. 0,72 T.C. 0,36 T.D. 0,51 T.

Câu 27 (ĐH 2009). Từ thông qua một vòng dây là =

cos(100t +

) (Wb). Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là

A. e = 2cos(100t +

) (V).B. e = 2cos(100t -

) (V).

C. e = 2cos100t (V).D. e = 2cos(100t + π) (V).

Câu 28 (ĐH 2011). Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e = E0cos(t + 0,5). Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng

A. 450.B. 1800.C. 900.D. 1500.

Câu 29 (ĐH 2011). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100

V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là

mWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là

A. 71 vòng.B. 200 vòng.C. 100 vòng.D. 400 vòng.

Câu 30 (ĐH 2013). Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60 cm2, quay đều quanh một trục đối xứng trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T. Từ thông cực đại qua khung dây là

A. 1,2.10-3 Wb. B. 4,8.10-3 Wb. C. 2,4.10-3 Wb. D. 0,6.10-3 Wb.

Câu 31. Một khung dây quay đều trong từ trường

vuông góc với trục quay của khung với tốc độ n = 1800 vòng/ phút. Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến

của mặt phẳng khung dây hợp với

một góc

. Từ thông cực đại gởi qua khung dây là 0,01 Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là

A. e = 0,6cos(30t -

) (V).B. e = 0,6cos(30t -

) (V).

C. e = 0,6cos(60t + 0,5) (V).D. e = 60cos(30t + ) (V).

Câu 32. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 120 V tần số f = 60 Hz vào hai đầu một bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 60

V. Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

Câu 33. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 220 V tần số f = 50 Hz vào hai đầu một bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 110

V. Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

Câu 34. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I0cos100t. Trong khoảng thời gian từ 0 dến 0,02 s cường độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng 0,5I0 vào những thời điểm

A.

s và

s.B.

s và

s.

C.

s và

s.D.

s và

s.

Câu 35. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 220

cos100πt (V). Tính từ thời điểm t = 0, thì thời điểm lần thứ 2017 mà u = 110

V và đang tăng là

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

Câu 36. Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức cường độ dòng điện i = 2

cos100πt (A). Vào một thời điểm nào đó i =

A và đang giảm. Sau khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu kể từ thời điểm đó thì i = 2 A và đang tăng?

A.

s.B.

s.C.

s.D.

s.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu 1: Khung dây kín quay đều quanh trục vuông góc với các đường sức từ trong từ trường đều thì trong khung dây xuất hiện dòng điện xoay chiều. Chọn B.

Câu 2: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của dòng điện một chiều sao cho khi đi qua cùng một điện trở R trong cùng một khoảng thời gian thì tỏa ra cùng một nhiệt lượng. Chọn C.

Câu 3: Dòng điện xoay chiều thường sử dụng các giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động. Chọn A.

Câu 4: Bếp điện, đèn dây tóc sử dụng tác dụng nhiệt của dòng điện nên có thể dùng dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều đều được. Chọn D.

Câu 5: Các dụng cụ đo dòng điện xoay chiều đo các giá trị hiệu dụng của dòng điện. Chọn C.

Câu 6: Các giá trị của điện áp và cường độ dòng điện ghi trên các thiết bị điện là giá trị hiệu dụng định mức, còn công suất ghi trên các thiết bị điện là công suất định mức. Chọn D.

Câu 7: Nguyên tắc sử dụng đồng hồ đo điện đa năng: chọn thang đo: 200 ACV; cắm chốt dây đo (điện áp hoặc điện trở): một chốt cắm ổ COM, chốt kia cắm ổ V; bật nút mở nguồn: nhấn nút ON; cho các đầu đo tiếp xúc với mạch đo; đọc giá trị đo được; kết thúc thao tác đo, tắt nguồn đồng hồ: nhấn nút OF. Chọn B.

Câu 8: Mạng điện dân dụng 1 pha ở Việt Nam có điện áp hiệu dụng 220 V. Chọn C.

Câu 9: Cường độ dòng điện i = I0cos(t + i) = 2cos100πt (A) có pha tại thời điểm t là (t + i) = 100πt. Đáp án B.

Câu 10: T =

= 0,02 (s). Chọn B.

Câu 11: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều I =

= 2

(A). Chọn D.

Câu 12: T =

= 0,02 (s); trong 1 chu kì có 2 lần điện áp bằng 0 nên trong 1 giây =

= 50 (chu kì), điện áp có 100 lần bằng 0. Chọn A.

Câu 13: 0 = NBS; E0 = 0 = NBS. Chọn A.

Câu 14: T =

= 0,02 (s); trong 1 chu kì đèn tắt, sáng 2 lần nên trong 1 s đèn sáng lên và tắt đi 100 lần. Chọn B.

Câu 15: Nguyên tắc sản xuất dòng điện xoay chiều xoay chiều phổ biến hiện nay là làm thay đổi từ thông qua một mạch kín một cách tuần hoàn. Chọn C.

Câu 16: = BScost e = - ’ = BScos(t -

). Chọn D.

Câu 17: e = E0cos(t + ) = 220

cos(100t +

) (V);

E0 = 220

V. Chọn A.

Câu 18: 0 = NBS; =

; E0 = 0 =

. Chọn B.

Câu 19: i = 4cos(100.0,325 + ) = 4cos33,5 = 4cos1,5π = 0. Chọn D.

Câu 20: T =

= 0,02 (s); khi t = 0 thì i = I0 = 220 V; sau khoảng thời gian ngắn nhất t =

(s) thì i =

= 110 V. Chọn B.

Câu 21: 0 = NBS = 500.0,2.54.10-4 = 0,54 (Wb). Đáp án C.

Câu 22: = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220

V. Đáp án B.

Câu 23: = 2f = 2π.20 = 40 rad/s; E =

B =

= 0,5 T. Đáp án A.

Câu 24: T =

= 0,02 (s). Mỗi chu kì có 2 lần i = 0 nên khoảng thời gian giữa 2 lần liên tiếp i = 0 là t =

=

= 0,01 (s). Đáp án A.

Câu 25: Khi t = 0 thì i = I0; thời gian ngắn nhất để i giảm từ giá trị I0 đến 0 là t =

T = 4. t = 4.0,004 = 0,016 (s); f =

= 62,5 (Hz). Đáp án A.

Câu 26: U = E =

B =

= 0,36 (T). Đáp án C.

Câu 27: e = - ’ = 0sin(t + ) = 0cos(t + -

) = 2cos(100t -

) (V). Đáp án B.

Câu 28: Nếu = 0cos(t + ) thì

e = - ’ = 0cos(t + -

) = E0cos(t + -

) -

=

= .

Đáp án B.

Câu 29: E =

N =

= 100 vòng.

Đáp án C.

Câu 30: 0 = BS = 24.10-2 Wb. Đáp án C.

Câu 31: =

60π (rad/s); = 0cos(t + ) = 0,01cos(60π +

)

e = - ’ = 0sin(t + ) = 60π.0,01cos(60π +

-

) = 0,6cos(30t -

) (V).

Đáp án B.

Câu 32: T =

s; mỗi chu kì thời gian để u > 60

V =

; 1 giây có 60 chu kì nên thời gian đèn sáng là 60.

=

(s). Đáp án A.

Câu 33: T =

s; mỗi chu kì thời gian để u > 110

V =

; 1 giây có 50 chu kì nên thời gian đèn sáng là 50.

(s). Đáp án B.

Câu 34: T =

= 0,02 (s); khi t = 0 thì i = I0.

Trong 1 chu kì (từ t = 0 đến t = 0,02 s thì i = 0,5I0 vào hai thời điểm:

t =

(s) và t =

(s). Đáp án C.

Câu 35: T =

(s); khi t0 = 0 thì u = 220

V = U0; thời điểm t1 mà u = 110

V =

và đang tăng là t1 =

(s); sau đó trong mỗi chu kì u = 110

V =

và đang tăng là 1 lần nên lần thứ 2017 u = 110

V =

và đang tăng là t2017 = t1 + 2016.T =

(s). Đáp án C.

Câu 36: T =

(s); khi t0 = 0 thì i = 2

A = I0; thời điểm t1 mà i =

A =

và đang giảm sau thời điểm t0 là t1 =

(s); thời điểm t2 liền sau đó mà i = 2 A =

và đang tăng là

(s).

Khoảng thời gian giữa hai thời điểm đó là t = t2 – t1 =

-

=

(s).

Đáp án D.

II. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý thuyết.

+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i; I =

.

+ Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC trể pha

so với i; I =

.

Đại lượng đặc trưng cho tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của tụ điện gọi là dung kháng: ZC =

.

+ Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần: uL sớm pha

so với i; I =

.

Đại lượng đặc trưng cho tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều của cuộn cảm gọi là cảm kháng: ZL = L = 2πfL.

2. Công thức.

+ Cảm kháng: ZL = L = 2πfL. Dung kháng: ZC =

.

+ Định luật Ôm: I =

.

+ Nếu cường độ dòng điện chạy trên đoạn mạch là i = I0cos(t + i) thì biểu thức điện áp:

Giữa hai đầu điện trở thuần: uR = RI0cos(t + i).

Giữa hai đầu cuộn cảm thuần: uL = LI0cos(t + i +

).

Giữa hai bản của tụ điện: uC =

cos(t + i -

).

+ Đoạn mạch chỉ có L hoặc C hoặc có cả L và C (không có R):

= 1.

* Phương pháp chuẩn hóa gán số liệu:

Bản chất của phương pháp “chuẩn hóa gán số liệu” là dựa trên việc thiết lập tỉ lệ giữa các đại lượng vật lý (thông thường là các đại lượng cùng đơn vị), theo đó đại lượng này sẽ tỉ lệ theo đại lượng kia với một hệ số tỉ lệ nào đó, nó giúp ta có thể gán số liệu đại lượng này theo đại lượng kia và ngược lại.

Dấu hiệu nhận biết để áp dụng phương pháp này là bài ra sẽ cho biết các tỉ lệ giữa các đại lượng cùng đơn vị; hoặc là biểu thức liên hệ giữa các đại lượng ấy với nhau có dạng tỉ số. Sau khi nhận biết, xác định được “đại lượng cần chuẩn hóa” thì ta bắt đầu tính toán, việc xác định được “đại lượng cần chuẩn hóa” thông thường sẽ là đại lượng nhỏ nhất và gán cho đại lượng ấy bằng 1, các đại lượng khác sẽ từ đó biểu diễn theo “đại lượng chuẩn hóa” này, đối với trường hợp số phức thì có thể chuẩn hóa số gán cho góc bằng 0.

Trong phần điện xoay chiều, ta sẽ xây dựng cách giải cho một số dạng toán về so sánh, lập tỉ số như: độ lệch pha, hệ số công suất và so sánh các điện áp hiệu dụng trên các đoạn mạch, tần số thay đổi …

Trong phần sóng âm, ta sẽ gặp một số dạng toán về so sánh cường độ âm, tỉ số khoảng cách giữa các điểm ...

Trong phần hạt nhân, ta gặp một số dạng toán về tỉ số các hạt nhân phóng xạ tại những thời điểm …

Một bài tập sẽ có nhiều cách giải, nhưng nếu chọn cách giải theo phương pháp “chuẩn hóa gán số liệu” thì chắc chắn sẽ làm cho quá trình tính toán đơn giản hơn, giảm thiểu tối đa ẩn số, phù hợp với tính chất của thi trắc nghiệm.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Đặt một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không thay đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Khi tăng tần số của dòng điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

A. tăng.B. giảm.

C. không đổi.D. chưa đủ điều kiện để kết luận.

Giải: I =

; U không đổi; R không phụ thuộc vào f nên I không đổi. Chọn C.

Ví dụ 2: Cảm kháng của cuộn dây thuần cảm trên đoạn mạch điện xoay chiều phụ thuộc vào

A. điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch.

B. tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch.

C. cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

D. điện dung của tụ điện mắc cùng với nó.

Giải: Cảm kháng của cuộn cảm ZL = 2fL phụ thuộc vào tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch. Chọn B.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos(t + ) (với > 0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm này bằng

A.

.B. L. C.

. D.

.

Giải: Cảm kháng của cuộn cảm là ZL = L. Chọn B.

Ví dụ 4: Đặt điện áp u = U0cos2ωt (ω > 0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn cảm lúc này là

A.

.B. L. C.

. D. 2L.

Giải: Tần số góc của dòng điện là 2 nên cảm kháng ZL = 2L. Chọn D.

Ví dụ 5: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua điện trở thuần luôn

A. cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

B. ngược pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

C. vuông pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

D. lệch pha

so với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

Giải: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua điện trở thuần luôn cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó. Chọn A.

Ví dụ 6: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua cuộn cảm thuần luôn

A. cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

B. ngược pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

C. vuông pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

D. lệch pha

so với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

Giải: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua cuộn cảm thuần luôn trể pha

so với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó, tức là vuông pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó. Chọn C.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (với U0 không đổi, f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm không đổi. Khi tăng tần số f lên 5 lần thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A. giảm 5 lần.B. tăng 5 lần.C. tăng

lần.D. giảm

lần.

Giải: I =

; U0 không đổi nên U không đổi, L không đổi nên khi f tăng 5 lần thì I giảm 5 lần. Chọn A.

Ví dụ 2: Đặt điện áp u = U0cos2ft vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là

A. i =

cos(t +

). B. i =

cos(t -

).

C. i = 2fCU0cos(t +

). D. i = 2fCU0cos(t -

).

Giải: I0 =

= 2fCU0; i chạy qua đoạn mạch chỉ có tụ điện sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc

. Chọn C.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos(ωt + ) (với U > 0 và ω > 0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn cảm là

A.

. B.

.C.

UωL.D. UωL.

Giải: ZL = ωL; I =

. Chọn B.

Ví dụ 4: Chọn phát biểu đúng về cuộn thuần cảm

A. Cuộn thuần cảm (điện trở thuần r = 0) không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều.

B. Cảm kháng của cuộn thuần cảm tăng khi chu kì của dòng dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn cảm giảm.

C. Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn thuần cảm tỉ lệ với tần số dòng điện.

D. Cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn thuần cảm không thay đổi theo thời gian.

Giải: Cuộn thuần cảm (điện trở thuần r = 0) chỉ có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều. Chọn A.

Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (với U0 không đổi, f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện với điện dung không đổi. Khi tăng tần số f lên 3 lần thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A. giảm 3 lần.B. tăng 3 lần.C. tăng

lần.D. giảm

lần.

Giải: I =

= 2fCU; U0 không đổi nên U không đổi, C không đổi nên khi f tăng 3 lần thì I tăng 3 lần. Chọn B.

Ví dụ 6: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos

t (với U0 không đổi, T thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm không đổi. Khi khi chu kì T tăng thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A. giảm.B. tăng.

C. không đổi.D. Chưa đủ điều kiện để kết luận.

Giải: I =

; U0 và L không đổi nên khi T tăng thì I tăng. Chọn B.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = 50

cos100t (V) vào hai bản của một tụ điện có điện dung

F. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua tụ điện bằng

A. 1,25 A.B. 2,5 A.C. 0,75 A.D. 1,5 A.

Giải: ZC =

= 40 (); I =

= 1,25 (A). Đáp án A.

Ví dụ 2: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được vào hai bản của một tụ điện. Khi f = f1 = 50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng I1 = 3 A. Khi f = f2 = 60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng I2 bằng

A. 2,5 A.B. 3,6 A.C. 1,8 A.D. 2,4 A.

Giải: I1 =

= 2f1CU; I2 = 2f2CU

I2 =

= 3,6 (A). Đáp án B.

Ví dụ 3: Cường độ dòng điện qua một cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =

H, có biểu thức i = 10

cos100t (A). Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức là

A. u = 100

cos(100t -

) (V).B. u = 200

cos(100t +

) (V).

C. u = 400

cos(100t +

) (V).D. u = 300

cos(100t -

) (V).

Giải: ZL = L = 100.

= 40 (). Bấm máy: MODE 2 SHIFT MODE 4 nhập: 40 i x 10

0 được 400

. Đáp án C.

Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi được. Khi f = f1 = 50 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm là I1 = 2,4 A. Để cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm là I2 = 2 A thì tần số f = f2 bằng

A. 75 Hz.B. 60 Hz.C. 40 Hz.D. 30 Hz.

Giải: I1 =

; I2 =

f2 =

= 60 (Hz). Đáp án B.

Ví dụ 5: Một tụ điện khi mắc vào điện áp u1 = U

cos(100t +

) (V) thì cường độ hiệu dụng qua tụ điện là 2 A. Nếu mắc tụ vào điện áp u2 = Ucos(120 -

) (V) thì cường độ hiệu dụng qua tụ là

A. 2,4 A.B. 2,4

A.C. 1,2 A.D. 1,2

A.

Giải: I1 =

= 1CU; I2 =

= 1,2

(A). Đáp án D.

Ví dụ 6: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần điện áp xoay chiều u = U0cos100t (V). Tại thời điểm t1 thì điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm là u1 = 50

V và i1 =

A. Tại thời điểm t2 thì điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm là u2 = 50 V và i2 =

A. Độ tự cảm L của cuộn cảm là

A. 0,1120 H.B. 0,0506 H.C. 0,0253 H.D. 0,0126 H.

Giải: Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên

= 1

2L2i

+ u

= 2L2i

+ u

1002.2.2.L + 502.2 = 1002.2.3.L + 502 L = 0,0253 (H). Đáp án C.

Ví dụ 7 (QG 2017): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100 V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức i = 2cos100πt (A). Tại thời điểm điện áp có 50 V và đang tăng thì cường độ dòng điện là

A.

A.B. -

A.C. – 1 A.D. 1 A.

Giải:

i = ± I0

= ±

.

Vì u đang tăng nên i = -

(A). Đáp án B.

Ví dụ 8 (QG 2017): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch là i = 2cosl00πt (A). Khi cường độ dòng điện i = 1 A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng

A. 50

V.B. 50

V.C. 50 V.D. 100 V.

Giải:

|u| = U0

= 50

(V). Đáp án A.

Ví dụ 9: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

H điện áp xoay chiều u = 220

cos100t (V). Cường độ dòng điện chay qua cuộn cảm có biểu thức

A. u = 4,4

cos(100t +

) (A).B. u = 2,2

cos(100t +

) (A).

C. i = 4,4

cos(100t -

) (A).D. u = 2,2

cos(100t -

) (A).

Giải: ZL = L = 100.

= 50 (). Bấm máy: MODE 2 SHIFT MODE 4 nhập:

được 4,4

-

. Đáp án C.

Ví dụ 10: Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch chỉ có tụ điện C =

F, có biểu thức i = 2

cos100t (A). Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức là

A. u = 200

cos(100t -

) (V).B. u = 400

cos(100t +

) (V).

C. u = 200

cos(100t +

) (V).D. u = 400

cos(100t -

) (V).

Giải: ZC =

= 100 (). Bấm máy: MODE 2 SHIFT MODE 4 nhập: -40 i x 2

0 được 200

=

. Đáp án A.

4. Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100t +

) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

H. Ở thời điểm điện áp ở hai đầu cuộn cảm là 100

V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i = 2

cos(100t -

) (A).B. i = 2

cos(100t +

) (A).

C. i = 2

cos(100t +

) (A).D. i = 2

cos((100t -

) (A).

Giải: ZL = L = 100.

= 50 ();

=

= 1

I0 = 2

(A); i = I0cos(100t +

-

) = 2

cos(100t -

) (A). Đáp án A.

Ví dụ 2: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần L. Tại thời điểm t1 điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V và 0,3 A. Tại thời điểm t2 điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15 V và 0,5 A. Cảm kháng của cuộn cảm có giá trị là

A. 30 . B. 40 .C. 50 .D. 100 .

Giải: Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên

= 1

ZL =

= 50 (). Đáp án C.

Ví dụ 3: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

H một điện áp xoay chiều u = U0cos(2ft +

) (V). Khi điện áp có giá trị tức thời 60

V thì cường độ dòng điện có giá trị tức thời

A. Khi điện áp có giá trị tức thời 60

V thì cường độ dòng điện có giá trị tức thời

A. Tần số f của điện áp là

A. 120 Hz.B. 100 Hz.C. 60 Hz.D. 50 Hz.

Giải: Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên

= 1

42f2L2i

+ u

= 42f2L2i

+ u

42f2.

.2 + 602.6 = 42f2.

.6 + 602.2 0,36f2 + 10800 = 1,08f2 + 3600

f = 100 (Hz). Đáp án B.

Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C =

F một điện áp xoay chiều. Biết khi điện áp có giá trị tức thời 60

V thì cường độ dòng điện có giá trị tức thời

A, khi điện áp có giá trị tức thời 60

V thì cường độ dòng điện có giá trị tức thời

A. Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc cường độ dòng điện qua mạch đạt giá trị cực đại. Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là

A. i = 2

cos100t (A).B. i = 2

cos50t (A).

C. i = 2

cos(50t +

) (A).D. i = 2cos(100t -

) (A).

Giải: Đoạn mạch chỉ có tụ điện nên

= 1;

vì I0 =

= CU0

2 + 2.

.21600 = 6 + 2.

.7200 = 50 (rad/s);

ZC =

= 60 ();

= 1

= 1

I0 = 2

; khi t = 0 thì I = I0 nên i = 0. Vậy: i = 2

cos50t (A). Đáp án B.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L =

H một điện áp xoay chiều u = U0cos100t (V). Nếu tại thời điểm t1 điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm là 60 V và cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch là 2,6 A và đang tăng thì tại thời điểm t2 = t1 + 0,035 s cường độ dòng điện tức thời chạy qua cuộn cảm là

A. - 1,5 A.B. 1,5 A.C. 1,5

A.D. - 1,5

A.

Giải: Cảm kháng: ZL = L = 100.

= 40 (); đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần nên:

= 1 I0 = 3 (A);

Bấm máy: 3 x cos ( - shift cos (

) + 100 x 0,035 ) = - 1,5 (A). Đáp án A.

Ví dụ 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C =

mF một điện áp xoay chiều u = U0cos100πt (V). Nếu tại thời điểm t1 điện áp là u1 = 50 V thì tại thời điểm t2 = t1 + 0,005 s cường độ dòng điện i2 bằng

A. – 0,5 A.B. 0,5 A.C. 1,5 A.D. – 1,5 A.

Giải: ZC =

= 100 ; u1 = U0cos100πt1 = 50; i =

cos(100πt +

);

i(t1 + 0,005) =

cos(100π(t1 + 0,005) +

) =

cos(100πt1 + 0,5π +

)

=

cos(100πt1 + π) =

= - 0,5 (A). Đáp án A.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì

A. cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha

so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

B. dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch.

C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha

so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D. tần số của dòng điện trong đoạn mạch khác tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 2. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm thì

A. cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha

so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

B. dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch.

C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha

so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D. tần số của dòng điện trong đoạn mạch khác tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 3. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2ft (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Phát biểu nào sau đây đúng?

A. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha

so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

B. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch càng lớn khi tần số f càng lớn.

C. Dung kháng của tụ điện càng lớn thì f càng lớn.

D. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch không đổi khi tần số f thay đổi.

Câu 4. Cảm kháng của cuộn dây trên đoạn mạch điện xoay chiều giảm khi

A. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giảm.

B. Tần số dòng điện chạy qua đoạn mạch giảm.

C. Điện trở thuần của cuộn dây giảm.

D. Trên đoạn mạch có tụ điện.

Câu 5. Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng điện trong mạch và điện áp ở hai đầu đoạn mạch luôn

A. lệch pha nhau 600.B. ngược pha nhau.

C. cùng pha nhau.D. lệch pha nhau 900.

Câu 6. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R thì

A. cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

B. cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch trễ pha 0,5 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

C. cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch phụ thuộc vào tần số của điện áp.

D. cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch sớm pha 0,5 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 7. Dung kháng của tụ điện trên đoạn mạch điện xoay chiều giảm khi

A. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giảm.

B. Tần số dòng điện chạy qua đoạn mạch tăng.

C. Điện trở thuần của cuộn dây giảm.

D. Trên đoạn mạch có cuộn thuần cảm.

Câu 8. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C không đổi thì khi tần số f của dòng điện giảm, dung kháng của tụ

A. Tăng.B. Giảm.C. Không đổi. D. Chưa kết luận được.

Câu 9. Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là

A. gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn.

B. gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn.

C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều.

D. chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều.

Câu 10. Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cos2πft vào hai đầu nột điện trở thuần. Khi f = 50 Hz thì R = 100 , khi f = 100 Hz thì

A. R = 400 . B. R = 200 .C. R = 100 .D. R = 50 .

b) Hiểu.

Câu 11. Khi tần số của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 9 lần thì dung kháng của tụ điện

A. Tăng 3 lần.B. Tăng 9 lần.C. Giảm 3 lần.D. Giảm 9 lần.

Câu 12. Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

A.

.B.

.C.

.D. 0.

Câu 13. Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu điện trở thuần R. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu R có giá trị cực đại thì cường độ dòng điện qua R bằng

A.

.B.

.C.

.D. 0.

Câu 14. Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i =

cos(t +

). B. i =

cos(t +

).

C. i =

cos(t -

). D. i =

cos(t -

).

Câu 15. Đặt điện áp u = U

cost

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.

=

.B.

= 2.

C.

= 4.D.

=

.

Câu 16. Đặt điện áp u = U0cos100t (t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C =

F. Dung kháng của tụ điện là

A. 150 .B. 200 .C. 50 .D. 100 .

Câu 17. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Biết tụ điện có điện dung C. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = CU0cos(t -

).B. i = CU0cos(t + ).

C. i = CU0cos(t +

).D. i = CU0cost.

Câu 18. Đặt điện áp u = 220

cos(100t + ) (V) vào hai đầu tụ điện C, thì cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2cos(100t + ) (A). Giá trị của là

A. = 0.B. = .C. =

.D. = -

.

Câu 19. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (với U0 không đổi, f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C không đổi. Khi tăng tần số f lên 2 lần thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A. tăng 2 lần.B. giảm 2 lần.C. Tăng

lần.D. giảm

lần.

Câu 20. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πt (với U0 không đổi, f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi. Khi tăng tần số f lên 2 lần thì cường độ hiệu dụng chay qua đoạn mạch sẽ

A. tăng 2 lần.B. giảm 2 lần.C. tăng

lần. D. giảm

lần.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2011). Đặt điện áp u = 100cos100t (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i = 2cos(100t -

) (A).B. i = 2

cos(100t -

) (A).

C. i = 2

cos(100t +

) (A). D. i = 2cos(100t +

) (A).

Câu 22 (TN 2012). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có một tụ điện. Khi tần số là 50 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng 3 A. Khi tần số là 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua Đoạn mạch bằng

A. 3,6 A.B. 4,5 A.C. 2,0 A.D. 2,5 A.

Câu 23 (CĐ 2009). Đặt điện áp u = U0cos(t +

) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(t + i); i bằng

A. -

.B. -

.C.

.D.

.

Câu 24 (CĐ 2013). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, tần số 50 Hz vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng 1 A. Giá trị của L bằng

A. 0,99 H.B. 0,56 H.C. 0,86 H.D. 0,70 H.

Câu 25 (ĐH 2013). Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được vào hai đầu một cuộn cảm thuần. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng 3 A. Khi f = 60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng

A. 3,6 A.B. 2,5 A.C. 4,5 A.D. 2,0 A.

Câu 26 (ĐH 2014). Đặt điện áp u = U0cos(100πt +

) (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = U0cos(100πt + ) (V). Giá trị của

bằng

A.

.B.

.C. -

.D. -

.

Câu 27 (QG 2016). Cho dòng điện có cường độ i = 5

cos100t (i tính bằng A, t tính bằng s) chạy qua một đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tụ điện có điện dung

F. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng

A. 200 V.B. 250 V.C. 400 V.D. 220 V.

Câu 28. Cường độ dòng điện qua một tụ điện có điện dung C =

F, có biểu thức i = 10

cos100t (A). Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức là

A. u = 100

cos(100t -

) (V).B. u = 200

cos(100t +

) (V).

C. u = 400

cos(100t -

) (V).D. u = 300

cos(100t +

) (V).

Câu 29. Đặt điện áp u = 220

cos2πft (V) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn cảm là

A. 4,4

A.B. 4,4 A.C. 2,2

A.D. 2,2 A.

Câu 30. Đặt điện áp u = 220

cos2πft (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung

F. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch làA. 4,4

A.B. 4,4 A.C. 2,2

A.D. 2,2 A.

Câu 31. Đặt điện áp u = 220

cos2πft (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C không thay đổi. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là 3 A. Khi f = 100 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch làA. 6

A.B. 6 A.C. 1,5

A.D. 1,5 A.

Câu 32. Đặt điện áp u = 220

cos2πft (V) vào hai đầu một cuộn thuần cảm có độ tự cảm không thay đổi. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộng cảm là 4 A. Khi f = 100 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là

A. 8

A.B. 8 A.C. 2

A.D. 2 A.

Câu 33. Đặt điện áp u = U

cost (V) vào hai đầu một điện trở thuần R = 110 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở bằng

A. Giá trị của U bằng

A. 110

V.B. 110 V.C. 220

V.D. 220 V.

Câu 34. Đặt điện áp u = 100

cos100πt (V) vào hai đầu một tụ điện có độ điện dung

F. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn đoạn mạch là

A. i = 2cos(100t -

) (A).B. i = 2

cos(100t +

) (A).

C. i = 2

cos(100t -

) (A). D. i = 2cos(100t +

) (A).

Câu 35. Đặt điện áp u = U

cos100πt (V) vào hai đầu một tụ điện có độ điện dung

F thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là 3 A. Nếu thay tụ điện bằng cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là

A. 3

A.B. 2 A.C. 1,5 A.D. 1,5

A.

Câu 36. Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần R = 50 thì cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch có biểu thức i = 2

cos100πt (A). Nếu thay điện trở thuần bằng tụ điện có điện dung

F thì cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch có biểu thức

A.

.B.

.

C.

. D.

.

d) Vận dụng cao.

Câu 37 (ĐH 2009). Đặt điện áp u = U0cos(100t -

) (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung

F. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 4

cos(100t +

(A).B. i = 5cos(100t +

(A).

C. i = 5cos(100t -

(A).D. i = 4

cos(100t -

(A).

Câu 38 (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt +

) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

(H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100

V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i = 2

cos(100t -

(A). B. i = 2

cos(100t +

(A).

C. i = 2

cos(100t +

(A). D. i = 2

cos(100t -

(A).

Câu 39. Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H một điện áp xoay chiều. Biết khi điện áp có giá trị tức thời là 60

V thì dòng điện có giá trị tức thời là

A và khi điện áp có giá trị tức thời là 60

V thì dòng điện có giá trị tức thời là

A. Tần số của dòng điện là

A. 100 Hz.B. 50 Hz.C. 120 Hz.D. 60 Hz.

right5842000Câu 40. Đồ thị biểu diễn cường độ dòng điện tức thời qua một cuộn thuần có cảm kháng ZL = 60 có dạng như hình vẽ. Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn cảm và độ tự cảm của cuộn cảm này là

A. U0 = 144 V; L =

H.B. U0 = 72

V; L =

H.C. U0 = 72 V; L =

H.D. U0 = 144

V; L =

H.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu 1: Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện: cường độ dòng điện i sớm pha

so với điện áp uC giữa hai đầu tụ điện Chọn A.

Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm: cường độ dòng điện i trể pha

so với với điện áp uL giữa hai đầu cuộn thuần cảm. Chọn C.

Câu 3: ZC =

giảm khi f tăng; I =

tăng khi ZC giảm. Chọn B.

Câu 4: ZL = 2fL nên ZL giảm khi f giảm. Chọn B.

Câu 5: Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R, cường độ dòng điện i và điện áp giữa hai đầu điện trở thuần uR cùng pha với nhau. Chọn C.

Câu 6: Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R thì i cùng pha với u. Chọn A.

Câu 7: ZC =

nên ZC giảm khi f tăng. Chọn B.

Câu 8: ZC =

nên ZC tăng khi f giảm. Chọn A.

Câu 9: Cảm kháng ZL = L = 2πfL; ZL tỉ lệ thuận với f. Chọn B.

Câu 10: Điện trở thuần R không phụ thuộc tần số dòng điện nên khi thay đổi f thì R không thay đổi. Chọn C.

Câu 11: ZC =

; Z’C =

=

=

. Chọn D.

Câu 12: uL sớm pha hơn i góc

nên khi uL = U0L (cực đại) thì i = 0. Chọn D.

Câu 13: Đoạn mạch chỉ có R thì i cùng pha uR nên khi uR = U0R = U0 thì I0 =

. Chọn A.

Câu 14: I0 =

và i trể pha hơn uL góc

. Chọn C.

Câu 15: Với đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm thuần thì

= 1

= 1

= 2. Chọn B.

Câu 16: Dung kháng của tụ điện: ZC =

= 100 . Chọn D.

Câu 17: ZC =

; I0 =

= CU0; trên đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện i sớm pha hơn điện áp u một góc

. Chọn C.

Câu 18: Đoạn mạch chỉ có tụ điện thì i sớm pha hơn u góc

; +

=

=

. Chọn C.

Câu 19: ZC =

; f tăng 2 lần thì ZC giảm 2 lần nên I =

tăng 2 lần.

Chọn A.

Câu 20: ZL = 2πf L; f tăng 2 lần thì ZL tăng 2 lần nên I =

giảm 2 lần. Chọn B.

Câu 21: ZL = L = 50 ; I0 =

= 2 A; L =

; i = 2cos(100t -

) (A).

Đáp án A.

Câu 22: I1 =

= 2f1CU; I2 = 2f2CU

I2 =

= 3,6 (A). Đáp án A.

Câu 23: Với đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện = u - i = -

i = u +

=

+

=

. Đáp án D.

Câu 24: ZL =

= 220

() = 2πfL

L =

= 0,99 H. Đáp án A.

Câu 25: I =

; I’ =

I’ =

= 2,5 A. Đáp án B.

Câu 26: Đoạn mạch chỉ có tụ điện u - i = -

i = =

+ u =

+

=

. Đáp án A.

Câu 27: ZC =

= 40 ();

U = I.ZC = 5.40 = 200 (V). Đáp án A.

Câu 28: ZC =

= 40 ();

U0C = I0C.ZC = 10

.40 = 400

(V); uC trể pha hơi i góc

. Đáp án C.

Câu 29: ZL = 2πfL = 2π.50.

= 50 ();

I =

= 4,4 (A). Đáp án B.

Câu 30: ZC =

= 100 (); I =

= 2,2 (A). Đáp án D.

Câu 31: Z’C =

=

ZC; I’ =

= 2I = 6 (A). Đáp án B.

Câu 32: Z’L = 2π.2fL = 2ZL; I’ =

=

=

= 2 (A). Đáp án D.

Câu 33: U = I.R =

.110 = 110

(V). Đáp án A.

Câu 34: ZC =

= 50 (); I0 =

=

= 2

(A).

Đoạn mạch chỉ có tụ điện i sớm pha hơn u một góc

. Đáp án B.

Câu 35: ZC =

= 50 (); ZL = L = 100π.

= 100 () = 2ZC;

I’ =

= 1,5 (A). Đáp án C.

Câu 36: ZC =

= 100 () = 2R; I0C =

=

.

Đoạn mạch chỉ có tụ điện i sớm pha hơn u một góc

. Đáp án B.

Câu 37: ZC =

= 50 ; với đoạn mạch chỉ có tụ điện thì

= 1

hay

= 1 I0 =

= 5 A;

Vậy: i = 5cos(100t -

+

) = 5cos(100t +

) (A). Đáp án B.

Câu 38: ZL = L = 50 ; với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần:

= 1 hay

= 1 I0 =

I0 =

= 2

A;

Vậy: i = 2

cos(100t +

-

) = 2

cos(100t -

) (A). Đáp án A.

Câu 39: Với đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì

= 1.

Vì U0 = I0.ZL = I0.2πfL

= 1

+ i

=

+ i

. Giải SOLVE được f = 100 Hz. Đáp án A.

Câu 40: U0 = I0.ZL = 1,2.60 = 72 (V).

Thời gian để i giảm từ i = 0,6 A =

đến 0 là

= 0,01

T = 0,12 (s); =

(rad/s); L =

=

(H). Đáp án C.

III. MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý thuyết.

+ Tổng trở của đoạn mạch RLC nối tiếp: Z =

.

+ Định luật Ôm cho đoạn mạch RLC nối tiếp: I =

.

+ Góc lệch pha giữa u và i ( = u - i): tan =

.

- Nếu ZL > ZC thì > 0 (u sớm pha hơn i): mạch có tính cảm kháng.

- Nếu ZL < ZC thì < 0 (u trể pha hơn i): mạch có tính dung kháng.

+ Cộng hưởng: Khi ZL = ZC hay =

thì Z = Zmin = R; I = Imax =

; = 0.

+ Giãn đồ véc tơ cho các điện áp trên đoạn mạch RLC:

2. Công thức.

+ Tổng trở: Z =

. Định luật Ôm: I =

; I0 =

.

+ Giá trị hiệu dụng: I =

; U =

; UR = IR; UL = IZL; UC = IZC.

+ Công thức tính độ lệch pha giữa u và i: tan =

.

+ Biểu thức của u và i: Nếu i = I0cos(t + i) thì u = U0cos(t + i + ).

Nếu u = U0cos(t + u) thì i = I0cos(t + u - ).

+ Cộng hưởng điện: Khi: ZL = ZC hay = 2f =

thì:

Z = Zmin = R; = 0 (u cùng pha với i); I = Imax =

; P = Pmax =

.

+ Mạch RLC có R thay đổi:

Khi R = 0 thì: I =

; UC =

; UL =

.

Khi R = |ZL – ZC| thì: P = Pmax =

; cos =

; Z =

|ZL – ZC|.

+ Mạch RLC có L thay đổi:

Khi L =

, mạch có cộng hưởng: = 0; I = Imax =

; P = Pmax =

.

Khi L = L1 hoặc L = L2 (L1 ≠ L2) trong mạch có các đại lượng Z; I; UR; UC; P; cos là như nhau, còn 1 = - 2 thì: ZC =

; khi L =

; mạch có cộng hưởng.

Khi ZL =

thì: UL = ULmax =

=

;

U

= U2 + U

+ U

.

+ Mạch RLC có C thay đổi:

Khi C =

, mạch có cộng hưởng: = 0; I = Imax =

; P = Pmax =

.

Khi C = C1 hoặc C = C2 (C1 ≠ C2) trong mạch có các đại lượng Z; I; UR; UL; P; cos như nhau, còn 1 = - 2 thì: ZL =

;

khi

; mạch có cộng hưởng.

Khi ZC =

thì:UC = UCmax =

=

;

U

= U2 + U

+ U

.

+ Mạch RLC có thay đổi:

Khi =

, mạch có cộng hưởng: = 0; I = Imax =

; P = Pmax =

.

Khi = 1 hoặc = 2 (1 ≠ 2) trong mạch có các đại lượng Z; I; UR; UC; P; cos là như nhau, còn 1 = - 2 thì mạch có cộng hưởng khi 2 = 12.

Khi = 1 hoặc = 2 thì có UL1 = UL2; khi = 0; có UL = ULmax thì:

.

Khi = 1 hoặc = 2; thì có UC1 = UC2; khi = 0; có UC = UCmax thì:

.

Khi =

=

thì: UL = ULmax=

.

Khi =

=

thì: UC = UCmax =

.

+ Mạch RLC có f thay đổi:

Khi f =

, mạch có cộng hưởng: = 0; I = Imax =

; P = Pmax =

.

Khi f = f1 hoặc f = f2 (f1 ≠ f2) trong mạch có các đại lượng Z; I; UR; UC; P; cos là như nhau, còn 1 = - 2 thì mạch có cộng hưởng khi f2 = f1f2.

* Giải một số bài tập về dòng điện xoay chiều nhờ máy tính fx-570ES:

+ Tính tổng trở Z và góc lệch pha giữa u và i:

Tính ZL và ZC (nếu chưa có).

Bấm SHIFT MODE 1; MODE 2 (màn hình xuất hiện CMPLX để diễn phức); nhập R + r + (ZL – ZC)i (bấm ENG để nhập đơn vị ảo i) = (hiễn thị dạng a + bi); SHIFT 2 3 = (hiễn thị kết quả dạng Z ). Ta xác định được Z và .

+ Viết biểu thức của u khi biết i = I0(cost + i): nhân hai số phức:

.

Tính ZL và ZC (nếu chưa có).

Bấm MODE 2 (để diễn phức); bấm SHIFT MODE 4 (chọn đơn vị đo góc là rad); nhập I0; bấm SHIFT (-) (màn hình xuất hiện để nhập góc); nhập i; bấm X (dấu nhân); bấm (; nhập R + r; bấm +; bấm (ZL – ZC); bấm ENG (để nhập đơn vị ảo i); bấm ); bấm = (hiễn thị dạng a + bi); bấm SHIFT 2 3 = (hiễn thị dạng U0 u).

+ Viết biểu thức của i khi biết u = U0(cost + u): chia hai số phức:

.

Tính ZL và ZC (nếu chưa có).

Bấm MODE 2 (để diễn phức), bấm SHIFT MODE 4 (chọn đơn vị đo góc là rad), nhập

= (hiễn thị kết quả dạng a + bi); bấm SHIFT 2 3 = (hiễn thị kết quả I0 i).

+ Xác định các thông số Z, R, ZL, ZC khi biết u và i: chia hai số phức:

.

Bấm MODE 2 (màn hình xuất hiện CMPLX để diễn phức); bấm SHIFT MODE 4 (chọn đơn vị đo góc là rad); nhập

= (hiễn thị dạng a + bi). Xác định được R = a; (ZL – ZC) = b (b > 0: đoạn mạch có tính cảm kháng; b < 0: đoạn mạch có tính dung kháng). Để xác định Z và , bấm SHIFT 2 3 (hiễn thị Z ).

+ Cộng trừ các điện áp tức thời trên đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp: thực hiện bài toán cộng trừ số phức như bài toán tổng hợp dao động.

+ Tìm giá trị tức thời của u (hoặc i) tại thời điểm t2 khi biết giá trị tức thời của u (hoặc i) tại thời điểm t1:

Bấm SHIFT MODE 4 (dùng đơn vị góc là rad), bấm U0 cos ( SHIFT cos ((

) + (t2 – t1))) = (trước SHIFT đặt dấu + nếu u đang giảm, đặt dấu – nếu u đang tăng, nếu không nói u đang giảm hoặc u đang tăng thì đặt dấu +).

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều. Cường độ dòng điện chay qua đoạn mạch luôn cùng pha với

A. điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R.

B. điện áp giữa hai đầu tụ điện.

C. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm.

D. điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Giải: Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch RLC không phân nhánh luôn cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R. Chọn A.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có điện áp tức thời u = U0cos(t + ). Đoạn mạch có cộng hưởng điện khi

A. R = L.B. R =

.C. =

.D. =

.

Giải: Đoạn mạch RLC có cộng hưởng điện khi L =

hay =

. Chọn C.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos(t + ) (với > 0) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Gọi Z và I lần luợt là tổng trở của đoạn mạch và cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây đúng?

A. Z = I2U. B. Z = IU. C U = IZ. D. U = I2Z.

Giải: Định luật Ôm: I =

U = IZ. Chọn C.

Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi trong đoạn mạch có cộng hưởng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

A. lệch pha

so với cường độ dòng điện trong mạch.

B. trễ pha

so với dòng điện trong mạch.

C. cùng pha với cường độ dòng điện trong mạch.

D. ngược pha với cường độ dòng điện trong mạch.

Giải: Khi có cộng hưởng điện thì u cùng pha với i. Chọn C.

Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của cuộn cảm là ZL, dung kháng của tụ điện là ZC. Nếu ZL = ZC thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

A. lệch pha

so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

B. trễ pha

so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

C. ngược pha với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

D. cùng pha với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.

Giải: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có cộng hưởng điện khi ZL = ZC. Khi đó điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với cường độ dòng điện. Chọn C.

Ví dụ 6: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, tro đó R là điện trở thuần, L là cuộn thuần cảm đang có cộng hưởng điện. Tăng tần số của dòng điện và giữ nguyên các thông số khác. Kết luận nào dưới đây không đúng?

A. Cường độ dòng điện hiệu dụng giảm, cảm kháng của cuộn dây tăng.

B. Cường độ dòng điện hiệu dụng tăng, dung kháng của tụ điện tăng.

C. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R giảm.

D. Cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch không còn cùng pha.

Giải: Khi có cộng hưởng 2fL =

; Z = Zmin = R; I = Imax =

.

Tăng f thì ZC =

giảm và Z > Zmin nên I giảm. Chọn B.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều luôn luôn sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi

A. đoạn mạch có điện trở thuần R và cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp.

B. đoạn mạch có điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp.

C. đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R.

D. đoạn mạch có cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp.

Giải: tan =

; i sớm pha hơn u khi < 0 hay tan < 0; đoạn mạch chỉ có R và C mắc nối tiếp thì tan =

< 0. Chọn B.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cos(2ft + ) (U0 không đổi, f thay đổi được). Với tần số f = f1 thì đoạn mạch có cộng hưởng điện. Khi tăng tần số f lên so với f1 thì

A. Cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch tăng.

B. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ tăng.

C. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần giảm.

D. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm không thay đổi.

Giải: Đoạn mạch đang có cộng hưởng điện thì I = Imax; khi tăng hoặc giảm tần số so với tần số cộng hưởng thì I giảm nên UR = I.R giảm. Chọn C.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điều kiện để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại là

A. 2LC = R.B. 2LC = 1.C. LC = R.D. LC = 1.

Giải: Đoạn mạch RLC nối tiếp có cộng hưởng điện khi 2LC = 1. Chọn B.

Ví dụ 4: Kí hiệu L, C và R lần lượt là độ tự cảm của cuộn dây, điện dung của tụ điện và điện trở thuần. Tổ hợp nào sau đây có đơn vị là đơn vị thời gian?

A.

.B.

.C.

.D.

.

Giải: L có đơn vị là , có đơn vị là

nên L có đơn vị là .s. R có đơn vị là nên

có đơn vị là s. Chọn C.

Ví dụ 5: Trên đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Trong đó R là điện trở thuần, L là cuộn cảm thuần, C là tụ điện. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có thể cùng pha với

A. điện áp giữa hai bản tụ C.

B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần L.

C. điện áp gữa hai đầu đoạn mạch có hai dụng cụ nối tiếp.

D. điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R.

Giải: Khi có cộng hưởng điện thì điện giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R. Chọn D.

Ví dụ 6: Trên đoạn mạch xoay chiều có RLC mắc nối tiếp với R, L và C không đổi đang có cảm kháng lớn hơn dung kháng. Để đoạn mạch có cộng hưởng điện thì phải

A. Tăng tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

B. Giảm tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

C. Giử nguyên tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D. Tăng điện áp cực đại của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Giải: Khi ZL > ZC hay 2fL >

.

Để có cộng hưởng điện thì 2fL =

nên phải giảm tần số f của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Chọn B.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp. Vôn kế mắc vào giữa hai đầu điện trở thuần R chỉ 20 V, giữa hai đầu cuộn cảm thuần L chỉ 55 V và giữa hai đầu tụ điện chỉ 40 V. Nếu mắc vôn kế vào giữa hai đầu đoạn mạch trên thì vôn kế sẽ chỉ

A. 115 V.B. 70 V.C. 45 V.D. 25 V.

Giải: U =

= 25 (V). Đáp án D.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C thay đổi được và một cuộn dây không thuần cảm có r = 10 và L =

H mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u = 50

cos(100t +

) (V). Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 thì trong mạch có cộng hưởng điện và cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là 1 A. Giá trị của R và C1 là

A. R = 40 và C1 =

F.B. R = 50 và C1 =

F.

C. R = 50 và C1 =

F.D. R = 40 và C1 =

F.

Giải: Khi có cộng hưởng điện thì I =

R =

- r =

- 10 = 40 ();

L =

C1 =

(F). Đáp án D.

Ví dụ 3: Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh, trong đó R = 50 , L =

H, C =

F. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số f thay đổi được. Điều chỉnh tần số f để cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch bằng 4 A thì giá trị của f là

A. 100 Hz.B. 25 Hz.C. 50 Hz.D. 40 Hz.

Giải: I = 4 (A) =

= Imax; đoạn mạch có cộng hưởng điện nên 2fL =

f =

= 25 (Hz). Đáp án B.

Ví dụ 4: Đoạn mạch RLC không phân nhánh có R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm L =

H, tụ điện C =

F. Cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2

cos(100t -

) (A). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là

A. u = 200

cos(100t +

) (V).B. u = 200

cos(100t -

) (V).

C. u = 400cos(100t +

) (V).D. u = 400cos(100t -

) (V)

Giải: ZL = L = 100.

= 200 (); ZC =

= 100 (). Bấm máy: 2

-

x (100 + (200 – 100)i) = SHIFT 2 3 = được 400

. Đáp án C.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = 200

cos(100t +

) (V). Biết R = 50 Ω, cuộn thuần cảm L =

H, tụ điện có điện dung C =

F. Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch là

A. i = 2

cos(100t +

) (A).B. i = 2

cos(100t -

) (A).

C. i = 4cos(100t +

) (A).D. i = 4cos(100t -

) (A).

Giải: ZL = L = 100 ; ZC =

= 50 . Bấm máy: SHIFT MODE 4 MODE 2 nhập:

= SHIFT 2 3 = được 4-

. Đáp án D.

right55591Ví dụ 6: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ. Biết R = 40 ; L =

H; C =

F. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB là uMB = 80cos(100t -

) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB là

A. u = 80

cos(100t -

) (V).B. u = 80

cos(100t +

) (V).

C. u = 80cos(100t -

) (V).D. u = 80cos(100t +

) (V)

Giải: ZL = L = 100.

= 60 (); ZC =

= 100 (). Bấm máy:

= SHIFT 2 3 = được 80

-

. Đáp án A.

Ví dụ 7 (QG 2017): Đặt điện áp xoaychiều u = 200

cosωt (V) (ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 100

Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh ω để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt cực đại Imax. Giá trị của Imax bằng

A. 3 A.B. 2

A.C. 2 A.D.

A.

Giải: Điều chỉnh ω để ωL =

thì trong mạch có cộng hưởng điện khi đó

I = Imax =

= 2 (A). Đáp án C.

right12128500Ví dụ 8 (QG 2017): Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc 173,2 rad/s vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Gọi i là cường độ dòng điện trong đoạn mạch, φ là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của φ theo L. Giá trị của R là

A. 31,4 Ω.B. 15,7 Ω.C. 30 Ω.D. 15 Ω.

Giải: tan =

R =

= 30 (). Đáp án C.

right29083000Ví dụ 9 (QG 2018): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos ωt (U0 và ω có giá trị dương, không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết R = 5r, cảm kháng của cuộn dây ZL = 4r và LCω2 > 1. Khi C = C0 và khi C = 0,5C0 thì điện áp giữa hai đầu M, B có biểu thức tương ứng là u1 = U01 cos(ωt + φ) và u2 = U02cos(ωt + φ) (U01 và U02 có giá trị dương). Giá trị của φ là

A. 0,47 rad. B. 0, 62 rad.C. 1,05 rad. D. 0,79 rad.

Giải: Ta có: 1 = uMB1 - uAB1; 2 = uMB2 - uAB2.

Vì 1 = 2 = , ZC1 = ZC0 và ZC1 = 2ZC0 nên:

tan-1(

) - tan-1(

) = tan-1(

) - tan-1(

)

tan-1(

) - tan-1(

) = tan-1(

) - tan-1(

).

Chuẩn hóa gán số liệu r = 1 ta có:

tan-1(4 – ZC0) - tan-1(

) = tan-1(4 – 2ZC0) - tan-1(

). Giải SOLVE ta được ZC0 = 1; = tan-1(4 – 1) - tan-1(

) = 0,7854 (rad). Đáp án D.

Ví dụ 10 (QG 2018): Đặt điện áp uAB = 30cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên, trong đó cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MN đạt giá trị cực đại và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN là 30

V. Khi C = 0,5C0 thì biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là

A. uMN =15

cos(100πt +

) (V).B. uMN = 15

cos(100πt +

) (V).

C. uMN = 30

cos(100πt +

) (V).D. uMN = 15

cos(100πt +

) (V).

Giải: Khi C = C0 UMN đạt cực đại, I = Imax thì Z = R và ZL = ZC0;

UAN = 30

=

ZL = R

.

Khi C = 0,5C0 thì ZC = 2ZC0 = 2ZL = 2R

; góc lệch pha giữa u và i là

tan =

= -

= tan(-

); uL = - +

=

+

=

uMN = uL = I0.ZLcos( + uL) =

. R

cos(100πt +

)

= 15

cos(100πt +

) (V). Đáp án A.

4. Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Đặt điện áp u = U0cos2t (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi tần số là f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 36 và 144 . Khi tần số là 120 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Giá trị của f1 là

A. 480 Hz.B. 60 Hz.C. 50 Hz.D. 30 Hz.

Giải: ZL1 = 2f1L = 36 ; ZC1 =

= 144 ZL1.ZC1 =

= 5184.

Khi f = f0 = 120 Hz thì có cộng hưởng điện nên LC =

.LC = L2 = 5184.

L =

(H) f1 =

= 60 (Hz).

Đáp án B.

Ví dụ 2: Mạch R nối tiếp với C. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có tần số f = 50 Hz. Khi điện áp tức thời hai đầu R là 20

V thì cường độ dòng điện tức thời là

A và điện áp tức thời hai đầu tụ là 45 V, đến khi điện áp hai đầu R là 40

V thì điện áp tức thời hai đầu tụ là 30 V. Điện dung C của tụ điện có giá trị

A.

F.B.

F.C.

F.D.

F.

Giải: Vì uR và uC vuông pha với nhau nên ta có:

= 1.

Tại thời điểm t1:

= 1

.

Tại thời điểm t2:

= 1

U0R = 80 (V) và U0C = 60 (V). Mặt khác:

I0 =

= 4 (A);

ZC =

= 15 (A); C =

(F). Đáp án B.

right116263Ví dụ 3: Cho đoạn mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết UAB = 75 V, R = 20 , r = 10 , L không đổi, C là tụ điện có điện dung biến đổi. Khi thay đổi C đến một giá trị nào đó thì thấy UMB có giá trị cực tiểu. Giá trị cực tiểu của UMB là

A. 37,5 V.B. 25

V.C. 30 V.D. 25 V.

Giải: UMB = I.ZMB =

; UMB cực tiểu khi ZL – ZC = 0 UMB =

= 25 (V). Đáp án D.

Ví dụ 4: Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L, điện trở R và tụ điện C mắc nối tiếp theo thứ tự L, R, C. Biết điện áp tức thời giữa hai đầu doạn mạch chứa L và R có biểu thức uLR = 40

cost (V), điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và C có biểu thức uRC = 30

cos(t -

) (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là

A. 36 V.B. 24 V.C. 15 V.D. 12 V.

Giải: ULR =

= 40 UL =

;

URC =

= 30 UC =

; tanLR =

; tanRC =

;

vì LR - RC =

nên

UR = 24 (V).

Đáp án B.

right635000Ví dụ 5: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R = 10 . Khi đặt điện áp xoay chiều uAB = 80cos100t (V) vào mạch thì V1 chỉ 10 V; V2 chỉ 50 V. Điện trở r của cuộn dây là

A. 40 .B. 30 .

C. 4 .D. 3 .

Giải: U

= U

+ U

= 502; U

= (UR +Ur)2 + U

=

(UR +Ur)2 - U

=

- 502 = 700 U

+ 2URUr = 100 + 10Ur = 700

Ur = 30 (V); I =

= 1 (A) r =

= 30 (). Đáp án B.

Ví dụ 6: Đặt điện áp xoay chiều u = 200cost (V), với không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết R và L không đổi, C thay đổi được. Khi C = C1 và khi C = C2 =

C1 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có cùng một giá trị. Khi C = C3 =

C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại. Giá trị cực đại đó là

A. 200

V.B. 200 V.C. 100

V.D. 100

V.

Giải: Khi ZC = ZC1 và khi ZC = ZC2 = 3ZC1 (vì C2 =

C1) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có cùng một giá trị nên |ZL – ZC1| = |ZL – ZC2| = |ZL – 3ZC1|

ZL =

= 2ZC1. Khi ZC = ZC3 =

ZC2 =

.3ZC1 = 4ZC1 thì

UC = UCmax =

= 200 (V). Đáp án B.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Trong mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha giữa điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch không phụ thuộc vào

A. điện dung của tụ điện.B. độ tự cảm của cuộn dây.

C. điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch.D. tần số của điện áp xoay chiều.

Câu 2. Trên đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, trong đó cuộn dây L là thuần cảm thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

A. Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R.

B. Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện.

C. Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện.

D. Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây.

Câu 3. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều u = U0cost thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(t +

). Đoạn mạch này có

A. R = 0.B. ZL > ZC.C. ZL < ZC.D. ZL = ZC.

Câu 4. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có cảm kháng với giá trị bằng R. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện trong mạch bằng

A.

.B. 0.C.

.D.

.

Câu 5. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2ft, có U0 không đổi và f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi f = f0 thì trong đoạn mạch có cộng hưởng điện. Giá trị của f0 là

A.

.B.

.C.

. D.

.

Câu 6. Đặt điện áp u = U0cost (U0 không đổi,

thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Khi = 0 thì trong mạch có cộng hưởng điện. Tần số góc 0 là

A. 2

.B.

.C.

.D.

.

Câu 7. Đoạn mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần và một cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp. Khi tần số của dòng điện tăng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần

A. Luôn giảm. B. Luôn tăng. C. Không đổi. D. Tăng rồi giảm.

Câu 8. Khi có cộng hưởng điện trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC thì

A. Cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

B. Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp giữa hai bản tụ điện.

C. Công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị nhỏ nhất.

D. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần giữa hai đầu cuộn cảm bằng nhau.

Câu 9. Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cost (V) vào hai đầu một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi

A. L >

. B. L =

. C. L <

. D. =

.

Câu 10. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp xoay chiều u = U0cost thì độ lệch pha của điện áp với cường độ dòng điện trong mạch được tính theo công thức

A. tan =

.B. tan =

.

C. tan =

.D. tan =

.

b) Hiểu.

Câu 11. Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp. Biết điện áp giữa hai đầu điện trở thuần và điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng bằng nhau. Phát biểu nào sau là sai ?

A. Cường độ dòng điện qua mạch trễ pha 0,25 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

B. Điện áp hai đầu điện trở thuần sớm pha 0,25 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

C. Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha 0,25 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

D. Điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha 0,25 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

Câu 12. Đặt điện áp u = U0cost có thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi <

thì

A. điện áp hiệu dung giữa hai đầu điện trở thuần R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

C. cường độ dòng điện trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D. cường độ dòng điện cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 13. Đặt điện áp u = U0cos2πft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi UR, UL, UC lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Trường hợp nào sau đây, điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa 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.

Câu 14. Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện; Z là tổng trở của đoạn mạch. Hệ thức đúng là

A. i = u3C.B. i =

.C. i =

.D. i =

.

Câu 15. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch X mắc nối tiếp chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện. Biết rằng điện áp giữa hai đầu đoạn mạch X sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch một góc nhỏ hơn

. Đoạn mạch X chứa

A. cuộn cảm thuần và tụ điện với ZL > ZC. B. điện trở thuần và tụ điện.

C. cuộn cảm thuần và tụ điện với ZL < ZC. D. điện trở thuần và cuộn cảm thuần.

Câu 16. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πt (U0 và f hông đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Điều chỉnh biến trở R tới giá trị R0 để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua mạch khi đó bằng

A.

.B.

.C.

.D.

.

Câu 17. Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (U0 và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 hoặc L = L2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì L bằng

A.

(L1 + L2).B.

.C.

.D. 2(L1 + L2).

Câu 18. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi

= 1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là Z1L và Z1C . Khi = 2 thì trong đoạn mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức đúng là

A. 1 = 2

. B. 1 = 2

. C. 1 = 2

. D. 1 = 2

.

Câu 19. Đặt điện áp u = U0cost (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra khi

A. 2LCR – 1 = 0.B. 2LC – 1 = 0.

C. R = |L -

|.D. 2LC – R = 0.

Câu 20. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Nếu dung kháng ZC = R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn

A. nhanh pha

so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

B. nhanh pha

so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

C. chậm pha

so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

D. chậm pha

so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2009). Khi đặt hiệu điện thế không đổi 12 V vào hai đầu cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L thì dòng điện qua cuộn dây có cường độ 0,15 A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây này điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua nó là 1 A. Cảm kháng của cuộn dây là

A. 50 .B. 30 .C. 40 .D. 60 .

Câu 22 (ĐH 2012). Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm

H một hiệu điện thế một chiều 12 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A. Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng

A. 0,30 A.B. 0,40 A.C. 0,24 A.D. 0,17 A.

Câu 23 (TN 2009). Đặt một điện áp xoay chiều u = 100

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 50 , cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =

H và tụ điện có điện dung C =

F. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch là

A.

A.B. 2 A.C. 2

A.D. 1 A.

Câu 24 (TN 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100 , tụ điện có điện dung

F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Để điện áp hai đầu điện trở thuần trể pha

so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB thì độ tự cảm của cuộn cảm bằng

A.

H.B.

H.C.

H.D.

H.

Câu 25 (TN 2012). Đặt điện áp u = 120

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 150 , tụ điện có điện dung

F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H. Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A. i = 1,8cos(100t +

) (A).B. i = 1,8cos(100t -

) (A).

C. i = 0,8cos(100t +

) (A).D. i = 0,8cos(100t -

) (A).

Câu 26 (TN 2012). Đặt điện áp u = U0cos100t (U0) không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 50 cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,318 H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh điện dung của tụ điện tới giá trị bằng

A. 31,86 F.B. 63,72 F.C. 47,74 F.D. 42,48 F.

Câu 27 (CĐ 2010). Đặt điện áp u = 200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

H. Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại, khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng

A. 1 A.B. 2 A.C.

A.D. 0,7 A.

Câu 28 (TN 2014). Đặt điện áp xoay chiều 120 V - 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 50 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ là 96 V. Giá trị của C là

A.

F.B.

F.C.

F.D.

F.

Câu 29 (TN 2014). Đặt điện áp u = 200

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 100 và cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H. Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A. i = 2cos(100t +

) (A).B. i = 2cos(100t -

) (A).

C. i = 2

cos(100t +

) (A).D. i = 2

cos(100t -

) (A).

Câu 30 (CĐ 2010). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 40 và tụ điện mắc nối tiếp. Biết điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha

so với cường độ dòng điện. Dung kháng của tụ là

A.

.B. 40

.C. 40 .D. 20

.

Câu 31 (CĐ 2010). Đặt điện áp u = U0cos(t +

) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = I0cos(t -

) (A). Tỉ số giữa điện trở thuần R và cảm kháng ZL của cuộn cảm là

A. 1.B.

.C.

.D.

.

Câu 32. (CĐ 2011). Đặt điện áp u = 220

cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm một bóng đèn dây tóc loại 110 V – 50 W mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để đèn sáng bình thường. Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp ở hai đầu đoạn mạch lúc này là

A.

.B.

.C.

.D.

.

Câu 33 (CĐ 2012). Đặt điện áp u = U0cos(t +

) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cường độ dòng điện trong mạch là i = I0sin(t +

). Biết U0, I0 và không đổi. Hệ thức đúng là

A. R = 3L.B. L = 3R.C. R =

L.D. L =

R.

Câu 34 (CĐ 2012). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với tụ điện. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và giữa hai bản tụ điện lần lượt là 100V và 100

V. Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và điện áp giữa hai bản tụ điện có độ lớn bằng

A.

.B.

.C.

. D.

.

Câu 35 (CĐ 2013). Đặt điện áp xoay chiều ổn định u = U0cost vào hai đầu cuộn dây có điện trở thuần R thì cường độ dòng điện qua cuộn dây trễ pha

so với u. Tổng trở của cuộn dây bằng

A. 3R.B. R

.C. 2R.D. R

.

Câu 36 (CĐ 2010). Đặt điện áp u = 220

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm 2 đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn MB chỉ có tụ điện C. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau

. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng

A. 220

V.B. 110

V.C. 220 V.D. 110 V.

Câu 37 (CĐ 2012). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của cuộn cảm bằng 3 lần dung kháng của tụ điện. Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện có giá trị tương ứng là 60 V và 20 V. Khi đó điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là

A. 20

V.B. 10

V.C. 140 V.D. 20 V.

Câu 38 (CĐ 2012). Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh = 1 thì cảm kháng của cuộn cảm bằng 4 lần dung kháng của tụ điện. Khi = 2 thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. Hệ thức đúng là

A. 1 = 22.B. 2 = 21.C. 1 = 42.D. 2 = 41.

Câu 39 (CĐ 2014). Đặt điện áp u = U0cos2πft (U0 không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi tần số là f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 36 và 144 . Khi tần số là 120 Hz thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với u. Giá trị f1 là

A. 50 Hz.B. 60 Hz.C. 30 Hz.D. 480 Hz.

Câu 40 (ĐH 2009). Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R, L (thuần cảm) và C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng vôn kế đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A.

.B.

.C.

.D. -

.

Câu 41 (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 30 , cuộn cảm thuần L =

H và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại bằng

A. 150 V.B. 160 V.C. 100 V.D. 250 V.

Câu 42 (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết R = 10 , L =

H, C =

F; điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức uL = 20

cos(100t +

) (V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là

A. u = 40

cos(100t +

) (V).B. u = 40

cos(100t -

) (V).

C. u = 40cos(100t +

) (V). D. u = 40cos(100t -

) (V).

Câu 43 (ĐH 2009). Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost có U0 không đổi và thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Thay đổi thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi = 1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi = 2. Hệ thức đúng là

A. 1 + 2 =

. B. 1.2 =

.

C. 1 + 2 =

. D. 1.2 =

.

Câu 44 (ĐH 2010). Đặt điện áp u = U

cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp. Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn NB chỉ có tụ điện, điện dung C. Đặt 1 =

. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN không phụ thuộc vào R thì tần số góc ω bằng

A.

.B.

.C. 2ω1. D. ω1

.

Câu 45 (ĐH 2011). Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A. 0,3 A.B. 0,2 A.C. 0,15 A.D. 0,05 A.

Câu 46 (ĐH 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos100t (U không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U

. Điện trở R bằng

A. 10 .B. 20

.C. 10

.D. 20 .

Câu 47 (ĐH 2011). Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều: u1 = U

cos(100t + 1); u2 = U

cos(120t + 2); và u3 = U

cos(110t + 3); vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp với nhau thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức tương ứng là: i1 = I

cos100t; i2 = I

cos(120t +

) và i3 = I’

cos(120t -

) . So sánh I và I’, ta có

A. I = I’.B. I = I’

.C. I < I’.D. I > I’.

Câu 48 (ĐH 2013). Đặt điện áp có u = 220

cos100t (V). vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở có R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C =

F và cuộn cảm có độ tự cảm L =

H. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 2,2 cos(100t +

) (A).B. i = 2,2

cos(100t +

) (A).

C. i = 2,2 cos(100t -

) (A).D. i = 2,2

cos(100t -

) (A).

Câu 49 (ĐH 2013). Đặt điện áp u = U0cost (U0 và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 và L = L2 điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị; độ lệch pha của điện áp ở hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện lần lượt là 0,52 rad và 1,05 rad. Khi L = L0 điện áp giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện là . Giá trị của gần giá trị nào nhất sau đây ?

A. 0,41 rad.B. 1,57 rad.C. 0,83 rad.D. 0,26 rad.

Câu 50 (QG 2015). Lần lượt đặt các điện áp xoay chiều u1, u2 và u3 có cùng giá trị hiệu dụng nhưng tần số khác nhau vào hai đầu một đoạn mạch có R, L và C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là: i1 = I

cos(150t +

); i2 = I

cos(200t +

) và i3 = I

cos(100t -

). Phát biểu nào sau đây đúng?

A. i2 sớm pha so với u2.B. i3 sớm pha so với u3.

C. i1 trễ pha so với u1.D. i1 cùng pha với i2.

d) Vận dụng cao.

Câu 51 (CĐ 2013). Điện áp ở hai đầu 1 đoạn mạch là u = 160cos100πt (V) (t tính bằng giây). Tại thời điểm t1, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị là 80 V và đang giảm. đến thời điểm t2 = t1 + 0,015 s, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng

A. 40

V.B. 80

V.C. 40 V.D. 80 V.

Câu 52 (CĐ 2013). Đặt điện áp u = 220

cost (V) vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C (thay đổi được). Thay đổi C để điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại UCmax. Biết UCmax = 440 V, khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là

A. 110 V.B. 330 V.C. 440 V.D. 220 V.

right17119600Câu 53 (CĐ 2014). Đặt điện áp u = 200cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ, trong đó điện dung C thay đổi được. Biết điện áp hai đầu đoạn mạch MB lệch pha 450 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại bằng U. Giá trị U là

A. 282 V.B. 100 V.C. 141 V.D. 200 V.

Câu 54 (CĐ 2014). Đặt điện áp u = U

cost

(U và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây và tụ điện. Biết cuộn dây có hệ số công suất 0,8 và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Gọi Ud và UC là điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện. Điều chỉnh C để (Ud + UC) đạt giá trị cực đại, khi đó tỉ số của cảm kháng với dung kháng của đoạn mạch là

A. 0,60.B. 0,71.C. 0,50.D. 0,80.

Câu 55 (ĐH 2010). Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung thay đổi được. Đặt điện áp u = U

0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha

so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của C1 bằng

A.

F.B.

F.C.

F.D.

F.

Câu 56 (ĐH 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi và thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, với CR2 < 2L. Khi = 1 hoặc = 2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện có cùng một giá trị. Khi = 0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa 1, 2 và 0 là

A.

.B.

.

C.

.D.

.

Câu 57 (ĐH 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = U

cos100t vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100 V và điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng 36 V. Giá trị của U là

A. 80 V.B. 136 V.C. 64 V.D. 48 V.

Câu 58 (ĐH 2012). Đặt điện áp u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 100

mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung

F. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM lệch pha

so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Giá trị của L bằng

A.

H.B.

H.C.

H.D.

H.

Câu 59 (ĐH 2012). Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 40 , tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có độ tự cảm L nối tiếp nhau theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số 50 Hz. Khi điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị Cm thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu bằng 75 V. Điện trở thuần của cuộn dây là

A. 24 .B. 16 .C. 30 .D. 40 .

Câu 60 (ĐH 2012). Đặt điện áp u = U0 cost (V) (U0 không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H và tụ điện mắc nối tiếp. Khi = 0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch đạt cực đại Im. Khi = 1 hoặc = 2 thì cường độ dòng điện cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng Im. Biết 1 – 2 = 200 rad/s. Giá trị của R bằng

A. 150 .B. 200 .C. 160 .D. 50 .

Câu 61 (ĐH 2012). Đặt điện áp u = 150

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60

, cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể. Khi đó, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50

V. Dung kháng của tụ điện là

A. 60

.B. 30

.C. 15

.D. 45

.

Câu 62 (ĐH 2013). Đặt điện áp u = 220

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm R = 20 ; L =

H và C =

F. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở bằng 110

V thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn

A. 440 V.B. 330 V.C. 220 V.D. 180 V.

Câu 63 (ĐH 2013). Đặt điện áp u = 120

cos2ft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C, với CR2 < 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại. Khi f = f2 = f1

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax. Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây

A. 85 V.B. 145 V.C. 57 V. D.173 V.

right37592000Câu 64 (ĐH 2014). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ). Cuộn cảm thuần có độ tự cảm L xác định; R = 200

; tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu là U1 và giá trị cực đại là U2 = 400 V. Giá trị của U1 là

-4753610187325000

A. 173 V.B. 80 V.C. 111 V.D. 200 V.

Câu 65 (ĐH 2014). Đặt điện áp u = U

cos2ft (f thay đổi được, U tỉ lệ thuận với f) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM mắc nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C, đoạn mạch MB chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L. Biết 2L > R2C. Khi f = 60 Hz hoặc f = 90 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi f = 30 Hz hoặc f = 120 Hz thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi f = f1 thì điện áp ở hai đầu đoạn mạch MB lệch pha một góc 1350 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của f1 bằng.

A. 60 Hz.B. 80 Hz.C. 50 Hz.D. 120 Hz.

Câu 66 (QG 2015). Đặt điện áp u = U0cos2πft (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần L, điện trở thuần R và tụ điện C. Khi f = f1 = 25

Hz hoặc f = f2 = 100 Hz thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện có cùng giá trị U0. Khi f = f0 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở đạt cực đại. Giá trị của f0 gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 70 Hz.B. 80 Hz.C. 67 Hz.D. 90 Hz.

right8416700Câu 67 (QG 2015). Một học sinh xác định điện dung của tụ điện bằng cách đặt điện áp u = U0cost (U0 không đổi, = 314 rad/s) vào hai đầu một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với biến trở R. Biết

; trong đó, điện áp U giữa hai đầu R được đo bằng đồng hồ đo điện đa năng hiện số. Dựa vào kết quả thực nghiệm đo được trên hình vẽ, học sinh này tính được giá trị của C là

A. 1,95.10-3 F.B. 5,20.10-6 F.C. 5,20.10-3 FD. 1,95.10-6 F.

Câu 68 (QG 2015). Đặt điện áp u = 400cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C1 =

F hoặc C =

C1 thì công suất của đoạn mạch có cùng giá trị. Khi C = C1 =

F hoặc C = 0,5C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện có cùng giá trị. Khi nối một ampe kế xoay chiều (lí tưởng) với hai đầu tụ điện thì số chỉ của ampe kế là

A. 2,8 A.B. 1,4 A.C. 2,0 A.D. 1,0 A.

Câu 69. Cho đoạn mạch AB gồm một điện trở thuần R = 150 , một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều u = 200

cost (V). Khi = 1 = 200 rad/s và = 2 = 50 rad/s

thì cường độ tức thời i1 và i2 tương ứng với 1 và 2 có giá trị hiệu dụng như nhau nhưng lệch pha nhau một góc là

. Giá trị của L và C là

A. L =

H và C =

F.B. L =

H và C =

F.

C. L =

H và C =

F.D. L =

H và C =

F.

Câu 70. Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp với nhau. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200

cosωt (V); với ω có thể thay đổi được. Khi ω = ω1 = 100π rad/s thì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha

so với điện áp giữa hai đầu mạch và có giá trị hiệu dụng là 1 A. Khi ω = ω2 = 3ω1 thì dòng điện trong mạch cũng có giá trị hiệu dụng là 1 A. Hệ số tự cảm của cuộn dây là

A.

H. B.

H. C.

H.D.

H.

right33550Câu 71. Cho đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó giá trị điện dung C thay đổi được. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng UC giữa hai bản tụ điện và tổng trở Z của đoạn mạch theo giá trị của điện dung C. Giá trị của U gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 40 V.B. 35 V.C. 50 V.D. 45 V.

2985026317500right23114000Câu 72. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ (tụ điện có điện dung C thay đổi được). Điều chỉnh C đến giá trị C0 để điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt cực đại, khi đó điện áp tức thời giữa A và M có giá trị cực đại là 84,5 V. Giữ nguyên giá trị C0 của tụ điện. Ở thời điểm t0, điện áp hai đầu: tụ điện; cuộn cảm thuần và điện trở có độ lớn lần lượt là 202,8 V; 30 V và uR. Giá trị uR bằng

A. 50 V.B. 60 V.C. 30 V.D. 40 V.

Câu 73 (QG 2017). Đặt điện áp u = 80

cos(100t -

) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 20

Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị C = C0 , biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là

A. i = 2cos(100t +

) (A).B. i = 2

cos(100t +

) (A).

C. 2

cos(100t -

) (A).D. 2cos(100t -

) (A).

2559050254000Câu 74 (QG 2017). Đặt điện áp xoay chiều u = 100

cos(100t +

) (V); (t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 100 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H và tụ điện có điện dung C thay đổi được (hình vẽ). V1, V2 và V3 là các vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn. Điều chỉnh C để tổng số chỉ của ba vôn kế có giá trị cực đại, giá trị cực đại này là

A. 248 V.B. 284 V.C. 361 V.D. 316 V.

252158512255500Câu 75 (QG 2017). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Gọi URL là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm R và L, UC là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện C. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của URL và UC theo giá trị của biến trở R. Khi giá trị của R bằng 80 Ω thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở có giá trị là

A. 160 V. B. 140 V. C. 1,60 V. D. 180 V.

right295700Câu 76 (QG 2017). Đặt điện áp u = U

cos(t + ) (U và ω khôngđổi) vào hai đầu đoạn mạch AB. Hình bên là sơ đồ mạch điện và một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp uMB giữa hai điểm M, B theo thời gian t khi K mở và khi K đóng. Biết điện trở R = 2r. Giá trị của U là

A. 193,2 V.B. 187,1 V.C. 136,6 V.D. 122,5 V.

Câu 77

(MH 2018)

.

Đặt

điện

áp

xoay

chiều

u =

U

0

cos(

ω

t

+

φ

) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trởR = 24 Ω, tụ điện và cuộn cảm thuần mắc nối

tiếp (hình H

1

). Ban đầu khóa K đóng, sau đó khóa K mở. Hình H

2

là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện i trong đoạn

mạch vào thời gian t. Giá trị của U

0

gần nhất

với giá trị nào sau đây?

A. 170 V.B. 212 V. C. 127 V.D. 255 V.

right9884200Câu 78 (MH 2018). Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch AB có sơ đồ như hình bên, trong đó L là cuộn cảm thuần và X là đoạn mạch xoay chiều. Khi đó, điện áp giữa hai đầu các đoạn mạch AN và MB có biểu thức lần lượt là uAN = 30

cost (V) và uAN = 40

cos(t -

) (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị nhỏ nhất là

A. 16 V.B. 50 V.C. 32 V.D. 24 V.

Câu

79

.

Đặt điện áp xoay chiều u = U

0

cosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu, khi C = C

0

thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở, ở hai đầu cuộn cảm và ở hai đầu tụ điện đều bằng 40 V. Giảm dần giá trị điện dung C từ giá trị C

0 đến khi tổng điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện và điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng 60 V. Khi đó, điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 10 V.B. 12 V.C. 13 V.D. 11 V.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu 1: Độ lệch pha giữa u và i trong đoạn mạch xoay chiều RLC phụ thuộc vào R, L, C và f (hoặc ) mà không phụ thuộc vào U hoặc I. Chọn C.

Câu 2: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC với L thuần cảm thì U có thể lớn hơn, nhỏ hơn, hoặc bằng UL hoặc UC nhưng U UR. Chọn B.

Câu 3: i sớm pha hơn u nên đoạn mạch có tính dung kháng (ZC > ZL). Chọn C.

Câu 4: tan =

= 1 = tan

. Chọn A.

Câu 5: Để có cộng hưởng điện thì ZL = ZC hay 2f0L =

f0 =

. Chọn D.

Câu 6: Mạch điện xoay chiều có cộng hưởng điện khi =

. Chọn C.

Câu 7: Đoạn mạch chỉ có R và L: khi f tăng thì ZL = 2πfL tăng;

tổng trở Z =

tăng nên I =

giảm; UR = IR giảm. Chọn A.

Câu 8: Khi có cộng hưởng điện thì = 0; i và u cùng pha. Chọn A.

Câu 9: Khi ZL < ZC hay L <

thì i nhanh pha hơn u. Chọn C.

Câu 10: Độ lệch pha giữa u và i trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp tính theo công thức: tan =

=

. Chọn A.

Câu 11: tan =

= - 1 = tan(-

); u trể pha hơn i góc

hay i sớm pha hơn u góc

(nói i trể pha hơn u là sai). Chọn A.

Câu 12: Khi <

thì không có cộng hưởng điện nên UR < U. Chọn B.

Câu 13: Khi có cộng hưởng thì u cùng pha với i (cùng pha với uR) và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R đạt cực đại (URmax = U). Có thể thay đổi L, C hoặc f để có cộng hưởng và khi đó UR = URmax. Chọn A.

Câu 14: i cùng pha với uR nên i =

. Chọn B.

Câu 15: Điện áp sớm pha hơn cường độ dòng điện, đoạn mạch có tính cảm kháng; 0 < <

nên đoạn mạch có R và L. Chọn D.

Câu 16: P = Pmax khi R = |ZL – ZC| Z = R

I =

. Chọn A.

Câu 17: I1 = I2 Z1 = Z2 R2 + (L1 -

)2 = R2 + (L2 -

)2.

Vì L1 L2 L1 -

= - (L2 -

) L1 + L2 =

.

Để I = Imax thì ZL = ZC hay L =

L =

=

(L1 + L2). Chọn A.

Câu 18: Z1L = 1L L =

; Z1C =

C =

.

Khi có cộng hưởng 2L =

LC =

=

1 = 2

. Chọn B.

Câu 19: Có cộng hưởng điện khi L =

2LC – 1 = 0. Chọn B.

Câu 20: tan =

= - 1 = tan(-

);

u chậm pha hơn i góc

hay i nhanh pha hơn u góc

. Chọn B.

Câu 21: R =

= 80 ; Z =

= 100 ; ZL =

= 60 . Đáp án D.

Câu 22: R =

= 30 ; ZL = 2fL = 40 ; Z =

= 50 ; I =

= 0,24 A. Đáp án C.

Câu 23: ZL = L = 100 ; ZC =

= 50; Z =

= 50

;

I =

=

A. Đáp án A.

Câu 24: ZC =

= 100 ; tan

= 1 =

ZL = R + ZC = 200

L =

H. Đáp án B.

Câu 25: ZL = L = 200 ; ZC =

= 50 ; Z =

= 150

; I0 =

= 0,8 A; tan =

= 1 =

; i = 0,8cos(100t -

) (A).

Đáp án D.

Câu 26: Để I = Imax (có cộng hưởng điện) thì ZC = ZL = L = 99,9

C =

= 31,86.10-6 F. Đáp án A.

Câu 27: P = Pmax khi R = |ZL - ZC| = ZL = L = 100 ; Z =

= 100

;

I =

= 1 A. Đáp án A.

Câu 28: U =

UR =

= 72 V; I =

= 1,44 A;

ZC =

C =

(F). Đáp án B.

Câu 29: ZL = L = 100 ; Z =

= 100

; I0 =

= 2 A;

tan =

= 1 = tan

. Đáp án B.

Câu 30: tan = tan(-

) = -

=

ZC = R

= 40

. Đáp án B.

Câu 31: = u - i =

; tan =

= 1. Đáp án A.

Câu 32: Để đèn sáng bình thường thì UR = 110 V UC =

= 110

V;

tan =

= -

= tan(-

). Đáp án B.

Câu 33: i = I0sin(t +

) = I0cos(t +

-

) = I0cos(t +

);

= u - i =

; tan = tan

=

=

ZL = L =

R. Đáp án D.

Câu 34: tan =

= -

= tan(-

) = -

; C = -

; = - C =

. Đáp án A.

Câu 35: tan =

= tan

=

ZL = R

Z =

= 2R. Đáp án C.

Câu 36: U2 = U

+ U

+ 2UAM.UMBcos

= U

.

Vì UMB = UAM và cos

= -

UAM = U = 220 V. Đáp án C.

Câu 37: u = uR + uL + uC = 60 – 3.20 + 20 = 20; (uL và uC ngược pha nên ngược dấu). Đáp án D.

Câu 38: Khi = 1 thì 1L = 4

1 =

.

Khi = 2 thì có cộng hưởng điện nên 2 =

1 = 22. Đáp án A.

Câu 39: Khi f = f2 = 120 Hz thì u cùng pha với i, đoạn mạch có cộng hưởng điện nên 2πf2 =

; khi f = f1 thì ZL1 = 2πf1L

=

; ZC1 =

=

= 2πf2 = 2f1

f1 = f2

= 60 Hz.

Đáp án B.

Câu 40: tan =

= 1 = tan

. Đáp án A.

Câu 41: Điều chỉnh C để UL = ULmax thì có cộng hưởng điện nên:

ULmax =

2fL = 160 V. Đáp án B.

Câu 42: ZL = L = 10 Ω; ZC =

= 20 Ω; Z =

= 10

Ω;

I0 =

= 2

A; U0 = I0Z = 40 V; tan =

= - 1

= -

; i = 0 (vì i trể pha hơn uL góc

)

u = 40cos(100 t -

) (V). Đáp án D.

Câu 43: I1 = I2 Z1 = Z2 1L -

= - (2L -

)

(1 + 2)L = (

).

=

.

1.2 =

. Đáp án B.

Câu 44: UAN = IZAN =

.

Để UAN không phụ thuộc vào R thì Z

- 2ZLZC = 0 ZC = 2ZL

= 2L =

= 1

. Đáp án D.

Câu 45: IR =

= 0,25 R =

; ZL =

; ZC =

I =

= 0,2 A. Đáp án B.

Câu 46: ZL = L = 20 ; UCmax =

= U

=

R =

= 10

. Đáp án C.

Câu 47: Với = 1 và = 2 thì I1 = I2 = I

có cộng hưởng khi 0 =

= 109,4 rad/s.

Vì 3 gần 0 hơn 1 và 2 nên I3 = I’ > I1 = I2 = I. Đáp án C.

Câu 48: ZL = L = 100 ; ZC =

= 200 ; Z =

= 100

;

I0 =

= 2,2 A; tan =

= - 1 = tan(-

). Đáp án A.

Bấm máy:

= SHIFT 2 3 =; được

.

Câu 49: Lmax =

= 0,785 rad. Đáp án C.

Câu 50: Vì U1 = U2 = U3 = U và I1 = I2 nên đoạn mạch có có cộng hưởng khi

0 =

= 173 rad/s u1 trể pha hơn i1; u2 sớm pha hơn i2 và u3 trể pha hơn i3.

Đáp án B.

Câu 51: cos100πt1 =

= cos(

); u đang giảm nên 100πt1 =

t1 =

s; t2 = t1 + 0,015 s =

s;

u2 = 160cos100πt2 = 160cos

π = 138,564 (V) = 80

(V). Đáp án B.

Câu 52: UC đạt cực đại khi ZC =

UCmaxUL = U

+ U

.

Mặt khác U

= U2 + U

+ U

U

- UCmax.UL = U2

UL =

= 110 V. Đáp án A.

Câu 53: tanMB =

= 1 ZL = R. Để UC đạt cực đại theo ZC thì

ZC =

= 2R; Z =

=

R;

U = UCmax = IZC =

= 200 V. Đáp án D.

Câu 54: cosd =

= 0,8 R2 = 0,64R2 + 0,64Z

R =

ZL;

Ud + UC =

=

;

Ud + UC đạt cực đại khi

+ 1 cực đại

= 1

. Đáp án A.

Câu 55: ZL = L = 100 ; tanAM =

= 2 = tan

; - AM = -

= AM -

= -

; tan =

= - 0,5 ZC1 = ZL + 0,5R = 125

C1 =

F. Đáp án A.

Câu 56: Khi = 1 hoặc = 2 thì UC1 = UC2

=

.

(R2 +

L2 - 2

+

) =

(R2 +

L2 - 2

+

)

R2 +

L2 - 2

+

=

R2 +

L2 - 2

+

(

-

)(R2 - 2

) = - (

-

)L2

+

=

.

Để UC = Ucmax thì = 0 =

hay

=

-

=

(

-

) =

(

+

). Đán án A.

Câu 57: UL – UC = 64; U2 = U

+ (UL – UC)2 U

= U2 – (UL – UC)2 = U2 – 642. Khi điều chỉnh L để UL = ULmax thì U

= U2 + U

+ U

= U2 + U2 – 642 + U

U =

= 80 V. Đáp án A.

Câu 58: ZC =

= 200 ; tan =

; tanAM =

; - AM = -

;

tan( - AM) =

= -

=

= -

Z

- ZCZL + R2 -

= 0 Z

- 200ZL + 10000 = 0 ZL = 100

L =

H. Đáp án C.

Câu 59: UMB = IZMB =

=

=

Để UMB = UMBmin thì ZL = ZC; đoạn mạch có cộng hưởng điện.

Khi đó U = UR + UMB UR = U – UMB = 125 V I =

= 3,125 A;

r =

= 24 . Đáp án A.

Câu 60: Khi có cộng hưởng điện I = Imax = Im =

;

=

C =

. Khi 1 = 2 thì I01 = I02 = Im =

= 12 và Z =

= R

R = ZL – ZC = 1L -

=

(1 – 2) = 160 . Đáp án C.

Câu 61: Khi nối tắt để tụ điện không còn tác dụng thì UR = Ud Zd = R

= 60 ; U2 = U

+ U

+ 2UR.Udcosd

cosd =

= 0,5 =

r = 0,5Zd = 30 ;

ZL =

= 30

; P =

= 250

(30

- ZC)2 = 0 ZC = 30

. Đáp án B.

Câu 62: ZL = L = 80 ; ZC =

= 60 ; Z =

= 20

;

I0 =

= 11 A; U0R = I0R = 220 V; U0L = I0ZL = 880 V; uR = U0Rcos(t + );

uL = U0Lcos(t + +

) = - U0Lsin(t + )

= 1

uL = U0L

= 440 V. Đáp án A.

Câu 63: fCmax = f1 =

;

fRmax = f2 =

= f1

=

= 1 2L - R2C = L L = R2C;

ULmax =

= 139 V. Đáp án B.

Câu 64: UMB =

;

với y =

; đạo hàm y theo ZC (y =

; y’ =

); ta có:

y’ =

=

;

y’ = 0 khi ZC =

; khi đó

UMB = UMBmax =

= U2 = 400 = 2U

= 1

(R + ZL)2 = 4R2 + Z2L ZL = 1,5R; UMB = UMBmin khi ZC = 0 vì với ZC > 0 thì

;

UMBmin =

= 111 (V) = U1. Đáp án C.

Câu 65: Trường hợp I2 = I3 < Imax (có cộng hưởng điện) thì:

= 2.3 = 2πf2. 2πf3 = 4π2.60.90 = 216000 L =

.

Trường hợp UC4 = UC5 < UCmax (điện áp giữa hai bản tụ đạt cực đại theo ) thì:

(

+

) =

(4π2f

+ 4π2f

) = 2 π2(302 + 1202) = 306000 =

-

= 216000 -

R2C2 = 3,858.10-6 RC = 2.10-3;

AM = - 1350 + 900 = - 450; tanAM = - 1 =

f1 =

= 79,6 (Hz). Đáp án B.

Câu 66: UC1 =

= U0

Z

= 2R2 + 2Z

- 4ZL1.ZC1 + 2Z

= 2R2 + 2Z

+ 2Z

- 4

4

- 2R2 = 2Z

+ Z

;UC2 =

= U0

Z

= 2R2 + 2Z

- 4ZL2.ZC2 + 2Z

= 2R2 + 2Z

+ 2Z

- 4

4

- 2R2 = 2Z

+ Z

2Z

+ Z

= 2Z

+ Z

2L2(

-

) =

=

21; UR cực đại khi

=

=

12 hay f

=

f1f2 = 5000 f0 = 70,7 Hz. Đáp án A.

Câu 67: Khi

= 0 thì

= 0,0015 =

=

= 0,0015;

= Z

 ;

=

(1 +

) =

(1 + Z

.

).

Trên đồ thị lấy điểm có tọa độ:

= 0,0095 và

= 2.10-6 -2 thì có:

0,0095 = 0,0015(1 + Z

.2.10-6) Z

=

ZC = 1633

C =

= 1,95.10-6 F. Đáp án D.

Câu 68: Khi ZC1 = 80 hoặc ZC1’ = 120 thì P1 = P1’ ZL – ZC1 = ZC1 – ZL

ZL =

= 100 . Khi ZC2 = 150 hoặc ZC2’ = 200 thì UC2 = UC2’

R = 100 . Khi nối tắt hai đầu tụ thì Z =

= 100

. Số chỉ ampe kế: I =

= 2 A. Đáp án C.

Câu 69: Vì I1 = I2 và 1 = 42 nên 1.2 = 4

=

4ZL2 = ZC2;

Ở tần số ω2 ta chuẩn hóa R = X ; ZL2 = 1 ZC2 = 4.

Dòng điện trong mạch ở hai trường hợp là vuông pha nhau nên

= - 1

= - 1 X = 3 ZL2 = 50 và ZC2 = 200

L =

(H); C =

(F). Đáp án C.

Câu 70: Khi = 1 = 100 rad/s thì i sớm pha hơn u góc

và I = 1 A

tan

=

ZC1 – ZL1 =

và I =

= 1

Z = 200 (); cos

=

R =

= 100

().

Khi = 2 = 31 = 300 rad/s thì I = 1 A ZL2 – ZC2 = ZC1 – ZL1

3ZL1 -

= ZC1 – ZL1 ZC1 = 3ZL1 mà ZC1 – ZL1 =

= 100 ()

ZC1 – ZL1 = 3ZL1 – ZL1 = 2ZL1 = 100 ZL1 = 50

L =

(H). Đáp án D.

Câu 71: Đường biểu diễn UC (với UC có thể bằng 0) với C1 = 0,75 F và C4 = 3,25 F thì UC = 50 V; C2 = 2 F thì UC = Ucmax. Đường biểu diễn Z (Z không thể bằng 0) với C3 = 2,5 F và C5 = 3,75 F thì Z = 50 Ω.

Đặt ZC =

= X khi C = 0,25 F ta có: ZC1 =

; ZC2 =

; ZC3 =

; ZC4 =

; ZC5 =

. Khi Z = 50 Ω với C3 = 2,5 F và C5 = 3,75 F thì

ZL =

và Z2 = 502 = R2 + (ZL – ZC3)2 = R2 + (

-

)2

R2 = 502 - (

-

)2 = 502 -

. Khi ZC = ZC2 =

=

X = 483,5 (Ω); ZL =

= 40,3 (Ω); R =

= 49,35 (Ω). Khi ZC = ZC1 =

= 161,2 (Ω) thì UC = 50 V I1 =

0,31 (A);

Z1 =

= 130,6 (Ω);

U = I1Z1 = 0,31.130,6 = 40,5 (V). Đáp án A.

Câu 72: Khi C = C0 thì UC = UCmax và uAM = U0AM =

= 84,5 V (1);

khi đó ZC =

(2).

Tại thời điểm t0:

= 6,76 ZC = 6,76ZL (3).

Thay (3) vào (2) ta có: 6,76Z

= R2 + Z

R = 2,4ZL U0R = 2,4U0L (4)

Thay (4) vào (1) ta có:

= 2,6U0L = 84,5 U0L = 32,5 (V)

U0R = 2,4U0L = 2,4.32,5 = 78 (V).

Vì uL và uR vuông pha nên

= 1 hay

= 1

uR = 30 (V). Đáp án C.

Câu 73: UCmax =

160 =

ZL = 60 ();

ZC =

= 80 ();

= 2

-

.

Đáp án C.

Câu 74: ZL = L = 100.

= 100 () = R; gán R = ZL = 1 và ZC = X

Ta có: f(X) = U1 + U2 + U3 =

(R + ZL + ZC) =

. Dùng MODE 7 với Start = 1; End = 2; Step = 0,1 được f(X)max = 316,08 khi X = 1,3. Đáp án D.

Câu 75: URL = I.ZRL =

; URL không phụ thuộc vào R khi

Z

= (ZL – ZC)2 = Z

- 2ZLZC + Z

ZC = 2ZL UC = 2UL.

Khi R = 80 thì UC = 240 V UL = 120 V và URL = 200 V

UR =

= 160 (V). Đáp án A.

right539600Câu 76: Từ đồ thị ta thấy điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và B trong hai trường hợp là bằng nhau và bằng 50

V; điện áp tức thời uMB trường hợp K đóng sớm pha hơn trường hợp K mở là

.

ZC = 2ZL và Zđ = Zm; Iđ = Im.

Từ giãn đồ véc tơ ta có APB BPM

. Vì R = 2r nên UR = 2Ur UL =

Ur. Khi K đóng UMN = UMB = 50

=

= 2Ur

Ur = 25

(V); UR = 50

(V); UL = 25

(V); UC = 50

(V);

U =

= 122,5 (V).

Đáp án D.

Câu

7

7

:

Theo đồ thị thì I

0d

= 3 A; I

0m

= 4 A và i

d

vuông pha với i

m

nên

3

= 4

(1) và

Z

L

- Z

C

=

(2).

Thay (2) vào (1) và giải SOLVE ta có ZL = 32. Vậy U0 = 3

= 120 (V).

Đáp án C.

3611771444500Câu 78: Theo giãn đồ véc tơ ta có:

=

=

+

=

+

=

+

+

.

Điểm ngọn H của véc tơ

luôn nằm trên đoạn thẳng PQ. UAB có giá trị nhỏ nhất khi OH vuông góc với PQ khi đó:

UAB = OH =

= 24 (V). Đáp án D.

Câu

79:

Khi C = C

0

thì U

R

= U

L

= U

C

0

= 40 V, đoạn mạch có cộng hưởng điện nên U = U

R

= 40 V và R = Z

L

= Z

C0

.

Sau đó ta có 40

2

= U

+ (U

L

- U

C

)

2

(1) và U

L

+ U

C

= 60 (2)

.

Vì R = Z

L

nên U

L

= U

R

và U

C

= 60 – U

L

= 60 - U

R

Thay U

L

= U

R

 

; U

C

= 60 – U

R

vào (1) và giải

SOLVE

ta có U

R

= 10,7 hoặc U

R

= 37,3 ; loại nghiệm 37,3 vì U

C

= 60 – 37,3 = 22.7 < U

L

= 37,3 (đang có cộng hưởng điện

Z

L

= Z

C0

, nếu giảm C, giử nguyên L và

ω

thì Z

C

=

tăng và lớn hơn Z

L

nên

U

C

> U

L

).

Đáp án D.

IV. CÔNG SUẤT CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý thuyết.

+ Công suất của dòng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R =

.

+ Hệ số công suất: cos =

0.

+ Đoạn mạch chỉ có R hoặc có cộng hưởng thì: P = Pmax =

.

+ Đoạn mạch chỉ có L hoặc C hoặc có cả L và C mà không có R thì công suất P = 0.

+ Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI2 =

.

Với công suất P tải đi nhất định, để giảm hao phí trên đường dây tải thì phải giảm điện trở r của dây tải, tăng điện áp U ở nơi tải đi và tăng hệ số công suất cos của mạch điện.

Với điện áp định mức U, dụng cụ điện tiêu thụ công suất P thì I =

nên phải tăng cos để giảm I từ đó giảm hao phí vì tỏa nhiệt trên dây.

2. Công thức.

+ Công suất, hệ số công suất: P = UIcos = I2R =

, cos =

=

.

+ Khi R biến thiên từ 0 thì P biến thiên từ 0

0.

Khi R = |ZL – ZC| thì P = Pmax =

=

và cos =

.

+ Khi R = R1; R = R2; có P1 = P2; khi R = R0 = |ZL – ZC|; có P = Pmax thì:

R1R2 = R

và P1 = P2 =

.

+ Khi L biến thiên từ 0 thì P biến thiên từ

0.

+ Khi L = L1; L = L2; có P1 = P2; khi L = L0; có P = Pmax thì:

ZL1 + ZL2 = 2ZL0 = 2ZC.

+ Khi C biến thiên từ 0 thì P biến thiên từ 0

.

+ Khi C = C1; C = C2; có P1 = P2; khi C = C0; có P = Pmax thì:

ZC1 + ZC2 = 2ZC0 = 2ZL.

+ Khi hay f biến thiên từ 0 thì P biến thiên từ 0

0.

Để P = Pmax thì =

hay f =

.

+ Khi f = f1; f = f2; có P1 = P2; khi f = f0; có P = Pmax thì:

f1.f2 = f

hay 1.2 =

.

+ Trường hợp cuộn dây có điện trở r:

Khi R + r = |ZL – ZC| thì P = Pmax =

và cos =

.

Khi R =

thì PRmax =

.

+ Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W = A = P.t.

* Dùng máy tính fx-570ES để tìm hệ số công suất của đoạn mạch:

Tính ZL và ZC (nếu chưa có).

Bấm: SHIFT MODE 1 (màn hình xuất hiện Math); MODE 2 (màn hình xuất hiện CMPLX để diễn phức); nhập R + r + (ZL – ZC)i (bấm ENG để nhập đơn vị ảo i) =; bấm SHIFT 2 1 = (để lấy ra giá trị của ); bấm cos =; ta được giá trị của cos.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Hệ số công suất của đoạn mạch có R, L và C mắc nối tiếp không phụ thuộc

A. điện trở R.B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

C. điện dung C của tụ điện.D. tần số của dòng điện.

Giải: cos =

không phụ thuộc vào điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. Chọn B.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp một đện áp xoay chiều u = U

cos(t + ). Công suất tiêu thụ của đọan mạch này không phụ thuộc vào

A. độ tự của cuộn cảm thuần L. B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

C. điện dung C của tụ điện. D. thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch.

Giải: P =

; công suất tiêu thụ của đoạn mạch không phụ thuộc vào thời gian dòng điện chạy qua đoạn mạch. Chọn D.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.

.B.

. C.

. D.

.

Giải: Z =

; cos

=

. Chọn D.

Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là ZL và ZC. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.

. B.

.

C.

. D.

.

Giải: Z =

; cos

=

. Chọn A.

Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần thì cảm kháng của cuộn cảm là ZL. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.

. B.

. C.

. D.

.

Giải: Z =

; cos

=

. Chọn C.

Ví dụ 6: Phát biểu nào dưới đây không đúng với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện?

A. Hệ số công suất của mạch đạt giá trị cực đại.

B. Cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại.

C. Cảm kháng của cuộn dây bằng dung kháng của tụ điện.

D. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng 0.

Giải: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt giá trị cực đại. Chọn D.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch

A. giảm.B. giảm rồi tăng.C. tăng.D. không thay đổi.

Giải: Mạch đang có tính cảm kháng nên 2fL >

; tăng f thì mạch càng xa với tần số cộng hưởng điện f0 =

nên hệ số công suất cos giảm. Chọn A.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp điện áp xoay chiều u = U0cost thì trong mạch có dòng điện xoay chiều i = I0cos(t +

). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A.

.B.

.C.

.D.

.

Giải: = u - i = 0 -

= -

; P = UIcos =

=

.

Chọn D.

Ví dụ 3: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp đang có tính dung kháng. Khi giảm tần số của dòng điện thì hệ số công suất

A. giảm.B. giảm rồi tăng. C. tăng. D. không thay đổi.

Giải: Mạch đang có tính cảm kháng nên 2fL <

; giảm f thì mạch càng xa với tần số cộng hưởng điện f0 nên hệ số công suất cos giảm. Chọn A.

Ví dụ 4: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có cộng hưởng điện nếu tăng tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch thì hệ số công suất sẽ

A. tăng.B. giảm. C. không thay đổi.D. giảm rồi tăng.

Giải: Khi có cộng hưởng điện thì Z = Zmin = R nên cos =

= 1; khi tăng f thì Z > Zmin = R nên cos =

< 1. Chọn B.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu điện trở một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được. Khi f = f0 và f = 2f0 thì công suất tiêu thụ của điện trở tương ứng là P1 và P2 . Hệ thức nào sau đây đúng?

A. P2 = 0,5P1.B. P2 = 2P1.C. P2 = P1.D. P2 = 4P1.

Giải: Điện trở thuần R không phụ thuộc vào tần số f của dòng điện nên khi hiệu điện thế hiệu dụng đặt vào hai đầu điện trở không thay đổi thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua điện trở không thay đổi dù tần số của điện áp thay đổi nên công suất tiêu thụ của điện trở P = I2R không thay đổi. Chọn C.

Ví dụ 6: Đặt điện áp u = 200

cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i = 5

cos100πt (A). Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0.B. 1. C. 0,71.D. 0,87

Giải: u = i = 0 nên cos = cos(u - i) = cos0 = 1. Chọn B.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = 220

cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là 110

V. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,50.B. 0,87.C. 1,0. D. 0,71.

Giải: cos =

= 0,5. Đáp án A.

Ví dụ 2:

Đặt một điện áp u = 120

cos100

t (V) vào hai đầu một cuộn dây thì công suất tiêu thụ là 43,2 W và cường độ dòng điện đo được bằng 0,6 A. Cảm kháng của cuộn dây là:

A. 180 B. 186 C. 100 D. 160 

Giải: P = I2R R =

= 120 (); Z =

= 200 ();

Z =

200 =

ZL = 160 (). Đáp án D.

Ví dụ 3: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp với điện dung C thay đổi được. Đặt vào đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100

cos100t (V). Điều chỉnh C đến giá trị C = C1 =

F hay C = C2 =

F thì mạch tiêu thụ cùng công suất nhưng cường độ dòng điện trong mạch tương ứng lệch pha nhau

. Điện trở thuần R bằng

A.

.B. 100 .C. 100

.D.

.

Giải: ZC1 =

= 100 ();ZC2 =

= 300 ().

Vì công suất trong hai trường hợp là như nhau nên

ZL =

= 200 ().

Cường độ dòng điện trong hai trường hợp lệch pha nhau

nên

1 =

và 2 = -

; tan1 =

R =

(). Đáp án A.

Ví dụ 4: Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, trong đó R là một biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng là U = 120 V. Khi điện trở của biến trở bằng 40 hoặc 160 thì đoạn mạch tiêu thụ cùng công suất. Khi điều chỉnh biến trở, công suất của đoạn mạch có thể đạt giá trị cựn đại là

A. 180 W.B. 160 W.C. 90 W.D. 75 W.

Giải: Khi R = R1 hoặc R = R2 mạch tiêu thụ cùng công suất thì khi

R = |ZL – ZC| =

= 80 () công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại P = Pmax =

= 90 (W). Đáp án C.

Ví dụ 5: Cho mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 50

cos100t (V). Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là UL = 35 V và ở hai đầu tụ điện là UC = 75 V. Hệ số công suất của mạch là

A. cos = 0,6.B. cos = 0,7.C. cos = 0,8.D. cos = 0,9.

Giải: UR =

= 40 (V);

cos =

= 0,6. Đáp án A.

Ví dụ 6: Đặt điện áp u = 220

cos(t +

) (V) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i = 2

cos(t -

) (A). Điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch này trong 5 phút là

A. 33

kJ.B. 33 kJ.C. 66 kJ.D. 66

kJ.

Giải: P = UIcos = UIcos(u - i) = 220.2.cos(

- (-

)) = 220 (W);

W = P.t = 220.5.60 = 66000 (J). Đáp án C.

Ví dụ 7: Một tụ điện có điện dung C = 5,3 µF mắc nối tiếp với điện trở R = 300 thành một đoạn mạch. Mắc đoạn mạch này vào mạng điện xoay chiều 220 V-50 Hz. Hệ số công suất của mạch gần giá trị nào sau đây nhất?

A. 0,33.B. 0,45.C. 0,50.D. 0,67.

Giải: ZC =

= 600 ();

Z =

= 671 (); cos =

= 0,447. Đáp án B.

Ví dụ 8: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =

H, mắc nối tiếp với điện trở R = 30 thành một đoạn mạch. Mắc đoạn mạch này vào mạng điện xoay chiều 220 V - 50 Hz. Điện năng mà đoạn mạch này tiêu thụ trong 1 phút là

A. 8,712 kJ.B. 17,424 kJ.C. 34,848 kJ.D. 69,696 kJ.

Giải: ZL = 2fL = 2.50.

= 40 (); Z =

= 50 ();

I =

= 4,4 (A); W = P.t = I2.R.t = 4,42.30.60 = 34848 J. Đáp án C.

Ví dụ 9: Dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng I = 2 A chạy qua điện trở R = 110 Ω. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở bằng

A. 220 W. B. 440 W. C. 440

√2 W. D. 220

W.

Giải: P = I2R = 22.110 = 440 (W). Đáp án B.

Ví dụ 10: Đặt điện áp u = 100

cos100πt (V)(t tính bằng giây) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 80 Ω, tụ điện có điện dung

F, cuộn dây có độ tự cảm

H. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch là

. Điện trở của cuộn dây có giá trị là

A. 80 Ω.B. 100 Ω.C. 20 Ω.D. 40 Ω

Giải: ZL = L = 100.

= 100 (); ZC =

= 200 ();

cos =

=

r = 20 () (giải SOLVE). Đáp án C.

4. Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, trong đó R là biến trở, cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Khi giá trị của biến trở là 15 Ω hoặc 60 Ω thì công suất tiêu thụ của mạch đều bằng 300 W. Khi R = R0 thì công suất của đoạn mạch cực đại là Pmax. Giá trị Pmax gần nhất với giá trị nào sau đây?

A. 330 W.B. 360 W.C. 440 W.D. 400 W.

Giải: P1 =

= P2 =

|ZL – ZC| =

= 30 ();

U =

= 150 (V);

Pmax =

= 375 (W). Đáp án B.

Ví dụ 2: Mạch RLC có L thay đổi được, đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng không đổi. Điều chỉnh L thì thấy rằng khi L = L1 =

H và L = L2 =

H đều cho công suất bằng nhau, nhưng cường độ tức thời trong hai trường hợp trên lệch pha nhau

. Giá trị R và C là lần lượt là

A. C =

F; R = 100

.B. C =

F; R =

.

C. C =

F; R =

.D. C =

F; R = 100 .

Giải: ZL1 = 2fL1 = 2.50.

= 100 ();ZL2 = 2fL2 = 2.50.

= 300 ().

Trong hai trường hợp đều cho công suất bằng nhau nên ZL1 – ZC = ZC – ZL2

ZC =

= 200 ()

C =

(F).

Cường độ dòng điện trong hai trường hợp lệch pha nhau

1 = -

và 2 =

tan1 =

R =

(). Đáp án B.

Ví dụ 3: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, trong đó đoạn mạch AM gồm điện trở R1 = 90 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C =

F, đoạn mạch MB gồm điện trở R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là uAM = 180cos(100t -

) (V) và uMB = 60cos100t (V). Công suất tiêu thụ trên mạch AB là

A. 360 W.B. 200 W.C. 120 W.D. 100 W.

Giải: Dùng diễn phức để tìm i và u từ đó tính P: ZC =

= 90 ();

Bấm máy: SHIFT MODE 4 MODE 2

= SHIFT 2 3 = được

-

bấm tiếp: ON 180 -

+ 60 SHIFT 2 3 = được 60

-1,249; MODE 1

.cos(-1,249 +

) = được 120. Đáp án C.

Ví dụ 4: Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có điện trở thuần r = 15 có độ tự cảm L =

H và một biến trở R. điện áp hai đầu mạch là u = 80cos100 (V). Điều chỉnh biến trở R để công suất tỏa nhiệt trên mạch đạt giá trị cực đại và công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực đai. Công suất tỏa nhiệt cực đại trên mạch và công suất tỏa nhiệt cực đại trên biến trở R là

A. Pmax = 8 W; PRmax = 4 W.B. Pmax = 80 W; PRmax = 4 W.

C. Pmax = 8 W; PRmax = 40 W.D. Pmax = 80 W; PRmax = 40 W.

Giải: Khi R + r = |ZL – ZC| = ZL = L = 100.

= 20 () thì P = Pmax =

=

= 80 (W). Khi R =

=

= 25 () thì

PRmax =

= 40 (W). Đáp án D.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được. Khi tần số điện áp là f thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Khi tần số điện áp là 2f thì hệ số công suất của đoạn mạch là

. Mối quan hệ giữa cảm kháng, dung kháng và điện trở thuần của đoạn mạch khi tần số bằng 2f là

A. ZL = 2ZC = 2R. B. ZL = 4ZC =

. C. 2ZL = ZC = 3R.D. ZL = 4ZC = 3R. Giải: Khi tần số điện áp là f thì có cộng hưởng điện nên ZL0 = 2fL = ZC0 =

Khi tần số điện áp là 2f thì ZL = 2.2f.L = 2ZL0; ZC =

ZL = 4ZC; cos =

=

|ZL – ZC| = R ZL –

= R

ZL =

. Đáp án B.

right6667500Ví dụ 6 (QG 2018): Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,625.B. 0,866.

C. 0,500.D. 0,707.

3076575698500Giải: u = U0cos(t + u); i = I0cos(t + i);

với = u - i. Chuẩn hóa gán số liệu i = 0

thì u = ; khi đó u = U0cos(t + ); i = I0cost.

p = ui = U0cos(t + ).I0cost

= U0I0cos(t + )cost

=

(cos(2t + ) + cos)

= UI(cos(2t + ) + cos).

Như vậy p biến thiên điều hòa quanh vị trí cân bằng ứng với p0 = UIcos với biên độ UI. Gọi mỗi độ chia trên trục Ot là tđv, góc quét được trên đường tròn lượng giác của bán kính OA = UI trong khoảng thời gian t = tđv là thì ta thấy:

cos =

và cos2 = 2cos2 - 1 =

2

- 1 =

UI = 8. Khi t = tđv; p = pmax = UI(cos(2t + ) + cos) = UI(1 + cos) = 13

cos =

= 0,625. Đáp án A.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Mạch điện xoay chiều không tiêu thụ công suất khi

A. Mạch có cuộn dây có điện trở thuần r.B. Mạch chỉ có tụ điện.

C. Mạch có cộng hưởng điện.D. Mạch chỉ có điện trở thuần R.

Câu 2. Công thức xác định công suất của dòng điện xoay chiều là

A. P = UI.B. P = UIsin.C. P = UIcos.D. P = U0I0.

Câu 3. Phát biểu nào sau đây sai khi nói về đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện?

A. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không.

B. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là khác không.

C. Tần số góc của dòng điện càng lớn thì dung kháng của đoạn mạch càng nhỏ.

D. Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch.

Câu 4. Khi nói về hệ số công suất cos của đoạn mạch xoay chiều, phát biểu nào sau đây sai?

A. Đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc cuộn cảm thuần thì cos = 0.

B. Với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì cos = 1.

C. Đoạn mạch có RLC nối tiếp đang có cộng hưởng thì cos = 0.

D. Với đoạn mạch gồm tụ điện và điện trở thuần mắc nối tiếp thì 0 < cos < 1.

Câu 5. Đặt điện áp u = U

cos2ft (U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu điện trở thuần. Khi f = f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng P. Khi f = f2 với f2 = 2f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng

A.

P.B. 0,5P.C. P.D. 2P.

Câu 6. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có RLC nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch không phụ thuộc vào

A. tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch.

B. điện trở thuần của đoạn mạch.

C. điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch.

D. độ tự cảm và điện dung của đoạn mạch.

Câu 7. Công suất tiêu thụ trên một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếpA. luôn bằng tổng công suất tiêu thụ trên các điện trở thuần.

B. không thay đổi nếu ta mắc thêm vào đoạn mạch một cuộn dây thuần cảm.

C. không phụ thuộc gì vào L và C.

D. chỉ phụ thuộc vào giá trị điện trở thuần R của đoạn mạch.

Câu 8. Một đoạn mạch nối tiếp gồm một cuộn dây và một tụ điện. Dùng một vôn kế có điện trở rất lớn đo điện áp ở hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện, hai đầu cả mạch thì thấy vôn kế chỉ cùng một giá trị. Hệ số công suất cos của mạch là

A. cos = 0,71. B. cos = 1. C. cos = 0,87. D. cos = 0,5.

Câu 9. Người ta thường nâng cao hệ số công suất của các mạch tiêu thụ điện để A. Tăng cường độ dòng điện qua dụng cụ điện để dụng cụ hoạt động mạnh hơn.B. Giảm cường độ dòng điện qua dụng cụ điện để giảm công suất tiêu thụ.

C. Tăng công suất toả nhiệt của mạch.

D. Nâng cao hiệu suất sử dụng điện.

Câu 10. Đặt hiệu điện thế u = U0cost (U0 và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết điện trở thuần của mạch không đổi. Khi có hiện tượng cộng hưởng điện trong đoạn mạch, phát biểu nào sau đây sai?

A. Hệ số công suất của đoạn mạch cos < 1.

B. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất.

C. Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch bằng nhau.

D. Công suất của đoạn mạch đạt giá trị cực đại.

b) Hiểu.

+ Đặt điện áp u = U0cos(t + ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.

. B.

. C.

. D.

.

Câu 12. Trong các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ, người ta nâng cao hệ số công suất nhằm

A. tăng công suất toả nhiệt.B. giảm cường độ dòng điện.

C. tăng cường độ dòng điện.D. giảm công suất tiêu thụ.

Câu 13. Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L cà tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn kế nhiệt có điện trở rất lớn, đo điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện, hai đầu cuộn dây thì số chỉ của vôn kế tương ứng là U, UC và UL. Biết U = UC = 2UL. Hệ số công suất của mạch điện là

A. cos =

. B. cos = 1. C. cos =

. D. cos =

.

Câu 14. Đặt điện áp u = U0cost (U0 và không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi, R là biến trở. Điều chỉnh trị số của R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,5.B. 0,85.C. 0,5

.D. 1.

Câu 15. Đặt điện áp xoay chiều u = U

cost (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có điện trở thuần R, cuộn thuần cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC. Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A. P =

.B. P =

.C. P =

.D. P =

.

Câu 16. Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không thay đổi thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau. Khi tần số f của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch tăng thì

A. cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua đoạn mạch giảm.

B. công suất tiêu thụ của đoạn mạch tăng.

C. tổng trở của đoạn mạch giảm.

D. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần tăng.

Câu 17. Trong mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều u = U0cos2ft (U không đổi còn f thì có thể thay đổi được). Thay đổi giá trị của đại lượng nào sau đây thì công suất của mạch đạt giá trị cực đại nhưng hệ số công suất của mạch điện không đạt giá trị cực đại?

A. R.B. L.C. f.D. C.

Câu 18. Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Nếu thay đổi tần số của điện áp đặt vào hai đầu mạch thì phát biểu nào sau đây chưa chính xác?

A. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm tăng.

B. Công suất trung bình trên mạch giảm.

C. Cường độ hiệu dụng qua mạch giảm.

D. Hệ số công suất của mạch giảm.

Câu 19. Trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh với R, L và C không đổi, đang có ZL > ZC. Nếu tăng tần số f của dòng điện thì

A. cảm kháng giảm.B. cường độ hiệu dụng không đổi.

C. hệ số công suất giảm.D. dung kháng tăng.

Câu 20. Trong mạch điện xoay chiều tần số góc chỉ gồm hai phần tử R và C mắc nối tiếp, gọi U, I là các giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện của mạch điện. Kết luận nào sau đây là sai?

A. Công suất tiêu thụ của mạch điện là P = UI.

B. Hiệu điện thế của mạch điện chậm pha hơn dòng điện.

C. Cảm kháng của cuộn thuần cảm là ZL = L.

D. Tổng trở của mạch điện là Z =

.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2009). Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

H, tụ điện có điện dung C =

F và công suất tỏa nhiệt trên điện trở R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là

A. 80 .B. 30 .C. 20 .D. 40 .

Câu 22 (TN 2011). Đặt điện áp xoay chiều u = 200

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 100 , cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Khi đó, điện áp giữa hai đầu tụ điện là uC = 100

cos(100t -

) (V). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng

A. 200 W.B. 100 W.C. 400 W.D. 300 W.

Câu 23 (TN 2011). Đặt điện áp u = U0cos(100t -

) (V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua mạch là i = I0cos(100t +

) (A). Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,50.B. 0,71.C. 1,00.D. 0,86.

Câu 24 (TN 2014). Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây mắc nối tiếp với một tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây có giá trị bằng điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. Dòng điện tức thời trong đoạn mạch chậm pha

so với điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,707.B. 0,866.C. 0,924.D. 0,999.

Câu 25 (TN 2014). Đặt điện áp u = 100

cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50 , cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Khi đó, điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần có biểu thức uL = 200 cos(100t +

) (V). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng

A. 300 W.B. 400 W.C. 200 W.D. 100 W.

Câu 26 (CĐ 2009). Đặt điện áp u = u = 100

cost (V), có thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 200 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm

H và tụ điện có điện dung

F mắc nối tiếp. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 50 W. Giá trị của là

A. 150 rad/s.B. 50 rad/s.C. 100 rad/s.D. 120 rad/s.

Câu 27 (CĐ 2009). Đặt điện áp u = 100cos(t +

) (V) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i = 2cos(t +

) (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A. 100

W.B. 50 W.C. 50

W.D. 100 W.

Câu 28 (CĐ 2010). Đặt điện áp u = U

cost (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một biến trở R. Ứng với hai giá trị R1 = 20 và R2 = 80 của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400 W. Giá trị của U là

A. 400 V.B. 200 V.C. 100 V.D. 100

V.

Câu 29 (CĐ 2011). Đặt điện áp u = 150

cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là 150 V. Hệ số công suất của mạch là

A.

.B. 1.C.

.D.

.

Câu 30 (CĐ 2011). Đặt điện áp u = U0cost; (U0 và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C điều chỉnh được. Khi dung kháng là 100

thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại là 100 W. Khi dung kháng là 200

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là 100

V. Giá trị của điện trở thuần R là

A. 100 .B. 150 .C. 160 .D. 120 .

Câu 31 (CĐ 2012). Đặt điện áp u = U0cos(t +

) vào hai đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i =

cos(t +

) (A) và công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng 150 W. Giá trị U0 bằng

A. 100 V.B. 100

V.C. 120 V.D. 100

V.

Câu 32 (CĐ 2012). Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (U0 không đổi, tần số góc thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh = 1 thì đoạn mạch có tính cảm kháng, cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I1 và k1. Sau đó, tăng tần số góc đến giá trị = 2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I2 và k2. Khi đó ta có

A. I2 > I1 và k2 > k1.B. I2 > I1 và k2 < k1.

C. I2 < I1 và k2 < k1.D. I2 < I1 và k2 > k1.

Câu 33 (CĐ 2013). Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ C. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng một nửa điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch. Hệ số công suất cos là

A. 0,87.B. 0,92.C. 0,50.D. 0,71.

Câu 34 (CĐ 2014). Đặt điện áp u = 100

cost (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = 2

cos(t +

) (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A. 200

W.B. 200 W.C. 400 W.D. 100 W.

Câu 35 (ĐH 2010). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

F hoặc

F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng

A.

H.B.

H.C.

H.D.

H.

Câu 36 (ĐH 2011). Đặt điện áp u = U

cos2ft (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp. Khi tần số là f1 thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 và 8 . Khi tần số là f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa f1 và f2 là

A. f2 =

f1.B. f2 =

f1.C. f2 =

f1.D. f2 =

f1.

Câu 37 (ĐH 2012). Đặt điện áp u = U0cos(100πt -

) (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở cuộn cảm và tụ điện thì cường độ dòng điện qua mạch là i = I0cos(100πt +

) (A). Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,50.B. 0,87.C. 1,00.D. 0,71.

Câu 38 (ĐH 2014). Đặt điện áp u = U

cost (V) (với U và

không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đèn sợi đốt có ghi 220 V – 100 W, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi đó đèn sáng đúng công suất định mức. Nếu nối tắt hai bản tụ điện thì đèn chỉ sáng với công suất bằng 50 W. Trong hai trường hợp, coi điện trở của đèn như nhau, bỏ qua độ tự cảm của đèn. Dung kháng của tụ điện không thể là giá trị nào trong các giá trị sau?

A. 345 .B. 484 .C. 475 .D. 274 .

Câu 39 (QG 2015). Đặt điện áp u = 200

cos100t (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100

. Công suất tiêu thụ của điện trở bằng

A. 800 W.B. 200 W.C. 300 W.D. 400 W.

Câu 40 (QG 2015). Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,8.B. 0,7.C. 1.D. 0,5.

Câu 41. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Khi đó, cảm kháng của cuộn cảm có giá trị bằng R. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 1.B. 0,5.C. 0,87.D. 0,71.

d) Vận dụng cao.

Câu 42 (ĐH 2010). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, giữa hai đầu biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 và cosφ1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cosφ2. Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1. Giá trị của cosφ1 và cosφ2 là

A. cos1 =

, cos2 =

. B. cos1 =

, cos2 =

.

C. cos1 =

, cos2 =

. D. cos1 =

, cos2 =

.

Câu 43 (ĐH 2011). Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau

, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng

A. 75 W.B. 160 W.C. 90 W.D. 180 W.

Câu 44 (ĐH 2011). Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 = 40 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dụng C =

F, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Đặt vào AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: uAM = 50

cos(100πt -

) (V) và uMB = 150cos100πt (V). Hệ số công suất của đoạn mạch AB là

A. 0,86.B. 0,84.C. 0,95.D. 0,71.

Câu 45 (ĐH 2012). Đặt điện áp u = 400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50 mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t +

(s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là

A. 400 W.B. 200 W.C. 160 W.D. 100 W.

right29019500Câu 46 (QG 2015). Lần lượt đặt điện áp u = U

cost (U không đổi,

thay đổi được) vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, PX và PY lần lượt biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với

và của Y với

. Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của hai cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 và ZL2) là ZL = ZL1 + ZL2 và dung kháng của hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1và ZC2) là ZC = ZC1 + ZC2. Khi

, công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 14 W.B. 10 W.C. 22 W.D. 18 W.

right26225500Câu 47 (QG 2016). Đặt điện áp u = 200

cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết cuộn dây là cuộn cảm thuần, R = 20 và cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng 3 A. Tại thời điểm t thì u = 200

V. Tại thời điểm t +

(s) thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch MB bằng

A. 180 W.B. 200 W. C. 120 W. D. 90W.

right26987500Câu 48 (QG 2016). Đặt điện áp u = U

cost (với U và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. R là biến trở, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C. Biết LC2 = 2. Gọi P là công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB. Đồ thị trong hệ tọa độ vuông góc ROP biểu diễn sự phụ thuộc của P vào R trong trường hợp K mở ứng với đường (1) và trong trường hợp K đóng ứng với đường (2) như hình vẽ. Giá trị của r bằng

A. 180 .B. 60 . C. 20 .D. 90 .

Câu 49 (QG 2016). Đặt điện áp u = U0cost (với U0 và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: điện trở, cuộn cảm thuần và tụ điện dung C thay đổi được. Khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại và công suất của đoạn mạch bằng 50% công suất của đoạn mạch khi có cộng hưởng. Khi C = C1 thì điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng là U1 và trễ pha 1 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Khi C = C2 thì điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng là U2 và trễ pha 2 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Biết U2 = U1 ; 2 = 1 +

. Giá trị của 1 là

A.

.B.

.C.

.D.

.

275209014351000Câu 50 (QG 2017). Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là i = 2

cosωt (A). Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu AM, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 30 V, 30 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là

A. 200 W.B. 110 W.C. 220 W.D. 100 W.

Câu 51. Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau

, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng

A. 180 W.B. 160 W.C. 90 W.D. 75 W.

33064454635500Câu 52 (QG 2018). Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,71.B. 0,50.

C. 0,25.D. 0,2.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu 1: Đoạn mạch xoay chiều không tiêu thụ công suất khi chỉ có C chỉ có L hoặc có cả C và L mà không có R. Chọn A.

Câu 2: Công suất của đoạn mạch điện xoay chiều là P = UIcos. Chọn C.

Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều chỉ có C không tiêu thụ công suất (P = 0).

Nói P 0 là sai. Chọn B.

Câu 4: Đoạn mạch RLC có cộng hưởng cos = 1. Nói cos = 0 là sai. Chọn C.

Câu 5: Công suất tiêu thụ P trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở R không phụ thuộc vào f nên khi f thay đổi thì P vẫn không đổi. Chọn C.

Câu 6: Hệ số công suất cos =

không phụ thuộc điện áp hiệu dụng. Chọn C.

Câu 7: Công suất tiêu thụ trên một đoạn mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp bằng tổng công suất tiêu thụ trên các điện trở thuần của đoạn mạch. Chọn A.

Câu 8: Khi UL = UC thì có cộng hưởng điện nên cos = 1. Chọn B.

Câu 9: Với một công định mức và điện áp định mức nhất định thì nâng cao hệ số công suất để giảm cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch từ đó giảm hao phí do tỏa nhiệt trên đường dây tải nên nâng cao được hiệu suất sử dụng điện. Chọn D.

Câu 10: Khi có cộng hưởng điện thì = 0 và cos = 1. Chọn A.

Câu 11: cos =

. Chọn B.

Câu 12: Trong các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ với một công suất định mức nhất định, người ta nâng cao hệ số công suất để giảm cường độ dòng điện từ đó giảm hao phí trên đường dây tải. Chọn B.

Câu 13: cos =

. Chọn C.

Câu 14: Công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại khi R = |ZL – ZC|; khi đó Z =

R và cos =

=

. Chọn C.

Câu 15: Khi có cộng hưởng điện thì cos = 1 (lớn nhất) và

P = Pmax =

. Chọn A.

Câu 16: Khi UL = UC thì Z = Zmin = R; có cộng hưởng điện: I = Imax.

Nếu tăng f thì ZL tăng, ZC giảm; Z tăng nên I giảm. Chọn A.

Câu 17: Thay đổi L, C hoặc f để có cộng hưởng điện thì P = Pmax và cos = 1 (cực đại). Thay đổi R đến giá trị R = |ZL – ZC| thì P = Pmax; khi đó cos =

(không đạt cực đại). Chọn A.

Câu 18: Chưa đủ điều kiện để kết luận về sự thay đổi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai bản tụ. Chọn A.

Câu 19: Khi ZL > ZC nếu tăng f thì ZL = 2πfL tăng; ZC =

giảm;

Z =

tăng; cos =

giảm. Chọn C.

Câu 20: Có cos =

< 1 nên P = UIcos < UI . Chọn A.

Câu 21: ZL = 2L = 60 ; ZC =

= 100 ;

P =

80 =

R = 40 . Đáp án D.

Câu 22: Điện áp giữa hai bản tụ trể pha

so với cường độ dòng điện nên u và i cùng pha ( = 0) P = Pmax =

= 400 W. Đáp án C.

Câu 23: = u - i = -

; cos = cos(-

) = 0,5. Đáp án A.

Câu 24: i trể pha hơn ud nên d =

tand =

= 1

UL = UR; Ud =

= UR

= UC

U =

= 1,0824UR

cos =

= 0,924. Đáp án C.

Câu 25: uL sớm pha

so với i nên i = 0; i cùng pha với u: đoạn mạch có cộng hưởng điện nên: P = Pmax =

= 200 (W). Đáp án C.

Câu 26: I =

= 0,5 A; cos =

= 1

L =

=

= 120 rad/s. Đáp án D.

Câu 27: = u - i = -

; P = UIcos = 50

W. Đáp án C.

Câu 28: P1 =

= P2 =

ZL = 40 ; U =

= 200 V. Đáp án B.

Câu 29: U = UR nên có cộng hưởng điện: cos = 1. Đáp án B.

Câu 30: Công suất đạt giá trị cực đại khi ZL = ZC = 100 .

Khi đó Pmax =

U =

. Khi Z’C = 200 = 2ZL thì

I’ =

R = 100 (giải SOLVE). Đáp án A.

Câu 31: = u - i =

; P =

U0I0cos U0 =

= 100

V. Đáp án D.

Câu 32: Khi = 1; đoạn mạch có tính cảm kháng nên 1L >

.

Khi = 2 > 1 thì 2L > 1L và

>

nên Z2 > Z1

I2 < I1 và k1 =

> k2 =

. Đáp án C.

Câu 33: UR =

=

cos =

=

. Đáp án A.

Câu 34: P = UIcos(u - i) = 100.2.cos(-

) = 100 (W). Đáp án D.

Câu 35: ZC1 =

= 400 ; ZC2 =

= 200 .

Để P1 = P2 thì Z1 = Z2 ZL - ZC1 = - (ZL - ZC2) 2ZL = ZC1 + ZC2 = 600

ZL = 300 L =

H. Đáp án C.

Câu 36: ZL = 2f1L = 6 L =

; ZC =

= 8 C =

.

Khi cos = 1 (có cộng hưởng) thì f2 =

f1. Đáp án A.

Câu 37: cos = cos(u - i) = cos(-

) =

= 0,866. Đáp án B.

Câu 38: P1 = I

R = 100 W; P2 = I

R = 50 W I1 =

I2 Z

= 2Z

R2 + Z

= 2R2 + 2(ZL – ZC)2 = 2R2 + 2Z

+ 2Z

– 4ZLZC

Z

– 4ZLZC + 2Z

+ R2 = 0. Để phương trình có nghiệm thì:

’ = 4Z

- 2Z

- R2 = 2Z2C – R2 0 ZC

= 342. Đáp án D.

Câu 39: Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần (hoặc đoạn mạch xoay chiều có cộng hưởng điện): P =

= 400 W. Đáp án D.

Câu 40: Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều:

cos =

= 0,5. Đáp án D.

Câu 41: cos =

= 0,71. Chọn D.

Câu 42: UC1 = 2UC2 Z2 = 2Z1; UR2 = 2UR1

R2 = 4R1; Z2 =

= 2Z1 = 2

R

+ Z

= 4R

+ 4Z

16R

+ Z

= 4R

+ 4Z

ZC = 2R1 =

R2

Z1 =

=

R1; Z2 =

=

R2 ; cos1 =

;

cos2 =

. Đáp án B.

Câu 43: Khi nối tắt hai bản tụ uAM cùng pha với i nên độ lệch pha giữa uAM và uMB cũng chính là độ lệch pha giữa uMB và i: MB =

; tanMB =

=

ZL =

R2; UAM = UMB R1 =

=

= 2R2;

tan’ =

’ =

.

Khi chưa nối tắt hai bản tụ, đoạn mạch có cộng hưởng điện nên:

P =

= 120 W U2 = 120(R1 + R2) = 360R2;

Z’ =

=

= 2

R2;

P’ =

cos’ =

= 90 (W). Đáp án C.

Câu 44: ZC =

= 40 ; ZAM =

= 40

;

tanAM =

= - 1 AM = -

;

AM - MB = -

MB = AM +

=

;

tanMB =

=

ZL =

R2;

= 1,5

ZMB = 1,5

ZAM = 120 ;

ZMB =

= 2R2 R2 =

= 60 ; ZL = 60

;

cos =

= 0,84. Đáp án B.

Câu 45: Ở thời điểm t: u = 400 V = U0; sau thời gian t, trên đường tròn lượng giác véc tơ

quay được góc = t =

; khi đó để i = 0 và đang giảm thì véc tơ

phải quay đến vị trí hợp với trục góc

.Vậy i sớm pha hơn u góc

hay

= -

; PAB = UIcos = 400 W; PR = I2R = 200 W; PX = PAB – PR = 200 W.

Đáp án B.

Câu 46: PXmax =

= 40 W; PYmax =

= 60 W

U2 = 60RY và RX = 1,5RY.

Khi = 2: PX =

=

PXmax =

.

ZLX – ZCX = RX = 1,5RY; lấy dấu “+” vì 2 > 1;

PY =

=

.PXmax =

.

ZLY – ZCY =

RY; lấy dấu “-” vì 2 < 3;

P =

=

= 23,97. Đáp án C.

Câu 47: Công suất đoạn mạch AM là PAM = I2R = 32.20 = 180 (W).

Tần số góc của dòng điện = 2f = 100 (rad/s).

Nếu ở thời điểm t(s), uAB = 200

V thì ở thời điểm t +

(s); tức là sau thời gian t =

s vectơ quay biểu diễn u quay được góc

= .t = 100.

=

(rad). Khi đó i = 0 và đang giảm = u - i = -

PAB = UIcos = 200.3.

= 300 (W)

PMB = PAB = PAM = 300 – 180 = 120 (W). Đáp án C.

Câu 48: LC2 = 2 ZL = 2ZC. Khi K đóng: Pđ =

.

Từ đồ thị có: Pđmax =

= 5a (1)

Khi Pđ đạt max thì R0 = ZC > 20 Ω

Tại giá trị R = 20 Ω

, có Pđ =

= 3a (2)

Từ (1) và (2) suy ra ZC = 60 Ω

(loại nghiệm nhỏ hơn 20).

right13208000Khi K mở: Pm =

Từ đồ thị ta thấy khi R = 0 thì Pm =

= 3a (3)

Kết hợp (2) và (3) ta có

=

r = 180 hoặc r = 20 < |ZL – ZC) (loại). Đáp án A.

Câu 49: Công suất khi có cộng hưởng là P =

Khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại nên

ZC0 =

> ZL (1); đồng thời P =

Pmax

R = |ZL – ZC| = ZC0 – ZL hay ZC0 = R + ZL.

Thay vào (1) ta có: R + ZL =

ZL = R ZC0 =

= 2R.

Gọi 1 và 2 lần lượt là độ lệch pha giữa u và i khi C = C1 và khi C = C2, khi đó UC1 = UC2, ta có 1 - 2 =

(2)

Gọi 0 là độ lệch pha của u so với i khi C = C0 thì có 0 =

(3)

Mặt khác tan0 =

= - 1

0 = -

, thay vào (3) ta được 1 + 2 = 20 = -

(4).

Từ (2) và (4) ta có 21 =

-

= -

1 = -

. Đáp án B.

Câu 50: U

= (UR + Ur)2 + (UL – UC)2

1002 = (30 + Ur)2 + (UL – 100)2 (1)

U

= U

+ U

UL =

(2).

Thay (2) vào (1) ta có:

1002 = (30 + Ur)2 + (

- 100)2

Ur = 25 (); P = I(UR + Ur) = 2.(30 + 25) = 110 (W). Đáp án B.

Câu 51: Khi chưa nối tắt hai đầu tụ điện, mạch có cộng hưởng điện nên:

P = Pmax =

= 120 U2 = 120(R1 + R2).

Khi nối tắt hai đầu tụ điện, có UAM = UMB nên ZAM = R1 = ZMB; cos

=

ZMB = 2R2; ZMB =

= 2R2 ZL =

R2; R1 = ZMB = 2R2;

P =

= 90 (W). Đáp án C.

2788285825500Câu 52: u = U0cos(t + u); i = I0cos(t + i);

với = u - i. Chuẩn hóa gán số liệu i = 0

thì u = ; khi đó u = U0cos(t + ); i = I0cost.

p = ui = U0cos(t + ).I0cost

= U0I0cos(t + )cost

=

(cos(2t + ) + cos)

= UI(cos(2t + ) + cos).

Như vậy p biến thiên điều hòa quanh vị trí cân bằng ứng với p0 = UIcos với biên độ UI. Gọi mỗi độ chia trên trục Ot là tđv, góc quét được trên đường tròn lượng giác của bán kính OA = UI trong khoảng thời gian t = tđv là thì ta thấy:

cos =

và cos2 = 2cos2 - 1 =

2

- 1 =

UI = 8. Khi t = tđv; p = - pmax = UI(cos(2t + ) + cos) = UI(-1 + cos) = - 6

cos =

= 0,25. Đáp án C.

V. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. MÁY BIẾN ÁP

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý Thuyết.

+ Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI2 =

; với P là công suất cần truyền tải; U là điện áp nơi cung cấp, r =

là điện trở của dây tải.

239522023368000+ Biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải: giảm r, tăng U. Khi tăng U lên n lần thì công suất hao phí giảm đi n2 lần.

+Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp mà không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

+ Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng dây khác nhau quấn trên một lỏi sắt hình khung; cuộn N1 nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn N2 nối ra tải tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp.

+ Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

+Với máy biến áp làm việc trong điều kiện lí tưởng:

.

Khi N2 > N1 U2 > U1: máy tăng áp; khi N2 < N1 U2 < U1: máy hạ áp.

+ Công dụng của máy biến áp:

Dùng để thay đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.

Sử dụng trong việc truyền tải điện năng để giảm hao phí trên đường dây tải.

Sử dụng trong các máy hàn điện, nấu chảy kim loại (cường độ dòng điện lớn).

+ Các nguyên nhân gây hao phí trên máy biến áp và cách khắc phục:

- Tổn hao do hiệu ứng Jun – Len xơ trên hai cuộn dây; khắc phục bằng cách dùng dây đồng có tiết diện lớn để giảm điện trở cuộn dây.

- Tổn hao do dòng Fu-cô trong lõi sắt; khắc phục bằng cách ghép nhiều lá sắt mỏng cách điện với nhau làm lõi biến áp để tăng điện trở của lỏi biến áp.

- Tổn hao do hiện tượng từ trễ của lõi sắt; khắc phục bằng cách dùng thép kĩ thuật (tôn silic) có chu trình từ trễ hẹp để làm lõi.

2. Công thức.

+ Máy biến áp lí tưởng (hiệu suất 100%) có:

.

+ Hiệu suất của máy biến áp: H(%) =

.

+ Suất điện động:

; u1 = e1 = i1r1; u2 + e2 = i2r2.

+ Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI2 =

.

+ Điện trở của dây tải điện: r =

. Hiệu suất tải điện: H =

.

+ Độ giảm điện áp trên đường dây tải điện: U = Ir.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Công suất hao phí trên đường dây truyền tải điện năng đi xa

A. tỉ lệ thuận với bình phương của công suất truyền đi ở trạm phát điện.

B. tỉ lệ thuận với bình phương hệ số công suất của mạch truyền tải điện.

C. tỉ lệ nghịch với điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát điện.

D. tỉ lệ nghịch với điện áp ở nơi tiêu thụ điện.

Giải: Php = rI2 =

. Chọn A.

Ví dụ 2: Máy biến áp

A. là thiết bị hoạt động dựa vào hiện tượng tự cảm.

B. là thiết bị biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C. là thiết bị biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.

D. là thiết bị biến đổi hiệu điện thế của dòng điện một chiều.

Giải: Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều. Chọn C.

Ví dụ 3: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, để giảm công suất hao phí trên đường dây truyền tải thì người ta thường sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. Giảm tiết diện dây dẫn.B. Tăng điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện.

C. Tăng chiều dài dây dẫn.D. Giảm điện áp hiệu dụng ở nơi phát điện.

Giải: Php = rI2 =

. Để giảm Php người ta thường tăng U. Chọn B.

Ví dụ 4: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về máy biến áp

A. Máy biến áp có thể làm thay đổi điện áp của dòng điện một chiều.

B. Máy biến áp có thể làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C. Nếu số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn số vòng dây của cuộn thứ cấp thì máy biến áp có tác dụng hạ áp.

D. Nếu số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn số vòng dây của cuộn thứ cấp thì máy biến áp có tác dụng tăng áp.

Giải: Khi N1 > N2; U2 =

U1 < U1 máy biến áp có tác dụng hạ áp. Chọn C.

Ví dụ 5: Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi không đổi và coi hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm n lần (n > 1) thì phải điều chỉnh điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện

A. tăng lên n2 lần.B. giảm đi n2 lần.

C. giảm đi

lần.D. tăng lên

lần.

Giải: Khi tăng U lên n lần thì công suất hao phí giảm đi n2 lần nên để giảm công suất hao phí đi n lần thì phải tăng U lên

. Chọn D.

Ví dụ 6: Nhận xét nào sau đây về máy biến áp là không đúng?

A. Máy biến áp có thể làm tăng điện áp của dòng điện xoay chiều.

B. Máy biến áp có thể làm giảm điện áp của dòng điện xoay chiều.

C. Máy biến áp có thể làm tăng hoặc giảm cường độ dòng điện xoay chiều.

D. Máy biến áp có thể làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

Giải: Máy biến áp có thể làm thay đổi điện áp hoặc cường độ của dòng điện xoay chiều nhưng không thể làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều. Chọn D.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Biện pháp nào sau đây không góp phần tăng hiệu suất của máy biến áp?

A. Dùng lỏi sắt có điện trở suất nhỏ.

B. Dùng dây có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp.

C. Dùng lỏi sắt gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau.

D. Tăng tiết diện của dây quấn trong điều kiện có thể.

Giải: Dùng lỏi sắt có điện trở suất nhỏ sẽ làm tăng dòng Fucô, do đó làm tăng hao phí vì nhiệt trên lỏi sắt nên làm giảm hiệu suất của máy biến áp. Chọn A.

Ví dụ 2: Một máy biến áp có số vòng dây N1 của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây N2 của cuộn thứ cấp. Khi cho dòng không đổi đi qua cuộn sơ cấp của máy biến áp thì trong mạch kín của cuộn thứ cấp

A. Có dòng điện xoay chiều có cường độ lớn hơn cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp chạy qua.

B. Có dòng điện xoay chiều có cường độ nhỏ hơn cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp chạy qua.

C. Có dòng điện không đổi có cường độ bằng cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp chạy qua.

D. Không có dòng điện chạy qua mạch kín của cuộn thứ cấp.

Giải: Dòng điện không đổi chạy qua cuộn sơ cấp không làm cho từ thông biến thiên nên trong mạch kín của cuộn thứ cấp không có dòng điện cảm ứng. Chọn D.

Ví dụ 3: Lõi thép kỹ thuật điện trong máy biến áp có tác dụng

A. làm mạch từ và tăng cường từ thông qua các cuộn dây.

B. làm mạch dẫn dòng điện từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp.

C. làm khung lắp cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp trên nó.

D. làm giảm hao phí do tỏa nhiệt bởi dòng điện Fu-cô.

Giải: Lõi thép kỹ thuật điện trong máy biến áp dùng để làm mạch từ và tăng cường từ thông qua các cuộn dây. Chọn A.

Ví dụ 4: Một máy hạ áp lí tưởng có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp ổn định. Nếu ta tăng số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở sẽ

A. Tăng.B. Giảm.C. Không đổi.D. Chưa kết luận được.

Giải: Máy hạ áp có N1 > N2; U2 =

U1; khi tăng số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lên N vòng thì U’2 =

U1 > U2. Chọn A.

Ví dụ 5: Khi nói về máy biến áp, phát biểu nào sau đây chưa chính xác?

A. Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

B. Lõi thép của máy biến áp dẫn điện từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp.

C. Cuộn thứ cấp có tác dụng như một nguồn điện.

D. Cuộn sơ cấp có tác dụng như một máy thu điện.

Giải: Lõi thép kỹ thuật điện trong máy biến áp dùng để làm mạch từ qua các cuộn dây chứ không phải để dẫn điện từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp. Chọn B.

Ví dụ 6: Một máy tăng áp lí tưởng đang hoạt động (cuộn sơ cấp nối với nguồn, cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ) thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp

A. nhỏ hơn cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp.

B. lớn hơn cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp.

C. bằng cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp.

D. lớn hoặc nhỏ hơn cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp tùy tải tiêu thụ.

Giải: Máy tăng áp có N2 > N1 nên I2 =

I1 < I1. Chọn A.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 1100 vòng dây, mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Ở mạch thứ cấp mắc với bóng đèn có điện áp định mức 12 V. Bỏ qua hao phí của máy biến áp. Để đèn sáng bình thường thì ở cuộn thứ cấp, sô vòng dây phải bằng

A. 120 vòng.B. 100 vòng.C. 60 vòng.D. 50 vòng.

Giải:

N2 =

= 60 (vòng). Đáp án C.

Ví dụ 2: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V thì điện áp giữa hai đầu của cuộn thứ cấp để hở của nó là 100 V. Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp hiệu dụng 160 V, để điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở vẫn là 100 V thì phải giảm ở cuộn thứ cấp 150 vòng và tăng ở cuộn sơ cấp 150 vòng. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của biến áp khi chưa thay đổi là

A. 1170 vòng.B. 1120 vòng.C. 1100 vòng.D. 1000 vòng.

Giải:

= 1,2 N2 =

;

= 1,6

N1 = 1170 (vòng). Đáp án A.

Ví dụ 3: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp có 3720 vòng nhận một công suất 2,7 kW và cuộn sơ cấp có 124 vòng. Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp là 3 kV. Bỏ qua hao phí năng lượng trong máy biến áp. Biết cos2 = 0,6. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp và cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp là

A. 110 V; 45 A.B. 100 V; 30 A.C. 154 V; 16 A. D. 100 V; 45 A.

Giải: U2 =

= 100 (V); I2 =

= 45 (A). Đáp án D.

Ví dụ 4: Công suất hao phí trên đường dây tải điện là 500 W. Sau đó người ta mắc vào mạch một tụ điện nên công suất hao phí giảm đến giá trị cực tiểu là 245 W. Hệ số công suất lúc đầu là

A. 0,50.B. 0,65.C. 0,70.D. 0,80.

Giải: Công suất hao phí lúc đầu P = I2R =

. Công suất hao phí lúc sau P’ = Pmin =

(vì cos’ = 1) cos =

= 0,7.

Đáp án C.

Ví dụ 5: Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp nhiều hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp là 1200 vòng. Tổng số vòng dây của hai cuộn là 2400 vòng. Nếu đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn thứ cấp để hở là

A. 40 V.B. 60 V.C. 240 V.D. 360 V.

Giải: N1 + N2 = N2 + 1200 + N2 = 2400 N2 = 600 và N1 = 1800

U2 =

= 40 (V). Đáp án A.

Ví dụ 6 (QG 2017): Một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là

A. 24 V.B. 17 V.C. 12 V. D. 8 V.

Giải: U2 =

= 12 (V). Đáp án C.

Ví dụ 7: Một máy biến áp có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là

= 5, hiệu suất 96 nhận một công suất 10 kW ở cuộn sơ cấp và điện áp hiệu dụng ở hai đầu sơ cấp là 1 kV, hệ số công suất của mạch thứ cấp là 0,8 thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là

A. 30 A.B. 40 A.C. 50 A.D. 60 A.

Giải:

= 5 U2 =

= 200 (V);

P2 = 0,96P1 = 0,96.10000 = 9600 (W); I2 =

= 60 (A). Đáp án D.

Ví dụ 8 (QG 2017): Một máy biến áp lí tưởng có hai cuộn dây D1 và D2. Khi mắc hai đầu cuộn D1 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D2 để hở có giá trị là 8 V. Khi mắc hai đầu cuộn D2 vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu của cuộn D1 để hở có giá trị là 2 V. Giá trị U bằng

A. 8 V.B. 16 V.C. 6 V.D. 4 V.

Giải:

Utc =

. Khi mắc D1 với U thì D1 là Dsc, D2 là Dtc

8 =

. Khi mắc D2 với U thì D2 là Dsc, D1 là Dtc 2 =

8.2 = 16 =

.

= U2 U = 4 (V). Đáp án D.

Ví dụ 9: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV và công suất 200 kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm (24 giờ) chênh lệch nhau 4800 kWh. Điện trở tổng cộng của dây tải là

A. 10 .B. 20 .C. 30 . D. 40 .

Giải: Công suất hao phí trên đường dây là Php =

= 200.103 W;

Php =

r =

= 20 (). Đáp án B.

Ví dụ 10: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 15 kV. Hiệu suất trong quá trình truyền tải là 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải là 95% thì phải

A. tăng điện áp lên đến 30 kV.B. tăng điện áp lên đến 60 kV.

C. giảm điện áp xuống còn 7,5 kV.D. giảm điện áp xuống còn 3,75 kV.

Giải: Hiệu suất truyền tải là H =

= 1 – H

U2 = 30 (kV). Đáp án A.

4. Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Có hai máy biến áp lí tưởng có cùng số vòng dây của cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp để hở của máy đó là 1,5. Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào cuộn cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp của mỗi máy 50 vòng rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp của mỗi máy là

A. 250 vòng.B. 200 vòng.C. 150 vòng.D. 100 vòng.

Giải: Gọi số vòng dây của hai cuộn sơ cấp là N11 = N21 = N; số vòng dây của hai cuộn thứ cấp của hai máy là N12 và N22 thì ta có:

= 1,5 N12 = 1,5N;

= 2 N22 = 2N. Để hai tỉ số trên bằng nhau thì phải tăng N12 và giảm N22. Do đó

N12 + 50 = N22 – 50 1,5N + 50 = 2N – 50 N = 200 (vòng). Đáp án B.

Ví dụ 2: Cho một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có N1 vòng dây, cuộn thứ cấp có N2 vòng dây. Nếu quấn thêm vào cuộn sơ cấp 25 vòng dây và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp không đổi thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp giảm

%. Còn nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 25 vòng dây và muốn điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp không đổi thì phải giảm điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là

%. Tỉ số

A. 6.B.

.C.

.D.

.

Giải: U2 =

;

U’2 = (1 -

)U2 =

1 -

=

N1 = 300;

U

= (1 -

)U1

U2 =

1 =

N2 = 50

=

.

Đáp án D.

Ví dụ 3: Một máy biến áp lí tưởng gồm cuộn sơ cấp có N1 = 1000 vòng dây được nối và điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổ U1 = 220 V. Mạch thứ cấp có 2 cuộn dây gồm N2 = 50 vòng dây và N3 = 100 vòng dây. Nối hai đầu cuộn N2 với điện trở R2 = 40 Ω, nối hai đầu cuộn N3 với điện trở R3 = 10 Ω. Coi dòng điện và điện áp trong các mạch sơ cấp và thứ cấp luôn cùng pha với nhau. Cường độ hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp là

A. 0.13375 A.B. 0,23375 A.C. 0,33375 A.D. 0,43375 A.

Giải: U2 =

= 11 (V); I2 =

= 0,275 (A);

U3 =

= 22 (V); I3 =

= 2,2 (A); Psc = Ptc

U1I1 = U2I2 + U3I3 I1 =

= 0,23375. Đáp án B.

Ví dụ 4: Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện cách nơi tiêu thụ 10 km. Dây dẫn có tiết diện 0,4 cm2 và làm bằng kim loại có điện trở suất 2,5.10-8 Ωm. Hệ số công suất tính từ hai đầu đường dây truyền tải là 0,8. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm là 10 kV và 500 kW. Hiệu suất truyền tải gần nhất với giá trị nào trong các giá trị sau đây?

A. 80%.B. 83%.C. 93%.D. 90%.

Giải: Điện trở của dây tải: r = .

= 2,5.10-8.

= 12,5 (Ω);

Cường độ hiệu dụng trên dây tải: I =

= 62,5 (A);

Hiệu suất truyền tải: H = 1 -

=

= 0,9 = 90%. Đáp án D.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Nếu giảm bớt số vòng dây của cuộn sơ cấp đi n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là U. Nếu tăng thêm ở cuộn sơ cấp lên n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở lúc đó là

. Giá trị của U là

A. 200 V.B. 150 V.C. 100 V.D. 50 V.

Giải: U1 =

. Trường hợp ban đầu: U1 =

(1).

Khi giảm bớt số vòng dây của cuộn sơ cấp đi n vòng: U1 =

(2).

Khi tăng thêm cuộn sơ cấp lên n vòng: U1 =

(3).

Từ (2) và (3) suy ra:

=

2N1 – 2n = N1 – n N1 = 3n (4).

Từ (1), (2) và (4) suy ra:

U =

= 150 (V). Đáp án B.

Ví dụ 6 QG 2018):Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện gồm 8 tổ máy đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Giờ cao điểm cần cả 8 tổ máy hoạt động, hiệu suất truyền tải đạt 70%. Coi điện áp hiệu dụng ở nhà máy không đổi, hệ số công suất của mạch điện bằng 1, công suất phát điện của các tổ máy khi hoạt động là không đổi và như nhau. Khi công suất tiêu thụ điện ở nơi tiêu thụ giảm còn 72,5% so với giờ cao điểm thì cần bao nhiêu tổ máy hoạt động?

A. 5. B. 6. C. 4. D. 7.

Giải: Gọi Php1, P1, Php2, P2, U, r và P là công suất hao phí, công suất truyền tải trong từng trường hợp, U là điện áp hiệu dụng ở nhà máy, r là điện trở của dây tải và P là công suất phát diện của mỗi tổ máy thì ta có:

Php1 = 0,3P1 = I2r =

=

; Php2 = 0,3P2 = I2r =

=

;

(P2 – Php2) = P2 -

= 0,725(P1 – 0,3P1). Chuẩn hóa gán số liệu P1 = 1, giải SOLVE (lấy nghiệm P2 < 1) ta được P2 = 0,6245 P2 = 0,6245P1 = 0,6245.8P = 5P.

Vậy phải cần 5 tổ máy hoạt động. Đáp án A.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay chiều. Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp

A. có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn tần số trong cuộn sơ cấp.

B. bằng tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

C. luôn nhỏ hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

D. luôn lớn hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

Câu 2. Phát biểu nào sau đây là sai? Công suất hao phí trên đường dây tải điện phụ thuộc vào

A. Chiều dài đường dây tải điện. B. Hệ số công suất của thiết bị tiêu thụ.

C. Điện áp hai đầu dây ở trạm phát điện. D. Thời gian dòng điện chạy qua dây tải.

Câu 3. Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng chủ yếu hiện nay là

A. tăng điện áp trước khi truyền tải. B. giảm tiết diện dây.

C. tăng chiều dài đường dây. D. giảm công suất truyền tải.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây là sai? Trong quá trình truyền tải điện năng, các biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử dụng hiện nay là

A. tăng điện áp trước khi truyền tải. B. tăng tiết diện dây.

C. dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ.D. giảm chiều dài dây dẫn.

Câu 5. Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp. Máy biến áp này có tác dụng

A. tăng điện áp và tăng tần số của dòng điện xoay chiều.

B. tăng điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C. giảm điện áp và giảm tần số của dòng điện xoay chiều.

D. giảm điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

Câu 6. Máy biến áp là thiết bị

A. biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện 1 chiều.

B. biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C. có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.

D. tăng công suất của dòng điện xoay chiều.

Câu 7. Một trong những biện pháp làm giảm hao phí điện năng trên đường dây tải điện khi truyền tải điện năng đi xa đang được áp dụng rộng rãi là

A. giảm tiết diện dây truyền tải điện.

B. tăng chiều dài đường dây truyền tải điện.

C. giảm điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện.

D. tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện.

Câu 8. Chọn phát biểu sai? Khi truyền tải điện năng đi xa, công suất hao phí

A. tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện.

B. tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp giữa hai đầu dây ở trạm phát.

C. tỉ lệ với bình phương công suất truyền đi.

D. tỉ lệ với thời gian truyền điện.

Câu 9. Một máy biến áp có hiệu suất xấp xĩ bằng 100%, có số vòng dây cuộn sơ cấp gấp 10 lần số vòng dây cuộn thứ cấp. Máy biến thế này

A. làm giảm tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần.

B. làm tăng tần số dòng điện ở cuộn sơ cấp 10 lần

C. làm giảm điện áp ở cuộn thứ cấp 10 lần so với cuộn sơ cấp.

D. làm tăng điện áp ở cuộn thứ cấp 10 lần so với cuộn sơ cấp.

Câu 10. Máy biến áp có số vòng cuộn dây sơ cấp nhỏ hơn số vòng cuộn dây thứ cấp thì máy biến thế có tác dụng gì?

A. Tăng điện áp và giảm cường độ dòng điện.

B. Giảm điện áp và tăng công suất sử dụng điện.

C. Giảm điện áp và tăng cường độ dòng điện.

D. Tăng điện áp và công suất sử dụng điện.

b) Hiểu.

Câu 11. Dùng máy biến áp có số vòng cuộn dây thứ cấp gấp 10 lần số vòng cuộn dây sơ cấp để truyền tải điện năng thì công suất tổn hao điện năng trên dây tăng hay giảm bao nhiêu

A. Không thay đổi.B. Giảm 100 lần. C. Giảm 10 lần.D. Tăng 10 lần.

Câu 12. Tìm phát biểu sai khi nói về máy biến áp

A. Khi giử nguyên số vòng dây ở cuộn sơ cấp và giảm số vòng dây ở cuộn thứ cấp thì cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp giảm.

B. Muốn giảm hao phí trên đường dây tải điện, phải dùng máy tăng áp để tăng hiệu điện thế trên đường dây truyền tải.

C. Khi mạch thứ cấp hở, máy biến áp tiêu thụ điện năng không đáng kể nên người ta có thể không cần rút máy biến áp ra khỏi nguồn khi không sử dụng.

D. Khi giử nguyên số vòng dây ở cuộn sơ cấp và tăng số vòng dây ở cuộn thứ cấp, hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp tăng.

Câu 13. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp của máy được nối với biến trở R bằng dây dẫn điện có điện trở không đổi R0. Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở là U. Khi giá trị R tăng thì

A. I tăng, U tăng.B. I giảm, U tăng. C. I tăng, U giảm. D. I giảm, U giảm.

Câu 14. Một máy hạ áp lí tưởng có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp ổn định. Nếu ta tăng số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở sẽ

A. Tăng. B. Giảm. C. Không đổi. D. Chưa thể kết luận.

Câu 15. Trong việc truyền tải điện năng, để giảm công suất hao phí trên đường dây tải n lần thì cần phải

A. tăng điện áp lên

lần.B. tăng điện áp lên n lần.

C. giảm điện áp xuống n lần.D. giảm điện áp xuống n2 lần.

Câu 16. Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng có số vòng dây lần lượt là N1 và N2. Biết N1 = 10N2. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều u = U0cost thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là

A.

.B.

.C.

.D. 5

U0.

Câu 17. Khi truyền điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất hao phí trên đường dây là ∆P. Để công suất hao phí trên đường dây chỉ còn là

(với n > 1), ở nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là

A.

.B.

.C. n.D.

.

Câu 18. Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng điện áp hiệu dụng ở nơi truyền tải lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây

A. giảm 400 lần. B. giảm 20 lần. C. tăng 400 lần. D. tăng 20 lần.

Câu 19. Người ta cần truyền tải một công suất P của dòng điện xoay chiều một pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Khi điện áp ở nhà máy là U thì hiệu suất truyền tải là 50%. Nếu dùng biến áp để tăng điện áp lên 5 lần thì hiệu suất truyền tải là

A. 80%.B. 90%.C. 96%.D. 98%.

Câu 20. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 2 kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là H = 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải lên đến 95% thì ta phải

A. tăng điện áp lên đến 4 kV.B.tăng điện áp lên đến 8 kV.

C. giảm điện áp xuống còn 1 kV.D. giảm điện áp xuống còn 0,5 kV.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2009). Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 50 vòng. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Bỏ qua hao phí. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là

A. 440 V.B. 44 V.C. 110 V.D. 11 V.

Câu 22 (TN 2010). Khi truyền đi một công suất 20 MW trên đường dây tải điện 500 kV mà đường dây tải điện có điện trở 20 thì công suất hao phí là

A. 320 W.B. 32 kW.C. 500 W.D. 50 kW.

Câu 23 (TN 2014). Người ta truyền một công suất 500 kW từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha. Biết công suất hao phí trên đường dây là 10 kW, điện áp hiệu dụng ở trạm phát là 35 kV. Coi hệ số công suất của mạch truyền tải điện bằng 1. Điện trở tổng cộng của đường dây tải điện là

A. 55 .B. 49 .C. 38 .D. 52 .

Câu 24 (CĐ 2009). Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi biến áp hoạt động không tải là

A. 0.B. 105 V.C. 630 V.D. 70 V.

Câu 25. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 500 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 40 vòng dây. Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20 V. Biết hao phí điện năng của máy biến thế là không đáng kể. Điện áp hai đầu cuộn sơ cấp có giá trị bằng

A. 1000 V.B. 500 V.C. 250 V.D. 220 V

Câu 26. Một máy biến áp có tỉ lệ về số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 10. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 200 V, thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là

A. 10

V.B. 10 V.C. 20

V.D. 20 V.

Câu 27. Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp có 2500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 100 vòng dây. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp là 220 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là

A. 5,5 V.B. 8,8 V. C. 16 V. D. 11 V.

Câu 28. Một máy biến áp có cuộn sơ cấp có 1000 vòng dây mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 110 V. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 220 V. Bỏ qua mọi hao phí. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là

A. 1100.B. 2200.C. 2500.D. 2000.

Câu 29. Khi truyền đi một công suất điện 120 MW trên đường dây tải có điện áp 500 kV. Nếu đường dây tải điện có điện trở 50 thì công suất hao phí trên đường dây tải điện là

A. 2880 W.B. 2880 kW.C. 1440 W.D. 1440 W.

Câu 30. Người ta truyền công suất điện một pha công suất 10 MW trên đường dây tải điện 110 kV đi xa. Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất mát trên đường dây không quá 10 % thì điện trở của dây phải có giá trị trong khoảng nào?

A. R 11 .B. R 22 .C. R 121 .D. R 242 .

Câu 31. Mắc cuộn thứ nhất của một máy biến áp lí tưởng vào một nguồn điện xoay chiều thì suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ hai là 20 V, mắc cuộn thứ hai vào nguồn xoay chiều đó thì suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ nhất là 7,2 V. Điện áp hiệu dụng của nguồn điện là

A. 144 V.B. 5,2 V.C. 13,6 V.D. 12 V.

Câu 32. Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 4. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ có điện trở 25 , cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp là

A. 8 A.B. 4 A.C. 0,5 A.D. 0,25 A.

Câu 33. Điện năng được truyền từ một trạm phát điện có điện áp 10 kV đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đi là 500 kW, tổng điện trở đường dây tải điện là 20 Ω và hệ số công suất của mạch điện bằng 1. Hiệu suất của quá trình truyền tải này bằng

A. 85%.B. 80%.C. 90%.D. 75%.

Câu 33: P = UIcos I =

= 50 (A).

H =

= 0,9 = 90%. Đáp án C.

d) Vận dụng cao.

Câu 33 (ĐH 2011). Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,43. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,45. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp

A. 40 vòng dây.B. 84 vòng dây. C. 100 vòng dây.D. 60 vòng dây.

Câu 34 (CĐ 2013). Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là H. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây. Nếu công suất truyền tải giảm k lần so với ban đầu và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên đường dây đó là

A. 1 – (1 – H)k2.B. 1 – (1 – H)k. C. 1 –

.D. 1 –

.

Câu 35 (ĐH 2012). Điện năng từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ điện năng tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chi tính đến hao phí trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các hộ dân đều như nhau, công suất của trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát điện này cung cấp đủ điện năng cho

A. 168 hộ dân. B. 150 hộ dân. C. 504 hộ dân.D. 192 hộ dân.

Câu 36 (ĐH 2013). Điện năng được truyền từ nơi phát đến một khu dân cư bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây và không vượt quá 20%. Nếu công suất sử dụng điện của khu dân cư này tăng 20% và giữ nguyên điện áp ở nơi phát thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường dây đó là

A. 87,7%.B. 89,2%.C. 92,8%.D. 85,8%.

Câu 37 (ĐH 2010). Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng

A. 100 V.B. 200 V.C. 220 V.D. 110 V.

Câu 38 (ĐH 2013). Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M1 một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M2 vào hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp của M2 để hở bằng 12,5 V. Khi nối hai đầu của cuộn thứ cấp của M2 với hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn sơ cấp của M2 để hở bằng 50 V. Bỏ qua mọi hao phí. M1 có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và số vòng cuộn thứ cấp là

A. 8. B. 4. C. 6.D. 15.

Câu 39 (ĐH 2014). Một học sinh làm thực hành xác định số vòng dây của hai máy biến áp lí tưởng A và B có các cuộn dây với số vòng dây (là số nguyên) lần lượt là N1A, N2A, N1B, N2B. Biết N2A = kN1A; N2B = 2kN1B; k > 1; N1A + N2A + N1B + N2B = 3100 vòng và trong bốn cuộn dây có hai cuộn có số vòng dây đều bằng N. Dùng kết hợp hai máy biến áp này thì có thể tăng điện áp hiệu dụng U thành 18U hoặc 2U. Số vòng dây N là

-1628140535495500

-1628140469455500

-1628140395160500

-1729740165925500

-1678940116395500

-167894052895500

-1628140-48704500

-1628140-129984500

-1628140-237299500

A. 600 hoặc 372.B. 900 hoặc 372. C. 900 hoặc 750. D. 750 hoặc 600.

right22012700Câu 40 (QG 2015). Đặt một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 20 V vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng có tổng số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là 2200 vòng. Nối hai đầu cuộn thứ cấp với đoạn mạch AB (hình vẽ); trong đó, điện trở R có giá trị không đổi, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,2 H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị C =

F thì vôn kế (lí tưởng) chỉ giá trị cực đại bằng 103,9 V (lấy là 60

V). Số vòng dây của cuộn sơ cấp là

A. 400 vòng.B. 1650 vòng.C. 550 vòng.D. 1800 vòng.

Câu 41 (QG 2016). Từ một trạm điện, điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết công suất truyền đến nơi tiêu thụ luôn không đổi, điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Ban đầu, nếu ở trạm điện chưa sử dụng máy biến áp thì điện áp hiệu dụng ở trạm điện bằng 1,2375 lần điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ. Để công suất hao phí trên đường dây truyền tải giảm 100 lần so với lúc ban đầu thì ở trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp là

A. 8,1.B. 6,5.C. 7,6.D. 10.

Câu 42 (QG 2017). Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phí trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là

A. 2,1.B. 2,2.C. 2,3.D. 2,0.

Câu 43 (QG 2017). Điện năng được truyền từ một trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Biết đoạn mạch tại nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) tiêu thụ điện với công suất không đổi và có hệ số công suất luôn bằng 0,8. Để tăng hiệu suất của quá trình truyền tải từ 80% lên 90% thì cần tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên

A. 1,33 lần. B. 1,38 lần. C. 1,41 lần. D. 1,46 lần.

Câu 44. Một máy biến áp có hiệu suất 90%. Cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 1000 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 110 V và tần số 50 Hz. Nối hai đầu cuộn thứ cấp với một cuộn dây có điện trở 50 Ω, độ tự cảm

H. Coi hệ số công suất ở cuộn sơ cấp bằng 1. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp có giá trị gần với giá trị nào sau đây nhất?

A. 4,6 A.B. 3,6 A.C. 2,6 A.D. 1,6 A.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu1: Php =

không phụ thuộc vào thời gian dòng điện qua dây tải. Chọn D.

Câu 2: Máy biến áp làm thay đổi điện áp mà không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều. Chọn B.

Câu 3: Php =

. Biện pháp giảm hao phí sử dụng chủ yếu là tăng U. Chọn A.

Câu 4: Php =

và r =

. Để giảm Php thì tăng U và giảm r; để giảm r thì có thể giảm l nhưng khoảng cách từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ thì cố định nên không thể giảm chiều dài dây được. Đáp án D.

Câu 5: N1 > N2 thì U2 < U1: máy làm giảm điện áp mà không thay đổi f. Chọn D.

Câu 6: Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều. Chọn C.

Câu 7: Công suất hao phí Php = I2r =

; tăng U để giảm Php. Chọn D.

Câu 8: Công suất hao phí không phụ thuộc vào thời gian truyền tải điện. Chọn D.

Câu 9:

U2 =

. Chọn C.

Câu 10:

; N2 > N1 U2 > U1 và I2 < I1. Chọn A.

Câu 11:

I2 =

; U1 (điện áp nguồn) không đổi, khi giử nguyên N1 thì I1 không đổi. Nếu giảm N2 thì I2 tăng. Chọn A.

Câu 12: Php =

nên khi tăng 10 lần thì Php giảm 100 lần. Chọn B.

Câu 13:

; với Usc và

không đổi thì Utc không đổi. Khi R tăng thì Itc giảm nên I = Isc giảm; Utc = ItcR0 + U không đổi; vì ItcR0 giảm nên U tăng.

Chọn B.

Câu 14:

= a < 1;

= b < 1 b > a (vì N2 < N1) nên U2 tăng. Chọn A.

Câu 15: Php =

; P’hp =

;

= n

. Chọn A.

Câu 16: U2 =

. Chọn B.

Câu 17: P =

;

. Chọn B.

Câu 18: P’hp =

. Chọn A.

Câu 19: P’hp =

= 0,02; H =

= 0,98 = 98%. Chọn D.

Câu 20: P’hp = 0,05; Php = 0,2 Php = 4P’hp U’ = 2U = 2.2 = 4 (kV). Chọn A.

Câu 21: U2 =

= 11 V. Đáp án D.

Câu 22: Php =

= 32.103 W. Đáp án B.

Câu 23: P = I2r =

r =

= 49 . Đáp án B.

Câu 24: U2 =

= 70 V. Đáp án D.

Câu 25:

U1 =

= 250 (V). Đáp án C.

Câu 26:

= 10 U2 =

= 20 (V). Đáp án D.

Câu 27:

U2 =

= 8,8 (V). Đáp án B.

Câu 28:

N2 =

= 2000. Đáp án D.

Câu 29: Php =

= 288.104 (W). Đáp án B.

Câu 30: Php =

0,1.P r

= 121 (). Đáp án C.

Câu 31:

;

U1 =

= 12 (V). Đáp án D.

Câu 32:

U2 =

= 50 (V);

I2 =

= 2 (A);

= 4 I1 =

= 0,5 (A). Đáp án C.

Câu 33:

= 0,43;

= 0,45

N2 = 516;

N1 =

= 1200;

= 0,5 n = 0,5N1 – N2 – 24 = 60. Đáp án D.

Câu 34: P = UI; H =

= 1 –

= 1 – H; P’ = UI’ =

I’ =

; H’ = 1 –

= 1 –

= 1 –

. Đáp án C.

Câu 35: U tăng n lần Php giảm n2 lần. Gọi P0 là công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân. Lúc đầu P - P = 120P0. Khi điện áp tăng 2 lần thì P -

P = 144P0

24P0 =

P P = 32P0. Khi điện áp tăng 4 lần thì P -

P = P - P +

P = 120P0 + 30P0 = 150P0. Đáp án B.

Câu 36: Psd2 = H2UI2 = 1,2Psd1 = 1,2.H1UI1 = 1,2.0,9UI1

;

H

- H2 + 0,108 = 0 H2 = 0,877 hoặc H2 = 0,123 (loại). Đáp án A.

Câu 37: U2 =

= 100 V U1 =

; U =

;

2U =

N2 + n = 2N2 – 2n 3n = N2

U3 =

= 2U2 = 200 V. Đáp án B.

Câu 38: k1 =

; k2 =

;

U2 =

;

U3 =

= 12,5 (1); U

=

= 50 (2).

Từ (1) và (2) k

=

= 64 k1 = 8. Đáp án A.

Câu 39:

= k;

= 2k.

Để tăng áp từ U lên 18U thì ta phải dùng kết hợp hai máy đều là máy tăng áp; khi đó U sẽ tăng lên thành kU và kU thành 2k2U = 18U

k = 3 N2A = 3N1A; N2B = 6N1B.

Khi N1A = N2B = N thì N + 3N + N +

N = 3100 N = 600.

Khi N2A = N1B = N thì

N + N + N + 6N = 3100 N = 372.

Khi N1A = N1B = N thì N + 3N + N + 6N = 3100 N = 281,8.

Khi N2A = N2B = N thì

N + N +

N + N = 3100 N = 1240. Đáp án A.

Câu 40: ZL = 20π ; ZC = 30π ;

URC =

; URC = URCmax khi

y =

= 1 +

có giá trị cực tiểu theo ZC thay đổi.

Đạo hàm y theo ZC ta có y’ = 0 khi R2 – ZC2 + 2ZLZC = 0

R2 = ZC2 - 2ZLZC = 300π2

R = 10π

; URCmax =

= 60

U2 = 60 V

N1 =

N1 = 550. Đáp án C.

Câu 41: Khi chưa sử dụng máy biến áp thì điện áp đầu đường dây là

U1 = 1,2375Utt1 Utt1 =

(1). Độ giảm điện áp trên đường dây khi đó là

U1 = U1 – Utt1 = (1 -

)U1 =

(2). Lúc sau, công suất hao phí trên dây giảm 100 lần so với lúc đầu, tức là

= 100 I1 = 10I2.

Độ giảm điện áp lúc đầu và lúc sau lần lượt là U1 = I1R; U2 = I2R

U2 =

(3). Do công suất nơi tiêu thụ không đổi nên Ptt = Utt1.I1 = Utt2.I2 Utt2 =

= 10Utt1 =

(4).

Điện áp đầu đường dây lúc sau là U2 = Utt2 + U2 (5).

Thay (3) và (4) vào (5), ta được U2 =

+

=

= 8,1. Vậy ở trạm điện cần sử dụng máy biến áp có tỉ lệ số vòng dây của cuộn thứ cấp so với cuộn sơ cấp là

= 8,1. Đáp án A.

Câu 42: Gọi độ giảm điện áp trên đường dây là U, điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ là Ut, điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện là U, công suất truyền đi là P (không đổi).

Lúc đầu: P = 0,2P = U.I và 0,8P = Ut.I.cos = Ut.I.0,8

= 4

U = 0,2Ut; U = U + Ut = 1,2Ut.

Lúc sau: P’ = 0,05P = U’.I’ và 0,95P = U’t.I’.cos = U’t.I’.0,8

= 19 U’ =

U’t; U’ = U’ + U’t =

U’t.

Vì điện trở của đường dây không đổi nên P = 0,2P = rI2 và P’ = 0,05P = rI’2

I’ =

. Vì 0,8P = Ut.I.0,8 và 0,95P = U’t.I’.0,8 = U’t.

.0,8 U’t =

Ut n =

= 2,06. Đáp án A.

Câu 43: Gọi độ giảm điện áp trên đường dây là U, điện áp hiệu dụng ở nơi tiêu thụ là Ut, điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện là U, công suất tiêu thụ là Pt (không đổi).

Lúc đầu: Công suất truyền đi là P =

; P = 0,2

= U.I và 0,8

= Ut.I.cos = Ut.I.0,8

= 4 U = 0,2Ut; U = U + Ut = 1,2Ut.

Lúc sau: P’ =

; P’ = 0,1

= U’.I’ và 0,9

= U’t.I’.cos = U’t.I’.0,8

= 9 U’ =

U’t; U’ = U’ + U’t =

U’t.

Vì điện trở của đường dây không đổi nên

P = 0,2

= rI2 và P’ = 0,1

= rI’2

I’ =

.

Vì 0,8.

= Ut.I.0,8 và 0,9.

= U’t.I’.0,8 = U’t.

.0,8

U’t =

Ut n =

= 1,36. Đáp án B.

Câu 44: U2 =

= 220 (V); ZL = 2πfL = 2π.50.

= 50 (Ω);

Z =

(Ω); I2 =

= 2,2

(A);

P2 = I

R = (2,2

)2.50 = 484 (W); P1 =

= 538 (W);

I1 =

= 2,56 (A). Đáp án C.

VI. MÁY PHÁT ĐIỆN. ĐỘNG CƠ ĐIỆN

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1. Lý thuyết.

+ Máy phát điện xoay chiều một pha: khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh ra suất điện động xoay chiều trong các cuộn dây cố định (stato).

+ Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây bởi ba suất điện động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch pha nhau là

rad từng đôi một.

+ Máy phát điện xoay chiều ba pha: khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh ra hệ ba suất điện động trong ba cuộn dây giống nhau đặt cố định (stato) trên một vòng tròn tạo với nhau những góc 1200.

+Đặt trong từ trường quay một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục, trùng với trục quay của từ trường thì khung dây quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường (’ < ). Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường.

+Khi động cơ không đồng bộ hoạt động ổn định thì tần số góc của từ trường quay bằng tần số góc của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato còn tốc độ góc ’ của rôto thì nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường.

2. Công thức.

+ Suất điện động trong khung dây của máy phát điện:

e = - ’ = NBSsin(t + ) = E0cos(t + -

); với E0 = NBS là suất điện động cực đại.

+ Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực:

Khi rôto quay với tốc độ n vòng/giây thì f = pn (Hz).

Khi rôto quay với tốc độ n vòng/phút thì f =

(Hz).

+ Khi rôto quay với tốc độ n = n1; n = n2 có I1 = I2; khi rôto quay với tốc độ n = n0 có I = Imax thì

.

+ Máy phát điện xoay chiều 3 pha:

Nếu e1 = E0cost thì e2 = E0cos(t +

) và e3 = E0cos(t -

).

Tại mọi thời điểm thì e1 + e2 + e3 = 0.

+ Trong một giây dòng điện xoay chiều có tần số f (tính ra Hz) đổi chiều 2f lần.

+ Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: I2r + Pch = Ptp = UIcos.

+ Hiệu suất của động cơ điện: H =

.

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1. Biết.

Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường, ba suất điện động xuất hiện trong ba cuộn dây của máy có cùng tần số, cùng biên độ và từng đôi một lệch pha nhau một góc

A.

.B.

. C.

.D.

.

Giải: Các suất điện động xuất hiện trong máy phát điện xoay chiều ba pha lệch pha nhau

từng đôi một. Chọn B.

Ví dụ 2: Đối với máy phát điện xoay chiều một pha

A. Tần số của suất điện động cảm ứng tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng.

B. Biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ của phần cảm.

C. Cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn toàn thành điện năng.

D. Phần cảm có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu.

Giải: Trong máy phát điện xoay chiều một pha phần cảm là phần tạo ra từ trường có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu. Chọn D.

Ví dụ 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về động cơ điện xoay chiều?

A. Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.

B. Động cơ không đồng bộ ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.

C. Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ có thể nhỏ hơn hay lớn hơn tốc độ quay của từ trường, tùy vào tải động cơ nhỏ hay lớn.

D. Từ trường quay được tạo ra nhờ các nam châm vĩnh cửu đứng yên của động cơ.

Giải: Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay. Chọn A.

Ví dụ 4: Chọn phát biểu đúng khi nói về động cơ không đồng bộ

A. Chỉ có dòng điện ba pha mới tạo ra được từ trường quay.

B. Rôto của động cơ không đồng bộ quay với tốc độ bằng tốc độ góc của từ trường.

C. Véc tơ cảm ứng từ của từ trường quay luôn thay đổi cả về hướng lẫn trị số.

D. Rôto của động cơ không đồng bộ quay với tốc độ góc nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường quay.

Giải: Tốc độ góc của rôto động cơ không đồng bộ luôn luôn nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường từ trường quay. Chọn D.

Ví dụ 5: Máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động dựa trên hiện tượng

A. điện - phát quang.B. cảm ứng điện từ.

C. cộng hưởng điện.D. quang điện ngoài.

Giải: Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha đều dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Chọn B.

Ví dụ 6: Phát biểu sau đây là đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha?

A. Suất điện động cực đại của máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra tỉ lệ với tốc độ quay của rôto.

B. Dòng điện xoay chiều một pha do máy phát điện xoay chiều phát ra không thể tạo ra từ trường quay.

C. Máy điện xoay chiều một pha hoạt động dựa vào tác dụng từ của dòng điện.

D. Dòng điện do máy phát điện xoay chiều phát ra luôn có tần số bằng số vòng quay của rôto.

Giải: E0 = NBS. Chọn A.

2. Hiểu.

Ví dụ 1: Trong các máy phát điện, các lỏi thép trong phần cảm và phần ứng có tác dụng

A. cố định các cuộn dây.B. giảm tác dụng nhiệt của dòng Fu-cô.

C. giảm tác dụng từ của dòng Fu-cô.D. tăng cường từ thông qua các cuộn dây.

Giải: Lỏi thép trong cuộn dây sẽ làm tăng cảm ứng từ do cuộn dây gây tra khi có dòng điện chạy qua nên sẽ làm tăng từ thông qua các cuộn dây. Chọn D.

Ví dụ 2: Trong máy phát điện xoay chiều một pha. Biện pháp nào sau đây không thể tăng tần số của suất điện động xoay chiều do máy phát phát ra

A. tăng số vòng dây của các cuộn dây phần ứng.

B. tăng tốc độ quay của rôto của máy phát điện.

C. tăng số cặp cực từ của máy phát điện.

D. vừa tăng tốc độ quay của rôto vừa tăng số cặp cực từ.

Giải: Trong máy phát điện xoay chiều một pha với nam châm có p cặp cực từ, khi rôto quay với tốc độ n vòng/giây thì f = pn (Hz), nên nếu tăng n hoặc tăng p hoặc vừa tăng n vừa tăng p thì f tăng. Chọn A.

Ví dụ 3: Thiết bị nào sau đây có tính thuận nghịch?

A. Động cơ không đồng bộ một pha. B. Máy phát điện xoay chiều ba pha.

C. Máy phát điện xoay chiều một pha. D. Máy phát điện một chiều.

Giải: Máy phát điện xoay chiều một pha có tính thuận nghịch: Khi cho phần cảm là nam châm quay thì sẽ tạo ra dòng điện xoay chiều trong phần ứng còn khi cho dòng điện xoay chiều chạy vào các cuộn dây của phần ứng thì sẽ làm cho phần cảm là nam châm quay. Chọn C.

Ví dụ 4: Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách

A. cho nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng của nó.

B. cho nam châm vĩnh cửu hình chữ U chuyển động tịnh tiến.

C. cho dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện.

D. cho dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện.

Giải: Khi cho nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng của nó thì sẽ tạo ra một từ trường quay bên trong lòng của nam châm. Chọn A.

Ví dụ 5: Với quạt điện là một động cơ điện có công suất định mức P và điện áp định mức U. Nếu nâng cao hệ số công suất thì làm cho

A. công suất tỏa nhiệt tăng.B. cường độ dòng điện hiệu dụng tăng.

C. công suất tiêu thụ hữu ích tăng.D. công suất tiêu thụ P giảm.

Giải: P = UIcos không đổi; U không đổi; tăng cos sẽ làm giảm I nên công suất tỏa nhiệt (công suất hao phí) giảm, do đó công suất hữu ích tăng. Chọn C.

Ví dụ 6: Đối với máy phát điện xoay chiều

A. Tần số dòng điện xoay chiều do máy phát ra tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn dây phần ứng.

B. Suất điện động cực đại do máy phát ra tỉ lệ với số vòng dây của các cuộn dây phần ứng.

C. Suất điện động do máy phát ra không phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto.

D. Cơ năng cung cấp cho máy biến đổi hoàn toàn thành điện năng.

Giải: E0 = NBS. Chọn B.

3. Vận dụng.

Ví dụ 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có 6 cặp cực từ. Để tạo ra được dòng điện có tần số 50 Hz thì rôto của máy phát điện đó phải quay với tốc độ

A. 500 vòng/phút.B. 1000 vòng/phút. C. 500 vòng/giây. D. 1000 vòng/giây.

Giải: n tính ra vòng/phút nên f =

n =

= 500 (vòng/phút). Đáp án A.

Ví dụ 2: Một động cơ điện mà trên vỏ động cơ có ghi 200 W – 50 V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp của một máy hạ áp có tỉ số vòng dây của các cuộn sơ cấp và thứ cấp là k = 5. Mất mát năng lượng trong máy biến áp không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp bằng

A. 25 A.B. 5 A.C. 2,5 A.D. 1 A.

Giải: Khi máy hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện định mức chạy qua động cơ đúng bằng cường độ hiệu dụng chạy qua cuộn thứ cấp:

I = I2 =

= 5 (A);

= k I1 =

= 1 (A). Đáp án D.

Ví dụ 3: Máy phát điện xoay chiều một pha thứ nhất có 4 cặp cực và rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút thì tạo ra được suất điện động xoay chiều có tần số f. Máy phát điện xoay chiều một pha thứ hai có 6 cặp cực thì rôto phải quay với tốc độ bằng bao nhiêu để cũng tạo ra được suất điện động xoay chiều có tần số f như máy thứ nhất?A. 1200 vòng/phút.B. 750 vòng/phút. C. 600 vòng/phút.D. 300 vòng/phút.

Giải: f =

n2 =

= 600 (vòng/phút). Đáp án C.

Ví dụ 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha mà phần cảm gồm hai cặp cực quay với tốc độ 1500 vòng/phút và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiện dụng 220 V, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWb. Số vòng dây của mỗi cuộn là

A. 198 vòng.B. 140 vòng.C. 99 vòng.D. 70 vòng.

Giải: f =

= 50 (Hz); = 2πf = 2π.50 = 100π(rad/s);

E =

N =

= 99 (vòng). Đáp án C.

Ví dụ 5: Một máy phát điện xoay chiều một pha mà phần cảm gồm 6 cặp cực quay và phần ứng gồm 6 cuộn dây mắc nối tiếp, mỗi cuộn dây có 200 vòng, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 2 mWb. Để máy tạo ra suất điện động hiện dụng 220 V thì rô to phải quay với tốc độ xấp xĩ bằng

A. 158 vòng/phút.B. 138 vòng/phút. C. 124 vòng/phút.D. 110 vòng/phút.

Giải: E =

n =

= 137,6 (vòng/phút). Đáp án B.

Ví dụ 6: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V, cường độ dòng điện hiệu dụng 2 A và hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết điện trở thuần của các cuộn dây quấn động cơ là 20 Ω. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là

A. 94,5%.B. 92,6%.C. 90,5%.D. 88,6 %.

Giải: H =

= 0,886 = 88,6%. Đáp án D.

Ví dụ 7: Hai máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện xoay chiều cùng tần số f. Máy thứ nhất có p1 cặp cực, rôto quay với tốc độ n1 = 30 vòng/s. Máy thứ hai có p2 = 4 cặp cực quay với tốc độ n2 vòng/s (với 10 ≤ n2 ≤ 20). Tần số f bằng

A. 50 Hz.B. 60 Hz.C. 80 Hz.D. 80 Hz.

Giải: f = n1p1 = n2p2 p1 =

; với 10 ≤ n2 ≤ 20; p2 = 4; n1 = 30.

Ta có:

= 1,3 ≤ p1 ≤

= 2,7.

Vì p1 N* nên p1 = 2 f = n1p1 = 60 Hz. Đáp án B.

Ví dụ 8: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện có tần số 60 Hz. Nếu thay rôto của nó bằng một rôto khác có nhiều hơn một cặp cực, muốn tần số của nó vẫn là 60 Hz thì phải giảm tốc độ quay của rôto mới bớt 2 vòng/s. Số cặp cực của rôto cũ là

A. 15.B. 10.C. 5.D. 4.

Giải: f = n1p1 n1 =

. Vì n2 = n1 – 2 và p2 = p1 + 1 nên

f = 60 = n2p2 = (n1 – 2)(p1 + 1) = (

- 2)(p1 + 1) p1 = 5. Đáp án C.

Ví dụ 9: Trong một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động, suất điện động xoay chiều trong mỗi cuộn dây của stato có giá trị cực đại là E0. Khi suất điện động tức thời trong một cuộn dây bằng 0 thì suất điện động tức thời trong mỗi cuộn dây còn lại có độ lớn bằng nhau và bằng

A.

.B.

.C.

.D.

.

Giải: Giã sử suất điện động xuất hiện trong các cuộn dây có biểu thức e1 = E0cost; e2 = E0cos(t +

) và e3 = E0cos(t -

). Khi e1 = 0 thì cost = 0 = cos

t =

e2 = E0cos(

+

) = -

và e3 = E0cos(

-

) =

.

Đáp án C.

Ví dụ 10: Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây quấn là 32 , mạch điện có điện áp hiệu dụng 200 V thì sản ra công cơ học 43 W. Biết hệ số công suất của động cơ là 0,9 và công suất hao phí nhỏ hơn công suất cơ học. Cường độ dòng điện chạy qua động cơ là

A. 0,225 A.B. 0,250 A.C. 5,375 A.D. 5,725 A.

Giải: Ptp = UIcos = Pco + Pnh 200.I.0,9 = 43 + I2.32 32I2 – 180I + 43 = 0.

Phương trình này có hai nghiệm: I1 = 5,375 A và I2 = 0,25 A. Với I = 5,375 A thì Pnh = I2R = 5,3752.32 = 924,5 (W) > 43 (W) nên loại. Đáp án B.

4. Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha với một tụ điện. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây của máy phát. Khi rô to quaỵ với tốc độ 15 vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua tụ điện là 1,8 A. Khi rô to quay với tốc độ 20 vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua tụ điện là

A. 1,02 A.B. 3,2 A.C. 1,35 A.D. 2,4 A.

Giải: I =

;

I2 =

= 3,2 (A). Đáp án B.

Ví dụ 2: Hai máy phát điện xoay chiều một pha đều phát ra dòng điện xoay chiều có tần số 60 Hz. Máy thứ hai có nhiều hơn máy thứ nhất một cặp cực. Số vòng quay trong một phút của máy thứ nhất nhiều hơn của máy thứ hai 120 vòng. Số cặp cực của máy thứ nhất là

A. 4.B. 5.C. 6.D. 8.

Giải: f =

= 60 n1 =

; f =

=

=

3600 = (p1 + 1)(

- 120) p1 = 5 (giải SOLVE). Đáp án B.

Ví dụ 3: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C. Bỏ qua điện trở của các cuộn dây của máy phát. Khi rôto quay đều với tốc độ n vòng/giây thì dung kháng của C bằng R và bằng 4 lần cảm kháng của L. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/giây thì cường độ hiệu dụng qua mạch AB sẽ

A. tăng 2 lần.B. Giảm 2 lần.C. Tăng 2,5 lần.D. Giảm 2,5 lần.

Giải: Giã sử máy có p cặp cực, các cuộn dây phần cảm có N vòng dây và từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của các cuộn dây phần cảm là 0.

Lúc đầu: ZC =

= R; ZL = 2πpnL =

; E =

=

πpnN0;

I =

.Lúc sau: Z’C =

;

Z’L = 2πp2nL = 2ZL = 2.

; E’ =

= 2

πpnN0;

I’ =

.

=

= 2,5. Đáp án C.

Ví dụ 4: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể. Nối hai cực của máy phát với cuộn dây có điện trở thuần R, có độ tự cảm L. Khi rôto quay với tốc độ n vòng/giây thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 1 A. Khi rôto quay với tốc độ 2n vòng/giây thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 2

A. Nếu rôto quay với tốc độ 3n vòng/giây thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là

A. 0,4

A.B. 0,6

A.C. 0,6

A.D. 0,6

A.

Giải: ZL1 = 2πpnL; ZL2 = 2πp2nL = 2ZL1; ZL3 = 2πp3nL = 3ZL1;

I1 =

= 1

=

πpnN0;

I2 =

= 2

4R2 + 4Z

= 1,6R2 + 6,4Z

R = ZL1; I3 =

= 0,6

(A).

Đáp án D.

Ví dụ 5: Đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R = 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có L =

H và tụ điện có điện dung C =

F. Nối AB với hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có 10 cặp cực (điện trở trong không đáng kể). Khi rôto của máy phát điện quay với tốc độ 2,5 vòng/giây thì cường độ dòng điện cực đai trong mạch bằng 2 A. Thay đổi tốc độ quay của rô to cho đến khi trong mạch có cộng hưởng điện. Tốc độ quay và cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi đó là

A. 2,5

vòng/giây và 2 A.B. 25

vòng/giây và 2 A.

C. 25

vòng/giây và

A.D. 2,5

vòng/giây và 2

A.

Giải: f1 = pn1 = 10.2,5 = 25 (Hz); ZL1 = 2πf1L = 2π.25.

= 100 (Ω);

ZC1 =

= 200 (Ω);

Z1 =

= 100

(Ω);

I01 =

= 2 50πN0 = 200

. Khi có cộng hưởng điện:

2πf2 = 2πpn2 =

n2 =

= 2,5

(vòng/giây);

I2 =

= 2

(A).

Đáp án D.

Ví dụ 6: Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 20 Ω, mạch điện có điện áp hiệu dụng 220 V thì sản ra công suất cơ học 178 W. Biết hệ số công suất của động cơ là 0,9 và công suất hao phí do tỏa nhiệt nhỏ hơn công cơ học. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất cơ học và công suất toàn phần) là

A. 95%.B. 92%.C. 90%.D. 85%.

Giải: Ptp = Pcohoc + Pnhiet UIcos = 220.I.0,9 = 178 + I2.20 I = 8,9 A (loại vì công suất tỏa nhiệt lớn hơn công suất cơ học) hoặc I = 1 A (nhận).

Vậy: H =

= 0,9 = 90%. Đáp án C.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1. Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1. Khi động cơ không đồng bộ một pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không đổi thì tốc độ quay của rôto

A. luôn bằng tốc độ quay của từ trường.

B. lớn hơn tốc độ quay của từ trường.

C. nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.

D. có thể lớn hơn hoặc bằng tốc độ quay của từ trường.

Câu 2. Khi động cơ không đồng bộ hoạt động ổn định, từ trường quay trong động cơ có tần số

A. bằng tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

B. lớn hơn tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

C. có thể lớn hơn hay nhỏ hơn tần số của dòng điện, tùy vào tải.

D. nhỏ hơn tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

Câu 3. Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto và số cặp cực là p. Khi rôtô quay đều với tốc độ n (vòng/s) thì từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số (tính ra Hz) là

A.

.B.

. C. 60pn.D. pn.

Câu 4. Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về động cơ điện xoay chiều?

A. Động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.

B. Động cơ không đồng bộ ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.

C. Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ bằng tốc độ quay của từ trường.

D. Từ trường quay được tạo ra nhờ phần ứng của động cơ.

Câu 5. Động cơ không đồng bộ được tạo ra dựa trên cơ sở hiện tượng

A. cảm ứng điện từ.

B. tác dụng của từ trường không đổi lên dòng điện.

C. tác dụng của dòng điện lên dòng điện.

D. tác dụng của từ trường quay lên khung dây kín.

Câu 6. Phát biểu nào sau đây là đúng? Máy phát điện xoay chiều một pha

A. biến điện năng thành cơ năng và ngược lại.

B. hoạt động nhờ việc sử dụng từ trường quay.

C. hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

D. tạo ra dòng điện không đổi.

Câu 7. Máy phát điện xoay chiều được tạo ra trên cơ sở hiện tượng

A. hưởng ứng tĩnh điện.B. tác dụng của từ trường lên dòng điện.

C. cảm ứng điện từ.D. tác dụng của dòng điện lên nam châm.

Câu 8. Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha?

A. Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại.

B. Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động nhờ vào việc sử dụng từ trường quay.

C. Máy phát điện xoay chiều một pha kiểu cảm ứng hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

D. Máy phát điện xoay chiều một pha có thể tạo ra dòng điện không đổi.

Câu 9. Chọn phát biểu sai khi nói về động cơ không đồng bộ.

A. Từ trường tổng hợp quay với tốc độ góc luôn nhỏ hơn tần số góc của dòng điện.

B. Nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.

C. Stato có các cuộn dây giống nhau quấn trên các lõi sắt bố trí lệch nhau.

D. Tốc độ quay của rôto luôn luôn phải nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.

Câu 10. Chọn phát biểu đúng khi nói về phần cảm của máy phát điện xoay chiều.

A. Phần cảm luôn là rôto.

B. Phần tạo ra dòng điện xoay chiều là phần cảm.

C. Phần cảm luôn là stato.

D. Phần tạo ra từ trường là phần cảm.

Câu 11. Tần số quay của rôto luôn bằng tần số dòng điện trong

A. máy phát điện xoay chiều.B động cơ không đồng bộ.

C. máy phát điện một chiều.D. máy phát điện xoay chiều 3 pha.

Câu 12. Trong máy phát điện xoay chiều một pha phát ra suất điện động với tần số nhất định

A. để giảm tốc độ quay của rô to người ta giảm số cuộn dây và tăng số cặp cực.

B. để giảm tốc độ quay của rô to người ta tăng số cuộn dây và tăng số cặp cực.

C. để giảm tốc độ quay của rô to người ta giảm số cuộn dây và giảm số cặp cực.

D. để giảm tốc độ quay của rô to người ta tăng số cuộn dây và giảm số cặp cực.

Câu 13. Trong máy phát điện

A. Phần cảm là phần tạo ra dòng điện.B. Phần cảm tạo ra từ trường.

C. Phần ứng được gọi là bộ góp.D. Phần ứng tạo ra từ trường.

Câu 14. Phát biểu nào sau đây là đúng đối với máy phát điện xoay chiều?

A. tần số của suất điện động không phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto.

B. tần số của suất điện động phụ thuộc vào số vòng dây của phần ứng.

C. cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn toàn thành điện năng.

D. tần số của suất điện động phụ thuộc vào số cặp cực của nam châm.

Câu 15. Để tăng tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều một pha phát ra ta tăng

A. số vòng dây của phần ứng.B. tiết diện dây của cuộn dây của phần ứng.

C. tốc độ quay của rôto.D. diện tích mỗi vòng dây của các cuộn dây.

b) Hiểu.

Câu 16. Một máy phát điện xoay chiều một pha (kiểu cảm ứng có p cặp cực quay đều với tần số góc n (vòng/phút), với số cặp cực bằng số cuộn dây của phần ứng thì tần số của dòng điện do máy tạo ra f (Hz). Biểu thức liên hệ giữa n, p và f là

A. n =

. B. f = 60 np. C. n =

. D. f =

.

Câu 17. Chọn phát biểu chưa thật chính xác khi nói về máy phát điện xoay chiều.

A. Trong các máy phát điện xoay chiều thì phần cảm là nam châm.

B. Các máy phát điện xoay chiều đều phải có hai phần: phần cảm và phần ứng.

C. Trong các máy phát điện xoay chiều có phần cảm là nam châm điện thì các cuộn dây của phần cảm và phần ứng đều được quấn trên lõi thép.

D. Với máy phát điện xoay chiều nam châm của phần cảm phải là nam châm điện.

Câu 18. Một động cơ điện xoay chiều của máy giặt tiêu thụ điện công suất 440 W với hệ số công suất 0,8; điện áp hiệu dụng của lưới điện là 220 V. Cường độ hiệu dụng chạy qua động cơ là

A. 2,5 A.B. 3 A.C. 6 A.D. 1,8 A.

Câu 19. Tìm phát biểu sai khi nói về quạt điện sử dụng dòng điện xoay chiều.

A. Rôto là bộ phận tạo ra từ trường quay.

B. Stato là bộ phận tạo ra từ trường quay..

C. Các cuộn dây của của stato được đặt lệc nhau để tao ra từ trường quay.

D. Tốc độ góc của rôto nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường quay.

Câu 20. Trong động cơ điện để nâng cao hệ số công suất thì

A. ghép song song động cơ với một tụ điện.

B. ghép nối tiếp động cơ với một cuộn cảm.

C. ghép nối tiếp động cơ với một tụ điện.

D. ghép song song động cơ với một cuộn cảm.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2009). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4 cực nam và 4 cực bắc). Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ

A. 750 vòng/phút.B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút.D. 480 vòng/phút.

Câu 22 (TN 2011). Rôto của máy phát điện xoay chiều một pha là nam châm có bốn cặp cực (4 cực nam và cực bắc). Khi rôto quay với tốc độ 900 vòng/phút thì suất điện động do máy tạo ra có tần số là

A. 60 Hz.B. 100 Hz.C. 120 Hz.D. 50 Hz.

Câu 23 (TN 2014). Về mặt kĩ thuật, để giảm tốc độ quay của rôto trong máy phát điện xoay chiều, người ta thường dùng rôto có nhiều cặp cực. Rôto của một máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực quay với tốc độ 750 vòng/phút. Dòng điện do máy phát ra có tần số 50 Hz. Số cặp cực của rôto là

A. 2.B. 1.C. 6.D. 4.

Câu 24 (CĐ 2009). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam và 10 cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Suất điện động do máy sinh ra có tần số bằng

A. 50 Hz.B. 100 Hz.C. 120 Hz.D. 60 Hz.

Câu 25 (CĐ 2010). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto quay với tốc độ 375 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo ra là 50 Hz. Số cặp cực của rôto bằng

A. 12.B. 4.C. 16.D. 8.

Câu 26 (CĐ 2013). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 6 cặp cực (6 cực nam và 6 cực bắc). Rôto quay với tốc độ 600 vòng/phút. Suất điện động do máy tạo ra có tần số bằng

A. 60 Hz.B. 100 Hz.C. 50 Hz.D. 120 Hz.

Câu 27 (ĐH 2010). Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất tỏa nhiệt trên dây quấn động cơ là 17 W. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là

A. 2 A.B.

A.C. 1 A.D.

A.

Câu 28 (ĐH 2012). Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,8 . Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11 W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là

A. 80%.B. 90%.C. 92,5%.D. 87,5 %.

Câu 29 (ĐH 2014). Một động cơ điện tiêu thụ công suất điện 110 W, sinh ra công suất cơ học 88 W. Tỉ số của công suất cơ học với công suất hao phí ở động cơ là

A. 3.B. 4.C. 2.D. 5.

Câu 30. Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto quay mỗi phút 1800 vòng. Một máy phát điện khác có 6 cặp cực, nó phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất?

A. 600 vòng/phút. B. 300 vòng/phút. C. 240 vòng/phút. D. 120 vòng/phút.

Câu 31. Máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là một nam châm gồm 6 cặp cực, quay với tốc độ góc 500 vòng/phút. Tần số của dòng điện do máy phát ra là

A. 42 Hz.B. 50 Hz.C. 83 Hz.D. 300 Hz.

Câu 32. Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 4 cặp cực (4 cực nam và 4 cực bắc). Để suất điện động do máy này sinh ra có tần số 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ

A. 750 vòng/phút.B. 75 vòng/phút. C. 25 vòng/phút. D. 480 vòng/phút.

d) Vận dụng cao.

Câu 33 (ĐH 2010). Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. Biết quạt điện này có các giá trị định mức: 220 V - 88 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8. Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng

A. 354 Ω.B. 361 Ω.C. 267 Ω.D. 180 Ω.

Câu 34 (ĐH 2010). Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch là

A. Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

A.

.B. 2R

.C.

.D. R

.

Câu 35 (ĐH 2013). Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở 69,1 Ω, cuộn cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 176,8 F. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây của máy phát. Biết ro to máy phát có hai cặp cực. Khi rô to quay đều với tốc độ n1 = 1350 vòng/phút hoặc n2 = 1800 vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là như nhau. Độ tự cảm L có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A. 0,7 H. B. 0,8 H.C. 0,6 H.D. 0,2 H.

Câu 36 (QG 2016). Hai máy phát điện xoay chiều một pha đang hoạt động bình thường và tạo ra hai suất điện động có cùng tần số f. Rôto của máy thứ nhất có p1 cặp cực và quay với tốc độ n1 = 1800 vòng/phút. Rôto của máy thứ hai có p2 = 4 cặp cực và quay với tốc độ n2. Biết n2 có giá trị trong khoảng từ 12 vòng/giây đến 18 vòng/giây. Giá trị của f là

A. 54 Hz.B. 60 Hz.C. 48 Hz.D. 50 Hz.

Câu 37. Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều một pha có 200 vòng dây. Từ thông qua mỗi vòng dây có giá trị cực đại là 2 mWb và biến thiên điều hòa với tần số 50 Hz. Tải tiêu thụ là điện trở R = 1000 được nối vào hai cực của máy phát. Nhiệt lượng tỏa ra trên R trong 1 phút là

A. 417 J.B. 474 J.C. 465 J.D. 470 J.

Câu 38. Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện xoay chiều có tần số 60 Hz. Nếu tăng tốc độ quay của rôto thêm 1 vòng/s thì tần số dòng điện xoay chiều do máy phát ra là 70 Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phát ra tăng thêm 40 V. Nếu tăng tốc độ quay của rôto thêm 2 vòng/s thì so với lúc đầu thì suất điện động hiệu dụng do máy phát ra lúc đó là

A. 240 V.B. 280 V.C. 320 V.D. 400 V.

Câu 39. Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32 , mạch điện có điện áp hiệu dụng là 220 V thì sản ra công cơ học là 100 W. Biết hệ số công suất là 0,9 và công suất hao phí nhỏ hơn công suất cơ học. Cường độ hiệu dung chạy qua động cơ gần với giá trị nào sau đây nhất?

A. 5,63 A.B. 0,63 A.C. 5,55 A.D. 0,55 A.

Câu 40. Một động cơ điện xoay chiều có công suất tiêu thụ là 500 W, điện trở trong là 8 và hệ số công suất 0,85. Mắc nó vào điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V thì động cơ hoạt động bình thường. Hiệu suất của động cơ xấp xĩ giá trị nào sau đây?

A. 95%.B. 92%.C. 89%.D. 85%.

Câu 41 (QG 2017). Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động bình thường. Trong ba cuộn dây của phần ứng có ba suất điện động có giá trị e1, e2 và e3. Ở thời điểm mà e1 = 30 V thì tích e2.e3 = − 300 (V2). Giá trị cực đại của e1 là

A. 50 V. B. 40 V.C. 45 V.D. 35 V.

Câu 42 (QG 2017). Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động ổn định. Suất điện động trong ba cuộn dây của phần ứng có giá trị el, e2 và e3. Ở thời điểm mà e1 = 30 V thì |e2 - e3| = 30 V. Giá trị cực đại của e1 là

A. 40,2 V.B. 51,9V.C. 34,6 V. D. 45,1 V.

Câu 43 (QG 2017). Hai máy phát điện xoay chiều một pha A và B (có phần cảm là rôto) đang hoạt động ổn định, phát ra hai suất điện động có cùng tần số 60 Hz. Biết phần cảm của máy A nhiều hơn phần cảm của máy B 2 cặp cực (2 cực bắc, 2 cực nam) và trong 1 giờ số vòng quay của rôto hai máy chênh lệch nhau 18000 vòng. Số cặp cực của máy A và máy B lần lượt là

A. 4 và 2.B. 5 và 3.C. 6 và 4.D. 8 và6.

2. Hướng dẫn và đáp án.

Câu 1: Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chọn C.

Câu 2: Tần số của từ trường quay bằng tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato. Chọn A.

Câu 3: Máy có p cặp cực: rôto quay n vòng/s thì f = np; rôto quay n vòng/phút thì

f =

. Chọn D.

Câu 4: Động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay. Chọn A.

Câu 5: Từ trường quay làm quay khung dây kín với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường. Chọn D.

Câu 6: Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Chọn C.

Câu 7: Máy phát điện xoay chiều được tao ra trên cơ sở hiện tượng cảm ứng điện từ. Chọn C.

Câu 8: Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Chọn C.

Câu 9: Từ trường quay với tốc độ góc bằng tốc độ góc của dòng điện. Chọn A.

Câu 10: Phần tạo ra từ trường của máy phát điện là phần cảm. Chọn D.

Câu 11: Tần số quay của roto luôn bằng tần số dòng điện trong máy phát điện xoay chiều 3 pha. Chọn D.

Câu 12: Vì f = pn (f là tần số tính ra Hz; n là tốc độ quay tính ra vòng/s). Nên để giảm n ta phải tăng số cuộn dây và tăng số cặp cực. Chọn B.

Câu 13: Trong máy phát điện thì phần cảm là phần tao ra từ trường. Chọn B.

Câu 14: Tần số của suất điện động do máy phát điện xoay chiều phát ra phụ thuộc vào số cặp cực của nam châm. Chọn D.

Câu 15: Nếu máy phát có p cặp cực từ và rôto quay với tốc độ n vòng/s thì f = np. Nên ta có thể tăng f bằng cách tăng n. Chọn C.

Câu 16: Máy có p cặp cực, rôto quay n vòng/phút thì f =

n =

. Chọn C.

Câu 17: Trong các máy phát điện xoay chiều thì nam châm của phần cảm có thể là nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu. Chọn D.

Câu 18: P = UIcos I =

= 2,5 (A). Đáp án A.

Câu 19: Rôto là bộ phận quay, không phải là bộ phận tạo ra từ trường quay.

Chọn A.

Câu 20: Động cơ điện có cuộn cảm nên để nâng cao hệ số công suất thì phải ghép nó nối tiếp với một tụ điện. Chọn C.

Câu 21: n tính ra vòng/phút nên: f =

n =

= 750 vòng/phút. Đáp án A.

Câu 22: n tính ra vòng/phút nên: f =

= 60 Hz. Đáp án A.

Câu 23: n tính ra vòng/phút nên: f =

p =

= 4. Đáp án D.

Câu 24: n tính ra vòng/phút nên: f =

= 50 Hz. Đáp án A.

Câu 25: n tính ra vòng/phút nên: f =

p =

= 8. Đáp án D.

Câu 26: n tính ra vòng/phút nên: f =

= 60 Hz. Đáp án A.

Câu 27: P = Pco + Pnh = UIcos I =

= 1 A I0 = I

=

A.

Đáp án D.

Câu 28: P = UIcos = 88 W; H =

= 0,875. Đáp án D.

Câu 29: P = Pco + Php

= 4. Đáp án B.

Câu 30: f =

n2 =

= 600 (vòng/phút). Đáp án A.

Câu 31: f =

= 50 Hz. Đáp án B.

Câu 32: f =

n =

= 750 (vòng/phút). Đáp án B.

Câu 33: Quạt là cuộn dây có điện trở thuần r và độ tự cảm L; P = UqIcos

I =

= 0,5 A; P = I2r r =

= 352 Ω; tan =

ZL = rtan =

= 264 Ω; Z =

= 760 Ω =

R + r =

= 712,7 R = 360,7 Ω. Đáp án B.

Câu 34: ZL1 =

; ZL2 =

= 3ZL1; U1 = E1 =

;

U2 = E2 =

= 3U2; I1 =

= 1;

I2 =

=

=

=

3R2 + 27Z

= 9R2 + 9Z

ZL1 =

; ZL3 =

= 2ZL1 =

. Đáp án C.

Câu 35: 1 = 2

= 90 rad/s; 2 = 2

= 120 rad/s;

ZC1 =

= 20 ; ZC2 =

= 15 . P1 = P2

9R2 + 9(120πL – 15)2 = 16R2 + 16(90πL – 20)2

L = 0,447 (giải SOLVE). Đáp án C.

Câu 36: n1 = 1800 vòng/phút = 30 vòng/s. f = n1p1 = n2p2

n2 =

= 7,5p1.

Thế vào điều kiện 12 vòng/s < n2 < 18 vòng/s, ta có:

12 < 7,5p1 < 18 1,6 < p1 < 2,4 p1 = 2

f1 = n1p1 = 30.2 = 60 (Hz). Đáp án B.

Câu 37: = 2πf = 100π rad/s; E =

= 20π

(V);

I =

= 2π

.10-2 (A); Q = I2Rt 474 (J). Đáp án B.

Câu 38: f1 = np = 60; f2 = (n + 1)p = 70

n = 6;

E1 = 2π.6.0 = 12π.0; E2 = 2π.7.0 = 14π.0 = E1 + 40 = 12π.0 + 40

2π.0 = 40 E3 = 2π.8.0 = 16π.0 = 8.40 = 320 V. Đáp án C.

Câu 39: P = UIcos = 220.I.0,9 = Pcơ + I2R = 100 + I2.32 32I2 – 198I + 100 = 0. Nghiệm của phương trình này là I1 = 5,63 A và I2 = 0,55 A. Với nghiệm I1 công suất hao phí lớn hơn công suất cơ học nên nhận nghiệm I2. Đáp án D.

Câu 40: P = UIcos I =

= 2,67 (A);

H =

= 0,886 = 88,6%. Đáp án C.

Câu 41: Giã sử e1 = E0cost thì e2 = E0cos(t +

) và e3 = E0cos(t -

).

Khi e1 = 30 V thì e2.e3 = E0cos(t +

).E0cos(t -

) =

E

(cos2t + cos

)

- 300 =

E

(cos2t + cos

) =

E

(2cos2t – 1 –

) = E

cos2t -

E

- 300 = e

-

E

= 302 -

E

E0 =

= 40 (V). Đáp án B.

Câu 42: Giã sử e1 = E0cost thì e2 = E0cos(t +

) và e3 = E0cos(t -

).

Thời điểm e1 = 30 V thì e1 = E0cosx; e2 = E0cos(x +

) và e3 = E0cos(x -

).

Trường hợp e2 – e3 = 30 V = E0cos(x +

) - E0cos(x -

)

cosx = cos(x +

) - cos(x -

) x = 2,618 rad (giải SOLVE)

E0 =

= 34,6 (V).

Trường hợp e2 – e3 = - 30 V = E0cos(x +

) - E0cos(x -

)

cosx = cos(x -

) - cos(x +

) x = 3,665 rad (giải SOLVE)

E0 =

= 34,6 (V). Đáp án C.

Câu 43: pA = pB + 2 pA > pB. Vì

nB > nA nB – nA = 18000

nB = 18000 + nA pAnA = (pA – 2)(18000 + nA) (1).

Mặt khác

= 60 nA =

(2).

Thay (2) vào (1) ta có: 216000 = (pA – 2)(18000 +

)

pA = 6 pB = pA – 2 = 6 – 2 = 4. Đáp án C.

Tạo bảng điểm online

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

File mới nhất

* Đề thi thử 2019 môn Toán THPT Chuyên Lương Văn Tụy - Ninh Bình – Lần 2 - File word có ma trận lời giải chi tiết
Ngày 18/02/2019
* Đề thi thử 2019 môn Toán THPT Chuyên Lê Thánh Tông - Quảng Nam - Lần 1 - 2019
Ngày 18/02/2019
* Đề thi thử 2019 môn Toán Đề tập huấn sở GD_ĐT TP Hồ Chí Minh - Đề 3 - 2019
Ngày 18/02/2019
* Đề thi thử 2019 môn Toán THPT chuyên Hạ Long – Lần 1 - 2019
Ngày 18/02/2019
* Đề thi thử 2019 môn Toán THPT Chuyên ĐH SPHN - Hà Nội - Lần 1 - 2019
Ngày 18/02/2019
File mới upload

Ngày này hằng năm

* Đề thi HSG 12 TP.HCM tháng 3/2016
Ngày 23/02/2017
* Đề và lời giải Trường chuyên Hà Tĩnh-2014-lần 1
Ngày 25/02/2014
* Tóm tắt lý thuyết & các dạng toán - Vật lý 12 (LTĐH 2012)
Ngày 23/02/2012
* Chuyên đề Sóng ánh sáng
Ngày 26/02/2013
* Chuyên đề Sóng ánh sáng
Ngày 25/02/2013
File mới upload

Được tải nhiều nhất tháng trước

File icon Đề THPT Chuyên Hà Tĩnh lần 5 năm 2016 (Có lời giải chi tiết)
3,401 lượt tải - 3,395 trong tháng
File icon ĐỀ THI THỬ THPTQG 2016 (SÁT CẤU TRÚC CỦA BỘ + ĐÁP ÁN)
2,100 lượt tải - 2,090 trong tháng
File icon Đề có cấu trúc 60%CB - 40%NC số 15 - có lời giải
2,333 lượt tải - 2,068 trong tháng
File icon THI THỬ THPT QUỐC GIA BÁM SÁT VỚI BỘ
1,895 lượt tải - 1,895 trong tháng
File icon ĐỀ THI THỬ THPT QUỐC GIA SÁT VỚI BỘ (CÓ ĐÁP ÁN)
1,879 lượt tải - 1,878 trong tháng
File download nhiều

Bình luận tài nguyên

ĐỀ THI THỬ THPTQG NGUYÊN HÃN HẢI PHÒNG 2019 LẦN 1 (GIẢI CHI TIẾT)

.

ĐỀ THI THỬ THPTQG CHUYÊN HƯNG YÊN 2019 LẦN 2 (GIẢI CHI TIẾT)

Cảm ơn thầy hậu nhiều!

Câu 39: đề chưa chuẩn: x^2+y^2=2.A^2 Nếu y =0 thì x^2 =2.A^2!!!! x<=A


Cầu vồng   |   Đăng nhập Đăng nhậpnew
Đang online (54)