Bộ chuyên đề, bài tập phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần 2019... by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

HÀNH TRANG KIẾN THỨC CHO KÌ THI THPT QG 2019

vectorstock.com/25148715

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Bộ chuyên đề, bài tập phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần 2019 Chuyên đề ĐIỆN XOAY CHIỀU Tác giả: Phạm Hồng Vương PDF VERSION | 2019 EDITION GIÁ CHUYỂN GIAO : $43 Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group

Hỗ trợ 24/7 Fb www.facebook.com/ToiYeuHoaHocGroup Mobi/Zalo 0905779594

CHỦ ĐỀ 15: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 

VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP

1. Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều:

u(t) = U 0 cos(ωt + φu ) Trong đó: u(t) : hiệu điện thế tức thời (V)

U 0 : hiệu điện thế cực đại (V) φ u : pha ban đầu của hiệu điện thế. 2. Biểu thức cường độ dòng điện:

i(t) = I 0 cos(ωt + φ i ) Trong đó: i(t) : cường độ dòng điện tức thời (A)

I0 : cường độ dòng điện cực đại (A) φi : pha ban đầu của cường độ dòng điện. 3. Các giá trị hiệu dụng: U

U0 2

(V); I 

I0 2

(A)

4. Các loại đoạn mạch *Đoạn mạch chỉ có R: u R cùng pha với i; I 

UR R

*Đoạn mạch chỉ có L: u L sớm pha hơn i góc

U π ; I  L ; với ZL  ω.L () là cảm kháng. 2 ZL

*Đoạn mạch chỉ có C: u C chậm pha hơn i góc

U π 1 ; I  C ; với ZC  () là dung kháng. 2 ZC ω.C

Bảng ghép linh kiện: Ghép nối tiếp

Ghép song song

R  R1  R 2  ...  R n

1 1 1 1    ...  R R1 R 2 Rn

ZL  ZL1  ZL2  ...  ZLn L  L1  L 2  ...  L n

ZC  ZC1  ZC2  ...  ZCn 1 1 1 1    ...  C C1 C2 Cn

1 1 1 1    ...  ZL ZL1 ZL2 ZLn 1 1 1 1    ...  L L1 L 2 Ln

1 1 1 1    ...  ZC ZC1 ZC2 ZCn

C  C1  C2  ...  Cn

Trang 1



DẠNG TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC 1. Tính thời gian đèn huỳnh quang sáng và tắt: Khi đặt điện áp: u  U 0 cos(ωt+φ u ) vào hai đầu bong đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u  U1 *Trong một chu kì: - Thời gian đèn sáng: t n 

U 4 arccos L ω U0

*Trong khoảng thời gian t  nT : - Thời gian đèn sáng: t s  n.t s - Thời gian đèn tắt: t t  n.t t  t  t s 2. Sử dụng góc quét Δφ = ω.Δt để giải dạng toán tìm điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm: t 2 = t1 + Δt. 3. Số lần đổi chiều dòng điện - Dòng điện i  I0 cos(2πft  φi ) : Trong một chu kì đổi chiều 2 lần, mỗi giây đổi chiều 2f lần. - Nhưng nếu φi   

π thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f  1 lần, các giây sau đổi chiều 2f lần. 2

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Một dòng điện xoay chiều có phương trình dòng điện như sau: i  5cos(100πt 

π ) A. Hãy xác 2

định giá trị hiệu dụng của dòng điện trong mạch? B. 5 2A

A. 5A

C. 2,5A

D. 2,5 2A

Giải Ta có: I 

I0 2



5 2

 2,5 2A

=> Chọn đáp án C Ví dụ 2: Tại thời điểm t  1,5s cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là i  5A . Giá trị đó là: A. Giá trị cực đại

B. Giá trị tức thời

C. Giá trị hiệu dụng

D. Giá trị trung bình

Giải Cường độ dòng điện của dòng điện tại t  1,5s là giá trị tức thời. => Chọn đáp án B Ví dụ 3: Biết i  I0 cos(100πt  A. t 

1 k  s (k  0,1,2.) 300 100

π ) A. Tìm thời điểm cường độ dòng điện có giá trị bằng 0? 6

B. t 

1 k  s (k  1,2.) 300 100

Trang 2

C. t 

1 k  s (k  0,1,2.) 400 100

D. t 

1 k  s (k  0,1,2.) 600 100

Giải Khi: i  0  100πt  t

π π π   kπ  100πt   kπ 6 2 3

1 k  s với (k  0,1,2.) 300 100

=> Chọn đáp án A Ví dụ 4: Dòng điện có biểu thức: i  2cos100πt (A), trong một giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần? A. 100 lần

B. 50 lần

C. 110 lần

D. 90 lần

Giải Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần

 Trong 1s dòng điện thực hiện 50 chu kì  Số lần dòng điện đổi chiều là 100 lần => Chọn đáp án A Ví dụ 5: Dòng điện có biểu thức i  2cos100πt (A), trong một giây đầu tiên dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần? A. 100 lần

B. 50 lần

C. 110 lần

D. 99 lần

Giải - Chu kì đầu tiên dòng điện đổi chiều một lần. - Tính từ các chu kì sau dòng điện đổi chiều 2 lần trong một chu kì.

 Số lần đổi chiều của dòng điện trong một giây đầu tiên là: n  2.f  1  2.50  1  99 lần. => Chọn đáp án D Ví dụ 6: Một mạch điện xoay chiều có phương trình dòng điện trong mạch là: i  5cos(100πt 

π ) . Xác 2

định điện lượng chuyển qua mạch trong 1/6 chu kì đầu tiên? Giải T 6

T 6

Ta có : q   i.dt   5cos(100πt 

π 5 π )dt  sin (100πt  ) 2 100π 2



5 1 1 .  C 100π 2 40π

Ví dụ 7: Mạch điện có giá trị hiệu dụng U  220V , tần số dòng điện là 50Hz, đèn chỉ sáng khi u  110 2V . Hãy tính thời gian đèn sáng trong một chu kì? A. 1/75s C. 1/150s

B. 1/50s D. 1/100s

Giải

Trang 3

Ta có: cosα  ts 

u 110 2 1 π 4π    α   φs  4.α  U 0 220 2 2 3 3

φs φ 4π 1  s   s ω 2πf 3.2.π.f 75

=> Chọn đáp án A Ví dụ 8: Mạch điện X có tụ điện C, biết C  u  100 2cos(100πt 

A. i  2cos(100πt  C. i  cos(100πt 

104 F , mắc mạch điện trên vào mạng điện có phương trình π

π ) V. Xác định phương trình dòng điện trong mạch? 6

2π ) A. 3

B. i  2cos(100πt 

2π ) A. 3

D. i  cos(100πt 

π ) A. 6

Giải Phương trình dòng điện có dạng: i  I0 cos(100πt 

π π + ) A. 6 2

U  I0  0  ZC   Trong đó:  U 0  100 2V  I0  2A  1  ZC   ...  100 Cω 

 Phương trình dòng điện trong mạch có dạng: i  2cos(100πt 

2π ) A. 3

=> Chọn đáp án A Ví dụ 9: Mạch điện X chỉ có một phần tử có phương trình dòng điện và hiệu điện thế lần lượt như sau: π π i  2 2cos(100πt  ) A và u  200 2cos(100πt  ) V. Hãy xác định đó là phần tử gì và độ lớn là bao 6 6 nhiêu? A. ZL  100

B. ZC  100

C. R  100

D. R  100 2

Giải Vì u và I cùng pha nên đây là R, R 

U0  100 I0

=> Chọn đáp án C Ví dụ 10: Một đoạn mạch chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L  trình dòng điện: i  2cos(100πt  A. u L  200cos(100πt 

2π ) V. 3

1 H mắc vào mạng điện và có phương π

π ) (A). Hãy viết phương trình hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện? 6

B. u L  200cos(100πt 

π ) V. 6

Trang 4

C. u L  200 2cos(100πt 

2π ) V. 3

D. u L  200 2cos(100πt 

π ) V. 6

Giải

u L có dạng: u L  U 0L cos(100πt 

π π + ) V. 6 2

ZL  Lω  100   Trong đó:  I0  2A  U  I .Z  2.100  200V 0 L  0L

 u L  200cos(100πt 

2π ) V. 3

=> Chọn đáp án A Ví dụ 11: Cho một cuộn dây có điện trở thuần 40  và có độ tự cảm điện áp xoay chiều có biểu thức: u  U 0 cos(100πt 

0, 4 (H) . Đặt vào hai đầu cuộn dây π

π ) (V). Khi t  0,1(s) dòng điện có giá trị 2

2, 75 2(A) . Giá trị của U 0 là: A. 220(V)

B. 110 2(V)

C. 220 2(V)

D. 440 2(V)

Giải R  40 ; ZL  ω.L  100π.

0, 4  40  Z  R 2  Z2L  40 2 π

Phương trình i có dạng: i  I0 cos(100πt  π) A. Tại t  0,1s

 i  I0 cos0  2, 75 2 A.  I0  2, 75 2A  U 0  110 2V => Chọn đáp án B Ví dụ 12: Một điện trở thuần R  100  khi dùng dòng điện có tần số 50Hz. Nếu dùng dòng điện có tần số 100Hz thì điện trở sẽ A. giảm 2 lần

B. tăng 2 lần

C. không đổi

D. giảm 1/2 lần

Giải Ta có: R 

ρ.l S

 Giá trị của R không phụ thuộc vào tần số của mạch => Chọn đáp án C II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C. Đặt vào giữa hai đầu tụ điện một điện áp xoay chiều có biểu thức:u = U 0 cos(t  φ) V.Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch được cho bởi công thức nào dưới đây?

Trang 5

U0 2ωC

A. I 

U0 ωC

B. I 

C. I 

U 0 ωC 2

D. I  U 0 ωC

Bài 2: Một khung dây phẳng quay đều quanh một trục vuông góc với đường sức từ của một cảm ứng từ trường đều B. Suất điện động trong khung dây có tần số phụ thuộc vào A. tốc độ góc của khung dây. B. diện tích của khung dây. C. số vòng dây N của khung dây. D. độ lớn của cảm ứng từ B của từ trường. Bài 3: Một mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm, mối quan hệ về pha của u và i trong mạch là A. u và i cùng pha với nhau.

B. u sớm pha hơn i góc π 2 .

C. u và i ngược pha nhau.

D. i sớm pha hơn u góc π 2 .

Bài 4: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn thay đổi theo thời gian? A. pha ban đầu. B. giá trị tức thời. C. tần số góc. D. biên độ. Bài 5: Dòng điện xoay chiều hình sin là A. dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian. B. dòng điện có cường độ biến thiên tỉ lệ thuận với thời gian. C. dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian. D. dòng điện có cường độ và chiều thay đổi theo thời gian. Bài 6: Trong các đại lượng đắc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng? A. cường độ dòng điện. B. suất điện động. C. công suất. D. điện áp. Bài 7: Trong các đại lượng đạc trưng cho dòng điện xoay chiều nào sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng? A. tần số. B. công suất. C. chu kì. D. điện áp. Bài 8: Với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện thì dòng điện trong mạch A. sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 2 . B. sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 4 . C. trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 4 . D. trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 2 . Bài 9: Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. A. chỉ được đo bằng ampe kế nhiệt. B. bằng giá trị trung bình chia cho 2. C. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. D. bằng giá trị cực đại chia cho 2. Bài 10: Trong các đáp án sau, đáp án nào đúng? A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng một nửa giá trị cực đại của nó. B. Dòng điện có cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian là dòng điện xoay chiều. C. Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện. Trang 6

D. Dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều luôn lệch pha nhau. Bài 11: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện áp giữa hai đầu cuộn dây có biểu thức u = U 0 cos t (V) thì cường độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức

i  I 2 cos(.t  φi )A .Hỏi I và φi được xác định bởi các hệ thức nào dưới đây? A. I 

U0 ;φi  π 2 2ωL

C. I  U 0 ω L;φi  0

B. I  D. I 

U0 ;φi   π 2 ωL U0 ;φi   π 2 2ωL

Bài 12: Công thức cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f là A. ZL  πfL

B. ZL  1 πfL

C. ZL  2πfL.

D. ZL  1 2πfL.

Bài 13:Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trờ thuần R một điện áp xoay chiều có biểu thức

u  U 0 cos t (V) thì cường độ dòng điện chạy qua điện trờ có biểu thức i = I

2 cos(t  φi )A . Hỏi I và

φi được xác định bởi các hệ thức tương ứng là: A. I 

U0 ;φi  π 2 R

B. I 

U0 ;φi   π 2 2R

C. I 

U0 ;φi  0 2R

D. I 

U0 ;φi  0 2R

Bài 14: Cảm kháng của cuộn cảm A. tỉ lệ thuận với tần số dòng điện của nó. B. tỉ lệ thuận với hiệu điện thế xoay chiều áp vào nó. C. có giá trị như nhau đối với cả dòng xoay chiều và dòng điện không đổi. D. tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua nó. Bài 15: Chọn phát biểu đúng khi nói so sánh pha của các đại lượng trong dòng điện xoay chiều? A. u R và i cùng pha với nhau B. u L nhanh pha hơn u C góc π 2 . C. u R nhanh pha hơn u C góc π 2 . D. u R nhanh pha hơn u L góc π 2 . Bài 16: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C. Tần số của dòng điện trong mạch là f,công thức đúng để tính dung kháng của tụ điện là: A. ZC  1 πfC

B. ZC  1 2πfC

C. ZC  2πfC

D. ZC  πfC

B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Dòng điện xoay chiều có tính chất nào sau đây? A. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian B. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian C. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian. D. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn và cường độ dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian. Bài 2: Trong các câu sau đây, câu nào sai? Trang 7

A. Khi một khung dây quay đều quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều thì trong khung dây xuất hiện suất điện động xoay chiều hình sin. B. Điện áp xoay chiều là điện áp biến đổi điều hòa theo thời gian C. Dòng điện có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều. D. Trên cùng một đoạn mạch, dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên với cùng pha ban đầu. π Bài 3: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức: i  5cos(100πt  ) (A). Trong một đơn vị thời gian thì 2 dòng điện đổi chiều A. 50 lần B. 100 lần C. 25 lần D. 99 lần Bài 4: Hai tụ điện có điện dung C1 và C2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều có dung kháng là: A. ZC 

1 1 1 1  với  C C1 C2 Cω

C. ZC  Cω với

1 1 1   C C1 C2

B. ZC 

1 với C  C1  C2 Cω

D. ZC  Cω với C  C1  C2

Bài 5: Trong hiện tượng nào dưới đây chắc chắn không có sự tỏa nhiệt do hiệu ứng Jun Lenxơ? A. Dao động điện từ riêng của mạch LC lí tưởng B. Dao động điện từ cưỡng bức C. Dao động điện từ cộng hưởng D. Dao động điện từ duy trì Bài 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R1 thì cường độ dòng điện qua R1

là

i1  I01cosωt (A). Nếu đặt điện áp nói trên vào hai đầu điện trở R 2 thì biểu thức cường độ dòng điện qua R 2 là: A. i 2 

R1 .I01cosωt (A). R2

B. i 2 

R1 π  .I01cos  ωt   (A). R2 2 

C. i 2 

R2 .I01cosωt (A). R1

D. i 2 

R2 π  .I01cos  ωt   (A). R1 2 

Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn thuần cảm? A. Cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở đối với dòng điện một chiều (kể cả dòng điện một chiều có cường độ thay đổi hay dòng điện không đổi). B. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện. C. Cảm kháng của cuộc cảm tỉ lệ nghịch với chu kì của dòng điện xoay chiều. D. Cảm kháng của cuộn cảm không phụ thuộc tần số của dòng điện xoay chiều. Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm L. Gọi i, I0 lần lượt là cường độ tức thời và cường độ cực đại. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch được tính: A. u  ωLi C. u 

I0 I02  i 2 U0

B. u 

1 I02  i 2 ωL

D. u  ωLi I02  i 2

Trang 8

Bài 9: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là : u  U 0 cos(ωt  φ). Cường độ dòng điện tức thời có biểu thức i  I0 cos(ωt  α). Các đại lượng I0 và α nhận giá trị nào sau đây: π π A. I0  U 0 Lω, α   φ. B. I0  U 0 / Lω, α  . 2 2 π π C. I0  U 0 / Lω, α    φ. D. I0  U 0 Lω, α    φ. 2 2 C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Một khung dây dẫn quay đều quanh 1 trục trong từ trường đều với tốc độ góc 150 rad/s. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Từ thông cực đại gửi qua khung là 0,5 WB. Suất điện động hiệu dụng trong khung có giá trị là: A. 37,5 V

B. 75 2V

C. 75V

D. 37,5 2V

Bài 2: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1000 vòng, diện tích mỗi vòng là 900 cm 2 , quay đều quanh trục đối xứng của khung với tốc độ 500 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ B  0, 2T . Trục quanh vuông góc với các đường cảm ứng từ. Giá trị hiệu dụng của suất điện động cảm ứng trong khung là: A. 666,4 V B. 1241 V C. 1332 V D. 942 V Bài 3: Một khung dây phẳng dẹt, hình chữ nhật gồm 200 vòng dây quay trong từ trường đều có cảm ứng từ 0,2 T với tốc độ góc 40 rad/s không đổi, diện tích khung dây là 400 cm 2 , trục quay của khung vuông góc đường sức từ. Suất điện động trong khung có giá trị hiệu dụng là: A. 201 2V. B. 402V C. 32 2V D. 64V Bài 4: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i  2 cos100πt (A) chạy qua điện trở R  50. Trong 1 phút, nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R là bao nhiêu? A. 12000 J B. 6000 J C. 300000 J D. 100 J Bài 5: Một dòng điện xoay chiều đi qua một điện trở R  50. nhúng trong một nhiệt lượng kế chứa 1 lít nước. Sau 7 phút, nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng 10C , nhiệt dung riêng của nước C  4200 J/kg độ. Xác định giá trị của cường độ dòng điện cực đại? A. 2 2A

C. 1A

D. 2A

Bài 6: Đặt vào hai đầu điện trở thuần một điện áp không đổi có giá trị U 0 thì công suất tiêu thụ trên điện trở là P. Nếu đặt vào hai đầu điện trở đó một điện áp xoay chiều có giá trị cực đại U 0 thì công suất tiêu thụ trên điện trở R là: A. P B. 2P C. P/2 D. 2P Bài 7: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng trong mạng điện xoay chiều 110V. Tính lượng điện năng tiêu thị trong 5 giờ sử dụng ấm? A. 5 kWh B. 2,5 kWh C. 1,25 kWh D. 10 kWh Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u  120 2 cos120πt (V) lên hai đầu điện trở R  10 . Sử dụng một ampe kế nhiệt đế đo cường độ dòng điện qua điện trở. Tính số chỉ của ampe kế? A. 12A

B. 12 2A

C. 6 2A

D. 6A

Bài 9: Khi cho dòng điện xoay chiều biên độ Io chạy qua điện trở R trong một quãng thời gian t (rất lớn so với chu kì của dòng điện xoay chiều) thì nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở sẽ tương đương với trường Trang 9

hợp khi cho một dòng điện không đổi chạy qua điện trở R nói trên trong quãng thời gian t/2 và có cường độ bằng: A. 2Io

B. Io 2

C. Io

D. Io

Bài 10: Mạch điện gồm 2 đèn mắc song song, đèn thứ nhất ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W. Các đèn đều sáng bình thường. Điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày là: A. 6000 J

B. 1,9.106 J

C. 1200 kWh

D. 6 kWh

Bài 11: Đặt vào cuộn cảm L  0,5 π H một điện áp xoay chiều có biểu thứ: u  120 2 cos1000πt (V) . Cường độ dòng điện qua mạch có dạng: A. i  24 2 cos(1000πt  π / 2)mA

B. i  0, 24 2 cos(1000πt  π / 2)mA

C. i  0, 24 2 cos(1000πt  π / 2)A

D. i  0, 24 2 cos(1000πt  π / 2)A

Bài 12: Đặt điện áp xoay chiều: u  U o cos(100πt  π / 3) V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L  1 2π H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là: A. i  2 2 cos(100πt  π / 6)A

B. i  2 3 cos(100πt  π / 6)A

C. i  2 2 cos(100πt  π / 6)A

D. i  2 3 cos(100πt  π / 6)A

Bài 13: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  1 π H, biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: i  2 cos(100πt  π / 3)A . Suất điện động tự cảm tại thời điểm 0,5112 s là: A. 150, 75V

B. 150 / 75V

C. 197,85V

D. 197,85V

Bài 14: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50 Hz vào hai bản của một tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2A. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ bằng 1A thì tần số dòng điện là A. 50 Hz B. 25 Hz C. 200 Hz D. 100 Hz Bài 15: Đặt điện áp u  U cos(100πt  π / 3) (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 2π (H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A. Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là A. 4A

B. 4 3A

C. 2,5 2A

D. 5A

Bài 16: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u  U o cos 2πft V. Tại thời điểm t1 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là (2 2A, 60 6V) . Tại thời điểm t 2 giá trị của cường độ dòng điện qua tụ cà điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là (2 6A, 60 2V) . Dung kháng của tụ điện bằng: A. 30

B. 20 3

C. 20 2

D. 40

Bài 17: Đặt hai đầu một tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thứ u  U o cos ωt. Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện tại thời điểm t1 , t 2 tương ứng lần lượt là: u1  60V; i1  3A; u 2  60 2V; i 2  2A . Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là: A. U o  120 2V, Io  3A

B. U o  120 2V, Io  2A

C. U o  120V, Io  3A

D. U o  120V, Io  2A Trang 10

Bài 18: Một khung dây gồm hai vòng dây có diện tích s  100cm 2 và điện trở của khung là R  0, 45, quay đều với tốc độ góc ω  100rad / s trong một từ trường đều có cảm ứng từ B  0,1T xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ. Nhiệt lượng tỏa ra trong vòng dây khi nó quay được 1000 vòng là: A. 2,2 J B. 1,98 J C. 2,89 J D. 2,79 J Bài 19: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  0, 4 π (H) . Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều có biểu thức u  U o cos ωt (V). Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện là: u1  100V; i1  2,5 3A. Ở thời điểm t 2 tương ứng u 2  100 3V; i 2  2,5A. Điện áp cực đại và tần số góc của mạch là: A. 200 2V;100π rad/s

B. 200V;120π rad/s

C. 200 2V;120π rad/s

D. 200V;100π rad/s

Bài 20: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng

u  U 2 cos ωt(V). Tại thời điểm t1 , giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 2A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0. Tại thời điểm t 2 , giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 1A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 2 3V . Dung kháng của tụ điện bằng: A. 4 B. 2 2 D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

2

D. 2

Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ U 0 vào hai đầu cuộn cảm thuần. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm bằng U 0 2 thì cường độ dòng điện có độ lớn tính theo biên độ I0 là: A. I0

B. I0 2

3I0 2

2I0 2

Bài 2: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i  4 cos(20 t   2)A , t đo bằng giây. Tại thời điểm t1 = -2A. Hỏi đến thời điểm t 2  (t1  0, 025) s thì cường độ dòng điện bằng bao nhiêu? A. -2 A

B. 2 3A

C. 2 A

D. 2 3A

Bài 3: Một bóng đèn nê-on chỉ sáng khi điện áp giữa hai đầu bóng có giá trị u C > 220V. Bóng đèn này được mắc vào điện áp xoay chiều có U = 220V và f = 50Hz. Hỏi trong một giây đèn chớp sáng bao nhiêu lần? A. Bóng không sáng B. 200 lần C. 50 lần D. 100 lần Bài 4: Một đèn nê-on đặt dưới điện áp xoay chiều,biên độ 220 2 V, tần số góc ω  100π(rad/s) , đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn u  155V .Số lần đèn sáng và đèn tắt trong 0,5s và tỉ số thời gian đèn tắt và thời gian đèn sáng trong một chu kì là: A. 100 lần và 1:2 C. 100 lần và 2:1

B. 50 lần và 1:2 D. 50 lần và 2:1

Bài 5: Dòng điện xoay chiều có cường độ i  3cos(100π  π 2)A chạy trên một dây dẫn.Trong thời gian 1 giây,số lần cường độ dòng điện có giá trị tuyệt đối bằng 2A là: A. 100 B. 50 C. 400

D. 200 Trang 11

Bài 6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện theo thời gian của đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh cho ở hình vẽ. Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: A. i(t)  2 cos(275π t 3  2π 3)A B. i(t)  2 2 cos(100π t 3- 2π 3)A C. i(t)  2 2 cos(275π t 3- 2π 3)A D. i(t)  2 cos(100πt  2π 3)A Bài 7: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là : u  200sin ωt (V) . Tại thời điểm t1 nào đó, điện áp u =100V và đang giảm. Hỏi đến thời điểm t 2 , sau t1 đúng 1 4 chu kì, điện áp u bằng bao nhiêu? A. 100 3

B. 100 3

C. 100 2

D. 100 2

Bài 8: Một đèn nê-on hoạt động ở mạng điện xoay chiều có phương trình: u  220 2 cos(100πt- π 2) (V) . Biết rằng đèn chỉ sáng khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn có giá trị u  110 2 V.khoảng thời gian đèn tắt trong một chu kì là A. 1/150 s B. 1/75s C. 2/25 s D. Một đáp số khác Bài 9: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch xoay chiều là: i  2 cos(100π t  π/2) A, t đo bằng giây.Tại thời điểm t1 nào đó, dòng điện đang giảm và có cường độ bằng 1A.Đến thời điểm

t  t1  0, 005s , cường độ dòng điện bằng: A.

B.  3 A

D.  2 A

Bài 10: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  2 2 cos100π t (A) t tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang có cường độ tức thời bằng 2 2(A) thì sau đó ít nhất là bao lâu để dòng điện có cường độ thức thời bằng

6(A) ?

A. 5/600(s) B. 1/600(s) C. 3/300(s) D. 2/300(s) Bài 11: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là: u  120 cos(100πt  π/2)(V) . Lần thứ hai điện áp đạt giá trị u = 104 V và đang giảm vào thời điểm nào sau đây: A. t = 13/600s B. t = 7/300s C. t = 1/600s D. t = 8/300s Bài 12: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức: i  I0 sin100π t .Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0,5 I0 vào những thời điểm nào sau đây? A. 1/400 s; 2/400 s C. 1/300s; 2/300s

B. 1/500s; 3/500s D. 1/600s; 5/600s

Bài 13: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  I0 cos(100πt  π/2). Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức hời có giá trị bằng -I0 / 2 vào những thời điểm nào? A. 1/400 s; 2/400 s B. 1/500 s; 3/500 s C. 1/500 s; 2/500 s D. 1/400 s; 3/400 s Bài 14: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có biểu thức

i  2 2 cos(100πt  π/3)(A,s) .Biết độ tự cảm của cuộn dây là L  2 3 / π H,vào thời điểm t cường độ Trang 12

dòng điện trong mạch là i  2 A và đang tăng. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t  1/ 40(s) là bao nhiêu? A. u  600 2V

B. u  200 3V

C. u  400 6V

D. u  200 6V

III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án A Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án A Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án A Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án D Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án C Bài 16: Chọn đáp án C B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án A Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án D Giải Ta có suất điện động cực đại trong khung là: E o  ω o  75V

 Suất điện động hiệu dụng trong khung là: E 

Eo  37,5 2  V  2

Trang 13

Bài 2: Chọn đáp án A Từ thông cực đại gửi qua khung  o  N.B.S  1000.0, 2.900.104  18Wb Suất điện động cực đại trong khung: E o  ω o  300π  V 

 Suất điện động hiệu dụng trong khung là: E 

Eo  666, 4V 2

Bài 3: Chọn đáp án C Từ thông cực đại gửi qua khung:  o  1, 6  Wb  Suất điện động cực đại trong khung: E o  ω o  64  V 

 Suất điện động hiệu dụng trong khung là: E 

Eo  32 2V 2

Bài 4: Chọn đáp án B Ta cos cường độ hiệu dụng là: I 

Io  2 A 2

Năng lượng tỏa ra của điện trở là: Q  I 2 .R.t  6000  J  Bài 5: Chọn đáp án D Ta có nhiệt lượng: Q  m.c.t  1.4200.10  42000  J  Mà Q  I 2 .R.t  42000  J 

 Cường độ dòng điện: I 

42000  2 A 50.7.60

Cường độ dòng điện cực đại là: Io  I 2  2  A  Bài 6: Chọn đáp án C U o2 Ta có công suất của dòng điện không đổi P  R

Đối với dòng điện xoay chiều thì U 

U2 P Uo  Công suất của dòng điện là: P '  o  2R 2 2

Bài 7: Chọn đáp án C Điện trở của ấm là: R 

U2  48, 4    P

Điện năng tiêu thụ của ấm là: A 

U '2 .t  1, 25kWh R

Bài 8: Chọn đáp án A Ampe kế chỉ đo được giá trị hiệu dụng của dòng xoay chiều. U 120 I   12A R 10 Bài 9: Chọn đáp án C I Đối với dòng điện xoay chiều thì ta có: I  o 2 Trang 14

 Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là: Q  I 2 .R.t 

Io2 .R.t 2

I 2 .R.t t Dòng 1 chiều thì: Q '  I 2 R.  Q  o 2 2 I I o 2

Bài 10: Chọn đáp án D Công suất của 2 đèn là: P  P1  P2  250W

 Điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày là: A  P.t  250.24  6kWh Bài 11: Chọn đáp án D Cảm kháng của mạch là: ZL  ω.L  500 Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: Io  Vì i trễ pha hơn u L một góc

Uo  0, 24 2  A  ZL

π nên biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là 2

π  i  0, 24 2 cos 1000πt   A 2 

Bài 12: Chọn đáp án D Cảm kháng của mạch là: ZL  ω.L  50 2

 u   i  Vì u L dao động vuông pha với i nên:  L      1 mà U oL  Io .ZL  U oL   Io 

 Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là: Io  2 3A Vì I trễ pha hơn u L một góc

π π   Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: i  2 3 cos 100πt   A 6 2 

Bài 13: Chọn đáp án C Ta có: ZL  ω.L  100 Điện áp cực đại U oL  Io .ZL  200V mà u L sớm pha hơn i một góc

π 2

5π    Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch: u L  200 cos 100πt+  V 6  

Thay t  0,5112s vào phương trình ta có: u L  197,85V Bài 14: Chọn đáp án B U  U.ω1.C  U.C.2π.f1 Ta có I1  ZC Tương tự: I 2  U.C.2π.f 2 Lập tỉ số:

I1 f 50  2  1  f2   25Hz I2 f2 2

Bài 15: Chọn đáp án C Trang 15

Ta có: ZL  ω.L  50 2

 u   i  Vì u L dao động vuông pha với i nên:  L      1  Io  5A  U oL   Io 

 Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: I  2,5 2(A) Bài 16: Chọn đáp án A Vì u C và i dao động vuông pha nhau nên: 2

 i1   u1   u1  2 2      1  Io  i1    (1)  Io   U o   ZC  Tương tự: 2

 i2   u 2   u2  2 2      1  Io  i 2    (2)  Io   U o   ZC  u12  u 22  30 Từ (1) và (2)  ZC  i 22  i12

Bài 17: Chọn đáp án B 2

i   u  Vì u C và i dao động vuông pha nhau nên:  1    1   1 (1)  Io   U o  2

i   u  Tương tự:  2    2   1 (2)  Io   U o  Từ (1) và (2)  Io  2A; U o  120V Bài 18: Chọn đáp án D Ta có suất điện động cực đại của khung dây là: E o  ω.N.B.S  2.100.100.104.0,1  0, 2V Suất điện động hiệu dụng của khung là: E  Chu kì dao động T 

Eo 2  V 2 10

π (s) 50

Thời gian khung dây quay hết 1000 vòng là: t  Nhiệt lượng tỏa ra là: Q 

π .1000  20π s 50

U2 .t  2, 79J R

Bài 19: Chọn đáp án D 2

 2,5 3   100  i   u  Vì u L dao động vuông pha với i nên:  1    1   1        1 (1) I U I U  o  o  o   o 2

i   u   2,5   100 3  Tương tự:  2    2   1     1 (2)     Io   U o   Io   U o  Từ (1) và (2)  Io  5A; và U o  200V Trang 16

 Cảm kháng ZL 

Uo  40; Io

Mà: ZL  ω.L  ω  100π(rad/s) Bài 20: Chọn đáp án D Vì u C dao động vuông pha với i nên: 2

 i1   u1  2  0      1       1  Io  2A (1) I U I U  o  o  o  o 2

2  i2   u 2  1 2 3 Tương tự:       1  U o  4V (2)   1       2   U o   Io   U o 

 Dung kháng của mạch là: ZC 

Uo  2 Io

D. VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án C Vì u L và i dao động vuông pha nhau nên u L sớm pha hơn i góc

π 2

3 π Từ đường tròn lượng giác  i  Io cos    Io 2 6 Bài 2: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 dòng điện có i1  2A và đang giảm ứng với vị trí M1 trên đường tròn. Sau thời gian t  0, 025s thì góc quét φ  ω.t 

π rad ứng 2

với vị trí M 2 trên đường tròn. π  i 2  4 cos    2 3A 6

Bài 3: Chọn đáp án C Điện áp cực đại là: U o  U 2  220 2V Trong 1 chu kì bóng đèn chớp sáng 1 lần. Trong 1(s)  50T bóng đèn chớp sáng 50 lần.

Bài 4: Chọn đáp án A

 u  155(V) Vì u  155(V)    u  155(V) Trang 17

Trong 1T bóng đèn sáng 2 lần và tắt 2 lần f  50Hz  T  0, 02s

 t  0,5s  25T  Đèn sáng 50 lần và tắt 50 lần. Thời gian đèn sáng ứng với góc: 4π φ M1M 2  φ M3M 4   100π.t s 3 4 s  Thời gian đèn sáng là: t s  300 t 2 1 s T  Thời gian đèn tắt là: t T  T  t s  300 tS 2 Bài 5: Chọn đáp án D Trong 1T có 4 điểm mà dòng điện có:

i  2A  i  2  A 

 Trong thời gian t  1(s)  50T thì có 4.50 = 200 lần mà i  2A Bài 6: Chọn đáp án A Từ đồ thị ta có: Io  2(A) π 3π 11π 275π    0, 02.ω  ω  (rad / s) 3 2 6 3 2π rad t  0 thì dòng điện ở vị trí M o ứng với góc 3

φ 

 275π 2π   i(t)  2 cos   A 3   3

Bài 7: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 điện áp u  100V và đang giảm ứng với M1 trên đường tròn. Sau T / 4 thì góc quét φ 

π ứng với vị trí 2

M 2 trên đường tròn. π  u  200 cos    100 3V 6

Bài 8: Chọn đáp án B Vì u  110 2V nên đèn tắt ứng với góc quét: φ M1M 2 

4π  100π.t 3

Trang 18

 Thời gian đèn tắt là: t 

4 1 (s)  (s) 300 75

Bài 9: Chọn đáp án B Tại thời điểm t1 dòng điện đang ở điểm M1 trên hình tròn. Sau thời gian t  0, 005s góc quét là: φ  100π.0, 005 

π rad 2

π  Cường độ dòng điện khi đó là: i  2.cos     3A 6

Bài 10: Chọn đáp án A Để có i  6A thì góc quét φ M1M 2 

 Thời gian cần thiết là: t 

5π  100π.t 6

5 (s) 600

Bài 11: Chọn đáp án D 104 3 3   u  104V  U o 120 2 2 Lần thứ hai điện áp đạt giá trị u  104V và đang giảm là:

Ta có:

t T

2π 2 8  (s)  (s) 3.100π 75 300

Bài 12: Chọn đáp án D Lúc t  0 thì dòng điện ở vị trí M o trên đường tròn. Thời điểm i 

Io ứng với M1 và M 2 trên đường tròn. 2

Trang 19

π 1  ω.t1  t1  s 6 600 5π 5   ω.t 2  t 2  s 6 600

Góc quét φ Mo M1  Góc quét φ Mo M 2

Bài 13: Chọn đáp án D Lúc t  0 thì dòng điện ở vị trí M o trên đường tròn. Thời điểm i  

Io ứng với 2 điểm M1 và M 2 trên đường 2

tròn. π 1  ω.t1  t1  (s) 4 400 3π 3   ω.t 2  t 2  (s) 4 400

Góc quét φ Mo M1  Góc quét φ Mo M 2

Bài 14: Chọn đáp án D Ta có: ZL  ω.L  200 3()

 Điện áp cực đại: U oL  400 6V Áp dụng đường tròn đơn trục đa điểm π Vì u L sớm pha hơn i một góc nên sau thời gian 2 1 t  (s) thì góc quét φ  ω.t  2,5π(rad) 40 Áp dụng đường tròn ta có: Lúc đầu dòng điện ở vị trí M (i) sau 2,5π thì ở vị trí

M '(uL) ứng với u  200 6V

Trang 20

CHỦ ĐỀ 16: MẠCH ĐIỆN RLC I. PHƯƠNG PHÁP 1. Giới thiệu về mạch RLC Cho mạch RLC như hình vẽ: Giả sử trong mạch dòng điện có dạng: i  I o cos t A    u R  U OR cos t V; u L  U OL cos(t  ) V; u C  U OC cos(t  ) V 2 2

Gọi u là hiệu điện thế tức thời hai đầu mạch: u  u R  u L  u C    U OR cos t  U OL cos(t  )  U OC cos(t  ) 2 2  U O cos(t  ).

Đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp (không phân nhánh):

Điện áp hiệu dụng: U  U 2R  (U L  U C )2  I. R 2  (Z L  Z C )2  I.Z

Với

R 2  Z L  Z C 2 : gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC.

Chú ý: Nếu trong mạch không có dụng cụ nào thì coi như “trở kháng” của nó bằng không. -

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I 

Cường độ dòng điện cực đại: I O 

Độ lệch pha  giữa u và i: tan  

U UR UL UC    ; Z R ZL ZC

U O U OR U OL U OC    Z R ZL ZC Z L  Z C U L  U C U OL  U OC    R UR U OR

+ Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là Z L  Z C thì   0 : u sớm pha hơn i. + Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là Z L  Z C thì   0 : u trễ pha hơn i. 2. Viết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện: -

Nếu i  I O cos(t  i ) thì u  U O cos(t  i  ).

Nếu u  U O cos(t  u ) thì i  I O cos(t  u  ).

Chú ý: Ta cũng có thể sử dụng máy tính FX570 ES để giải nhanh chóng dạng toán này: Ấn: [MODE] [2]; [SHIFT] [MODE] [4]: Trang 1

Tìm tổng trở Z và góc lệch pha  : nhập máy lệnh  R  (Z L  Z C ) i 

Cho u(t) viết i(t) ta thực hiện phép chia hai số phức: i 

Cho i(t) viết u(t) ta thực hiện phép nhân hai số phức: u  i.Z  Io i  R  (ZL  ZC )i

Cho u AM (t);u MB (t); viết u AB (t) ta thực hiện phép cộng hai số phức: như tổng hợp hai dao động.

U O u u  Z  R  (Z L  Z C )i 

Thao tác cuối: [SHIFT] [2] [3] [=]. 3. Cộng hưởng điện a. Khi xảy ra cộng hưởng thì: Z L  Z C (U L  U C ) hay o  Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì:   o

1 LC

2 0

 LC  1.

ZL ZC

b. Các biểu hiện của cộng hưởng điện: Z  Z min  R;U R max  U; I max

U U2  ;Pmax  ;cos   1;   0. R R

Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì công suất của mạch được tính bằng: P  I 2 .R 

U2 U2 .R  cos2   Pmax cos2   P  Pmax .cos2  Z2 R

c. Đường cong cộng hưởng của đoạn mạch RLC: - R càng lớn thì cộng hưởng càng không rõ nét. - Độ chênh lệch f  fch càng nhỏ thì I càng lớn. d. Liên hệ giữa Z và tần số f: fo là tần số lúc cộng hưởng. - Khi f  fch : Mạch có tính dung kháng, Z và f nghịch biến. - Khi f  fch : Mạch có tính cảm kháng, Z và f đồng biến. e. Hệ quả: Khi   1 hoặc   2 thì I (hoặc P; U R ) như nhau, với   ch thì I max (hoặc Pmax ;U max ) ta có:

ch  12 hay fch  f1f2 Chú ý:  Áp dụng hiện tượng cộng hưởng để tìm L, C, f khi: -

Số chỉ ampe kế cực đại.

Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha (   0 ).

Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.

 Nếu để bài yêu cầu mắc thêm tụ C 2 với C1 để mạch xảy ra cộng hưởng, tìm cách mắc và tính C 2 ta làm như sau: *Khi mạch xảy ra cộng hưởng thì: Z Ctd  Z L Trang 2

*So sánh giá trị Z L (lúc này là Z Ctd ) và Z C1 - Nếu Z L  Z C (C td  C1 )  C 2 ghép nt C1  Z C  Z Ctd  Z C1  C 2  - Nếu Z L  Z C (C td  C1 )  C 2 ghép ss C1  Z C 2 

Z C1 .Z Ctd Z C1  Z Ctd

1 Z C 2 .

 C2 

1 Z C 2 .

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH 0,7 103 H;C  F. Đặt vào hai  2 đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz thì tổng trở của đoạn mạch

Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có: R  50;L 

A. 50.

B. 50 2.

C. 50 3.

D. 50 5.

Giải Ta có: Z L  .L  70;Z C 

1  20. .C

 Tổng trở toàn mạch: Z  R 2  (Z L  Z C )2  50 2. => Chọn đáp án B Ví dụ 2: Cho mạch điện gồm điện trở R  100, cuộn dây thuần cảm L 

1 H, tụ điện có 

1 .104 F. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có tần số là 50Hz. Pha của hiệu điện thế giữa hai 2 đầu đoạn mạch so với hiệu điện thế giữa hai bản tụ là: C

A. Nhanh hơn

 . 4

B. Nhanh hơn

 . 2

C. Nhan hơn

 . 3

D. Nhanh hơn

3. . 4

Giải Xác định độ lệch pha giữa i và u sau đó xác nhận độ lệch pha của i và u C từ đó suy ra độ lệch pha của u và u C . (Lấy pha của dòng điện làm chuẩn). Tính được tan   1     nhanh pha hơn u C một góc

    i nhanh pha hơn u góc ; mà i cũng nhanh pha hơn u C góc  u 4 4 2

 . 4

=> Chọn đáp án A Ví dụ 3: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần 100 3  , có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có  điện dung 0,00005 /  (F) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u  U o cos(100t  ) thì 4  biểu thức cường độ dòng điện qua mạch: i  2 cos(100t  ) (A) . Giá trị của L là 12

A. L 

0, 4 (H). 

B. L 

0,6 (H). 

C. L 

1 (H). 

D. L 

0,5 (H). 

Giải Trang 3

Từ phương trình của u và i   từ đó dựa vào công thức tính tan  để tìm Z L  L . => Chọn đáp án C Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC điện áp xoay chiều. Biết rằng: Z L  2Z C  2R Trong mạch có: A. Điện áp luôn nhanh pha hơn cường độ dòng điện là B. Điện áp luôn trễ pha hơn cường độ dòng điện là

 6

 4

C. Điện áp và cường độ dòng điện cùng pha. D. Điện áp luôn nhanh pha hơn cường độ dòng điện là

 4

Giải Biện luận từ tan  với: Z L  2Z C , R  Z C => Chọn đáp án D Ví dụ 5: Một mạch RLC mắc nối tiếp trong đó R  120, L 

2.104 2 F , nguồn có tần số f H và C   

thay đổi được. Để i sớm pha hơn u, giá trị của f cần thỏa mãn: A. f > 12,5Hz.

B. f  12,5Hz.

C. f  12,5Hz.

D. f < 25Hz.

Giải Với i sớm pha hơn u thì tan   0  công thức tính f. => Chọn đáp án D Ví dụ 6: Đoạn mạch như hình vẽ, u AB  100 2 cos100t (V) . K đóng, I = 2 (A), khi K mở dòng điện qua mạch lệch pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch khi K mở là: A. 2 (A).

B. 1 (A).

D. 2.

2 (A).

Giải Khi K đóng, mạch chỉ có R, ta tính được R. Khi K mở thì mạch có R, L, C và có độ lệch pha

 . Từ tan   Z L  Z C  Z  I. 4

=> Chọn đáp án C Ví dụ 7: Lần lượt mắc điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C vào điện áp xoay chiều u  U o cos t thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua chúng lần lượt là 4A, 6A, 2A. Nếu mắc nối tiếp các phần tử trên vào điện áp này thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là A. 4A.

B. 12A.

C. 2,4A.

D. 6A.

Giải

Trang 4

Ta có: R 

U U U ;Z L  ;Z C  4 6 2

R 3 2   ZL  R ZL 2 3 R 1   Z L  2R ZC 2

2 25 5R  Z 2  R 2  (Z L  Z C )2  R 2  ( R  2R)2  R  Z  3 9 3 U 3.U I   2, 4A Z 5.R => Chọn đáp án C II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Mạch điện gồm 2 đèn mắc song song, đèn thứ nhất ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W. Các đèn đều sáng bình thường. Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày: A. 6000J.

B. 1,9.106 J.

C. 1200kWh.

D. 6kWh.

0,5 H , một điện áp xoay chiều u  120 2 cos1000t (V) . Biểu thức cường  độ dòng điện qua mạch có dạng:  A. i  24 2 cos(1000t  ) mA. 2  B. i  0,24 2 cos(1000t  ) mA. 2  C. i  0,24 2 cos(1000t  ) A. 2  D. i  0,24 2 cos(1000t  ) A. 2

Bài 2: Đặt vào cuộn cảm L 

Bài 3: Hai tụ điện có điện dung C1 và C 2 mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều có dung kháng là: A. Z C 

1 1 1 1  với  . C C1 C 2 C

C. Z C  C với

1 1 1   . C C1 C 2

B. Z C 

1 với C  C1  C 2 . C

D. Z C  C với C  C1  C 2 .

Bài 4: Trong hiện tượng nào dưới đây chắc chắn không có sự tỏa nhiệt do hiệu ứng Jun-Lenxo? A. Dao động điện từ riêng của mạch LC lý tưởng. B. Dao động điện từ cưỡng bức. C. Dao động điện từ cộng hưởng. D. Dao động điện từ duy trì.

Trang 5

 Bài 5: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos(100t  ) V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 3 1 L H. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm 2 là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là   A. i  2 2 cos(100t  ) A. B. i  2 3 cos(100t  ) A. 6 6   C. i  2 2 cos(100t  ) A. D. i  2 3 cos(100t  ) A. 6 6

Bài 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R1 thì cường độ dòng điện qua R1 là

i1  I 01 cos t (A) . Nếu đặt điện áp nói trên vào hai đầu điện trở R 2 thì biểu thức cường độ dòng điện qua R 2 là: A. i 2 

R1 .I 01 cos t (A). R2

B. i 2 

R1  .I 01 cos(t  ) (A). R2 2

C. i 2 

R2 .I 01 cos t (A). R1

D. i 2 

R2  .I 01 cos(t  ) (A). R1 2

Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn thuần cảm? A. Cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở đối với dòng điện một chiều (kể cả dòng điện một chiều có cường độ thay đổi hay dòng điện không đổi). B. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỷ lệ với tần số dòng điện. C. Cảm kháng của cuộn cảm tỷ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều. D. Cảm kháng của cuộn cảm không phụ thuộc tần số của dòng điện xoay chiều. Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm L. Gọi i, I o lần lượt là cường độ tức thời và cường độ cực đại. Điện áp tức thời giữa hai đầu mạch được tính: B. u 

A. u  Li. C. u 

Io I 2o  i 2 . Uo

1 I 2o  i 2 . L

D. u  L I 2o  i 2 .

Bài 9: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u  U o cos(t  ) . Cường độ dòng điện tức thời có biểu thức: i  I o cos(t  ) . Các đại lượng Io và  nhận giá trị nào sau đây? A. I o  U o L,  

  . 2

B. I o 

Uo  ,  L 2

 D. I o  U o L,     . 2 1 Bài 10: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  H , biểu thức cường độ dòng   điện trong mạch i  2 cos(100t  ) A . Suất điện động tự cảm tại thời điểm 0,5112s là: 3

C. I o 

Uo  ,     . L 2

Trang 6

150 V. C. 197,85 V. D. -197,85 V. 75 Bài 11: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50Hz vào hai bản của một tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2A. Để cường độ dòng điện hiệu dụng giữa hai đầu bản tụ bằng 1A thì tần số dòng điện là A. 50Hz. B. 25Hz. C. 200Hz. D. 100Hz.  1 (H). Ở Bài 12: Đặt điện áp u  U cos(100t  ) (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 3 2 thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A. Giá trị cường độ dòng điện hiệu dụng giữa hai đầu mạch là

A. 150,75 V.

B. 

A. 4A.

B. 4 3A.

C. 2,5 2A.

D. 5A.

Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ Uo vào hai đầu cuộn cảm thuần. Ở thời điểm điện áp giữa hai U đầu cuộn cảm bằng o thì cường độ dòng điện có độ lớn tính theo biên độ Io là: 2 A.

Io 3

Io . 2

3I o . 2

2I o . 2

Bài 14: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u  U o cos 2 ft V. Tại thời điểm t t giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là (2 2 A,60 2 V). Tại thời điểm t 2 giá trị của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là (2 6 A,60 2 V). Dung kháng của tụ điện bằng: A. 30.

B. 20 3.

C. 20 2.

D. 40.

Bài 15: Đặt vào hai đầu một tụ điệ điện áp xoay chiều có biểu thức u  U o cos t . Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện tại thời điểm t1 , t 2 tương ứng lần lượt là: u1  60 V;i1  3 A; u 2  60 2 V;

i 2  2 A. Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là: A. U o  120 2 V,I o  3 A.

B. U o  120 2 V,I o  2 A.

C. U o  120 V,I o  3 A.

D. U o  120 V,I o  2 A.

0, 4 (H). Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều  có biểu thức u  U o cos t (V). Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện là:

Bài 16: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 

u1  100 V;i1  2,5 3 A. Ở thời điểm t2 tương ứng

u2  100 3V; i2  2, 5 A. Điện áp cực đại và tần

số góc là: A. 200 2 V;100 rad / s.

B. 200 V;120 rad / s.

C. 200 2 V;120 rad / s.

D. 200 V;100 rad / s.

Bài 17: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng

u  U 2 cos t V. Tại thời điểm t1, giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 2A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0 V. Tại thời điểm t2, giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 1A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 2 3 V. Dung kháng của tụ điện bằng: Trang 7

A. 4.

B. 2 2 .

2 .

D. 2 .

B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng. Muốn xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch, ta phải: A. Tăng điện dung của tụ điện. B. Tăng hệ số tự cảm của cuộn dây. C. Giảm điện trở của mạch. D. Giảm tần số của dòng điện xoay chiều. Bài 2: Phát biểu nào sau đây không đúng? Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được. Cho tần số thay đổi đến giá trị fo thì cường độ hiệu dụng của dòng điện đạt đến giá trị cực đại. Khi đó: A. Cảm kháng và dung kháng bằng nhau. B. Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở thuần luôn bằng hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. C. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện. D. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu C luôn bằng nhau. Bài 3: Một mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp gồm: Điện trở thuần 20, cuộn dây cảm thuần có độ 104 1  F. Nối vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức H, tụ điện có điện dung 2  u  U o cos 2 ft, trong đó Uo không đổi còn f thay đổi được. Điều chỉnh để f tăng từ giá trị 50Hz trở lên

tự cảm

thì công suất tiêu thụ của mạch sẽ. A. Tăng dần. C. Giảm dần.

B. Tăng dần đến một giá trị cực đại rồi sau đó giảm dần. D. Giảm dần đến một giá trị cực tiểu rồi sau đó tăng dần.

Bài 4: Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có dạng u  U o cos t (V) (với Uo 1  0 thì phát biểu nào sau đây la sai? .C A. Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại. B. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần bằng tổng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và tụ điện. C. Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại. D. Điện áp hiệu dụng giữa hai đàu điện trở thuần cực đại.

không đổi). Nếu: .L 

Bài 5: Khi có cộng hưởng trong mạch RLC không phân nhánh, kết luận nào sau đây sai? A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch có giá trị cực đại. B. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. C. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị bằng nhau. D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch không phụ thuộc vào điện trở R của. Bài 6: Trong mạch điện xoay chiều RLC cộng hưởng thì kết luận nào sau đây là sai? A. Cường độ hiệu dụng trong mạch cực đại. B. Điện áp giữa hai đầu mạch cùng pha với điện áp giữa hai đùa điện trở R. C. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R. Trang 8

D. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ. Bài 7: Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn dây thuần cảm và một tụ điện. Khi xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch thì khẳng định nào sau đây là sai? A. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất. B. Cảm kháng và dung kháng của mạch bằng nhau. C. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở. D. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. Bài 8: Đặt một điện áp xoay chiều u  U o cos t vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp với RC  1 thì điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn cường độ dòng qua mạch là

 . Để trong 4

mạch xảy ra cộng hưởng thì chỉ cần A. Tăng điện dung C của tụ lên hai lần. B. Giảm điện trở thuần xuống hai lần. C. Tăng độ tự cảm của cuộn dây xuống hai lần. D. Giảm tần số dòng điện xuống 2 lần. Bài 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh có R, L xác định, khi thay đổi C xảy ra tình huống 2 LC  1 thì: A. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại. B. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm bằng nhau. C. Tổng trở của mạch đạt giá trị lớn nhất. D. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Bài 10: Trong đoạn mạch RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng. Nếu chỉ giảm tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trên mạch: A. Có giá trị hiệu dụng tăng. B. Trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. C. Cùng pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. Sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Bài 11: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có biểu thức 2 3  H, vào thời điểm t cường độ dòng i  2 2 cos(100t  ) (A,s). Biết độ tự cảm của cuộn dây là L   3 1 điện trong mạch i  2 A và đang tăng. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t  (s) là bao 40 nhiêu?

A. u  600 2 V.

B. u  200 3 V.

C. u  400 6 V.

D. u  200 6 V.

Bài 12: Một khung dây gồm hai vòng dây có diện tích s  100 cm 2 và điện trở của khung là R  0, 45  , quay đều với vận tốc góc   100 rad / s trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,1T xung quanh một trục nằm trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ. Nhiệt lượng tỏa ra trong vòng dây khi nó quay được 1000 vòng là: A. 2,2J. B. 1,98J. C. 2,89J. D. 2,79J. C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

Trang 9

Bài 1: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện trở thuần R  10 . Cuộn dây thuần cảm có 1 độ tự cảm L  H , tụ điện có điện dung C thay đổi được. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay 10 chiều u  U o cos100t (V). Để điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở R thì điện dung của tụ điện là: A. C 

103 F. 

B. C 

104 F. 2

C. C 

104 F. 

D. 3,18 F.

Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Biết R  80, r  20, L 

2 H, tụ C có điện dung biến 

thiên. Hiệu điện thế u AB  120 2 cos100t (V). Điều chỉnh điện dung C để công suất trên mạch cực đại. Điện dung và công suất tiêu thụ trong mạch lúc đó lần lượt là:

104 F, Pmax  144 W. 

B. C 

104 F, Pmax  144 W. 2

C. C  104 F, Pmax  120 W.

D. C 

104 F, Pmax  120 W. 2

A. C 

1 H. Đặt vào hai đầu 10 đoạn mạch một hiệu điện thế dao động điều hòa có giá trị hiệu dụng là U  50V và tần số f = 50Hz. Khi điện dung của tụ điện có gái trị là C1 thì chỉ số của ampe kế là cực đại và bằng 1A. Giá trị của R và C1 là:

Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bên. Cuộn dây có r  10, L 

A. R  40 và C1 

2.103 F. 

B. R  50 và C1 

103 F. C. R  40 và C1  

103 F. 

2.103 F. D. R  50 và C1  

Bài 4: Lần lượt đặt vào hai đầu một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp các điện áp u1 , u 2 , u3 có cùng giá trị hiệu dụng nhưng tần số khác nhau, cường độ dòng điện trong mạch tương ứng là 2 2 i1  I o cos100t, i 2  I o cos(120t  ), i 3  I 2 cos(110t  ). Hệ thức nào sau đây đúng? 3 3 A. I 

Io 2

B. I 

Io 2

C. I 

Io 3

D. I 

Io 2

Bài 5: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch RLC có tần số f = 50Hz, cuộn dây thuần cảm L 

1 (H) . 4

4 Tụ điện có điện dung biến thiên đang được điều chỉnh ở giá trị C1  .104 F. Điện trở thuần R không  đổi. Tăng dần điện dung của tụ từ giá trị C1 cường độ hiệu dụng của dòng điện sẽ: A. Lúc đầu tăng sau đó giảm. B. Tăng. C. Giảm. D. Lúc đầu giảm sau đó tăng. Trang 10

Bài 6: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mach R, L, C mắc nối tiếp có biểu thức

u  100 2 cos 2ft (V). Khi cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch 2A thì công suất tiêu thụ của mạch là 100 W. Giữ cố định R, điều chỉnh các thông số khác của mạch (L, C và tần số f). Công suất tiêu thụ cực đại trên đoạn mạch là: A. 100 W. B. 200 W. C. 400 W. D. 800 W. Bài 7: Một hiệu điện thế xoay chiều f = 50 (Hz) thiết lập giữa hai đầu của một đoạn mạch điện gồm R, L, 1 104 H, C  F. Người ta muốn ghép tụ điện có điện dung C’ vào mạch điện nói trên để cho  2 cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại thì C’ phải bằng bao nhiêu và được ghép như thế nào?

C với L 

A. C ' 

104 (F) ghép nối tiếp. 2

B. C ' 

104 (F) ghép song song. 

104 104 (F) ghép song song. (F) ghép nối tiếp. D. C '  2  Bài 8: Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC1 mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm). Biết tần số dòng điện là

C. C ' 

1 103 (H), C1  (F). Muốn dòng điện trong mạch cực đại thì phải ghép thêm với tụ 5 5 điện C1 một tụ điện có điện dung C2 bằng bao nhiêu và ghép thế nào?

50Hz, R  40, L 

A. Ghép song song và C2 

3.104 (F). 

B. Ghép song song và C2 

5.104 (F). 

3.104 5.104 (F). (F). D. Ghép nối tiếp và C2    Bài 9: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một hiệu điện thế dao động điều hòa có biểu thức:

C. Ghép nối tiếp và C2 

u  220 2 cos t (V). Biết điện trở thuần của mạch là 100. Khi  thay đổi thì công suất tiêu thụ cực đại của mạch có giá trị là: A. 440W. B. 484W. C. 220W. D. 242W. Bài 10: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R  80 cuộn dây có điện trở trong 20 có độ tự cảm L=0,318 H, tụ điện có điện dung 15,9F. Đặt vào hai đầu mạch điện một dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được có hiệu điện thế hiệu dụng là 200 V. Khi cường độ dòng điện chạy qua mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị của f và I là: A. 70,78Hz và 2,5A. B. 70,78Hz và 2A. C. 444,7Hz và 10A. D. 31,48Hz và 2A. Bài 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện thế xoay chiều u  200 cos100t (V) . 104 1 F và L  (H). Để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt cực đại thì phải ghép 2 2 thêm với tụ điện C ban đầu một tụ điện Co có điện dung bao nhiêu và ghép như thế nào?

Biết R  50;C 

A. Co 

104 F, ghép nối tiếp. 

B. Co 

104 F, ghép song song. 2

C. Co 

3.104 F, ghép nối tiếp. 2

D. Co 

3.104 F, ghép song song. 2

Trang 11

Bài 12: Cho mạch như hình vẽ. Trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 50mH, tụ điện có điện dung C  1, 41.104 F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch A, B điện áp xoay chiều 120V, tần số f. Biết hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm P và B bằng không. Tần số f bằng:

A. 200Hz. B. 100Hz. C. 180Hz. D. 60Hz. Bài 13: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50Hz, có giá trị hiệu dụng U = 220V vào hai đầu đoạn 1 mạch RLC nối tiếp. Cuộn dây thuần cảm có L  (H) , điện trở thuần R  100, tụ điện có điện dung C  thay đổi được. Điều chỉnh C sao cho cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại Imax. Giá trị của C và Imax là: A. C 

104 (F); I max  2, 2 (A). 2

104 (F); I max  1,55 (A). C. C  2

B. C 

104 (F); I max  2,55 (A). 

104 (F); I max  2, 2 (A). D. C  

1 H và tụ C thay  đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện áp có giá trị hiệu dụng 200V, tần số 50Hz. Thay đổi C đến khu điện áp giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại đó bằng: A. 200V. B. 100V. C. 300V. D. 150V.

Bài 14: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R  100 , cuộn dây thuần cảm L 

Bài 15: Đặt điện áp xoay chiều u  100 2 cos100t (V) vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với cuộn thuần cảm và tụ điện có điện dung thay đổi. Ban đầu điều chỉnh tụ điện để công suất trong mạch cực đại; sau đó giảm giá trị của C thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ A. Ban đầu giảm, sau tăng. B. Tăng. C. Giảm. D. Ban đầu tăng, sau giảm. 100 1 (F) và L  H . Tần số của dòng điện qua mạch là Bài 16: Một mạch nối tiếp gồm R  50, C    f = 50Hz. Người ta thay đổi giá trị của tần số f. Chọn kết luận đúng?

A. Khi tần số tăng thì tổng trở của mạch điện giảm. B. Khi tần số thay đổi thì tổng trở của mạch điện không đổi. C. Khi tần số thay đổi thì tổng trở của mạch điện tăng. D. Khi tần số giảm thì tổng trở của mạch điện giảm.

Trang 12

Bài 17: Người ta mắc và hai đầu đoạn mạch AB một nguồn điện xoay chiều có u  U 2 cos t. Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, AM gồm điện trở thuần R1 và tụ có điện dung C, đoạn MB gồm điện trở R2 và cuộn dây thuần L. Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch này là 85W và hiệu điện thế giữa hai đầu AM và MB vuông góc với nhau. Nếu mắc vào hai đầu mạch MB nguồn điện nói trên, khi đó công suất tiêu thụ trên đoạn này bằng:

A. 100W. B. 120W. C. 85W. D. 170W. Bài 18: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C (cuộn dây thuần cảm). Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u = 120V và tần số f xác định. Biết CR 2  16L và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch vuông pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện. Điện áp ở hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm là A. U C  U L  60V.

B. U C  30 V và U L  60V.

C. U C  U L  30V.

D. U C  60V và U L  30V.

Bài 19: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R  80 cuộn dây có điện trở trong 20 có độ tự cảm L=0,318H, tụ điện có điện dung 15,9F. Đặt vào hai đầu mạch điện một dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được có hiệu điện thế hiệu dụng là 200V. Khi công suất trên toàn mạch đạt giá trị cực đại thì giá trị của f và P là bao nhiêu? A. 70,78Hz và 400W. B. 70,78Hz và 500W. C. 444,7Hz và 2000W. D. 31,48Hz và 400W. Bài 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một hiệu điện thế dao động điều hòa có biểu thức: u  220 cos t (V). Khi  thay đổi công suất tiêu thụ cực đại của mạch là 484W. Khi đó điện trở thuần của mạch là: A. R  50. B. R  750. C. R  150. D. R  100. Bài 21: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C thay đổi được, cuộn dây có độ tự 1 cảm L  H và điện trở r  20 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị  hiệu dụng U = 60V và tần số f = 50Hz. Điều chỉnh điện dung tụ điện đến giá trị C1 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại và bằng 30W. Điện trở R và điện dung C1 có giá trị là: A. A  120;C1 

104 F. 2

B. A  120;C1 

104 F. 

C. A  100;C1 

104 F. 2

D. A  100;C1 

104 F. 

Trang 13

2 H, tụ điện có điện dung   C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều U AB  200 2 cos(100t  ). Giá 4 trị của C và công suất tiêu thụ của mạch khi điện áp giữa hai đầu R cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch nhận cặp giá trị nào sau đây?

Bài 22: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R  100, L 

103 F; P  400W. A. C  

104 F; P  200W. B. C  2

104 104 F; P  400W. F; P  300W. D. C  2  Bài 23: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết R  30, L  0, 4H, C thay đổi được. Đặt vào hai

C. C 

 đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều: u  120 cos(100t  ) V. Khi C = Co thì công suất trong 2 mạch đạt giá trị cực đại. Khi đó biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở là:  A. u R  60 2 cos100t V. B. u R  120 cos(100t  ) V. 2  C. u R  120 cos100t V. D. u R  60 2 cos(100t  ) V. 2 Bài 24: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở thuần 30 , cuộn dây có điện trở thuần 10 và độ 0,3 tự cảm (H) và tụ điện có điện dung C thay đổi được mắc nối tiếp nhau theo đúng thứ tự như trên. Đặt 

vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u AB  100 2 sin100t (V). Người ta thấy rằng khi C=Co thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu. Giá trị Co và Umin là: A. Co 

103 F và U min  25V. 

B. Co 

103 F và U min  25 2 V. 

103 103 F và U min  25V. F và U min  25 2 V. C. Co  D. Co  3 3 D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tăng dần tần số dòng điện và giữ nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây là không đúng? A. Hệ số công suất của đoạn mạch giảm. B. Cường độ hiệu dụng của dòng điện giảm. C. Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng. D. Điện áp hiệu dụng trên điện trở giảm. Bài 2: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng U  125cos100t,  thay đổi được. Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây. Biết

UAM vuông pha với UMB và r = R. Với hai giá trị của tần số góc là 1  100 và 2  56,25 thì mạch có cùng hệ số công suất. Hãy xác định hệ số công suất của đoạn mạch? A. 0,85. B. 0,96. C. 0,91.

D. 0,82.

Bài 3: Mạch R, L, C nối tiếp có điện áp giữa hai đầu đoạn mạch u  120 2 cos t (V) với  thay đổi được. Nếu   100 rad / s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 1A và cường độ dòng điện Trang 14

 so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Nếu     200 rad / s thì có hiện tượng cộng 6 hưởng. Giá trị của các thiết bị trong mạch là: 1 0,1 F và L  H. A. R  60 3 ,C  4000  1 0,2 F và L  H. B. R  60 3 ,C  8000 

tức thời sớm pha

C. R  60 3 ,C  80, L  20 . D. Không xác định được. Bài 4: Mạch RLC không phân nhánh, khi mắc vào mạng điện có tần số f1 thì cảm kháng 30 , dung kháng 60 . Nếu mắc vào mạng điện có f2  60Hz thì cường độ dòng điện cùng pha với điện áp giữa hai đầu mạch. Giá trị của f1 là: A. 100Hz.

C. 60 2 Hz.

B. 60 2 Hz.

D. 30 2 Hz.

Bài 5: Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng u  200 cos 2 ft (V) trong đó tần số f thay đổi được. Khi thay đổi tần số f đến một giá trị f1  40Hz hoặc

f2  250Hz thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đều có giá trị như nhau. Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh tần số f tới giá trị: A. 120Hz. B. 100Hz. C. 145Hz.

D. 210Hz.

Bài 6: Đặt điện áp u  u 2 cos 2 ft (U không đổi, f thay đổi được, t tính bằng giây) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Khi tần số bằng 20Hz thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 17W, khi tần số bằng 40Hz thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 12,5W. Khi tần số bằng 60Hz thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: A. 8W. B. 8,7W. C. 5,5W. D. 11W. Bài 7: Một mạch điện xoay chiều gồm RLC nối tiếp. Điện trở R, cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm 103 0,3 F. Điện áp giữa hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng u không L H, tụ điện có điện dung C  C  6  đổi và có tần số f thay đổi. Thay đổi tần số f để cho điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch thì f có giá trị là:

A. 50 2 Hz.

B. 100 Hz.

Bài 8: Một cuộn dây có độ tự cảm L 

C. 50 Hz.

D. 100 2 Hz.

1 mắc nối tiếp với tụ điện C rồi mắc vào hiệu điện thế xoay 4

chiều u  200 2 cos 2  ft có tần số thay đổi được. Khi tần số dòng điện là 80Hz và 125Hz thì thấy cường độ dòng điện qua mạch đều bằng 3,64764 (A). Tìm cường độ dòng điện cực đại trong mạch này khi cường độ dòng điện hiệu dụng là lớn nhất? A. 4 2A.

B. 4A.

C. 2 2A.

D. 2A.

2 3 H . Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào đoạn mạch có   biểu thức u  U o cos 2 ft, f thay đổi được. Khi f = 50Hz thì i trễ pha so với u. Để i cùng pha với u thì f 3 có giá trị là

Bài 9: Mạch RLC nối tiếp có R  100, L 

Trang 15

A. 100Hz. B. 40Hz. C. 35,35Hz. D. 50Hz. Bài 10: Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 120V và có tần số thay đổi được. Khi tần số là f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là UR=120V. Khi tần số là f2 thì cảm kháng bằng 4 lần dung f kháng. Tỷ số 1 là f2 A. 0,25.

B. 0,5.

C. 2.

D. 4.

Bài 11: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u  U o cos t. Chỉ có  thay đổi được. Điều chỉnh  thấy khi có giá trị của nó là 1 hoặc 2 (2  1 ) thì dòng điện hiệu dụng đều nhỏ hơn cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n>1). Biểu thức tính R là: A. R 

(1  2 ) L n2  1

B. R 

L.1  2 n2  1

Bài 12: Mạch RLC nối tiếp có R  100;L 

C. R 

L.(1  2 ) . n2  1

D. R 

L.1.2 n2  1

2 3 ; (H). Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có biểu 

thức u  U 2 cos 2 ft, trong đó U=cost còn f thay đổi được. Khi f  f1  50Hz, dòng điện trong mạch nhanh pha

 so với u. Để dòng điện trong mạch cùng pha so với u thì tần số f phải nhận giá trị f2 bằng: 3

A. 25 6Hz.

B. 25 2Hz.

C. 25 3Hz.

D. 50 3Hz.

Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t có Uo không đổi và 0 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 

2 LC

B. 1.2 

1 LC

C. 1  2 

D. 1.2 

1 LC

Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều u  U o cos t có Uo không đổi và  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C (cuộn dây thuần cảm) mắc nối tiếp. Thay đổi  thì khi   1 thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần và công suất tiêu thụ trong mạch bằng 2410W. Khi   41 thì công suất tiêu thụ trong mạch bằng: A. 180W. B. 602,5W. C. 160W. D. 1600W. Bài 15: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch là U=100V, tần số của dòng điện thay đổi được. Khi tần số f=50Hz thì dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại là 2A. Khi tần số f’=100Hz thì cường độ dòng điện qua mạch chỉ bằng một nửa giá trị cực đại. Giá trị của R, L và C lần lượt là: A. R  50;L  C. R  50;L 

1 1 H;C  .104 F.  

1  3

H;C 

104 3 F. 

B. R  50;L 

3 3 4 H;C  .10 F.  

D. R  50 2 ;L 

1  3

H;C 

3 4 10 F. 

Bài 16: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, trong đó R, L, C có giá trị không đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u  U o cos t với  Trang 16

thay đổi. Khi   50 rad / s thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng nhau. Để cường độ dòng điện qua mạch đạt giá trị cực đại thì  có giá trị: A. 100 rad / s. B. 250 rad / s. C. 125 rad / s.

D. 40 rad / s.

Bài 17: Có một đoạn mạch nối tiếp A, M, B chứa 2 linh kiện nào đó thuộc loại: cuộn dây, điện trở thuần, tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U AB  100V và tần số có thể thay đổi. Khi f = 50Hz thì UAM = 200V, U MB  100 3 V. Tăng f quá 50Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng giảm.

A. Đoạn mạch AM chứa tụ điện, MB chứa điện trở. B. Đoạn mạch AM chứa cuộn dây có điện trở, MB chứa tụ điện. C. Đoạn AM chứa tụ điện, MB chứa cuộn dây có điện trở. D. Đoạn AM chứa cuộn dây, MB chứa điện trở. Bài 18: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi được. Ở tần số f1=60Hz, hệ số công suất của mạch đạt cực đại cos   1. Ở tần số f2=120Hz, hệ số công suất có giá trị cos   0,707. Ở tần số f3=90Hz, hệ số công suất của mạch bằng. A. 0,87. B. 0,78. C. 0,49. D. 0,63. Bài 19: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số  thay đổi được. Khi điều chỉnh tần số dòng điện là f1 và f2 thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là  6  và còn cường độ dòng điện hiệu dụng không thay đổi. Hệ số công suất của mạch khi tần số dòng điện 2 bằng P là: A. 0,8642. B. 0,9852. C. 0,9238. D. 0,8513. Bài 20: Đoạn mạch gồm điện trở thuần R  30, cuộn dây thuần cảm L  dung C 

0, 4 3 H và tụ điện có điện 

103

F nối tiếp. Mắc đoạn mạch vào nguồn điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng không đổi, 4 3 tần số góc  thay đổi được. Khi cho  thay đổi từ 50 rad / s đến 150 rad / s thì cường độ hiệu dụng

của dòng điện trong mạch: A. Tăng rồi sau đó giảm. B. Giảm. C. Tăng. D. Giảm rồi sau đó tăng. Bài 21: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R  10, cuộn cảm thuần có cảm kháng Z L  10 và tụ C có dung kháng Z C  5 ứng với tần số f. Khi thay đổi tần số dòng điện đến giá trị f’ thì trong mạch có cộng hưởng điện. Tần số f’ liên hệ với f theo biểu thức: Trang 17

A. f’ = f. B. f  2f '. C. f '  2f. D. f’=2f. Bài 22: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có tần số thay đổi được. Khi tần số của dòng điện xoay chiều là f1=25Hz hoặc f2=100 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch có cùng giá trị. Tìm hệ thức liên hệ giữa L, C với 1 hoặc 2 ? A. LC 

5 2 1 . 4

B. LC 

1 . 412

C. LC 

4 . 22

D. B và C.

Bài 23: Đặt điện áp u  u 2 cos 2 t (U không đổi, tần số f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Khi tần số là P thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6 và 8 . Khi t ần số là f2 thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ giữa P và f2 là: A. f2 

3f1 . 2

B. f2 

3f1 . 4

C. f2 

4f1 . 3

D. f2 

2f1 3

Bài 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi. Ở tần số f1  60Hz thì công suất tiêu thụ điện của mạch cực đại, ở tần số f2=120Hz thì hiệu điện thế ở hai đầu mạch lệch pha suất của mạch là: A. 0,486.

B. 0,707.

 so với dòng điện trong mạch. Ở tần số f3=30Hz thì hệ số công 4

C. 0,625.

D. 0,874.

Bài 25: Đặt điện áp xoay chiều u  240 2 cos t (V) có tần số góc thay đổi được vào hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp. Khi tần số góc là 100 rad / s hoặc 25 rad / s thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng nhau. Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì tần số góc phải bằng: A. 50 rad / s. B. 55 rad / s. C. 45 rad / s. D. 60 rad / s. Bài 26: Mạch điện xoay chiều R, L, C không phân nhánh. Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng: u  U o cos(2 ft  ) trong đó f hay thay đổi, còn R, L, C, Uo có giá trị không đổi. Người ta thấy khi f=f1=25Hz và f=f2=100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng một giá trị. Giá trị của f để dòng điện trong mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là: A. 62,5 Hz. B. 75 Hz. C. 50 Hz. D. 125 Hz. Bài 27: Một mạch điện RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm được mắc vào một hiệu điện thế xoay chiều u  U o cos 2 ft (V), u o không đổi còn f thay đổi được. Khi f = f1 = 36Hz và f=f2= 64Hz thì công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau P1  P2 khi f  f3  46Hz công suất tiêu thụ của mạch bằng f = f4 = 50Hz công suất tiêu thụ của mạch bằng P4. So sánh các công suất ta có:

A. P3  P1.

B. P4  P2 .

C. P4  P3 .

D. P4  P3 . Trang 18

Bài 28: Mạch RLC nối tiếp khi đặt vào hiệu điện thế xoay chiều có tần số góc  (mạch có tính cảm kháng) và cho  biến đổi thì ta chọn được một giá trị của  làm cho cường độ hiệu dụng có trị số lớn nhất là Imax và 2 trị số 1 và 2 , với (1  2  200 thì cường độ lúc này là I với I  L

3 (H). Điện trở có giá trị là 4 A. 150. B. 100.

C. 50.

I max 2

, cho

D. 200.

III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án D Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án D Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án B Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án C Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án D Bài 17: Chọn đáp án D B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án D Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án D Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án D C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án A Trang 19

Để điện áp giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu điện trở R hay u cùng pha với i thì có cộng hưởng điện 1 1 103 .100  C (F) 10 C.100  Bài 2: Chọn đáp án B  ZL  ZC 

Ta có cảm kháng của cuộn dây là: Z L  L  200 Để công suất Pmax thì: Z L  Z C  200()  C  Công suất cực đại là: Pmax

104 (F) 2

U2 1202    144W. R  r 100

Bài 3: Chọn đáp án C Cảm kháng của cuộn dây là: Z L  L  10() 103 F Để cường độ dòng điện I max  có cộng hưởng  Z L  Z C  10   C   U 50   R  40() Vì I max  1(A)  R  r R  10 Bài 4: Chọn đáp án A

Vì I o1  I o2  I o  1.2  32  I 2  I o  I 

Io 2

Bài 5: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng Z L  .L  25() và dung kháng Z C 

1  25  .C

 Z L  Z C mạch có cộng hưởng điện. Nếu tăng dần điện dung thì cường độ dòng điện giảm. Bài 6: Chọn đáp án C Ta có: P  U.I.cos   cos   Mặt khác: P 

100  0,5 2.100

U2 U2 .cos2   100W   400W. R R

Khi công suất tiêu thụ cực đại thì: Pmax 

U2  400W. R

Bài 7: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng Z L  .L  100  và dung kháng Z C 

1  200  .C

Để cộng hưởng thì: Z L  Z Cb  100 

 Phải ghép C//C’ 

1 1 1 104    Z C '  200()  C '  F Z Cb Z C Z C ' 2

Bài 8: Chọn đáp án A Ta có cảm kháng ZL  .L  20    và dung kháng ZC1 

1  50 .C1

Trang 20

Để cường độ cực đại thì có cộng hưởng ZL  ZCb  20     Phải ghép C2 // C1



1 1 1 100    ZC 2  () ZCb ZC1 ZC2 3

 Điện dung C2 có giá trị: C2 

3.104 . 

Bài 9: Chọn đáp án B Khi  thay đổi để Pmax thì hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra: U2  484W. R Bài 10: Chọn đáp án B Khi cường độ dòng điện trong mạch cưc đại thì cộng hưởng điện xảy ra 1  Z L  ZC     444, 72  rad / s  LC Pmax 

Tần số dòng điện là: f 

2  70, 78 Hz. 

Khi đó cường độ dòng điện cực đại là: I max 

U  2 (A). (R  r)

Bài 11: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng ZL  .L  50    và dung kháng ZC1 

1  200  .C1

Để công suất trong mạch cực đại thì ZL  ZC  50 ()

 Co / /C 

1 1 1 200    ZCo  () ZCb ZC ZCo 3

Điện dung của tụ điện là: Co 

3.104 F. 2

Bài 12: Chọn đáp án D Vì U PB  U LC  0  U L  U C  cộng hưởng điện  tần số của dòng điện f 

1  60  Hz  2 LC

Bài 13: Chọn đáp án D Để cường độ dòng điện trong mạch cực đại thì: ZL  ZC  100 ()  C 

 Cường độ dòng điện cực đại I max 

104 (F) 

U  2, 2 (A) R

Bài 14: Chọn đáp án A Khi C thay đổi để ULmax thì có cộng hưởng điện Khi đó: ZL  ZC  100 Điện áp: U L 

U .ZL  200 (V) R

Trang 21

Bài 15: Chọn đáp án D Lúc đầu Pmax  có cộng hưởng điện  ZL  ZC Sau đó C giảm thì ZC tăng  ZL  ZC Từ đồ thị ta thấy lúc đầu UC tăng lên cực đại sau đó giảm dần.

Bài 16: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng ZL  .L  100    và dung kháng ZC1 

1  100  .C

 ZL  ZC  có cộng hưởng điện khi tần số f thay đổi thì Z tăng lên. Bài 17: Chọn đáp án C Khi cộng hưởng thì ZL  ZC . Vì UAM vuông góc với UMB, nên: R1=R2=R. Khi có cộng hưởng thì: Pmax

U2 U2 2  85W  .cos    170W. 2R R

Khi chỉ còn mạch MB thì hệ số công suất: cos  ' 

 Công suất của đoạn mạch MB: PMB 

2 , 2

U2 cos 2  '  85  W  R

Bài 18: Chọn đáp án C Ta có C.R 2  16L  R 2  16.ZL .ZC Khi u vuông góc với uC thì u và i cùng pha nhau  có cộng hưởng điện  ZL  ZC

 R 2  16.ZL2  R  4ZL Theo bài ra: U R  U  120(V)  U L 

120  30  V   U C 4

Bài 19: Chọn đáp án A Khi cường độ dòng điện trong mạch cực đại thì cộng hưởng điện xảy ra  ZL  ZC 

1 2  444, 72(rad / s) tần số dòng điện là: f   70, 78Hz  LC

Khi đó cường độ dòng điện cực đại là: I max 

U  2(A) (R  r)

 Công suất cực đại là: P  I 2max .(R  r)  400W. Bài 20: Chọn đáp án A Khi  thay đổi để công suất cực đại  có cộng hưởng điện U 2 (110 2) 2   484  W   R  50() R R Bài 21: Chọn đáp án D Khi C thay đổi để công suất cực đại thì hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra Pmax 

Trang 22

Z L  ZC  C 

1 2 L



104 (F) 

Theo bài ra, công suất cực đại Pmax  30W 

U2  R  100  )  (R  r)

Bài 22: Chọn đáp án C Khi uR cùng pha với u  có cộng hưởng điện  ZL  ZC  200  Công suất cực đại là: Pmax

1 104 C (F) 100C 2

U2   400W R

Bài 23: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng: ZL  L  40() Khi C thay đổi để công suất tiêu thụ cực đại thì: ZL  ZC  40   u R cùng pha với u  u R  120 cos(100t  ) V. 2 Bài 24: Chọn đáp án C

Khi C thay đổi thì U rLC min  ZL  ZC mạch có cộng hưởng điện  ZL  ZC  30  C 

103 (F) 3

Cường độ dòng điện cực đại là: max 

U  2,5(A)  U rLC min  I.r  25(V) Rr

D. VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án C Mạch RLC khi đang có cộng hưởng: ZC = ZC Khi cộng hưởng thì I max ;cos max ; U max Khi f tăng thì cos  giảm; I giảm; UR giảm

Khi  thay đổi để U C max

L R2  1 C 2 1  C  .  R  L 1 LC

Khi   R mà tăng thì UC giảm Bài 2: Chọn đáp án B Vì khi uAM dao đọng vuông pha u AM  1  2  

  tan 1.tan 2  1 2

 ZC Z L L .  1  ZL .ZC  R 2  R R C

Với   1 đặt ZL  1 và ZC  X  R  X Với   2 

91 9 16X  ZL  và ZC  16 16 9

Trang 23

Vì cos 1  cos 2 

(2R)  (1  X)



 9 16  (2R)    .X   16 9  2

 9 16   4X    X   4X  (1  X) 2  16 9  9 3 X R 16 4

Hệ số công suất của đoạn mạch là: cos  

Rr R  r 2  Z L  ZC

 0,96

Bài 3: Chọn đáp án B 1 1 X      R  3(X  1) Khi 1  100 (rad / s) đặt ZL=1 và ZC  X tan   R 3  6 

Khi 2  200 (rad / s)  ZL  2 và ZC 

X X thì có cộng hưởng  ZL  ZC  2   X  4 2 2

Điện trở: R  3 3 Tổng trở của mạch: Z 

 ZC  80()  C 

U 0, 2  120  R 2  (ZL  ZC ) 2  ZL  20  L  H I 

1 F 8000

 R  60 3  Bài 4: Chọn đáp án D Khi f = f1 với ZL  30; ZC  60 Ta lập tỷ số:

ZL  2 .L.C  0,5 (1) ZC

Khi f = f2 = 60Hz thì có cộng hưởng điện: 22  Từ (1) và (2) 

22 12

 2  2  1 2  1 

1 (2) LC

2 f  f1  2  f1  30 2 (Hz) 2 2

Bài 5: Chọn đáp án B Khi f =f1 = 40 (Hz) đặt ZL  1; ZC  X  công suất tiêu thụ: P1  Khi f = f2 =6,25f1  ZL  6, 25; ZC 

U 2 .R R 2  (1  X) 2

X  công suất tiêu thụ: P2  6, 26

U2R X   R   6, 25  6, 25   2

X    X  6, 25 Vì P1  P2  (1  X)   6, 25  6, 25   2

 ZL  1L  1 và ZC  6, 25 

1 1C

Trang 24



1.L 1 1  12 LC    6, 25.12 1 6, 25 LC 1.C

Để công suất trong mạch cực đại thì có cộng hưởng: 1 2  CH   6, 25.12  CH  6, 25.1  f CH  100Hz. LC Bài 6: Chọn đáp án B Khi f1=20Hz, ta đặt ZL  1  P1  17 

U2R (1) R2 1

Khi f2=40Hz, ta đặt Z 'L  2  P2  12,5 

U2R

R 2  22 U R Khi f3=60Hz, ta đặt Z ''L  3  P3  ?  2 2 2 (3) R 3

(2)

34 R 2  4  2  R  2, 7    . Thay vào (2)  U 2 .R  141,125 Từ (1) và (2)  25 R  1

Thay vào (3) ta được P3  8, 7W Bài 7: Chọn đáp án A Khi f thay đổi để UR=U thì có cộng hưởng xảy ra, khi đó 1 1 Z L  ZC      100 2 (rad / s)  f  50 2Hz LC 0,3 103 .   Bài 8: Chọn đáp án B Tần số (f) f1=80Hz f2=125Hz=1,5625f1

1,5625

Cộng hưởng dòng điện

I1 

x 1,5625

I2 

U R 2  (1  x) 2

(1)

U x   R 2  1,5625  1,5625  

 I1 (2)

Từ (1) và (2)  x = 1,5625 Khi f1  80Hz  1  160(rad / s)  ZL  L  40  z C  62,5. Mặt khác, cường độ dòng điện: I  3.64764 (A) 

200 2

R  (40  62,5)

 R  50

Để cường độ dòng điện cực đại thì ZL  ZC

 Cường độ dòng điện cực đại: I max 

U 200   4(A) R 50

Bài 9: Chọn đáp án C Khi f  50Hz    100(rad / s)  ZL  200 3  Trang 25

tan   tan

 Z L  ZC 104   3  ZC  100  C  (F) 3 R 3

Để mạch có u và I cùng pha thì có hiện tượng cộng hưởng: Z 'L  Z 'C  f ' 

1  35,35(Hz) 2 LC

Bài 10: Chọn đáp án B Tần số (f)

Công thức

UR=U=120 (V)

f2=nf1

x n

Z’L=4.Z’C (2)

(1)

Từ (1) ta thấy: UR=U=120(V) là hiện tượng cộng hưởng  ZL  ZC  x  1 Z 'L n f 1   n 2  4  n  2  1   0,5 Z 'C 1 f2 2 n Bài 11: Chọn đáp án B U (1) Khi   1 thì I1  2 2 R  (ZL1  ZC1 )

Từ (2) ta có:

Khi   2 thì I 2 

U 2

R  (ZL2  ZC2 )

 I1(2)

Từ (1) và (2)  ZL1  ZC2 và ZL2  ZC1 Khi cộng hưởng thì: I max  nI1  nI 2  I max 





U U n  ZL1  ZC1  R. n 2  1 2 2 R R  (ZL1  ZL2 )

Thay ZL2  ZC1  (ZL1  ZL2 )  R. n 2  1  R 

L  1  2  n2 1

Bài 12: Chọn đáp án A Khi f = 50Hz    100(rad / s)  ZL  200 3 Z  ZC   tan   tan      3  L  ZC  300 3  R  3

 Điện dung C 

104 (F) 3 3

Để I và u cùng pha thì f ' 

1  25 6 (Hz) 2 LC

Bài 13: Chọn đáp án B Ta có: I(1 )  I(2 )

Trang 26



R 2  (ZL1  ZL2 ) 2



 ZL1  ZC1

   ZL 2



R 2  (ZL2  ZL2 ) 2



 ZC 2



 

 ZL1  ZC1   ZL2  ZC2



 ZL1  ZC1  ZL2  ZC1  1 1  1  L.(1  2 )    .  1 2  C

1  o2 LC Bài 14: Chọn đáp án C 1.2 

Tần số góc

1

2  4.1

1/4

Công suất P  2410 

P' 

U2  U 2  2410 vì ZL  ZC  R R

U 2 .R 2

R  (ZL  ZC )



2410.1  160W. 1 1  (4  ) 2 4

Bài 15: Chọn đáp án C Tần số góc

f  50Hz  f1

f 2  2.f1

1/2

Công suất vì ZL  ZC  I max 

I

1  R2   2   2 

U  2 (A) (1) R

 1 (A)

(2)

1 3  Từ (1) và (2)  4.R  R   2    R  2 2  2

Khi: I max 

U  2(A)  R  50  )  R

3 ; Z L  ZC  1 2 Z 2 2 100  L   ZL  50    ZC R 3 3 3

Ta có: R 

L

1 104 3 (H);C  (F)  3

Bài 16: Chọn đáp án A Ta có: I1  I2 



R 2  ZL1  ZC2







R 2  Z L 2  ZC 2



 ZL1  ZC1 2  ZL2  ZC2 2 ZL1  ZC1   ZL2  ZC2

Trang 27

 ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1 1  1  L.1  2    .    1 2 C 1  1.2   o2  o  100(rad / s) LC Bài 17: Chọn đáp án C

Khi f = 50Hz thì UAB = 100(V); UAM =200 (V); UMB = 100 3 (V). Thấy: U 2AM  U 2AB  U 2MB  U AB  U MB Bài 18: Chọn đáp án A Tần số

Hệ số công suất

cos 1  1 (1)

f1  60Hz

f 2  2.f1

1/2

cos 2 

R 1  R 2  2  2

f3  1,5.f1

1,5

2/3

cos 3 



R 2  R 2  1,5   3 

2 (2) 2

(3)

Từ (2) ta có R  1,5(). Thay vào (3) ta có: cos 3  0,87 Bài 19: Chọn đáp án C   Ta có: i1   ; i2  ; u  ? 6 12 Theo đề bài: I(f1)  I(f 2) 



 ZL1  ZC1

   ZL 2

 ZC 2

U 2

R  ZL1  ZC1





R  Z L 2  ZC 2

  ZL  ZC   không đổi

 cos 1  cos 2  i1  u  u  i2  u 

Khi f = f1 thì   u  i1  

U 2

i1  i2   (rad) 2 24

      hệ số công suất là: cos   0,9238 24 6 8

Bài 20: Chọn đáp án B Để cường độ hiệu dụng cực đại thì o 

1  50 rad / s LC

Từ đồ thị ta thấy khi  tăng từ 50  (rad/s) đến 150  thì cường độ dòng điện giảm.

Bài 21: Chọn đáp án B

Trang 28

Ta có ZL  .L  10(); ZC 



1  5 .C

ZL 2 1  2 LC  2    '2 ZC 2 LC

   2 '  f  2f ' Bài 22: Chọn đáp án D

Ta có I1  I2



U R 2  (ZL1  ZC2 ) 2



U R 2  (ZL2  ZC2 ) 2

 ZL1  ZC1 2  ZL2  ZC2 2 ZL1  ZC1   ZL2  ZC2  ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1 1  1  L.(1  2 )    .  1 2  C  1.2 

1  o2  o  100(rad / s) LC

 o   100 2 1 2 2   B đúng     4  o  4.1  LC  1   50  2

    100 2 1 22 1 2  o         C đúng o  4 4 LC  2   200 

Bài 23: Chọn đáp án D Ta có: ZL  1L  6(); ZC  Khi 22 

1 3  8     12 LC  (1) 1C 4

1 (2) LC

T(1) và (2)  2 

2f 2 .1  f 2  1 3 3

Bài 24: Chọn đáp án D Tần số

f  f1  60Hz

f  f 2  2.f1

1/2

Công thức Vì Pmax  công thức ZL  ZC tan   1 

f  f3 

f1 2

0,5

cos

2 R

1 2  R  1,5

1,5 1,52  (0,5  2) 2



2 2

Bài 25: Chọn đáp án A Ta có: I(1 )  I(2 )

Trang 29





R 2  ZL1  ZC2



 ZL1  ZC1



   ZL





R 2  Z L 2  ZC 2



 ZC 2





 

 ZL1  ZC1   ZL2  ZC2



 ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1 1  1  L.  1  2     .  1 2  C 1  1.2   o2  o  50(rad / s) LC Bài 26: Chọn đáp án C

Ta có I(1 )  I(2 )





R 2  ZL1  ZC2



 ZL1  ZC1



   ZL





R 2  Z L 2  ZC 2



 ZC 2





 

 ZL1  ZC1   ZL2  ZC2



 ZL1  ZL2  ZC2  ZC1  1 1  1  L.  1  2     .  1 2  C 1  1.2   o2  f o  50 Hz LC Bài 27: Chọn đáp án D

Ta có: f1.f 2  f o2  f o  48Hz Từ đồ thị ta có P3  P4 Bài 28: Chọn đáp án A Khi   1 thì: I1  Khi   2 thì I 2 

U R 2  (ZL1  ZC1 ) 2 U R 2  (ZL2  ZC2 ) 2

(1)

(2)

Từ (1) và (2)  ZL1  ZC2 và ZL2  ZC1 Khi cộng hường thì: I max  n.I1  n.I 2 I max 

U U  n.  ZL1  ZC1  R. n 2  1 R R 2  (ZL1  ZC1 ) 2

Thay: ZL2  ZC1  ZL1  ZL2  R. n 2  1  R 

L 1  2 n2 1

 150

Trang 30

CHỦ ĐỀ 17: CÔNG SUẤT MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Công suất

P  U.I.cos   RI 2 Trong đó: P là công suất (W); U là hiệu điện thế hiệu dung của mạch (V); I là cường độ dòng điện hiệu R dụng (A); cos   gọi là hệ số công suất Z 2. Cực trị công suất P  RI 2 

RU 2 R 2   Z L  ZC 

 Đoạn mạch RLC có R thay đổi a. Tìm R để Imax (Zmin): R = 0 b. Tìm R để Pmax: R  ZL  ZC ; Pmax

U2 U 2   ;Z  R 2  I  ;cos   ;   2R 2 4 R 2

c. Khi R = R1 hoặc R = R2 mạch có cùng công suất P. - Ta có: R1  R 2 

U2 2 ; R 1R 2   Z L  Z C  P

tan 1.tan 2  1  1  2   / 2 - Với giá trị R0 thì Pmax, ta có: R 0  R1R 2 ; Pmax  

U2 2 R 1R 1

Trường hợp cuộn dây có điện trở R0:

a. Tìm R để công suất toàn mạch đạt cực đại (Pmax): R  R 0  ZL  ZC ; Pmax 

U2 2R  R0 

Tổng quát: R1  R 2  ...  R n  ZL  ZC (Nếu khuyết L hay C thì không đưa vào) b. Tìm R để công suất trên R cực đại (PRmax):

R 2  R 02   ZL  ZC  ; Pmax  2

U2 2 ;cos   2R  R0  2

c. Khi R = R1 hoặc R = R2 mạch có cùng công suất P - Ta có: R1  R 2  2r 

U2 2 ; R 1  r  R 2  r   Z L  ZC  P

- Với giá trị R0 thì Pmax, ta có: R 0  r 

 R1  r  R 2  r  ; Pmax 

U2 2

 R1  r  R1  r 

 Tìm điều kiện để URL & URC không phụ thuộc vào R a. Tìm điều kiện để URC không phụ thuộc R

Trang 1

U RC  I R 2  ZC2 

ZL  2ZC   

U Z  Z  2Z  1  L 2L 2 C R  ZC

 U RC không phụ thuộc R khi URC = U = const hay

2 LC

b. Tìm điều kiện dể URL không phụ thuộc R Tương tự, ta có: ZC  2ZL   

1 2LC

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH Ví dụ 1: Đặt một điện áp xoay chiểu vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi thì thấy khi R=30 và R=120 thì công suất toả nhiệt trên đoạn mạch không đổi. Để công suất đó đạt cực đại thì giá trị R phải là: A. 150

B. 24

C. 90

D. 60

Giải

R  R1R 2  30.120  60 => Chọn đáp án D Ví dụ 2: Mạch như hình vẽ, C = 318(F), R biến đổi. Cuộn dây thuần cảm, điện áp giữa 2 đầu mạch u  U 0 sin100t(V) , công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại khi R = R0 = 50. Cảm kháng của cuộn dây bằng: A. 40

B. 100

C. 60

D. 80

Giải R thay đổi để Pmax  R  ZL  ZC  50  ZL  60 => Chọn đáp án C Ví dụ 3: Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh, điện áp giữa hai đẩu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là u  100 cos100t(V) và i  100 cos 100t   / 3 (mA) . Công suất tiêu thụ trong mạch là A. 5000W

B. 2500W

C. 50W

D. 2,5W

Giải  P  UI cos   50 2.50 2.103.cos    2,5W 3

=> Chọn đáp án D 1 F,  hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R bằng ở hai đẩu tụ C và bằng 100V. Công suất tiêu thụ mạch điện là

Ví dụ 4: Đặt hiệu điện thế u  100 2 sin100t(V) vào hai đẩu đoạn mạch RLC nối tiếp, biết L 

Trang 2

A. 250W

B. 200W

C. 100W

D. 350W

Giải Mạch RLC có UR = U = 100  Mạch có hiện tượng cộng hưởng  P 

U2 với R  ZL  ZC  100 R

=> Chọn đáp án C Ví dụ 5: Đặt một điện áp xoay chiều có tần số f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì thấy khi f = 40Hz và f = 90Hz thì điện áp hiệu dụng đặt vào điện trở R như nhau. Để xảy ra cộng hưởng trong mạch thì tần số phải bằng: A. 60Hz

B. 130Hz

C. 27,7Hz

D. 50Hz

Giải

f  f1 .f 2  40.90  60Hz => Chọn đáp án A Ví dụ 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi thì thấy khi R = 30 và R=120 công suất toả nhiệt trên đoạn mạch không đổi. Biết U = 300 V, hãy tìm giá trị công suất đó? A. 150W

B. 240W

C. 300W

D. 600W

Giải Cách 1: R = R1 và R = R2 thì P như nhau. Vậy Pmax khi R  R1 R 2  30.120  60  ZL  ZC Với R1  30; ZL  ZC  60  Z  30 5  P  RI 2  R. Cách 2: P 

U2  600W Z2

U2 3002   600W R1  R 2 30  120

=> Chọn đáp án D II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Công suất của dòng điện xoay chiểu trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn tích UI là do A. trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng. B. Có hiện tượng cộng hưởng điện trên đoạn mạch. C. một phần điện năng tiêu thụ trong tụ điện. D. điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện lệch pha với nhau. Bài 2: Trong đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R và tụ điện C, mắc vào điện áp xoay chiểu u  U 0 cos t . Hệ số công suất của đoạn mạch là A. cos  

R R2 

1 2 2 C

B. cos  

R R  2 C2 2

Trang 3

R R D. cos   C R  C Bài 3: Công suất toả nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiểu được tính theo công thức nào sau đây? A. P  U.I.cos  B. P  U.I.sin  C. P  u.i.cos  D. P  u.i.sin 

C. cos  

Bài 4: Công suất của một đoạn mạch xoay chiểu được tính bằng công thức nào dưới đây ? A. P  R.I.cos 

B. P  .Z.I 2

D. P  Z.I 2 .cos 

C. P  U.I

Bài 5: Đại lượng nào sau đây được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều? A. k = cos B. k = sin C. k = cot D. k = tan Bài 6: Công suất của dòng điện xoay chiều trên đoạn mạch RLC nối tiếp không phụ thuộc vào đại lượng nào sau đây? A. Độ lệch pha giữa dòng điện và điện áp giữa hai bản tụ. B. Tỉ số giữa điện trở thuần và tổng trở của mạch C. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch D. Cường độ dòng điện hiệu dụng Bài 7: Trong đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất bằng 0 (cos = 0), khi: A. đoạn mạch không có tụ điện B. đoạn mạch có điện trở bằng không C. đoạn mạch không có cuộn cảm D. đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần Bài 8: Trong đoạn mạch điện không phân nhánh gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần L, mắc vào điện áp xoay chiều u  U 0 cos t(V) .Hệ số công suất của đoạn mạch là A. cos   C. cos  

L

B. cos  

R 2  2 LC2 R

D. cos  

R 2  2 L2

R R 2  2 L R R2 

1  L2 2

Bài 9: Trong đoạn mạch điện xoay chiểu không phân nhánh RLC, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u  U 0 cos t(V) . Hệ số công suất của mạch là

A. cos  

1   R 2   2 L2  2 2  C   C. cos  

R 1   R 2   L   C  

B. cos  

D. cos  

L  C R

R 1   R 2   C   L  

Bài 10: Một điện áp xoay chiểu được đặt vào hai đầu một điện trở thuần. Giữ nguyên giá trị hiệu dụng, thay đổi tần số của điện áp. Công suất toả nhiệt trên điện trở A. không phụ thuộc vào tần số B. tỉ lệ ngịch với tẩn số C. tỉ lệ thuận với bình phương của tần số D. tỉ lệ thuận với tần số.

Trang 4

Bài 11: Cho đoạn mạch xoay chiều gổm R, L, C mắc nối tiếp với cảm kháng lớn hơn dung kháng. Điện áp giữa hai đẩu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng và tần số luôn không đổi. Nếu cho C giảm thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch sẽ

A. không thay đổi B. luôn giảm C. tăng đến một giá trị cực đại rồi lại giảm D. luôn tăng. Bài 12: Mạch điện xoay chiểu RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tẩn số của dòng điện xoay chiểu thì hệ số công suất của mạch

A. giảm B. tăng C. bằng 1 D. không thay đổi Bài 13: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tẩn số f thay đổi vào hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp. Công suất toả nhiệt trên điện trở:t A. phụ thuộc f B. tỉ lệ với R C. tỉ lệ với U D. tỉ lệ với L Bài 14: Đoạn mạch điện nào sau đây có hệ số công suất nhỏ nhất? A. Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C B. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2 C. Điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm L D. Điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C Bài 15: Phát biểu nào sau đây là sai? A. Hệ số công suất của các thiết bị điện quy định phải 0,85. B. Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch càng lớn. C. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năng, ta phải nâng cao hệ số công suất. D. Hệ số công suất càng lớn thì công suất tiêu thụ của mạch càng lớn. Bài 16: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch B. Công suất của dòng điện xoay chiểu phụ thuộc vào bản chất của mạch điện và tần số dòng điện trong mạch. C. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào công suất hao phí trên đường dây tải điện D. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch Bài 17: Đoạn mạch điện nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất? Trang 5

A. Điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm L B. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2 C. Điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C D. Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C Bài 18: Mạch điện xoay chiểu RLC mắc nối tiếp đang có tính dung kháng, khi tăng tẩn số của dòng điện xoay chiểu thì hệ số công suất của mạch

A. giảm B. lúc đầu tăng sau đó giảm C. bằng 0 D. không thay đổi Bài 19: Hệ số công suất của đoạn mạch R,L,C nối tiếp không phụ thuộc vào đại lượng nào? A. Điện trở R. B. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. C. Điện dung C của tụ điện. D. Độ tự cảm L. B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Đặt điện áp u  200 cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm

L  1 /  H mắc nối tiếp với điện trở R = 100 thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: A. 50W

B. 100W

C. 150W

D. 250W

Bài 2: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, trong đó R = 50. Đặt vào hai đẩu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có điện áp hiệu dụng U = 120 V thì i lệch pha với u một góc 60°. Công suất của mạch là: A. 36W B. 72W C. 144W D. 288W Bài 3: Đặt điện áp u  100 2 cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh, với C, R có độ lớn không đổi và L  1 /  H . Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: A. 350W B. 100W

C. 200W

D. 250W

Bài 4: Một điện trở 80 ghép nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 3/(5) H. Cường độ dòng điện chạy qua mạch có biểu thức i  2 2 cos 100t   / 3 (A) thì hệ số công suất và công suất tiêu thụ trên mạch là: A. k = 0,8 và 640W

B. k = 0,8 và 320W

C. k = 0,5 và 400W

D. k = 0,8 và 160W

Bài 5: Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 50, cuộn dây thuần cảm có L  1 /  H , tụ điện có

C  103 / 15F . Biểu thức hiệu điện thế giữa 2 đầu mạch là u  200 cos 100t   / 4  V thì hệ số công suất và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là: A. k  2 / 2 và 200W

B. k  2 / 2 và 400W

C. k  0,5 và 200W

D. k  2 / 2 và 100W

Trang 6

Bài 6: Cho cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 3 3 / 10 H ; mắc nối tiếp với một điện trở 30. Hiệu điện thế giữa 2 đầu mạch có biểu thức u  12 2 cos 2ft(V) , f thay đổi được. Khi f = 50Hz thì công suất tiêu thụ trên mạch là A. 1,2W B. 12W C. 120W D. 6W Bài 7: Mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch u  50 2 cos100t V . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm là U1 = 30V và giữa 2 đầu tụ điện là UC = 60V. Hệ số công suất của mạch bằng A. cos   3 / 5 B. cos   6 / 5

C. cos   5 / 6

D. cos   4 / 5

Bài 8: Dòng điện xoay chiều chạy trong đoạn mạch RLC có tần số 50 Hz. Công suất tỏa nhiệt tức thời trên đoạn mạch: A. biến đổi tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng 25 Hz B. biến đổi tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng 50 Hz C. biến đổi tuần hoàn theo thời gian với tần số bằng 100 Hz D. không thay đổi theo thời gian Bài 9: Mắc đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm nối tiếp với một điện trở vào nguồn xoay chiều thì hệ số công suất của mạch bằng 0,5. Nếu giảm độ tự cảm của cuộn dây đi 3 lần thì khi đó, hệ số công suất của mạch sẽ bằng: A. 0,4 B. 0,866 C. 1 D. 0,6 Bài 10: Quạt trẩn trên lớp học có điện trở R mắc vào ổ cắm điện có điện áp hiệu dụng u, khi quạt quay dòng điện chạy qua quạt có cường độ hiệu dụng I và lệch pha  so với điện áp nguồn. Điện năng quạt tiêu thụ được tính theo biểu thức nào dưới đây? A. A = UIt

B. A = UIcos

C. A = I2Rt

D. A = UIcos.t

Bài 11: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều là u  160 2 cos 100t   / 6  (V) và cường độ dòng điện chạy trong mạch là i  2 2 cos 100t   / 6  (A) . Công suất tiêu thụ trong mạch là bao nhiêu? A. 160W B. 280W C. 320W D. 640W Bài 12: Một đoạn mạch xoay chiều gồm một điện trở mắc nối tiếp với một tụ điện. Điện năng tiêu thụ trong 3 giờ ở đoạn mạch là 0,15 kWh. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và giữa hai bản tụ lẩn lượt là 50 V và 30 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch và giá trị của điện trở là: A. 50W và 64

B. 75W và 32

C. 50W và 32

D. 150W và 32

Bài 13: Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp. L = 0,6 H, C = 10-4/ F, f = 50Hz. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đẩu đoạn mạch U = 80 V. Nếu công suất tiêu thụ của mạch là 80W thì giá trị điện trở R là: A. 30

B. 80

C. 20

D. 40

Bài 14: Một mạch điện xoay chiểu RLC có điện trở thuần R = 110 được mắc vào điện áp

u  220 2 cos 100t   / 2  (V) . Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì mạch sẽ tiêu thụ công suất bằng A. 115W

B. 220W

C. 880W

D. 440W

Bài 15: Mạch điện xoay chiểu tần số 50 Hz gồm điện trở R = 50 mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở thuần r, độ tự cảm L. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch U = 200 V; trên điện trở là UR = 100 V; trên cuộn dây Ud= 100 2V . Hệ số công suất của mạch điện và điện trở r của cuộn dây là: Trang 7

A. 3/4; 25

B. 1/2 ; 30

C. 3/4; 50

D. 1/2 ; 15

Bài 16: Một mạch điện xoay chiểu gồm có R, C, L mắc nối tiếp: C  104 / 3 F , cuộn dây lý tưởng có độ tự cảm L = 1/H. Nguồn điện xoay chiểu đặt vào hai đầu của mạch điện có hiệu điện thế cực đại U0 = 200 V, tẩn số f = 50 Hz. Biết cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch sớm pha /6 so với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Công suất tiêu thụ điện của mạch điện này là: A. 10 3W

B. 12,5 3W

C. 25 3W

D. 37,5 3W

Bài 17: Cho đoạn mạch xoay chiểu không phân nhánh RLC có R thay đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch u  U 0 cos100t  V  ;C  104 / 2 F; L  0,8 /  H . Để công suất tiêu thụ của mạch cực đại thì giá trị của R bằng: A. 120 B. 50 C. 100 D. 200 Bài 18: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp. Các giá trị R, L, C không đổi và mạch đang có tính cảm kháng, nếu tăng tần số của nguồn điện áp thì: A. công suất tiêu thụ của mạch giảm B. có thể xảy ra hiện tượng cộng hưởng C. công suất tiêu thụ của mạch tăng D. ban đầu công suất của mạch tăng, sau đó giảm Bài 19: Mạch điện R, L, c mắc nối tiếp L  0, 6 /  H;C  104 /  F;f  50Hz . Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch U = 80 V. Nếu công suất tiêu thụ của mạch là 80 W thì giá trị điện trở R là: A. 30 B. 60 C. 20 Bài 20: Công suất tức thời của dòng điện xoay chiểu: A. luôn biến thiên cùng pha, cùng tần số với dòng điện B. luôn là hằng số C. luôn biến thiên với tần số bằng 2 lần tần số của dòng điện. D. có giá trị trung bình biến thiên theo thời gian C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

D. 40

35 2 .10 H  mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 30. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch 1 điện áp xoay chiều

Bài 1: Cho một đoạn mạch điện gồm một cuộn dây có điện trở thuần r = 5 và độ tự cảm L 

u  70 2 cos100(V) . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 35 2W

B. 70W

C. 60W

D. 30 2W

Bài 2: Đặt điện áp u  100 cos  t   / 6  (V) vào 2 đầu đoạn mạch có điện trở thuần, cuộn cảm thuần, tụ điện mác nối tiếp thì dòng điện qua mạch là i  2 cos  t   / 3 (A) . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là A. 100 3W

B. 50W

C. 50 3W

Bài 3: Cho mạch điện không phân nhánh RLC. Biết L  1 / H;C 

D. 100W 100 F . Đặt vào 2 đầu đoạn mạch 1 4

hiệu điện thế u  75 2 cos100t  V  . Biết công suất trên toàn mạch là P = 45W. Tìm giá trị của điện trở R? A. R = 45

B. R = 60

C. R = 80

D. A hoặc C

Bài 4: Đoạn mạch gồm R mắc nối tiếp cuộn thuần cảm L = 3/10 H vào hiệu điện thế xoay chiều có u = 100V, f = 50Hz. Biết công suất tiêu thụ của đoạn mạch là P = 100W. Tìm giá trị của R? A. 10

B. 90

C. 50

D. Cả A và B đều đúng Trang 8

Bài 5: Cho mạch xoay chiểu RLC nối tiếp cuộn dây thuần cảm, R thay đổi được. Biết điện áp đặt vào mạch u  100 2 cos100t  V  , L  1 / 4 H, C  104 / 2F . Khi công suất của mạch là 80W thì R có giá trị: A. 45 hoặc 28,8

B. 80 hoặc 28,8

C. 45 hoặc 80

D. 80

Bài 6: Cho một đoạn mạch gồm điện trở R1 = 30 mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở R0 = 10 và độ tự cảm L =0,3/ H. Khi đặt vào hai đẩu đoạn mạch này điện áp u  100 2 cos100t(V) , cuộn dây sẽ tiêu thụ công suất: A. P = 160W B. P = 120W C. P = 0 D. P = 40W Bài 7: Mạch RLC khi mắc vào mạng xoay chiều có U = 200V, f = 50Hz thì nhiệt lượng toả ra trong 10 s là 2000J. Biết có hai giá trị của tụ thỏa mãn điểu kiện trên là C  C1  25 / (F) và C  C2  50 / (F) . R và L có giá trị là: A. 100 và 3/H

B. 300 và 1/H

C. 100 và 1/H

D. 300 và 3/H

Bài 8: Đặt một điện áp xoay chiều 100V - 50Hz vào hai đầu một cuộn dây có điện trở r = 10 thì dòng điện chạy qua cuộn dây lệch pha /3 so với điện áp đó. Công suất tiêu thụ điện của cuộn dâylà A. 600W B. 500W C. 250W D. 125W Bài 9: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u  120 2 cos 100t   / 3 vào hai đầu đoạn mạch gồm một cuộn 104 F măc nối tiếp. Biết hiệu điện thế hiệu dụng dây thuần cảm L, một điện trở R và một tụ điện C   trên cuộn dây L và trên tụ điện c bằng nhau và bằng một nửa trên điện trở R. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó bằng: A. 144W B. 240W C. 72W D. 100W Bài 10: Mắc nối tiếp một bóng đèn sợi đốt và một tụ điện rồi mắc vào mạng điện xoay chiểu thì đèn sáng bình thường. Nếu mắc thêm một tụ điện hối tiếp với tụ điện ở mạch trên thì A. đèn sáng kém hơn trước B. đèn sáng hơn trước C. đèn sáng hơn hoặc kém sáng hơn tùy thuộc vào điện dung của tụ điện mắc thêm D. độ sáng của đèn không thay đổi. Bài 11: Đối với các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ điện với công suất và điện áp định mức P và U, nếu nâng cao hệ số công suất thì làm cho UR A. Cường độ dòng điện hiệu dụng tăng B. Công suất tiêu thụ điện hữu ích tăng C. Công suất tiêu thụ P giảm D. Công suất toả nhiệt tăng D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB có cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở r. Đặt vào AB một

điện áp xoay chiều u  U 2 cos t  V  . Biết R  r 

L ; điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu đoạn MB lớn C

gấp n  3 điện áp giữa hai đẩu đoạn AM. Hệ số công suất của đoạn mạch có giá trị là: A. 0,887

B. 0,755

C. 0,866

D. 0,975 Trang 9

Bài 2: Đặt điện áp u  U 2 cos100t  V  vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi mắc ampe kế có điện trở rất nhỏ vào hai đầu cuộn dây thì ampe kế chỉ 1(A), khi đó hệ số công suất của mạch là 0,8. Thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở vô cùng lớn thì nó chỉ 200 (V) và hệ số công suất của mạch khi đó là 0,6. Giá trị R và U là: A. 28; 120V B. 128; 160V C. 12; 220V D. 128; 220V Bài 3: Cho đoạn mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp nhau. Đoạn AM gồm một điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm một điện trở thuần R2 mắc





nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số f  1 / 2 LC ; và có giá trị hiệu dụng luôn không đổi vào đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất P1. Nếu nối tắt hai đầu cuộn cảm thì điện áp giữa hai đẩu mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau /3, công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng 180 w. Giá trị của P1 là: A. 360W B. 320W C. 1080W D. 240W Bài 4: Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện có điện dung C đặt dưới điện áp xoay chiểu có giá trị hiệu dụng ổn định. Cường độ dòng điện qua mạch là

i1  3cos100t(A) . Nếu tụ C bị nối tắt thì cường độ dòng điện qua mạch là i 2  3cos 100t   / 3 A . Hệ số công suất trong hai trường họp trên lần lượt là: A. cos 1  1;cos 2  1 / 2

B. cos 1  cos 2  3 / 2

C. cos 1  cos 2  3 / 4

D. cos 1  cos 2  1 / 2

Bài 5: Một đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện rồi mắc vào điện áp tức thời

u  150 2 cos100t(V) . Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đẩu cuộn dây là URL = 200 V và hai đầu tụ điện là UC = 250 V. Hệ số công suất của mạch là: A. 0,6 B. 0,707 C. 0,8 D. 0,866 Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 nối tiếp với cuộn thuần cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 nối tiếp với tụ điện có điện dung C (R1 = R2 = 100). Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp

u  100 2 cos t(V) . Khi mắc ampe kế có điện trở không đáng kể vào hai đầu đoạn mạch MB thì ampe kế chỉ 2 / 2A . Khi mắc vào hai đấu đoạn mạch MB một vôn kế điện trở rất lớn thì hệ số công suất của mạch đạt giá trị cực đại. số chỉ của vôn kế là: A. 100V B. 50 2V C. 100 2V D. 50V Bài 7: Mạch điện như hình vẽ. Hiệu điện thế giữa hai đẩu A và B ổn định có biểu thức

u  100 2 cos100t(V) . Cuộn cảm có độ tự cảm L = 2,5/ H, điện trở thuần R0 = R = 100, tụ điện có điện dung C0. Người ta đo được hệ số công suất của mạch là cos = 0,8. Biết hiệu điện thế giữa hai đẩu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện qua mạch. Giá trị của C0 là bao nhiêu?

A. C0  103 / 3 F

B. C0  104 /  F

C. C0  104 / 2 F

D. C0  103 /  F

Bài 8: Đặt điện áp vào hai đầu mạch gồm một cuộn dây nối tiếp với tụ C, khi đó điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha /3 so với dòng điện và điện áp hiệu dụng trên tụ bằng lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Phát biểu nào sau đây là đúng Trang 10

A. pha  của điện áp giữa hai đầu mạch là -/3 B. điện áp giữa hai đầu cuộn dây nhanh pha 120° so với điện áp giữa hai đầu mạch C. hệ số công suất của mạch bằng 0,87 D. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở Bài 9: Đoạn mạch gồm một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp tụ C được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện qua mạch là i1  3cos100t(A) , hệ số công suất là m. Nếu tụ C bị nối tắt thì cường độ dòng điện qua mạch là i 2 3cos 100t   / 3 (A) , hệ số công suất là n. Tỉ số m/n là: A.

B. 1 / 3

C. 1

D. 0,5

Bài 10: Một đoạn mạch nối tiếp gổm một cuộn dây và một tụ điện. Hiệu điện thê hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch, giữa hai đầu cuộn dây, hai đẩu tụ điện đều bằng nhau. Tìm hệ số công suất cos của mạch? A. 0,5

3/2

2/2

D. 1/4

Bài 11: Cho đoạn mạch xoay chiểu không phân nhánh RLC cuộn cảm có r  0; mắc theo thứ tự AF chứa điện trở R, FD chứa cuộn dây là DB chứa tụ điện

u AB  175 2 cos t(V); U FA  25V; U FD  25V; U db  175V . Hệ số công suất của mạch là A. 24/25 B. 7/25 C. 1/7 D. 1/25 Bài 12: Đoạn mạch điện gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha giữa hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây Ud và dòng điện là /6. Gọi hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là UC, ta có UC = UD. Hệ số công suất của mạch điện bằng: A. 0,5 B. 0,707 C. 0,87 D. 0,25 Bài 13: Mạch điện RLC như hình vẽ đặt dưới điện áp xoay chiều ổn định. Khi K ngắt, điện áp giữa hai đầu mạch trễ pha 45° so với cường độ dòng điện qua mạch. Tỉ sổ công suất tỏa nhiệt trên mạch trước và sau khi đóng khóa K bằng 2. Cảm kháng ZL có giá trị bằng mấy lần giá trị của điện trở thuần R? A. 1/3 B. 0,5 C. 1 D. 2 Bài 14: Kí hiệu T1,T2 lần lượt là chu kì biến đổi của dòng điện xoay chiều và của công suất tỏa nhiệt tức thời của dòng điện đó. Mối quan hệ nào sau đây là đúng: A. T1 < T2 B. T1 = T2 C. T1 = 2T2 D. T1 = 4T2 Bài 15: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm tụ điện mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 50, đoạn mạch MB chỉ có một cuộn dây. Đặt điện áp

u  200 2 cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch AB thì thấy điện áp tức thời của đoạn AM và MB lệch pha nhau 2/3 và các điện áp hiệu dụng UAM = UMB = 2R. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là A. 400W B. 800W C. 200W D. 100W 250 F , điện áp hiệudụng giữa Bài 16: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết L  1 / (H);C   hai đầu đoạn mạch là U = 225V, công suất tiêu thụ của mạch P = 405W, tần số dòng điện là 50Hz. Hệ số công suất của mạch có những giá trị nào sau đây? A. cos   0, 6 hoặc cos   0,8 B. cos   0, 75 C. cos   0, 45 hoặc cos   0, 65

D. cos   0,5

Trang 11

Bài 17: Chọn câu đúng? Cho đoạn mạch RLC như hình vẽ RLC (Hình 3.5) R= 100, cuộn dây thuần 104 F . Biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa 2   200 cos100t(V) . Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch là

cảm có độ tự cảm L = 2/(H) và tụ điện có điện dung C  điểm A và N là u AN

A. 100W

B. 79W

C. 40W

D. 50W

Bài 18: Mạch điện gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C  103 / 6(F) . Đặt vào hai đẩu đoạn mạch một điện áp xoay chiểu có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 200 V. Để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là 200 W thì giá trị của điện trở R là bao nhiêu? A. 80 hay 120

B. 20 hay 180

C. 50 hay 150

D. 60 hay 140

Bài 19: Đặt điện áp xoay chiều u  220 2 cos100t(V) (t tính bằng giây) vào hai đầu đoạn mạch gồm 2.104 F mắc nối tiếp. Trong một chu kì, điện trở R= 50, cuộn cảm thuần L =1/ (H) và tụ điện C   khoảng thời gian điện áp giữa hai đầu đoạn mạch thực hiện công âm là: A. 12,5ms B. 5ms C. 17,5ms D. 15ms

Bài 20: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp U AB  170 cos100t(V) . Hệ số công suất của toàn mạch là

cos 1  0, 6 và hệ số công suất của đoạn mạch AN là cos 2  0,8 ; cuộn dây thuần cảm. Điện áp hiệu dụng U AN là A. U AN  96V

B. U AN  72V

C. U AN  90V

D. U AN  150V

Bài 21: Đặt điện áp U AB  200 2 cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. L, R không đổi và 100 F . Đo điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu mỗi phần tử thì thấy UC = UR = U1/2. Công suất tiêu thụ của  đoạn mạch là A. 100W B. 200W C. 120W D. 250W Bài 22: Một đoạn mạch nối tiếp AB theo thứ tự gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và C

tụ điện có điện dung C, N là điểm nối giữa cuộn cảm và tụ điện. Biết U AB  100 2 cos100t(V) , hệ số công suất của toàn mạch là cos 1  0, 6 và hệ số công suất của đoạn mạch AN là cos 2  0,8 . Tìm biểu thức điện áp đúng? 53   A. u R  60 2 cos 100t  V 180  

37    B. u C  125 2 cos 100t  V 180  

  C. u AN  125 2 cos 100t   V 2 

143   D. u L  75 2 cos 100t  V 180  

Bài 23: Đặt điện áp xoay chiểu ổn định vào hai đẩu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây và tụ C. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất 320W và có hệ số công suất là 0,8. Nếu nối tắt tụ C thì điện áp giữa hai đầu điện trở R và điện áp giữa hai đầu cuộn dây có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau /3, công suất tiêu thụ của mạch lúc này là: A. 75W B. 375W C. 90W D. 180W

Trang 12

Bài 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Khi cho dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng 2 A chạy qua cuộn dây thì điện áp giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau 2/3. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch bằng 347W. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch bằng: A. 200V B. 100V C. 347V D. 173,5V Bài 25: Đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AN nối tiếp với đoạn mạch NB. Đoạn mạch AN gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= 1/2 H và điện trở thuần R1 =50 mắc nối tiếp. Đoạn mạch NB gồm tụ điện có điện dung C và điện trở thuần R2 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đẩu AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AN và NB lần lượt là  5    u AN  200 2 cos 100t   V và u NB  100 6 cos 100t   V . Hệ số công suất của mạch có giá 6 12    trị A. 0,97

B. 0,87

C. 0,71

D. 0,92

III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án A Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án B Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án A Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án A Bài 13: Chọn đáp án A Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án C Bài 17: Chọn đáp án B Bài 18: Chọn đáp án B Bài 19: Chọn đáp án B B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án B Bài 2: Chọn đáp án B Bài 3: Chọn đáp án B Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án A Trang 13

Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án B Bài 10: Chọn đáp án D Bài 11: Chọn đáp án A Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án B Bài 14: Chọn đáp án D Bài 15: Chọn đáp án A Bài 16: Chọn đáp án C Bài 17: Chọn đáp án A Bài 18: Chọn đáp án A Bài 19: Chọn đáp án D Bài 20: Chọn đáp án C C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  35    Tổng trở của mạch: Z 

r  R 

 Z2L  35 2   

Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch: I 

U  2 A Z

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: P  I 2 .  R  r   70  W  Bài 2: Chọn đáp án C Độ lệch pha:   u  i  

 6

   Công suất tiêu thụ của mạch: P  UI cos   50 2. 2 cos    50 3  W   6 

Bài 3: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  100    và dung kháng của tụ điện là ZC  Công suất của đoạn mạch: P  I 2 R 

U2 R 2   Z L  ZC 

1  40    C

.R  P.R 2  U 2 .R  P  ZL  ZC   0 2

Thay số vào  45.R 2  752.R  45.602  0  R1  45; R 2  80 Bài 4: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  30    Công suất tiêu thụ của mạch: P  I 2 R 

U2 .R  P.R 2  U 2 .R  P.Z2L  0 R 2  ZL2 Trang 14

Thay số vào  100.R 2  1002.R  100.302  0  R1  10; R 2  90 Bài 5: Chọn đáp án C Cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  140    và dung kháng của tụ điện là ZC  Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P  I 2 R 

U2 R   Z L  ZC  2

1  200    C

.R  P.R 2  U 2 .R  P  ZL  ZC   0 2

Thay số vào  45.R 2  80.R 2  1002 R  80.602  0  R1  45; R 2  80 Bài 6: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  30    Tổng trở toàn mạch là: Z  R1  R 02  Z2L  50 2

U Công suất của cuộn dây là: P  I .R 0    .R 0  40W Z 2

Bài 7: Chọn đáp án A Công suất tiêu thụ của mạch điện là: A  P.t  P  Dung kháng của tụ C1: ZC1 

1  400 C1

Dung kháng của tụ C2: ZC2 

1  200 C 2

A 2000   200W t 10

Vì với C1 và C2 có cùng công suất nên ZL  ZC  const  ZL  Độ tự cảm L 

ZC1  ZC2 2

 300

3 H 

Mà công suất tiêu thụ: P  I 2 .R 

U 2 .R 2002.R  200   R  100 R 2  Z2LC1 R 2  1002

Bài 8: Chọn đáp án C Ta có: P  I 2 .R  UI cos  

U2 cos 2   250W R

Bài 9: Chọn đáp án C Ta có dung kháng: ZC 

1  100 C

Vì U L  U C  mạch có cộng hưởng điện Mà: U L  U C 

UR R  ZC   R  200 2 2

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: Pmax

U2   72W R

Bài 10: Chọn đáp án A

Trang 15

Lúc đầu có đèn và tụ thì tổng trở là ZL  R 2  ZC2 1  1 

U Z1



Sau khi mắc thêm tụ nối tiếp với tụ C1 thì tổng trở của mạch là: Z2  R 2  ZC1  ZC2



I

U Z2

Ta thấy L2 tăng lên  I giảm xuống  Bóng đèn sáng yếu hơn Bài 11: Chọn đáp án B P Ta có: P  UI cos   I  U.cos  Công suất hao phí của động cơ: Php  I 2 R 

P2 U 2 cos 2 

Nếu cos tăng thì công suất hao phí giảm  Công suất tiêu thụ hữu ích tăng D. VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án C Ta có: R  r 

L  R 2  r 2  ZL .ZC C

Đặt ZL = 1 và ZC = x  R 2  r 2  x Vì theo đề bài: U MB  n.U AM  ZMB  n.ZAM  Z2L  r 2  n. R 2  ZC2 với n  3

 1  x  3.x  x 2  x  Rr

1  ZC 3

1 3

Hệ số công suất của đoạn mạch là: cos  

Rr (R  r) 2   ZL  ZC 



3 2

Bài 2: Chọn đáp án B Lúc đầu mắc ampe kế vào thì mạch điện chỉ còn lại RC, cường độ dòng điện I = 1(A) R 3 5 Từ hệ số công suất: cos RC  0,8   ZC  .R; Z  R 2 2 4 4 R  ZC  Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: U  I.Z 

5 R 1 4

Lúc mắc vôn kế vào thì mạch điện có cả RLC Với UL = 200(V); Từ hệ số công suất: cos RLC  0, 6  

R R 2   Z L  ZC 

 ZL 

25 R 12

UR R 12    U R  96V U L ZL 25

cos RLC  0, 6 

UR  U  160  V  2  U

Trang 16

Thay (2) vào (1) ta có R = 128 Bài 3: Chọn đáp án D





  Khi nối tắt cuộn cảm thì: U AM  U MB và U AM , U MB  3 Ta có giản đồ véctơ Từ giản đồ véctơ ta thấy: 1 1 U R1  U R 2  R 1  R 2  R 2 2 Công suất tiêu thụ của mạch: U2 U2 2 P  180  .cos    240W 3R 3R

Giá trị của P1 = 240W Bài 4: Chọn đáp án B Lúc đầu là mạch RLC thì dòng điện i1  3cos100t  A  Khi nối tắt tụ điện thì mạch chỉ còn RL, cường độ dòng điện là

i 2  3cos 100t   / 3 A Từ giản đồ vecto ta có cos 1  cos 2 

3 2

Bài 5: Chọn đáp án C  U 2  U 2R   U L  U C 2 Ta có:  2 2 2  U RL  U R  U L 2 2 2 150  U R  U L  250 Thay số vào ta có:  2 2 2 200  U R  U L

 17500  U 2L   U L  250   U L  160  V   U R  120  V  2

Hệ số công suất của mạch là: cos  

U R 120   0,8 U 150

Bài 6: Chọn đáp án B Ta có khi mắc ampe vào MB thì bỏ R2 và C đi 100  100 2    Tổng trở đoạn AM là ZAM  R12  ZL2  2 2 2

 Cảm kháng ZL  100 2  1002  100 Khi mắc vôn kế vào MB thì cos max  1  ZL  ZC  100 do cộng hưởng điện I

U 100   0,5A R1  R 2 200

Số chỉ của vôn kế là: U V  L R 2  ZC2  50 2(V) Bài 7: Chọn đáp án B Trang 17

Ta có: ZL  L 

2,5 .100  250 

Hệ số công suất: cos   0,8 

 Giá trị của C0 là: C0 

R  R0

R  R0 

  Z L  ZC 

 ZC  100

1 104  F Z C 

Bài 8: Chọn đáp án A U U  Ta có: cd   cos d  r  0,5  U r  d 3 Ud 2

sin d  tan  

U UL 3 3   UL  Ud  C Ud 2 2 2

UL  UC    3     (rad) Ur 3

Bài 9: Chọn đáp án C

Ta thấy: 1  2   / 6  cos 1  

3 3 ;cos 2  2 2

n1 1 n2

Bài 10: Chọn đáp án B Ta đặt U  U d  U C  1 Ta có: U 2  U 2r   U L  U C   1  U 2r   U L  1 1 2

Và U d2  U 2r  U 2L  1  U 2r  U 2L  2  Giải (1) và (2)  U L  0,5; U r  3 / 2 Hệ số công suất của mạch là: cos  

Ur 3  U 2

Bài 11: Chọn đáp án B Ta có: U 2   U R  U r   U 2LC  1752   25  U r    U L  175  1 2

U d2  252  U 2r  U 2L  2   Từ (1) và (2)  U r  24V; U L  7V Hệ số công suất của mạch là: cos  

UR  Ur 7  U 25

Trang 18

Bài 12: Chọn đáp án C Ta có: cos d 

Ur U 3 3 1 1   Ur  .U d ;sin d  L   U L  U d Ud 2 2 Ud 2 2

1 1 UL  U C 2       (rad) Độ lệch pha: tan   Ur 6 3 2

Hệ số công suất của mạch bằng cos  

3 2

Bài 13: Chọn đáp án C Khi K ngắt mạch điện là RLC ta có tan  

Z L  ZC  1  ZC  ZL  R R

U 2 .R Khi K đóng thì mạch có R nối tiếp L, công suất của mạch là: P2  I .R  2 R  Z2L '2

Vì P1  2P2 nên ZL  R Bài 14: Chọn đáp án C Ta có: i  I0 cos  t    A  và điện áp xoay chiều u  U 0 cos t  Công suất tức thời: p  u.i 

I0 .U 0 1 .cos   .I0 U 0 cos  2t    2 2

 (P)  2(i)  T(i)  2T(P) Bài 15: Chọn đáp án C Hệ số công suất đoạn AM là cos AM 

UR 1     AM   MB   U R  U r ; U L  U C U AM 2 3 3

2002  200W  Cộng hưởng điện nên công suất tiêu thụ của đoạn mạch là P  100 Bài 16: Chọn đáp án A

Cảm kháng của cuộn dây: ZL  L  100 và dung kháng của tụ điện là ZC  Công suất P  I 2 R 

1  40 C

R  P.R 2  U 2 R  P  ZL  ZC   0 2

R   Z L  ZC  2

Thay số vào  405.R 2  2252.R  405.602  0  R1  45; R 2  80  Hệ số công suất cos 1   Hệ số công suất cos 2 

R12 R12  Z2LC R 22 R 22  Z2LC

 0, 6  0,8

Trang 19

Bài 17: Chọn đáp án A Cảm kháng của cuộn dây: ZL  L  200 và dung kháng của tụ điện là ZC 

1  100 C

Tổng trở AN: ZAN  R 2  ZL2  1002  2002  100 5 Cường độ dòng điện hiệu dung của đoạn mạch AN: I AN 

U AN 2  A ZAN 5

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB: P  I 2 R  40W Bài 18: Chọn đáp án B 1  60 Dung kháng của tụ điện là: ZC  C Công suất: P  I 2 R 

U2 R   Z L  ZC  2

, R  P.R 2  U 2 R  P.  ZL  ZC   0 2

Thay số vào  R1  20; R 2  180 Bài 19: Chọn đáp án B Cảm kháng của cuộn dây: ZL  L  100 và dung kháng của tụ điện 1  50 C Z  ZC 100  50  tan   L   1    (rad) R 50 4 Thời gian thực hiện công âm ứng với góc M1M2 và M3M4  1  5.103 (s) Góc quét:    100.t  t  2 200 Bài 20: Chọn đáp án C U Hệ số công suất của toàn mạch: cos 1  R  0, 6  U R  0, 6.85 2  51 2V U U Hệ số công suất của đoạn mạch AN: cos 2  R  0,8  U AN  90,15V U AN

là ZC 

Bài 21: Chọn đáp án B Ta có dung kháng ZC 

100 1 1   100 . Mà cos   2 2 C 2 100  100

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch: P 

U2 .cos 2   200W R

Bài 22: Chọn đáp án B UR  0, 6  U R  0, 6.100  60V U U Ta có hệ số công suất: cos 2  R  0,8  U AN  75V U AN

Ta có hệ số công suất: cos 1 

sin 2  1  cos 2 2  0, 6 

UL  U L  45V U AN

Trang 20

 U 2  U 2R   U L  U C   U C  125V 2

Bài 23: Chọn đáp án B Ta có công suất tiêu thụ của mạch lúc đầu: P

U2 U2 .cos 2    500 Rr Rr

Khi nối tắt tụ điện thì U R  U d  R  Zd cos

 r   0,5  r  0,5.R 3 R

sin

 ZL 3 3    ZL  R 3 R 2 2

Hệ số công suất: cos  ' 

Rr

R  r

 Z2L



3 2

U2 cos 2  '  375W Công suất tiêu thụ của mạch khi nối tắt tụ C: P '  Rr Bài 24: Chọn đáp án A

Vì Ud và UC có cùng độ lớn và lệch pha nhau 2/3 nên ta có giản đồ vecto Từ giản đồ vecto suy ra: 347 P  UI cos   U   200V  2.cos 6 Bài 25: Chọn đáp án A Ta có cảm kháng của cuộn dây là: ZL  L  50 Bấm máy tính i 

u AN ZAN

 6  shift 23  kết quả 2 2   12 50  50i 200

    cos   0,97 Độ lệch pha của u và i:   u  i     6 12 12

BỔ SUNG 1: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC CÓ R THAY ĐỔI Bài 1: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L = 1/H và tụ điện C  103 / 4 F mắc nối tiếp. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  120 2 cos100t(V) . Điện trở của biến trở phải có giá trị bao nhiêu để công suất của mạch đạt giá trị cực đại? Giá trị cực đại của công suất là bao nhiêu? A. R  120, Pmax  60W

B. R  60, Pmax  120W

C. R  400, Pmax  180W

D. R  60, Pmax  1200W

Bài 2: Cho mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp trong đó R thay đổi được, cho L = 1/ H, C = 2.104/

F, điện áp giữa hai đầu mạch giữ không đổi u  100 2 cos100t(V) , điểu chỉnh R để công suất mạch

cực đại. Khi đó giá trị công suất cực đại và R là A. R  50, P  500W

B. R  50, P  100W Trang 21

C. R  40, P  100W

D. R  50, P  200W

Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, L 

1 H;C  31,8F , điện trở R thay đổi được. Điện áp 2

giữa 2 đầu mạch u  U 2 cos100t(V) . Giá trị lớn nhất của công suất khi R thay đổi bằng 144W. Giá trị của U là A. 100V

B. 220V

C. 120V

D. 120 2V

Bài 4: Mạch điện xoay chiểu gồm R và L (thuần cảm) nối tiếp với ZL= 10, u có giá trị ổn định. R thay đổi: R = R1 hoặc R = R2 thì công suất của mạch bằng nhau. Lúc R = R1 thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu L bằng 2 lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu L lúc R = R2.R1 và R2 có thể nhận giá trị nào sau đây? A. R1  5; R 2  20 B. R1  20; R 2  5 C. R1  25; R 2  4 D. R1  4; R 2  25 Bài 5: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, điện trở có thể thay đổi được. Cho ZC = 144, khi R1 = 121 và khi R2 = 36 thì độ lệch pha của hiệu điện thế trong mạch so với cường độ dòng điện trong hai trường hợp là 1 ; 2 thỏa mãn: 1  2   / 2 . Tính cảm kháng của cuộn dây? A. Đáp án khác B. ZL = 210 C. ZL = 150 D. ZL = 78 Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u  120 2 cos120t(V) . Biết rằng ứng với hai giá trị của biến trở: R1 = 38, R2 = 22 thì công suất tiếu thụ P trên đoạn mạch như nhau. Công suất của đoạn mạch khi đó nhận giá trị nào sau đây? A. 120W B. 240W C. 484W D. 282W Bài 7: Đoạn mạch xoay chiểu gồm biến trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp, được đặt vào điện áp xoay chiểu có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Khi điều chỉnh biến trở ở giá trị nào đó thì điện áp hiệu dụng đo được trên biến trở, tụ điện và cuộn cảm lần lượt là 50 V, 90 V và 40 V. Bây giờ, nếu điều chỉnh để giá trị biển trở lớn gấp đôi so với lúc đầu thì điện áp hiệu dụng trên biến trở sẽ là: A. 50 2V B. 63,2V C. 25,4V D. 100V Bài 8: Cho đoạn mạch AB gôm cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C với điện trở R mắc nối tiếp. Hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch AB có giá trị hiệu dụng U = 100 V (ổn định) tần số f = 50 Hz. Điểu chỉnh R đến giá trị 100 thì công suất tiêu thụ của trên đoạn mạch AB lớn nhất Pmax. Kết quả nào sau đây không đúng? A. Pmax = 50W

B. Góc lệch pha giữa u và i bằng /4

C. ZL ZC  100

D. Cường độ dòng điện lớn nhất qua mạch là 2A

Bài 9: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều cố định vào hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp, trong đó R là biến trở có giá trị có thế thay đổi từ rất nhỏ đến rất lớn. Khi tăng dẩn giá trị R từ rất nhỏ thì công suất tiêu thụ của mạch sẽ: A. Luôn tăng B. Luôn giảm C. Giảm đến một giá trị cực tiểu rồi tăng D. Tăng đến một giá trị cực đại rồi giảm. Bài 10: Đặt điện áp u  U 2 cos100t(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Điều chỉnh biến trở thì thấy khi R = R1 = 180 và R = R2 = 320 công suất tiêu thụ của mạch đểu bằng 45W. Giá trị của L và U là: A. L  2 / H; U  100V B. L  2, 4 / H; U  100V Trang 22

C. L  2, 4 / H; U  150V

D. L  2 / H; U  150V

Bài 11: Đặt một điện áp xoay chiều u  U 0 cos t(V) vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Thay đổi R thì mạch tiêu thụ cùng một công suất ứng với hai giá trị của biến trở là R1 = 90; R2 = 160. Tính hệ số công suất của mạch ứng với R1 vàR2? A. cos 1  0, 6;cos 2  0, 7

B. cos 1  0, 6;cos 2  0,8

C. cos 1  0,8;cos 2  0, 6

D. cos 1  0, 7;cos 2  0, 6

Bài 12: Một mạch điện xoay chiều gốm biến trở R, cuộn dây thuần cảm L = 1/ (H) và tụ điện có điện dung C = 100/3 (pF) mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u  200 cos100t(V) .Biến đổi R để công suất của mạch đạt giá trị cực đại Pmax . Tìm giá trị của R và Pmax ? A. 200; 50W B. 220; 50W C. 200; 60W D. 250; 50W Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u không đổi vào hai đẩu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết cuộn dây thuần cảm và R thay đổi được. Khi điều chỉnh R = R1 hoặc R = R2 thì thấy mạch tiêu thụ cùng công suất P. GọiZ1 Z2 Pmax lần lượt là cảm kháng, dung kháng và công suất cực đại mà mạch có thể đạt được khi điều chỉnh R. Hệ thức nào sau đây không đúng? A. P 

U2 R1  R 2

B. R1R 2  ZL  ZC

C. R1  R 2  ZL  ZC D. P 

U2 2 R 1R 2

Bài 14: Cho một mạch điện gồm tụ điện có điện dumg C mắc nối tiếp với biến trở R. Mắc vào hai đẩu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều có tẩn số f. Khi R = R1 thì cường độ dòng điện lệch pha hiệu điện thế góc 1 . Khi R = R2 thì cường độ dòng điện lệch pha hiệu điện thế góc 2 . Biết 1  2 = 90°. Biểu thức nào sau đây đúng? A. f 

C 2  R 1R 2

B. f 

R 1R 2 2C

C. f 

2 C R 1R 2

D. f 

1 2C R1R 2

Bài 15: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng giữa hai đẩu đoạn mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 người ta thấy công suất tiêu thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Gọi k1 và k2 là hệ số công suất của mạch tương ứng với giá trị R1 và R2, nhận định nào sau đây là đúng? A. k1  k 2 .R 2 / R1

B. k12  k 22 .R1 / R 2

C. k 22  k12 .R1 / R 2

D. k1  k 2 .R1 / R 2

Bài 16: Đoạn mạch điện gồm RLC nối tiếp, với R là biến trở, cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u  120 cos120t(V) , điều chỉnh R thấy có hai giá trị của R bằng 14 và 11 cho công suất tiêu thụ của mạch như nhau và bằng P. Giá trị của P là A. 315W B. 144W C. 288W D. 576W Bài 17: Cho mạch điện xoay chiểu RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm), điện trở thuần R thay đổi được. Điện áp giữa hai đẩu mạch có giá trị không đổi. Khi R = R1 thì U R  U 3; U L  U; U C  2U . Khi R = R2 thì U R  U 2 , điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ C lúc này bằng: A. U 7

B. U 3

C. 2U 2

D. U 2

Bài 18: Cho đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm biến trở R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào mạch điện áp xoay chiểu: u  100 2 cos100t(V) . Khi thay đổi R, ta thấy có 2 giá trị của R là R1 = l0 và R2 = 30 thì mạch tiêu thụ cùng công suất. Hệ số công suất của mạch khi có R = R1 là: Trang 23

A. 0,5

3/2

2/2

D. 0,8

Bài 19: Mạch điện AB chỉ gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10-4/ (F);

u AB  50 2 cos100t(V) . Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại. Giá trị R và công suất tiêu thụ lúc đó là: A. 100 và 12,5W

B. 750 và 2,5W

C. 100 và 20W

D. 75 và 12W

Bài 20: Một mạch điện mắc nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/5 H, tụ điện có điện dung C  104 / 3 F và biến trở R. Đặt vào hai đẩu đoạn mạch một điện áp xoay chiểu có tần số f (có giá trị nhỏ hơn 100 Hz) và điện áp hiệu dụng u. Để công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là cực đại thì phải điều chỉnh biến trở tới giá trị R = 190. Tần số f bằng: A. 50Hz B. 40Hz C. 42Hz D. 80Hz Bài 21: Đặt điện áp xoay chiểu có biểu thức u  U 2 cos t (trong đó ư và co không đổi) vào hai đẩu AB của một đoạn mạch gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và biến trở R mắc nối tiếp, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung C. Biết rằng 1  . Khi thay đổi biến trở đến các giá trị R1 = 50, R2 = 100 và R3 = 150 thì điện áp hiệu 2LC dụng giữa hai điểm A, M có giá trị lẩn lượt là U1, U2, U3. Kết luận nào sau đây là đúng? A. U1  U 2  U 3

B. U1  U 2  U 3

C. U1  U 2  U 3

D. U1  U 2  U 3

Bài 22: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC, trong đó R là biến trở. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng không đổi và tẩn số không đổi. Khi U R  10 3V thì UL = 40V, UC = 30V. Nếu điều chỉnh biến trở cho Ur = 10V thì UL và UC có giá trị A. 45,8V; 67,1V B. 58,7V, 34,6V C. 78,3V; 32,4V D. 69,2V; 51,9V Bài 23: Đoạn mạch AB gồm ba đoạn mạch mắc nối tiếp: Đoạn mạch AM chứa biến trở R, đoạn mạch MN chứa cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và đoạn mạch NB chứa tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều u  U 2 cos t(V) thì thấy điện áp hiệu dụng của đoạn R,L có giá trị không đổi là 120 V. Giá trị của u là: A. 100V B. 240V C. 200V D. 120V Bài 24: Cho mạch điện xoay chiều gồm các phần tử điện R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch có biểu thức u AB  100 2 cos100t(V) ; điện trở R thay đổi; cuộn dây có r = 30, L= 1,4/ H; C=31,8 (F). Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì R và PR có giá trị là: A. R  50; PR  250W

B. R  50; PR  62,5W

C. R  30; PR  250W

D. R  30; PR  125W

HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN Bài 1: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  100; ZC 

1  40 C

R thay đổi để Pmax  R 0  ZL  ZC  60 Khi đó: Pmax 

U 2 1202   120V 2R 0 2.60 Trang 24

Bài 2: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  100; ZC 

1  50 C

R thay đổi để Pmax  R 0  ZL  ZC  50 Khi đó: Pmax 

U 2 1202   100V 2R 0 2.50

Bài 3: Chọn đáp án C Ta có: ZL  L  50; ZC 

1  100 C

R thay đổi để Pmax  R 0  ZL  ZC  50 Khi đó: Pmax 

U2  144W  U  120V 2R 0

Bài 4: Chọn đáp án A Với R1 và R2 mạch có cùng công suất  R1R 2  R 02  Z2L  100V  R 2 

U.ZL

Theo bài ra: U L(R1 )  2U L(R 2 ) 

R Z 2 1

2 L

U.ZL

 2.

R Z 2 2

2 L

100 R1

 R 22  102  4  R12  102 

 R1  5; R 2  20 Bài 5: Chọn đáp án D Vì 1  2   / 2  tan 1.tan 2  1 

Z L  ZC Z L  ZC . 1 R1 R2

ZL  ZC  R1R 2  66  ZL  144  66  78 Bài 6: Chọn đáp án B Ta có: P  I 2 R 

U2R R 2   Z L  ZC 

 P.R 2  U 2 R  P  ZL  ZC   0 2

Theo định lý Vi-ét: R1  R 2 

U2 1202 P  240W P 38  22

Bài 7: Chọn đáp án B Ta có: U R  50V; U C  90V; U L  40V  Điện áp toàn mạch: U m  U 2R   U L  U C   50 2V 2

Mà

UR R 5 UR R 5   ;   U C ZC 9 U L Z L 4

Khi R’ = 2R  Tương tự:

U 'R R ' 2R 10 9     U 'C  U 'R ' U C ZC ZC 9 10

U 'R R ' 10 4    U 'L  U 'R ' U L ZL 4 10 Trang 25



 U 2  U '2R   U 'L  U 'C   50 2 2



 U 'R  63, 2V

Bài 8: Chọn đáp án D Khi R = 100 thì Pmax  R 0  100  ZL  ZC  tan   Công suất tiêu thụ cực đại của mạch: Pmax = Cường độ dòng điện hiệu dụng I 

Z L  ZC  1    R 4

U2 1002   50W 2.R 0 2.100

U 100 1   (A) Z 100 2 2

Cường độ dòng điện cực đại qua mạch là I0  I 2  1(A) Bài 9: Chọn đáp án D

Khi R tăng lên thì công suất tăng đến một giá trị ực đại rồi giảm Bài 10: Chọn đáp án C Ta có: P  I 2 R 

U2R R 2   Z L  ZC 

Theo định lý Vi-ét: R1  R 2 

 PR 2  U 2 R  P  ZL  ZC   0 2

U2 U2 P  U  150V P R1  R 2

Khi R1R 2  R 02  Z2L  ZL  240  L 

2, 4 H 

Bài 11: Chọn đáp án B 2 Ta có: R1R 2  R 02  ZLC  ZLC  120V

Với R1  90  tan 1 

ZLC 120   1  0,927(rad)  cos 1  0, 6 R1 90

Với R1  160  tan 2 

ZLC 120   2  0, 643(rad)  cos 1  0,8 R 2 160

Bài 12: Chọn đáp án A Ta có: ZL  L  100; ZC 

1  300 C

R thay đổi để Pmax khi R 0  ZL  ZC  200

Trang 26

Khi đó Pmax 

U2  50W 2R 0

Bài 13: Chọn đáp án C Ta có: P  I 2 R 

U2R R 2   Z L  ZC 

 PR 2  U 2 R  P  ZL  ZC   0 2

Theo định lý Vi-ét: R1  R 2 

U2 U2 U2 ; R1 R 2  R 02  ZL2  Pmax   P 2R 0 2 R1R 2

Bài 14: Chọn đáp án D Vì 1  2  90  tan 1.tan 2  1 

ZC ZC 1 .  1  ZC2  R1R 2  f  R1 R 2 2C R1R 2

Bài 15: Chọn đáp án B Vì R1; R2 mạch có cùng công suất  R1R 2  Z2LC Hệ số công suất k1  cos 1  Hệ số công suất k 2  cos 2 

R1 R12  Z2LC

 k12 

R12 R12  R1R 2

 k 22 

R 22 R 22  R1R 2

R1 R 22  Z2LC

k12 R1  2  k2 R2 Bài 16: Chọn đáp án C Ta có: P  I 2 R 

U2R R 2   Z L  ZC 

 PR 2  U 2 R  P  ZL  ZC   0 2





60 2 U2 P  288W Theo định lý Vi-ét: R1  R 2  P 14  11 Bài 17: Chọn đáp án C 2

Khi R=R1 thì U m  U 3  U  2.U 2  2U Mặt khác

U C ZC U' U'   2  C'  U 'L  C U L ZL UL 2 2

Khi R=R2 thì U m  U 2  (U 'L  U 'C ) 2  2U U 'C  U 'C  2 2U 2 Bài 18: Chọn đáp án A

Với U 'L 

Vì với R1; R2 mạch có cùng công suất  R1R 2  Z2LC  ZLC  10 3

Trang 27

ZLC  1  3  1   cos 1  R 3 2 Bài 19: Chọn đáp án A 1  100 Ta có: ZC  C tan 1 

Khi R thay đổi để Pmax  R 0  ZC  100

 Pmax 

U2 502   12,5W 2R 0 2.100

Bài 20: Chọn đáp án C R thay đổi để Pmax thì R 0  190  ZL  ZC 1  190    3247, 7rad / s  f  516,88Hz C 1  190    263,18rad / s  f  42Hz Trường hợp 2: L  C Bài 21: Chọn đáp án D 1  ZC  2ZL Vì   2LC

Trường hợp 1: L 

U. R 2  Z2L

Ta có: U AM  I.ZAM 

R   Z L  ZC  2



U. R 2  Z2L R 2  Z2L

 U  U AM không phụ thuộc vào R khi R thay

đổi Bài 22: Chọn đáp án D Ta có U m  U 2R   U L  U C   20V 2

Mặt khác

U L ZL 4 U 'L 4    '  U 'L  U 'C U C ZC 3 U C 3

4   U m  102   U 'C  U 'C   20  U 'C  51,96(V); U 'L  69, 28(V) 3  Bài 23: Chọn đáp án D Ta có: U RL  I.ZRL 

U R 2  Z2L R 2   Z L  ZC 



U R 2  Z2L R 2  Z2L

 U  U AM không phụ thuộc vào R khi R thay đổi

 U RL  U  120V Bài 24: Chọn đáp án B Khi R thay đổi để Pmax khi và chỉ khi R  r 2  Z2LC  50

 PR max 

U2  62,5W 2R  r

BỔ SUNG 2: MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU RrLC CÓ R THAY ĐỔI

Trang 28

Bài 1: Đặt vào đoạn mạch RLC (cuộn dấy có điện trở r) một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50 Hz. Xác định R để công suất trên R đạt cực đại. Biết L = 1,4/ (H); r = 30; C= 31,8 (F): A. 60 B. 40 C. 70 D. 50 Bài 2: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần r mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt vào AB một điện áp xoay chiểu có giá trị hiệu dụng và tẩn số không đổi. Điều chỉnh R đến giá trị 80 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại và tổng trở của đoạn mạch AB chia hết cho 40. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch MB và của đoạn mạch AB tương ứng là: A. 3/8 và 5/8 B. 1/8 và 3/4 C. 1/17 và 2 / 2 D. 33/118 và 113/160 Bài 3: Một mạch điện xoay chiều (hình vẽ) gồm R, L, C nối tiếp một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. Biết R là một biến trở, cuộn dây có độ tự cảm L = 1/ (H), điện trở r = 100. Tụ điện có điện dung

C  104 / 2 F . Điểu chỉnh R sao cho điện áp giữa hai đẩu đoạn mạch AM sớm pha /2 so với điện áp giữa hai điểm MB, khi đó giá trị của R là:

A. 85

B. 100

C. 200

D. 150

Bài 4: Cho mạch điện gồm cuộn dây (cuộn dây có điện trở r = 20 và độ tự cảm L), mắc nối tiếp với biến trở. Đặt vào hai đẩu mạch hiệu điện thế u  U 2 cos120t(V0 . Điều chỉnh R thì thấy có hai giá trị của R là R1 = 32,9 và R2 = 169,1 thì công suất trên mạch đều bằng P =200W. Điều chỉnh R để công suất của mạch cực đại. Tính P và R khi đó? A. 242W và 100

B. 242W và 80

C. 271W và 75

D. 484W và 100

Bài 5: Chọn câu đúng? Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có R0 = 50, L = 4/10 H và tụ điện có điện dung C= 10-4/ F và điện trở thuần R thay đổi được. Tất cả được mắc nối tiếp với nhau, rồi đặt vào hai đầu đoạn mạch có hiệu điện thế xoay chiểu u  100 2 cos100t(V) . Công suất tiêu thụ trên điện trở R đạt giá trị cực đại khi R có giá trị: A. 110

B. 148,7

C. 78,1

D. 10

Bài 6: Đặt một điện áp u  U 2 cos t (U,  không đổi) vào đoạn mạch AB nối tiếp. Giữa hai điểm AM là một biến trở R, giữa M, N là cuộn dây có điện trở nội r và giữa N, B là tụ điện C. Khi R = 75 thì đồng thời có biến trở R tiêu thụ công suất cực đại và thêm bất kì tụ điện C nào vào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C vẫn thấy Unb giảm. Biết các giá trị r, ZL, ZC, Z (tổng trở) nguyên. Giá trị của r và ZC là: A. 21; 120 B. 128; 120 C. 128; 200 D. 21; 200 Bài 7: Cho mạch điện xoay chiểu gồm các phần tử điện R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch là U AB  100 2 cos100t(V) ; điện trở R thay đổi; cuộn dây có R0 = 30, L= 1,4/ H; C = 31,8 (F). Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì R và PR có giá trị A. R = 50; PR = 250W

B. R = 50; PR = 62,5W

C. R = 30; PR = 250W

D. R = 30; PR = 125W

Trang 29

Bài 8: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết cuộn dây có L = 1,4/ H, r =30; tụ điện có C = 31,8 (F); R thay đổi được; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u  100 2 cos100t(V) . Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại? Tìm giá trị cực đại đó?

A. R = 20; Pmax = 120W

B. R = 10; Pmax = 125W

C. R = 10; Pmax = 250W

D. R = 20; Pmax = 125W

Bài 9: Mạch điện xoay chiều tần số 50 Hz gồm cuộn dây có L =1/2 H, điện trở thuần r =10 tụ điện C và biến trở R. Điều chỉnh R đến giá trị R = 40 thì công suất của mạch đạt cực đại. Giá trị của C là A. 104 / F

B. 103 / 8F

C. 103 / 8F hoặc 103 / 2F

D. 103 / 2F

Bài 10: Một đoạn mạch xoay chiểu gồm điện trở thuần R nối tiếp với cuộn dây có điện trở r = 15, độ tự cảm L = 0,2/ H, dòng điện có tần số 50Hz. Điểu chỉnh R để công suất tỏa nhiệt trên R lớn nhất, khi đó R có giá trị: A. 15

B. 25

C. 40 2π

D. 10

Bài 11: Một mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, một cuộn dây không thuần cảm có r = 30, hệ số tự cảm L = 1,5/ H và một tụ điện có điện dung C = 100/ (F) mắc nối tiếp vào điện áp xoay chiểu ổn định tần số f = 50 Hz. Để công suất tiêu thụ trên biến trở R có giá trị cực đại thì giá trị của R là: A. 30

B. 58,3

C. 80

D. 20

Bài 12: Cho mạch điện gồm một cuộn dây độ tự cảm L = 1/ (H); điện trở r = 50 mắc nối tiếp với một điện trở R có giá trị thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều ổn định có f = 50 Hz. Thay đổi giá trị của R. Tìm R để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại? A. 25

B. 50

C. 50 2 

D. 100

Bài 13: Cho mạch điện gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với biến trở R. Đặt vào đoạn mạch trên điện áp xoay chiều ổn định u  U 0 cos t . Khi R =0 thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đẩu biến trở và giữa hai đầu cuộn dây bằng nhau. Sau đó tăng R từ giá trị R0 thì:

A. công suất toàn mạch tăng rồi giảm C. công suất trên biến trở giảm

B. công suất trên biến trở tăng rồi giảm D. cường độ dòng điện tăng rồi giảm.

Bài 14: Đặt điện áp u  U 0 cos t (U0 và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm có biến trở R, tụ điện có dung kháng 80 3 , cuộn cảm có điện trở thuần 30 và cảm kháng 50 3 . Khi điểu chỉnh trị số của biến trở R để công suất tiêu thụ trên biển trở cực đại thì hệ số công suất của đoạn mạch bằng: A. 1/ 2

3/2

C. 2 / 7

D. 2 / 7

Bài 15: Dòng điện xoay chiểu i  10 cos 100t    A chạy qua một đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với ống dây có độ tự cảm L = 0,03/ H thì điện áp hiệu dụng đo được trên ống dây là 10 6V . Biểu thức của điện áp tức thời trên ống dây là: Trang 30

A. u  10 6 cos 100t  4 / 3 V

B. u  20 3 cos 100t  4 / 3 V

C. u  10 6 cos 100t   / 6  V

D. u  20 3 cos 100t   / 6  V

HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN Bài 1: Chọn đáp án D 1  100 Ta có ZL  L  140; ZC  C Để Pmax thì điện trở R 0  Zcon lai  r 2  Z2LC  50 Bài 2: Chọn đáp án B Khi R 0  80  r 2  ZL2  Z2L  802  r 2 Tổng trở của mạch: Z 

R0  r

 Z2L 

80  r 

 802  r 2  n.40  2.802  2.80.r  n 2 .402

Cho n = 1; 2; 3 ;4 Ta thấy: khi n = 3 thì r =10  ZL  30 7 cos MB 

r ZMB

1 80  10 3  ;cos    8 120 4

Bài 3: Chọn đáp án C Ta có: ZL  L  100; ZC  Vì 1  2 

1  200 C

  tan 1.tan 2  1 2

Z L ZC .  1  R  200 r R Bài 4: Chọn đáp án B 

Vì R1 = 32,9 và R2 = 169,1 thì mạch có cùng P = 200W   R1  r  .R 2  r   R 0  r   R 0  80 2

Mà  R1  r    R 2  r  

U2  U 2  48400 P

Công suất tiêu thụ cực đại của mạch: Pmax 

U2  242W 2R0  r

Bài 5: Chọn đáp án C Ta có: ZL  L  40 và ZC 

1  100 C

Để Pmax thì R  Zcon lai  r 2   ZL  ZC   10 61  78,1 2

 Công suất cực đại trên R: Pmax

Pmax 

U2  2R  R0 

U2 100   0,39W 2  R 0  r  2.  50  78,1

Bài 6: Chọn đáp án D Trang 31

Khi R 0  75 thì PRmax  R 0  75  r 2   ZL  ZC  1 2

Khi thêm C’ vào mạch NB thì UNB giảm  trước khi thêm C’ vào thì UCmax  ZC

R  r 

  ZC  Z L 

 Z2L

 Z L  ZC  Z L    R 0  r 

R  r  0

Từ (1) và (2)  75  r 2

 2

 75  r  

Z2L

Thử nghiệm thấy khi r = 21 thì ZL = 128  ZC = 200 Bài 7: Chọn đáp án B 1  100 Ta có: ZL  L  140; ZC  C R thay đổi để Pmax khi R 0  Zcon lai  R 02   ZL  ZC   50 2

Công suất trên R cực đại trên R: PR max 

U2 1002   62,5W 2  R 0  R  2  50  30 

Bài 8: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  140; ZC 

1  100 C

R thay đổi để Pmax khi R 0  Zcon lai  40  R  40  30  10 Công suất cực đại: Pmax 

U2  125W 2R  r

Bài 9: Chọn đáp án A Khi R thay đổi để Pmax thì R  r  ZLC  ZL  ZC  ZC  100  Điện dung của tụ điện C 

104 (F) 

Bài 10: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  20 Khi R thay đổi để Pmax thì R  Zcon lai  r 2  Z2L  25 Bài 11: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  150 và ZC 

1  100 C

Khi R thay đổi để Pmax thì R  Zcon lai  r 2   ZL  ZC   10 34  58,3 2

Bài 12: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  20 và r = 50 Khi R thay đổi để Pmax thì R  r  ZL  100  R  50 Bài 13: Chọn đáp án C Trang 32

Theo bài ra U R 0  u d  R 0  r 2  Z2L thì công suất trên R đạt cực đại. Nếu R tăng lên thì công suất trên R giảm xuống Bài 14: Chọn đáp án B Khi R thay đổi để Pmax thì: R  Zcon lai  r 2   ZL  ZC   60 2

Hệ số công suất của đoạn mạch là: cos  

Rr

R  r

 Z2LC



3 2

Bài 15: Chọn đáp án B Ta có: ZL  L  3  U L  I.ZL  15 2 Điện áp U r  U d2  U 2L  5 6V Ta có: tan d 

U L 15 2 4    3  d  (rad) mà ud  d  i  3 Ur 3 5 6

Biểu thức của điện áp tức thời trên ống dây là: 4  4    u d  10 12 cos 100t    20 3 cos 100t   (V) 3  3   

Trang 33

CHỦ ĐỀ 18. CỰC TRỊ ĐIỆN ÁP I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT Bài toán 1: ĐOẠN MẠCH RLC CÓ L THAY ĐỔI 1. Tìm L để Imax; URmax; Pmax; URCmax (UMBmax); ULCmin (UANmin):

ZL  ZC  L  Lúc đó: I max

1 C2

U U2  ;Pmax   U Rmax  U còn ULCmin = 0 R R

U R 2  Z 2C R 2  Z 2C 2. Tìm L để ULcmax: Z L  ;U LCmax  ZC R

  Lúc này: U  U RC hay: U L2  U 2  U R2  UC2  U L2  UCU L  U 2  0

Tìm L để URLmax (UANmax):

Z C  4R 2  Z C2 2UR ; ZL  ;U RLmax  2 2 4R  Z C2  Z C

U 2L  U C U L  U 2  0 Tìm L để URLmin (UANmin): Z L  0;U RLmin 

UR R 2  Z 2C

4. Khi L = L1 hoặc L = L2 mà:

Z L1  Z L2

I hoặc P như nhau thì: Z C 

I hoặc P như nhau, có một giá trị của L để Imax hoặc Pmax thì: Z L 

UL như nhau, có một giá trị của L để ULmax thì:

2 Z L1  Z L2

1 1 1 1    Z L 2  Z L1 Z L2

L

L1  L 2 2

 2L L L 1 2  L1 +L 2 

5. Khi L = L1 hoặc L = L2 thì i1 và i2 lệch pha nhau góc  Hai đoạn mạch RCL1 và RCL2 có cùng uAB. Gọi 1 và 2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2. Giả sử 1  2  1  2   : -

Nếu I1 = I2 thì 1  2 

Nếu I1  I2 thì tan  

Z L  Z L2    tan 1  tan  và Z C  1 2 2 2

tan 1  tan 2 hoặc dùng giản đồ Fresnel. 1  tan 1 tan 2

6. Tìm L để UANmin và tính UANmin: Z L  Z C  L 

1 U.r ;U ANmin  2 C Rr

Bài toán 2: ĐOẠN MẠCH RLC CÓ C THAY ĐỔI 1. Tìm C để Imax; URmax; Pmax; URLmax (UANmax); ULCmin (UMBmin): Trang 1

ZL  ZC  C 

1 ; L2

U R 2  Z 2L R 2  Z 2L 2. Tìm C để UCmax: Z C  ;U Cmax  ZL R

  Lúc này: U  U RL hay: U 2L  U 2  U 2R  U 2C  U 2L  U C U L  U 2  0

3. Tìm C để URCmax (UANmax):

Z L  4R 2  Z 2L 2UR ; U 2C  U L U C  U 2R  0 ZC  ;U RCmax  2 2 2 4R  Z L  Z L Tìm C để URCmin: Z C  0;U RCmin 

UR R 2  Z 2L

4. Khi C = C1 hoặc C = C2 mà:

Z C1  Z C 2

I hoặc P như nhau thì: Z L 

I hoặc P như nhau, có một giá trị của L để Imax hoặc Pmax thì: Z C 

UC như nhau, có một giá trị của C để UCmax thì:

2 Z C1  Z C 2

1 1 1 1    Z C 2  Z C1 Z C 2

C

2C1C 2 C1 +C 2

 C +C C  1 2  2 

5. Khi C = C1 hoặc C = C2 thì i1 và i2 lệch pha nhau góc  Hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB. Gọi 1 và 2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2. Giả sử 1  2  1  2   : -

Nếu I1 = I2 thì 1  2 

Nếu I1  I2 thì tan  

Z C  Z C2    tan 1  tan  và Z L  1 2 2 2

tan 1  tan 2 hoặc dùng giản đồ Fresnel. 1  tan 1 tan 2

6. Tìm C để UMBmin và tính UMBmin:  Z L  Z C  C 

1 U.r ;U MBmin  2 L Rr

Bài toán 3: ĐOẠN MẠCH RLC CÓ  THAY ĐỔI 1. Tìm

 để URmax:

Ta có hiện tượng cộng hưởng: URmax = U; khi đó R  2. Tìm

1 LC

 để ULmax: Trang 2

L 

3. Tìm

1 C

2 2

(điều kiện: 2L > CR2); U L max 

L  R2 C

2UL R 4LC  R 2 C 2

 để UCmax:

1 C  L

L  R2 2UL C (điều kiện: 2L > CR2); U C max  2 R 4LC  R 2 C 2

Một số lưu ý: 1 X 1 L R2 ta có thể viết lại: L  và C  và  2R  L C   X.C L LC C 2

 Nếu đặt X 

CR 2 ta có thể chứng minh được. Nghĩa là, khi giá trị  tăng dần thì điện áp 2 trên các linh kiện sẽ lần lượt đạt cực đại theo thứ tự: C, R, L.

 Từ điều kiện: L 

 Giá trị của  để UL = UAB nhỏ hơn lần giá trị của  để UL = ULmax, còn giá trị của  để UC = UAB lớn hơn 2 lần giá trị của  để UC = UCmax (điều này được chứng minh ở trang 44)

L R2  Khi UCmax: nhận thấy X  Z L    R 2  2Z L  Z C  Z L  C 2 

ZL ZC  ZL 1 Z Z  ZL 1 = . Đặt tan 1  L ;tan  2  C  tan 1. tan  2  R R 2 R R 2

Từ hình vẽ, ta có: Z 2C  Z 2 +Z 2L Khi ULmax: Tương tự như trên ta có các công thức sau: * R 2  2Z L .  Z C  Z L  * Z 2L  Z 2 +Z 2C * tan 1. tan  2 

4. Khi

1 2

  1 hoặc   2

mà:

- I hoặc P như nhau, có một giá trị của  để Imax hoặc Pmax thì: 2  1.2  - I như nhau: I1  I 2 

1 LC

L 1  2 I max , tính giá trị R: R= n n2  1

- Hệ số công suất như nhau, biết L = CR2: cos 1  cos 2 

12



12

12  22



1  1 2  1      1  2 

Tương tự, ta có:

Trang 3

I max

 1 2  1      1  2 

;U R 

U Rmax  1 2  1      1  2 

- UL như nhau, có một giá trị của  để ULmax thì:

;U 

Pmax  1 2  1      1  2 

1 1 1    2  2  1 L 2  1 2  1

- UC như nhau, có một giá trị của  để UCmax thì: 2C 

1 2 1  22  2  2

** Khảo sát sự phụ thuộc của UL, UC vào 2 : a) Khảo sát UL theo 2 : - Khi 2  0 thì Z C  ,I  0 và U L  0 - Khi 2  2L thì ULmax - Khi 2   thì Z L    ZA B , U L  U AB b) Khảo sát UC theo 2 : - Khi 2  0 thì Z C    Z AB , U C  U AB - Khi 2  2 thì UCmax - Khi 2   thì Z L  ,I  0, U C  0 Nhận xét: + Đồ thị của UL cắt đường nằm ngang UAB tại hai giá trị của  là 2L0 và  . Theo (1), ta có: L0 

L 2

. Nghĩa là, giá trị  để UL = UAB nhỏ hơn lần giá trị  để ULmax. + Đồ thị của UC cắt đường nằm ngang UAB tại hai giá trị của  là 0 và 2C0 . Theo (1), ta có:

C0  C 2 . Nghĩa là, giá trị  để UC = UAB lớn hơn lần giá trị  để UCmax. II. BÀI TẬP  UC TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI C BIẾN THIÊN Bài 1: Mạch điện nối tiếp gồm R, cuộn dây có điện trở trong Ro và tụ điện có điện dung của tụ C thay đổi. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là U ổn định, tần số f. Khi UC cực đại, dung kháng của tụ điện có giá trị: A. Z C  R  R0  Z L C. Z C 

 R  R0 

 Z 2L

B. Z C

 R  R0  

D. Z C

 R  R0  

 Z 2L

ZL 2

 Z 2L

R  R0

Bài 2: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC có R = 50  cuộn dây có điện trở trong r = 10  , L=0,8/  H, tụ điện có điện dung thay đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện có biểu thức:

u  220 2 cos 100t   / 6  V. Thay đổi điện dung của tụ để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu bản tụ đạt giá trị cực đại thì điện dung của tụ sẽ là: Trang 4

A. C= 80/   F 

B. C= 8/   F 

C. C= 10/ (125)  F  D. C= 89,9/   F 

Bài 3: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R = 60  cuộn dây thuần cảm có L=0,8/  H, tụ điện có điện dung thay đổi được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện có biểu thức: u  220 2 cos 100t+ / 6  V. Thay đổi điện dung của tụ để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu bản tụ đạt giá trị cực đại thì điện dung của tụ và giá trị cực đại đó sẽ là: A. C= 8/   F  và UCmax= 366,7 V B. C= 10/ (125)  F  và UCmax= 518,5 V C. C= 80/   F  và UCmax= 518,5 V D. C= 80/   F  và UCmax= 366,7 V Bài 4: Cho mạch xoay chiều RLC nối tiếp cuộn dây thuần cảm, C thay đổi được. Khi điện áp đặt vào mạch u  120 2 cos100t(V) . Khi C = C1 thì điện áp đặt vào hai đầu tụ là cực đại và bằng 200 V. Khi đó công suất mạch là 38,4 W. Giá trị của R, L, C lần lượt là: A. 240  , 3,2/  H, 104 /  5  F 

B. 320  , 2,4/  H, 104 /   F 

C. 240  , 3,2/  H, 105 /  5  F 

D. 320  , 2,4/  H, 104 /  5  F 

Bài 5: Một đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp u  U 2 cos t làm thay đổi điện dung tụ điện thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại bằng 2U. Quan hệ giữa cảm kháng và điện trở thuần là: A. ZL = R

B. ZL =

C. ZL = R / 3

D. ZL = 3R

Bài 6: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở 10  , có cảm kháng là 50  và tụ điện mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biên độ và tần số không đổi. Thay đổi điện dung của tụ sao cho điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại, lúc đó dung kháng bằng: A. 10  B. 50  C. 52  D. 60  Bài 7: Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây có điện trở thuần R = 100  và độ tự cảm L = 3 /  H. Biết điện áp u AB  100 2 cos100t V. Với giá trị nào của C thì số chỉ của vôn kế có giá trị lớn nhất? Giá trị lớn nhất đó bằng bao nhiêu?

 C. C   A. C 

 3 /   .10

3 /  .104 F;U Cmax  220 V. 4

F;U Cmax  200 V.

 3 / 4 .10 D. C   4 3 /   .10 B. C 

6

F;U Cmax  180 V.

4

F;U Cmax  120 V.

Bài 8: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u  30 2 cos t (V). Điều chỉnh C để điện áp giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại và bằng 50 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây khi đó có giá trị là: A. 20 V B. 30 V C. 40 V D. 50 V

Trang 5

Bài 9: Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 30  , cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0, 4 /  (H) và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì dung kháng của tụ là A. 62,5  . B. 50  . C. 100  . D. 31,25  . Bài 10: Mạch điện RLC mắc nối tiếp. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng U. Khi thay đổi C thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại UCmax= 3U . Mối quan hệ giữa cảm kháng ZL của cuộn dây thuần cảm và điện trở R là: A. Z L  2 2R

B. Z L  2R

C. Z L  R/ 3

D. Z L  3R

Bài 11: Cho mạch điện như hình vẽ: Biết u  120 2 cos100t (V), R =50  , L = 1 / 2 H, điện dung C thay đổi được, R A  0, R V   . Giá trị của C để số chỉ của vôn kế lớn nhất là:

A. 4,5.104 F.

B. 0, 45.104 F.

C. 1 /   .104 F.





2 /  .104 F.

Bài 12: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp. Trong đó R =50  ; cuộn dây thuần cảm L = 3 /  2  H; tụ C có điện dung thay đổi được; điện áp đặt vào mạch có U 0  240 2 V và tần số f = 50 Hz. Khi điều chỉnh điện dung C thì có một giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ bằng: A. 120 v.

B. 240 V.

C. 480 V.

D. 120 2 V.

Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t V vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Khi thay đổi điện dung C thấy điện áp hiệu dụng UC giảm. Giá trị UC lúc chưa thay đổi C có thể tính theo biểu thức là: A. U C  C. U C 

U U 2R  U 2L

B. U C 

2.U R U R 2  Z 2L

D. U C 

U U 2R  U 2L UR U R 2  Z 2L 2.Z L

Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u  100 2 V vào 2 đầu đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần nối tiếp với tụ C có điện dung thay đổi được. Cho C thay đổi đến khi điện áp hiệu dụng 2 đầu tụ điện đạt cực đại UCmax thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là Ud = 100 V. Giá trị UCmax bằng: A. 100 3 V.

B. 200 V.

C. 300 V.

D. 150 V.

Bài 15: Đặt điện áp u  U 0 cos t vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi thay đổi điện dung C của tụ điện thì điện áp giữa hai bản tụ được tính: A. U C  C. U C 

U 0 R 2  Z 2L 2.R U 0 R 2  Z 2L 2Z L

B. U C  D. U C 

U 0 R 2  Z 2L ZL U 0 R 2  Z 2L 2R

Trang 6

Bài 16: Cho đoạn mạch điện AB gồm đoạn AE chứa cuộn dây có điện trở và đoạn EB chứa tụ điện C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch là U AB  60 2 cos 100t   / 6  V. Điều chỉnh giá trị điện dung C=C0 để điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại bằng 100V. Biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây là: A. u AE  80 cos 100t   / 3 V.

B. u AE  60 cos 100t+ / 3 V.

C. u AE  80 2 cos 100t+ / 3 V.

D. u AE  80 cos 100t+ / 4  V.

Bài 17: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C có thể thay đổi giá trị. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện có giá trị hiệu dụng 200 V, tần số không đổi. Điều chỉnh C để hiệu điện thế trên hai bản tụ đạt giá trị cực đại UCmax = 250 V. Khi đó hiệu điện thế trên cuộn dây có giá trị: A. 100 V. B. 150 V C. 50 V D. 160,5 V. Bài 18: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC. Biết R = 100 2 . Tụ có điện dung thay đổi, khi C = C1= 25 /   F  và khi C = C2= 125 / 3  F  thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ C có giá trị như nhau. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R cực đại thì C có giá trị là: A. 50 /   F 

B. 200 / 3  F 

C. 20 /   F 

D. 100 / 3  F 

Bài 19: Một cuộn day ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 100V. Điều chỉnh C để hiệu điên thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ đạt được giá trị cực đại UCmax = 200V. Hệ số công suất của mạch khi đó là: A. 1

3/2

C. 1/2

2 /2

Bài 20: Đặt điện áp xoay chiều u  u 2 cos100t (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 1 / 5 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 2 . Tính giá trị của R: A. 10 B. 20 2 C. 10 2 D. 20 Bài 21: Cho đoạn mạch RLC với điện dung C có thể thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định. Điều chỉnh C: khi Z C  50 thì công suất tiêu thụ trên mạch lớn nhất; khi

Z C  60 thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện là lớn nhất. Điện trở R có giá trị xấp xỉ bằng: A. 22, 4

B. 25, 0

C. 24, 2

D. 32,0

Bài 22: Đặt vào hai đầu mạch RLC một hiệu điện thế xoay chiều u  120 2 cos100t (V). Biết

R  20 3, Z C  60 và độ tự cảm L thay đổi (cuộn dây thuần cảm). Giá trị của L để UC cực đại và giá trị cực đại của UC bằng: A. L  0,8 /  H;U Cmax  240V.

B. L  0,8 /  H;U Cmax  120 5V.

C. L  0,6 /  H;U Cmax  240V.

D. L  0,6 /  H;U Cmax  120 5V.

Bài 23: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có: R  100;L  2 /  H , điện dung C của tụ điện biến thiên. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u  200 2 cos100t (V). Giá trị của C để UL cực đại và giá trị cực đại của UC bằng: A. C  104 / 2  F;U L  400V.

B. C  104 / 2,5 F;U L  200 5V. Trang 7

C. C  104 / 2,5 F;U L  400V.

D. C  104 / 2  F;U L  200 5V.

Bài 24: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp (L là cuộn cảm thuần), thay đổi điện dung C của tụ điện đến giá trị C0 khi đó dung kháng có giá trị là ZC0 và điện áp hiệu dụng giữa hai ban tụ điện đạt giá trị cực đại UCmax = 2U. Cảm kháng của cuộn cảm là: A. Z L  4Z C0 / 3

B. Z L  Z C0





C. Z L  Z C0 . 3 / 2

D. Z L  3Z C0 / 4

Bài 25: Đặt điện áp u  u 2 cos100t (V vào đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần lượt là C1  25 /  F và

C 2  125 / 3  F  thì điện áp hiệu dụng giữa hai ban tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu dụng giữa hai ban tụ đạt cực đại thì điện dung của tụ có giá trị là: A. 100 / 3 F. B. 50 /  F. C. 200 / 3 F.

D. 20 /  F.

Bài 26: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Trong đó L là cuộn dây thuần cảm Z L  80;R  60 , tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u  200 2 sin100t (V). Giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng giữa hai bản cực của tụ UCmax là:

A. UCmax = 333,3 V. B. UCmax = 200 V. C. UCmax = 140 V. D. UCmax = 282,84 V. Bài 27: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết R không đổi, L = 0,4H, còn C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế u  120 cos 100t   / 4  V. Khi C  C 0  1,6.104 F thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai ban tụ đạt giá trị cực đại là UCmax. Tính U A. U Cmax =100 2 V.

B. U Cmax =36 2 V.

C. U Cmax =120 V.

D. U Cmax =200 V.

Bài 28: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện C. Tụ điện có điện dung thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện một điện áp xoay chiều có giấ trị hiệu dụng là 100 V, tần số 50Hz. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai ban tụ đạt cực đại, khi đó cường độ dòng điện tức thời trong mạch có giá trị hiệu dụng 2 A và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây có giá trị 100 V. Giá trị điện dung của tụ điện là:

 C. C  

 2 /   .10

A. C  1 /  3 .104 F. 4

 D. C  



B. C  1 /  2 .104 F.



3 /  .104 F.

Bài 29: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, mạch có C biến đổi được; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có u  220 2 cos100t (V). Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng trên hai đầu tụ điện đạt cực đại, khi đó thấy điện áp tức giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha so với dòng điện tức thời trong mạch một góc  / 3 . Giá trị cực đại của điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ là: A. 220 V.

B. 110 V.

C. 440 / 3 V.

D. 220 3 V.

Bài 30: Một đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C thay đổi được theo thứ tự đó mắc nối tiếp. M và N lần lượt là điểm nối giữa L và R; giữa R và C. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có biểu thức u  U 2 cos t (U và  không đổi). Điện trở thuần R có giá trị bằng

2 lần cảm kháng. Điều chỉnh C = C1 thì điện áp tức thời giữa hai điểm A, N lệch pha  / 2 so

Trang 8

với điện áp tức thời giữa hai điểm M, B. Khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm AM đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa C1 và C2 là: A. C1  C 2 / 2

B. C1  2C 2

C. C1  2C 2

D. C1  C 2 / 2

Bài 31: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos t (V) vào giữa hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Biết cảm kháng của cuộn dây bằng 3R . Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại, khi đó tỉ số giữa dung kháng của tụ điện và cảm kháng của cuộn cảm thuần bằng: A.

C. 2 / 3

D. 4 / 3

Bài 32: Cho một đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây thuần cảm, điện dung của tụ có thể thay đổi được. Khi thay đổi giá trị của C thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại là 50V, đồng thời lúc này điện áp tức thời giữa hai bản tụ trễ pha hơn điện áp đặt vào đoạn mạch một góc  / 6 . Chọn đáp án đúng? A. U R  25 3V;U L  12,5V

B. U R  12,5 3V;U L  12,5V

C. U R  12,5V;U L  12,5V

D. U R  25V;U L  12,5 3V

Bài 33: Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos 100t    V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị đó bằng 100 V và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm bằng 19 V. Giá trị của U là: A. 64 V B. 48 V C. 136 V D. 90 V Bài 34: Đặt điện áp u  U 0 cos t (U0;  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp Biết điện dung của tụ điện có thể thay đổi. Điều chỉnh trị số của điện dung để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây đạt cực đại, khi đó hệ số công suất của mạch bằng: A. 0,50

B. 1,0

C. 0,85

D. 1 / 3

Bài 35: Mắc nối tiếp một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và một tụ điện C có điện dung biến thiên vào một mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U  150 3V . Điện áp URL giữa hai đầu đoạn mạch chứa R và L sớm pha  / 6 so với cường độ dòng điện i. Điều chỉnh giá trị điện dung C của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UCmax. Giá trị cực đại UCmax bằng: A. 75 V B. 75 3V C. 150 V D. 300 V Bài 32: Đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc giữa hai điểm A và M, cuộn cảm thuần L mắc giữa hai điểm M và N, tụ điện C có điện dung thay đổi mắc giữa hai điểm N và B. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u  160 2 cos 100t   / 3 V. Điều chỉnh tụ điện để điện áp giữa N và B có giá trị cực đại bằng 160 2V . Biểu thức của điện áp giữa hai điểm M và N khi đó là: A. uMN  80 cos 100t  7 / 12  V.

B. uMN  160 cos 100t   / 4  V.

C. uMN  160 cos 100t  13 / 12  V.

D. uMN  80 cos 100t   / 4  V.

 UL TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI F BIẾN THIÊN

Trang 9

Bài 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  100,C  200 /   F  . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch. Giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f của điện áp trong toàn dãy (từ 0 đến  ) thì thấy mỗi giá trị UL tương ứng với một giá trị của tần số f. Giá trị của L khi đó là A. 4 /  H. B. 3 /  H. C. 2 /  H. D. 1 /  H. Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  200,C  100 /   F  . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch. Giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f của điện áp trong toàn dải (từ 0 đến  ) thì thấy có những giá trị UL tương ứng với hai giá trị khác nhau f1 và f2 của tần số. Giá trị của L khi đó có thể là A. 3 /  H.

B. 2 /  H.

C. 1 /  H.

D. 1 /  2  H.

Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  100,C  200 /   F  , L  2 /  H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0, thay đổi tần số f thì thấy khi f=fL, điện áp hiệu dụng trên cuộn dây thuần cảm đạt giá trị cực đại ULmax. Giá trị của fL là A. 25 / 2 Hz

B. 25 Hz

C. 50 / 2 Hz

D. 50 2 Hz

Bài 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  50,C  300 /   F  , L  2 /  H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f thì thấy khi f = P =35 Hz hoặc f = f2 thì điện áp hiệu dụng trên L có giá trị giống. Giá trị của f2 là A. 18 Hz B. 13 Hz C. 27 Hz D. 36 Hz Bài 5: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  50,C  300 /   F  , L  2 /  H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f thì thấy mỗi giá trị của UL chỉ tìm được một giá trị của tần số f tương ứng. Tần số f không thể nhận giá trị A. 13 Hz B. 15 Hz C. 14 Hz D. 11 Hz Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều với biên độ xác định và tần số thay đổi được lên hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C, và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Trong quá trình tần số biến đổi, để có thể tìm được ít nhất một giá trị của UL (điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm) tương ứng với hai tần số khác nhau của mạch điện (f1  f2) thì các thông số của mạch điện phải thỏa mãn điều kiện A. L < R2C B. C < R2L C. 2L > R2C D. 2C > R2L Bài 7: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, nhưng tần số thay đổi được vào 2 đầu mạch gồm điện trở, cuộn thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Khi f = fC thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ C đạt cực đại; khi f = fL thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm đạt cực đại. Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại thì f = fR được xác định: 1 1 1 A. fL .fC  fR2 B. .  C. fL  fC  fR D. fL  fC  2.fR fL fC fR Bài 8: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng u không đổi và tần số f thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện CR2 < 2L. Điều chỉnh f đến giá trị f1 hoặc f2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thuần cảm có giá trị bằng nhau. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại thì phải điều chỉnh tần số f tới giá trị: 2 1 1 1 1 1 A. f 2 =2f12  f22 B. f 2 =f12  f22 / 2 C. 2 = 2  2 D. 2 = 2  2 f f1 f2 2.f f1 f2 Trang 10

Bài 9: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp vào nguồn điện xoay chiều u  U 0 cos t . Trong đó U0 không đổi và tần số góc  thay đổi được. Khi   1  60 2 rad/s thì mạch điện có cộng hưởng điện và cảm kháng cuộn dây bằng điện trở R. Để điện áp trên cuộn cảm thuần L đạt cực đại thì tần số điện áp có giá trị nào sau đây? A. 100 rad/s

B. 100 2 rad/s

C. 90 rad/s

D. 120 rad/s

Bài 10: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  200,C  100 /   F  , L  4 /  H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos 2 ft vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f thì thấy một giá trị UL cho trước, người ta chỉ tìm được một giá trị của tần số f tương ứng. Tần số f không thể nhận giá trị nào dưới đây? A. 15 Hz B. 25 2 Hz C. 25 Hz D. 30 Hz  UC TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI F BIẾN THIÊN Bài 1: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp R  100,C  200 /  3  F  , L  1 /  H , đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u  100 2 cos t V. Cho đổi tần số của dòng điện thay đổi để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại. Giá trị của  là: A. 120 (rad/s) B. 140 (rad/s) C. 100 (rad/s) D. 90 (rad/s) Bài 2: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos t (U0 không đổi và  thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện dung C mắc 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. C 

1 1  2 2

B. 02 

1 2 1  22 2





C. C  1.2

1 1 1 1  2   2  2  C 2  1 2 

Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  130    , L  4 /   H  . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f của điện áp trong khoảng (0,  ) thì thấy mỗi giá trị UC tương ứng với duy nhất một giá trị của tần số. Điện dung C có thể nhận giá trị A. 110 F

B. 125  F  .

C. 140  F  .

D. 165  F  .

Bài 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  200    ,C  100 /   F  . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch. Giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f của điện áp trong toàn dải (từ 0 đến  ) thì thấy mỗi giá trị UC tương ứng với một giá trị của tần số f. Giá trị của L khi đó có thể là A. 7 / H. B. 11 / H. C. 4 / H. D. 1 / H. Bài 5: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  50,C  100 /   F  , L   / 2 H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0, thay đổi tần số f thì thấy khi f=fC, điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại UCmax. Giá trị fC A. 17 Hz. B. 27 Hz. C. 22 Hz.

D. 15 Hz.

Trang 11

Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  50,C  100 /   F  , L   / 2 H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f thì thấy khi f = f1 =15 Hz hoặc f = f2 thì điện áp hiệu dụng trên C có giá trị giống nhau. Giá trị của f là A. 31 Hz. B. 14 Hz. C. 35 Hz. D. 27,6 Hz. Bài 7: Cho mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh, R  100,C  50 /   F  , L   H . Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  2 ft    vào hai đầu mạch, giữ nguyên U0 và thay đổi tần số f thì thấy mỗi giá trị của UC chỉ tìm được một giá trị của tần số f tương ứng. Tần số f không thể nhận giá trị: A. 42 Hz. B. 20 Hz. C. 35 Hz. D. 40 Hz. Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được vào 2 đoạn đầu mạch RLC nối tiếp (cuộn cảm thuần). Khi tần số góc   1  40 rad/s thì UC đạt giá trị cực đại, khi

  2  90 rad/s thì UL đạt giá trị cực đại. Khi công suất tiêu thụ điện năng trên điện trở R đạt giá trị cực đại thì tần số của dòng điện là: A. 50 Hz. B. 60 Hz. C. 30 Hz. D. 120 Hz. Bài 9: Đặt điện áp xoay chiều với biên độ xác định và tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C, và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Trong quá trình tần số biến đổi, để mỗi giá trị của UC (điện áp hiệu dụng trên hai bản tụ) tương ứng với một giá trị duy nhất của tần số thì các thông số của mạch điện phải thỏa mãn điều kiện: A. 2L < R2C B. 2C < R2L C. 2L > R2C D. 2C > R2L Bài 10: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được vào 2 đầu đoạn mạch RLC nối tiếp (cuộn cảm thuần). Khi f = P thì UC đạt giá trị cực đại, khi f = f2 thì UL đạt giá trị cực đại. Khi UR đạt giá trị cực đại thì tần số của dòng điện là: f1  f2 C. f1.f2 D. f1  f2 2 Bài 11: Đặt điện áp xoay chiều với biên độ xác định và tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C, và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Khi f = P hoặc f = f2 thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện có cùng một giá trị. Khi f = f0 thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt cực đại. Hệ thức liên hệ giữa f1, f2, f0 là:

A. f1  f2

A. f0 

1 f1  f2 2

1 B. f02 = f12  f22 2

1 1 1 1  =    f02 2  f12 f22 

D. f0  f1.f2

Bài 12: Cho mạch điện RLC nối tiếp, mắc mạch vào mạng điện xoay chiều có tần số f biến đổi, khi f = 60 Hz và f = 80 Hz thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ có cùng giá trị UC, khi f  16 2 Hz thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn (cuộn cảm thuần) có giá trị cực đại. Xác định giá trị của tấn số f để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở có giá trị cực đại? A. 40 Hz B. 50 2 Hz C. 40 3 Hz D. 70 Hz. III. HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN  UC TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI C BIẾN THIÊN Bài 1: Chọn đáp án B Bài 2: Chọn đáp án A Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án C Trang 12

Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án A Bài 10: Chọn đáp án A Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án B Bài 14: Chọn đáp án A Bài 15: Chọn đáp án D Bài 16: Chọn đáp án C Bài 17: Chọn đáp án B Bài 18: Chọn đáp án A Bài 19: Chọn đáp án B Bài 20: Chọn đáp án D Bài 21: Chọn đáp án A Bài 22: Chọn đáp án D Bài 23: Chọn đáp án A Bài 24: Chọn đáp án D Bài 25: Chọn đáp án A Bài 26: Chọn đáp án A Bài 27: Chọn đáp án A Bài 28: Chọn đáp án C Bài 29: Chọn đáp án C Bài 30: Chọn đáp án A Bài 31: Chọn đáp án C Bài 32: Chọn đáp án B Bài 33: Chọn đáp án D Bài 34: Chọn đáp án B Bài 35: Chọn đáp án D Bài 36: Chọn đáp án C  UL TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI F BIẾN THIÊN Bài 1: Chọn đáp án D Bài 2: Chọn đáp án B Bài 3: Chọn đáp án Bài 4: Chọn đáp án A Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án A Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án D Trang 13

Bài 10: Chọn đáp án A UC TRONG BÀI TOÁN CỰC TRỊ CỦA MẠCH RLC KHI F BIẾN THIÊN Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án B Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án D Bài 5: Chọn đáp án C Bài 6: Chọn đáp án D Bài 7: Chọn đáp án B Bài 8: Chọn đáp án C Bài 9: Chọn đáp án A Bài 10: Chọn đáp án C Bài 11: Chọn đáp án B Bài 12: Chọn đáp án A

Trang 14

CHỦ ĐỀ 19 PHƯƠNG PHÁP GIẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 

GIẢI TOÁN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ

Xét mạch R, L, C mắc nối tiếp như hình vẽ:

1. Cách vẽ giản đồ véctơ buộc: dùng qui tắc hình bình hành(ít dùng) 2. Cách vẽ giản đồ véctơ trượt: dùng qui tắc đa giác ( thường dùng) 

Chọn trục nằm ngang là trục dòng điện, điểm đầu mạch làm gốc ( đó là điểm O).



Vẽ lần lượt các véctơ biểu diễn các điện áp, lần lượt từ O sang S nối đuôi nhau theo nguyên tắc: R – ngang; L – lên; C – xuống



Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ liệu của bài toán.



Biểu diễn các số liệu lên giản đồ



Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác, các hàm số sin và cosin, các công thức toán hoặc để tìm các điện áp hoặc chưa biết.

3. Một số lưu ý: -

Hệ thức lượng trong tam giác:

a. Định lý hàm số sin:

a b c   sin A sin B sin C

B a

b. Định lý hàm số cosin: a 2  b 2  c 2  2 bc.cos A -

Hệ thức lượng trong tam giác vuông: Cho tam giác vuống ABC vuông tại A, đường cao AH = h, BC = b, AC = b, AB = c, CH = b’, BH = c’, ta có các hệ thức sau: b 2  a.b' ; c 2  a.c' ; h 2  b' .c' ; b.c  a.h ;

1 1 1  2 2 2 h b c

Ví dụ ứng dụng hệ thức đường cao trong tam giác vuông: Cho mạch điện tử hình vẽ. -

Nếu bài toán cho UAM và UNB; biết uAN và uMB vuông pha với nhau. Tính UMN

Ta có: h 2  b'c'  U R2  U L .UC  U MN  U R Trang 1

Nếu bài toán cho UAN và UMB; biết uAN và uMB vuông pha với nhau. Tính UMN Ta có:

1 1 1 1 1 1  2  2  2  2  2  U MN  U R 2 h b c U R U AN U MB

 Bài toán 1: LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘ LỆCH PHA a.Trường hợp 1: 1  2   ( độ lệch pha của hai đoạn mạch ở trên cùng một mạch điện) khi đó:

 Nếu ∆φ = 0 ( hai điện áp đống pha) thì 1  2  tan 1  tan 2 Lúc này ta có thể cộng các biên độ điện áp thành phần: U = U1+U2  Z = Z1+Z2

 Nếu ∆φ = (hai điện áp vuông pha), ta có : tan 1. tan 2  1 .  Nếu ∆φ bất kỳ thì: tan  

tan 1  tan 2 hoặc dùng giản đồ véctơ. 1  tan 1 tan 2

b.Trường hợp 2: 1  2  tan 1. tan 2  1 c.Trường hợp 3: 1  2  tan . tan     Bài toán 2: ỨNG DỤNG GIẢI BÀI TOÁN HỘP ĐEN a.Trường hợp 1: Nếu u và i cùng pha thì trong hộp đen có duy nhất một điện trở R hay có đủ ba phần tử điện R,L,C nhưng ZL = ZC. b. Trường hợp 2: Nếu u và i vuông pha nhau thì trong hộp đen không có điện trở thuần, có cuộn dây tự cảm L, có tụ điện C hoặc có cả hai. c.Trường hợp 3: Nếu u sớm ( hoặc trễ) pha hơn i một góc nhọn thì trong mạch có điện trở R và cuộn dây tự cảm L, hoặc cả ba phần tử điện R, L, C nhưng ZL > ZC (hoặc ZC > ZL)  GIẢI TOÁN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG MÁY TÍNH Ấn :  MODE  2  ; SHIFT  MODE  4  : -

Tìm tổng trở Z và góc lệch pha φ: nhập máy lệnh  R   Z L  ZC  i 

Cho u(t) viết i(t) ta thực hiện phép chia hai số phức: i 

Cho i(t) viết u(t) ta thực hiện phép nhân hai số phức: u  i.Z  I0 i   R  ( Z L  ZC )i 

Cho uAM  t  ; uMB  t  viết uAB  t  ta thực hiện phép cộng hai số phức: như tổng hợp hai dao động.

U0 u u  Z R  ( Z L  ZC )i

Thao tác cuối:  SHIFT  2 3   * Trong một trường hợp đơn giản: dùng máy tính - Tính Z : Z 

u U0 u  (Phép CHIA hai số phức) i I0 i

- Nhập máy Uo SHIFT    u :  Io SHIFT ()i   - Với tổng trở phức: Z  R   Z L  ZC  i , nghĩa là có dạng (a+bi). Với a = R; b=(ZL –ZC) - Chuyển từ dạng A sang dạng: a + bi: bấm SHIFT 2 4 = II. BÀI TẬP Trang 2

 DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R  100 3 nối tiếp với tụ điện có điện dung 104 F .Biểu thức hiệu điện thế tức thời gian hai đầu đoạn mạch là: u  200 2 cos(100t )( V ) .  Cường độ dòng điện tức thời qua mạch có dạng:   A. i  2 cos(100t  )( A) B. i  2 cos(100t  )( A) 3 6   C. i  c os(100t  )( A) D. i  c os(100t  )( A) 3 6 1 Bài 2: Cho đoạn mạch RLC gồm điện trở có R = 100 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L  H và tụ  C

104 F . Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều thì điện áp tức thời giữa hai bản tụ có 2.  biểu thức : uC  100 cos(t  )( V ) .Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: 6   A. u  100 cos(100t  )V B. u  50 cos(100t  )V 4 12   C. u  50 2 cos(100t  )V D. u  50 2 cos(100t  )V 3 12 Bài 3: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch nối tiếp: Đoạn mạch AE chỉ có điện trở R = 30 Ω ; đoạn mạch C

103 2 F . Biết điện H nối tiếp với tụ điện có điện dung C  6 10  80 cos(100t  0,25)V .Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

EB gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L  áp giữa hai điểm E,B có biểu thức: uEB là:  A. i  2 2 cos(100t  ) A 6 C. i  2 cos(100t  0,25) A

 )A 4 D. i  2 cos(100t  0,25) A

B. i  2 cos(100t 

104 3 F và cuộn dây thuần cảm có L  H mắc nối tiếp.  5 Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều thì dòng điện chạy trong mạch có biểu thức  i  2 2 cos(100t  ) A .Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch: 12   A. u  160 cos(100t  )V B. u  80 2 cos(100t  )V 6 6   C. u  160 cos(100t  )V D. u  160 cos(100t  )V 3 6 Bài 5: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L, mắc nối tiếp, điện áp đặt vào hai đầu mạch có dạng  uAB  100 2 cos100t ( V ) và cường độ dòng điện qua mạch có dạng i  2cos(100 t  ) A . R,L có 4 những giá trị nào sau đây? 1 2 A. R  50 2, L  H B. R  5 2, L  H  

Bài 4: Cho mạch điện RLC có R = 40 Ω , C 

Trang 3

C. R  100, L 

1 H 

D. R  50, L 

1 H 

104 1 F. Bài 6: Cho đoạn mạch RLC gồm điện trở R = 100Ω nối tiếp cuộn cảm thuần L  H và tụ C  2  Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều thì điện áp tức thời hai bản tụ có biểu thức  uC  100 cos(100t  )V . Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: 6   A. u  100 cos(100t  )V B. u  50 2 cos(100t  )V 4 12   C. u  50 2 cos(100t  )V D. u  50 cos(100t  )V 3 12 1 H và tụ điện có điện dung Bài 7: Một mạch điện gồm R = 10Ω, cuộn dây thuần cảm có L  10 1 C  .103  F mắc nối tiếp. Dòng điện xoay chiều trong mạch có biểu thức i  2 cos100t  A  .Điện áp 2 giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức   A. u  20 cos(100t  )V B. u  20 cos(100t  )V 4 4

C. u  20 cos100t V

D. u  20 5 cos(100t  0, 4 ) V

Bài 8: Cho một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R = 100Ω; một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 2 100 L  H và một tụ điện có điện dung C  F mắc nối tiếp. Biết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn   mạch gồm điện trở và cuộn dây là : uRL  100 5 cos100( V ) , biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:  A. u  100 2 cos(100t  )V 4

 B. u  100 2 cos(100t  )V 4

C. u  100 2 cos(100t  0,32)V

D. u  100 cos(100t  1,9)V

Bài 9: Đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện dung 104  C  2. 3 F mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức u  200 cos(100t  )V và  6  cường độ dòng điện i  2 cos(100t  ) A . Gía trị của L là 6

1 H 2

2 3 H 

2 3 H H D.   Bài 10: Cho đoạn mạch xoay chiều AB mắc nối tiếp theo thứ tự R, L và C. Điểm M nằm giữa L và C. 2 Biết L = 318 mH, uAM  100 2 cos100t V và uMB  100 2 cos(100t  ) V . Biểu thức điện áp giữa 3 hai đầu đoạn mạch là:

Trang 4

 A. uAB  100 2 cos(100t  ) V 6  C. uAB  200sin(100t  ) V 3

 B. uAB  100 2 cos(100t  ) V 3  D. uAB  200sin(100t  ) V 6

Bài 11: Cho mạch điện không phân nhánh RLC: R = 50 Ω, cuộn dây thuần cảm có L  C

1 H , tụ điện có 

103  F . Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu mạch là: u  200 cos(100t  ) V thì hệ số công suất (15) 4

và công suất tiêu thụ trên toàn mạch là: A. k 

2 và 200W 2

B. k 

2 và 400W 2

2 và 200W 2 Bài 12: Cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tieps gồm cuộn cảm có điện trở r = 40 Ω, độ tự cảm 0,3 1 L H và tụ điện C  F . Đặt điện áp u  160 cos100t ( V ) vào giữa hai đầu đoạn mạch. Cường  7000 độ dòng điện tức thời trong mạch có biểu thức:   A. i  2 2 cos(100t  ) A B. i  2 2 cos(100t  ) A 2 4   C. i  2 2 cos(100t  ) A D. i  2 2 cos(100t  ) A 2 4 Bài 13: Một cuộn dây mắc vào nguồn điện xoay chiều u  200 cos(100t ) V , thì cường độ dòng điện qua

C. k  0,5 và 200W

D. k 

 cuộn dây là i  2 sin(100t  ) A , thì hệ số tự cảm của cuộn dây là: 6

A. L  C. L 

2 H 

1 H 

B. L 

6 H 

D. L 

6 H 

 DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ ĐỂ GIẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 01: Mắc lần lượt từng phần tử R,L ( L thuần cảm), C vào mạng điện thế xoay chiều có hiệu điện thể hiệu dụng UAB không đổi thì cường độ dòng điện hiệu dụng tương ứng là 0,25 A, 0,5 A và 0,2 A. Nếu mắc lại các phần tử nối tiếp nhau rồi mắc vào mạng điện thế xoay chiều nói trên thì cường đội hiệu dụng qua mạch là: A. 0,3A B.0,2A C.1,73 A D. 1,41A Bài 02: Mắc đoạn mạch gồm tụ điện nối tiếp với một điện trở vào điện áp u  U0 cos V , dòng điện trong  so với u. Nếu tăng điện dung của tụ điện lên 3 điện áp của nguồn một góc:    A. B. C. 2 6 4

mạch lệch pha

3 lần thì khi đó, dòng điện sẽ lệch pha

 5

Trang 5

Bài 03: Cho đoạn mạch như hình vẽ đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  U 2 cos100t V 5  rad và điện áp UAP lệch pha rad và so với UNP đồng 6 6 thời Uan = UPB. Giá trị điện áp giữa hai đầu mạch (U) là:

khi đó vôn kế chỉ 90V, điện áp UAN lệch pha

A. 180V

B. 90 V

C. 90 2V

D. 45 2V

Bài 04: Cho cuộn dây có điện trở thuần 40 Ω; và độ tự cảm

0, 4 ( H ) . Đặt vào cuộn dây điện áp xoay 

 chiều u  U0 cos(100t  ) V. Khi t = 0,1 s thì dòng điện có giá trị 2,75 2A . Giá trị của điện áp cực 2 đại là

A. 220V

B. 220 2V

C. 110 2V D. 440 2V Bài 05: Cho đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn dây D, và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng là 64V. Hiệu điện thế hiệu dụng của các phần tử trong đoạn mạch lần lượt là UR = 16 V, Ud=16V,UC = 64V. Tỉ số giữa hệ số công suất của cuộn dây và đoạn mạch là: A. 15/17 C. 8/17 Bài 6: Cho đoạn mạch như hình vẽ:

B. 8/32 D. 15/8

104 1  F; L  H , U AB  200 cos100t ( V ) . Biết điện áp UAM nhanh pha so với dòng điện qua  2 3  mạch và dòng điện qua mạch nhanh pha so với UMB. Giá trị của r và R là: 6 20 ; R  100 3 A. r = 25 Ω, R = 100Ω B. r  3 C

C. r 

25 3

; R  100 3

D. r 

50 3

; R  100 3

Trang 6

Bài 7: Nếu đặt vào hai đầu một mạch điện chứa một điện trở thuần và một tụ điện mắc nối tiếp một điện  áp xoay chiều có biểu thức u  U0 cos(t  )( V ) , khi đó dòng điện trong mạch có biểu thức 2  i  I0 cos(t  )( A) . Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ sẽ là: 4   A. uC  I0 . R cos(t  )( V ) B. uC  cos(t  )( V ) 4 4   C. uC  I0 . ZC c os(t  )( V ) D. uC  I0 . Rc os(t  )( V ) 4 2 Bài 8: Mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung C thay đổi: UR = 30 V; U1 =60V; UC = 20V. Thay đổi tụ C để điện áp hiệu dụng 2 đầu điện trở R và Ur'  40 V . Biết mạch có tính cảm kháng, điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ C lúc này bằng: A. 150V C. 30V

B. 110V D. 60V  Bài 9: Cho mạch điện RLC có U AB  100 2 cos(100t  )V . Cường độ dòng điện hiệu dụng I = 0,5 A. 2   Biết UAM sớm pha hơn i góc ; UMB trễ pha hơn UAB góc . Giá trị của R, C là : 6 6

A. R  120; C 

3.10 4 F 2

B. R  100; C 

3.10 4 F 

3.10 4 3.10 4 F F C. R  120; C  D. R  100; C    Bài 10: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch L, R,C mắc nối tiếp theo thứ tự đó. Điện áp  giữa hai đầu đoạn các đoạn mạch chứa L, R và R, C lần lượt có biểu thức: U LR  150.cos(100t  )V ; 3  U RC  50 6.cos(100t  )V .Cho R = 25 Ω. Cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng: 12

A. 3A C.

3 2 A 2

B. 3 2A D. 3,3A

0,2 103 H; C  F. Bài 11: Cho mạch điện xoay chiều như hình 3. Cuộn dây lí tưởng có độ tự cảm L   8 Nguồn điện xoay chiều đặt vào hai đầu M, N có hiệu điện thế hiệu dụng không đổi và tần số f = 50  Hz.Biết UMQ lệch pha so với UPN. Hỏi R nhận giá trị nào dưới đây? 2

Trang 7

A. 10 Ω B. 20 Ω C. 30 Ω D. 40 Ω Bài 12:Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L được mắc nối tiếp với tụ C. Điện áp giữa hai đầu mạch điện là : u  100 2 cos100t ( V ) . Dùng vôn kế đo hiệu điện thế giữa thế hia đầu cuộn dây U1 và giữa hai đầu tụ U2 ta được: U1 = 75 (V); U2 = 125 (V) .Độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu mạch và giữa hai đầu cuộn dây là:   A. (rad ) B. (rad ) 4 3   C. (rad ) D. (rad ) 2 6 Bài 13: Khi đặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu mạch RC thì biểu thức dòng điện có dạng  i1  I0 cos(t  ) A . Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện cuộn dây thuần cảm rồi mắc vào mạch điện nói 12  trên thì biểu thức dòng điện có dạng : i2  I0 cos(t  ) A . Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu mạch có 12 dạng:   A. u  U0 cos(t  )V B. u  U0 cos(t  )V 4 4   C. u  U0 cos(t  )V D. u  U0 cos(t  )V 2 2 Bài 14: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30 Ω; mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một điện xoay chiều u  U 2 cos100t ( V ) . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là U = 60 V.   so với u và lệch pha so với điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn dây. 6 3 Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch có giá trị:

Dòng điện trong mạch lệch pha

A. 90V B. 60 3V C. 60V D. 120V Bài 15: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Tại thời điểm t các giá trị tức thời uL (t1 )  30 3V, uR (t1 )  40 V . Tại thời điểm t2 các giá trị tức thời uL (t2 )  60 V, uC (t2 )  120 V, uR (t2 )  0 V . Điện áp cực đại giữa hai đầu đoạn mạch là: A. 100V C. 50V

B. 50 3 D. 60V

Bài 16: Cho đoạn mạch AB như hình vẽ, L là cuộn cảm thuần. Biết UAN = 10 V và UAN lệch pha với UMB. Nếu đổi chỗ L và C cho nhau thì UAN lệch pha

2 so 3

 so với UMB. Giá trị của UAN sau khi đổi chỗ 4

bằng: Trang 8

A. 5 3V

B. 10 6V

C. 10 3V D. 5 6V Bài 17: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là 150 V, giữa hai đầu tụ điện là 75 V. Điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện trễ pha so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch một góc:   A. B. 4 3  C. 0,1476 D. 6 Bài 18: Đặt điện áp u  200 2 cos t ( V ) vào hai đầu đoạn mạch gồm một bóng đèn dây tức loại 100 3V  50W 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 giữa hai đầu đoạn mạch lúc này là:   A. B. 2 3   C. D. 6 4 0,5 H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung Bài 19: Đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có đội tự cảm 

104  F . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u  U0 cos(100t  )V ổn định. Tại thời điểm t, điện (1,5 4

áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 100 V thì dòng điện tức thời trong mạch là 2A. Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch có dạng:   A. i  2 2 cos(100t  ) A B. i  5.cos(100t  ) A 4 4   C. i  5.cos(100t  ) A D. i  3.cos(100t  ) A 4 4 0,2 103 H, C   F;  12   uAB  U0 sin(100t )V(U0  const ) . Hiệu điện thế giữa hai điểm A, N và M, B lệch pha nhau một góc 2 .Giá trị của R là

Bài

20:

Cho

mạch

điện

xoay

chiều

như

hình

vẽ:

r  40, L 

Trang 9

A. R = 20 Ω B. R = 44,7 Ω C. R = 50 Ω D. R = 10 Ω Bài 21: Một mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp, trong đó điện dung của tụ điện có thể thay đổi được. Đặt vào mạch điện một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử lần lượt là UR = 40V, U1 = 120V, UC=40V. Nếu thay đổi điện dung của tụ C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu C là 60 V thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R bằng: A. 67,12V B. 45,64 V C. 54,24V D. 40,67 V Bài 22: Đặt một điện xoay chiều u  U0 cos t ( V ) vào hai đầu mạch điện AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở R, cuộn dây không thuần cảm (L,r) và tụ điện C với R = r. Gọi N là điếm nằm giữa cuộn dây và tụ điện. Điện áp tức thời UAM và unb vuông pha với nhau và có cùng một giá trị hiệu dụng là 30 5V . Giá trị của U0 bằng: A. 120 2V

B. 120V

C. 60 2V D. 60V Bài 23: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở R có biểu thức uR  50 2 cos(2 ft  )V . Vào thời điển t nào đó điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch và hai đầu điện trở có giá trị u  50 2 V và

uR  25 2 V .Xác định điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện? A. 60 3V

B. 50 3 V

C. 50 2 V

D. 100 V

Bài 24: Mạch điện xoay chiều gồm RLC nối tiếp được đặt vào hai đầu AB của mạng điện xoay chiều ổn 105 1 định. BIết cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  ( F ) . Tần số f ( H ) và tụ điện có điện dung C  4 40  cần thiết để hiệu điện thế hai đầu UC và UAB lệch pha là: 2 A. 50 Hz B. 1000 Hz C. 2000 Hz D. 60 Hz Bài 25: Cho A, M, B là 3 điểm liên tiếp trên một đoạn xoay chiều không phân nhánh, đặt vào hai điểm A và B một điện áp xoay chiều ổn định thì biểu thức điện áp trên các đoạn AM, MB lần lượt là:   uAM  40 cos(t  ) V; uMB  50 cos(t  ) V . Điện áp cực đại giữa hai điểm A, B là: 6 2 A. 45,8 V B. 90 V C. 78,1 V D. 45 V

 DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ ĐỂ GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R= 30 Ω nối tiếp với một tụ điện C. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng 100 V, giữa hai đầu tụ điện bằng 80V. Dung kháng của tụ là: A. 40 Ω B. 50 Ω C. 60 Ω D. 80 Ω

Trang 10

Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: u  100 2 sin100t ( V ) . Bỏ qua điện trở dây nối. Biết cường độ dòng điện hiệu

3( A) và lệch pha

dụng bằng A. R 

50 3

() vµ C 

 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Giá trị của R và C là: 3

104 (F) 

C. R  50 3() vµ C 

104 (F) 

B. R  50 3() vµ C  D. R 

50 3

() vµ C 

103 (F) 

10 (F) 

Bài 3: Cho đoạn mạch điện xoay chiều AB như hình vẽ.

Điện hiệu điện thế UAN lệch pha góc

 so với UMB, thì các giá trị R, ZL và ZC liên hệ với nhau bởi biểu 2

thức: A. R 2 

ZL ZC

C. R 2  0,5Z L ZC

B. R 2  Zl Zc D. R 2 

ZC ZL

Bài 4: Mạch điện R,L,C mắc nối tiếp. Kí hiệu UOR, UOL, UOC lần lượt là điện áp cực đại trên hai đầu điện trở, cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Biết 2UOR = UOL =2UOC. Xác định độ lệnh pha điện áp hai đầu mạch và dòng điện qua mạch.  A. Điện áp nhanh pha (rad ) so với dòng điện 3  B. Điện áp nhanh pha (rad ) so với dòng điện 4  C. Điện áp nhanh pha (rad ) so với dòng điện 4  D. Điện áp nhanh pha (rad ) so với dòng điện 3 Bài 5: Đoạn mạch AB theo thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm, điện trở thuần R và tụ điện mắc nối tiếp nhau, điểm M nối giữa cuộn dây và điện trở R, điểm N nối giữa điện trở R với tụ điện. Hiệu điện thế của  mạch điện là: u  U 2 cos100t ( V ) . Cho biết R = 30 Ω U AN  75V, U MB  100 V;U AN lệch pha so với 2 UMB. Cường độ dòng điện hiệu dụng là: A. 1A B. 2A C. 1.5 A D. 0,5 A

Trang 11

2 ( H ) , nếu cường độ dòng điện trong mạch có   tần số ω = 100π rad/s và trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc thì điện dung của tụ điện 4 có giá trị là:

Bài 6: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Biết R = 150 Ω, L 

A. C 

104 (F) 4

B. C 

103 (F) 

104 103 (F) (F) D. C    Bài 7: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của hiệu điện thế  giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là . Hiệu điệnt hế giữa hai đầu tụ điện 3

C. C 

bằng 3 lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch trên là:  A. 0 B. 2   C. D. 3 3 Bài 8: Đoạn mạch gồm một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu  cuộn dây so với dòng điện là . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ bằng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch 4 pha của dòng điện so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là:   A. B. 8 8   C. D. 6 3 Bài 9: Trên đoạn mạch thuần cảm RLC nối tiếp người ta đo được : UR = 15 V, UL = 20V, UC = 40 V, và f = 50 HZ. Tần số f0 để mạch xảy ra cộng hưởng và giá trị UR lúc đó là: A. 75 Hz và 25 V

B. 75 Hz và 25 2 V

C. 50 2 Hz và 25 V

D. 50 2 Hz và 25 2 V

Bài 10: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ:

103 0, 4 ( F ) . Đặt vào hai đầu mạch một hiệu ( H ) , tụ điện có điện dung C  Cuộn dây thuần cảm có: L  2   điện thế uAB  U0 sin100t ( V ) thì dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế uA B . Hỏi điện trở thuần có 4 giá trị nào dưới đây? A. R = 25 (Ω) B. R = 20 (Ω) C. R = 50 (Ω) D. R = 30 (Ω)

Trang 12

Bài 11: Cho mạch điện R,L,C nối tiếp , cuộn dây thuần cảm, với uAB  200 2 cos100t ( V ) và

R  100 3 ) .Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch MN nhanh pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB một góc

 .Biểu thức cường độ dòng điện i qua mạch là 3

  A. i  2. cos  100t   ( A) 6 

  B. i  2. cos  100t   ( A) 3 

  C. i  2 2. cos  100t   ( A) 3 

  D. i  2 2. cos  100t   ( A) 6 

Bài 12: Ở mạch điện xoay chiều LRC: R = 80Ω; C 

103

 ( F ); uAM  120 2 cos(100t  )V; uAM lệch 6 16  3

 với I ( M nằm giữa R và C ) . Biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch là: 3   A. uAB  240 2 cos(100t  )V B. uAB  120 2 cos(100t  )V 3 2   C. uAB  240 2 cos(100t  )V D. uAB  120 2 cos(100t  )V 2 3

pha

Bài 13: Đặt điện áp u  U0 cos t ( V ) vào hai đầu đoạn R,L,C mắc nối tiếp thì điện áp hiệu dụng trên điện trở, cuộn thuần cảm và tụ điện lần lượt là U R  30 3V, U1  30 V, UC  60 V . Nối tắt tụ điện thì điện áp hiệu dụng trên điện trở và cuộn cảm tương ứng là: A. 60 V vµ 30 3 V

B. 30 V và 60 V

C. 60 V và 30 V

D. 30 3V vµ 30 V

Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều u  U0 cos100t ( V ) vào hai đầu đoạn AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100Ω , tụ điện có điện dung đầu điện trở trễ pha A.

1 (H) 2

104 ( F ) và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Để điện áp giữa hai 

 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB thì độ tự cảm của cuộn cảm bằng: 4 2 B. ( H ) 

102 1 (H) (H) C. D.   Bài 15: Cho mạch điện xoay chiều AB theo thứ tự gồm các phần tử cuộn dây L thuần cảm, điện trở R , tụ điện C, điểm M là điểm nằm giữa L, R; điển N nằm giữa R và C. Vôn kế (V1) được mắc vào 2 điểm AN, vôn kế (V2) được mắc vào 2 điểm MB. Số chỉ các vôn kế (V1) ,(V2) lần lượt là U1 = 80 V; U2 = 60 V.

Trang 13

Biết hiệu điện thế tức thời UAN biến thiên lệch pha

 với hiệu điện thế tức thời UMB. Hiệu điện thế hiệu 2

dụng giữa hai đầu điện trở thuần R là: A. 96 V B. 140 V C. 48 V D. 100 V Bài 16: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của điện áp giữa  hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là . Điện áp giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần 3 điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là:  A. 0 B. 2   C. D. 3 3 Bài 17: Đặt điện áp u  U0 cos t vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần r mắc nối tiếp với một tụ điện.Biết dung kháng của tụ bằng 40Ω, điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha điện, còn điện áp giữa hai bản tụ lệch pha

 so với dòng 3

 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Điện trở r của cuộn 3

dây có giá trị bằng: A. 30 3

B. 30Ω

C. 10Ω

D. 10 3

Bài 18: Khi đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện C nối tiếp thì  dòng điện chay qua mạch là i1  I0 cos(100t  )( A) và UR = 100 V. Mắc nối tiếp thêm vào mạch trên 6  cuộn cảm thuần L thì dòng qua mạch i2  I0 cos(100t  )( A) . Biểu thức hiệu điện thế có dạng: 3   A. u  200 cos(100t  )( V ) B. u  100 2 cos(100t  )( V ) 12 12   C. u  200 cos(100t  )( V ) D. u  100 2 cos(100t  )( V ) 4 4 1 Bài 19: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  ( H ) mắc nối  tiếp với tụ điện có điện dung C 

104 ( F ) một điện áp xoay chiều luôn có biểu thức 2

 u  U0 cos(100t  )( V ) . Biết tại thời điểm nào đó điện áp giữa hai đầu mạch là 100 3 V thì cường độ 6 dòng điện qua mạch là 1A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:   A. i  2 2 cos(100t  )( A) B. i  2 2 cos(100t  )( A) 6 2   C. i  2 cos(100t  )( A) D. i  2 cos(100t  )( A) 3 6

Trang 14

Bài 20: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần 30(Ω) mắc nối tiếp với cuộn dây. Điện áp hiệu  dụng giữa hai đầu cuộn dây là 120V. Dòng điện trong mạch lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn 6  mạch và lệch pha so với điện áp giữa hai đầu cuộn dây. Cường độ hiệu dụng dòng qua mạch bằng: 3 A.

2( A)

C. 4 (A)

B. 3(A) D. 3 3( A)

Bài 21: Đặt điện áp u  220 2 cos100t ( V ) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở 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 2 bằng nhau nhưng lệch pha nhau . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng: 3 A. 110V

B. 220 2 V

C. 220 3 V

D. 220V

Bài 22: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của điện áp  giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ 6 điện bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lêch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đâu đoạn mạch trên là:   A. B. 4 3   C. D. 3 2 Bài 23:Đặt vào đầu AMNB của đoạn mạch RLC gồm nối tiếp. M là điểm nối giữa tụ điện và cuộn dây thuần cảm, N là điểm nối giữa cuộn dây và điện trở thuần. Khi đó biểu thức điện áp của hai đầu đoạn  mạch NB là uNB  60 2 cos(100t  )V và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN sớm pha hơn điện áp 3  giữa hai đầu đoạn mạch AB một góc . Biểu thức của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB là: 3   A. u  60 6 cos(100t  )V B. u  40 6 cos(100t  )V 6 6   C. u  40 6 cos(100t  )V D. u  60 6 cos(100t  )V 6 6 Bài 24: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp theo đúng thứ tự gồm cuộn thuần cảm có cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C. Biết U1 = 80 V, UC = 45 V và độ lệch pha giữa ulr và uRC là 90º. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị hiệu dụng là: A. 35V B. 69,5V C. 100V D. 60V Bài 25: Cho mạch điện gồm hai đoạn AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ C, đoạn MB gồm một trong ba phần tử điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào AB điện áp xoay chiều có UAB = 250 V thì UAM = 150V và UMB = 200V. Đoạn MB có: Trang 15

A. Cuộn dây cảm thuần B. tụ điện C. cuộn dây có điện trở khác không D. điện trở thuần Bài 26: Đoạnh mạch xoay chiều AB gồm ba đoạn mạch mắc nối tiếp: đoạn mạch AM chứa cuộn thuần cảm có độ tự cảm L  điện C 

3 H , đoạn mạch MN chứa điện trở thuần R = 50Ω và đoạn mạch NB chứa tụ 2

2 3.104 ( F ) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u  50 7 sin(100t  )V . Tại 

thời điển mà uAN  80 3V thì UMB có độ lớn : A. 80 V C. 60 V

B. 70 V D. 50 V

Bài 27: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L  tiếp với tụ điện có điện dung C 

1 H mắc nối 

104 ( F ) một điện áp xoay chiều luôn có biểu thức 2

 u  U0 cos(100t  )V . Biết tại thời điểm nào đó điện áp giữa hai đầu mạch là 100 3V thì cường độ 3 dòng điện qua mạch là 1A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là:   A. i  2 2 cos(100t  ) A B. i  2 cos(100t  ) A 2 6   C. i  2 cos(100t  ) A D. i  2 2 cos(100t  ) A 6 6 III. HƯỚNG DẪN GIẢI,ĐÁP ÁN

 DÙNG SỐ PHỨC ĐỂ GIẢI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1: Chọn đáp án B 1  100() Ta dung kháng ZC  C Bấm máy tìm biểu thức cường độ dòng điện:

200 20 100 3  100i

 shift 2 3  kết quả

2

 6

 Phương trình cường độ dòng điện: i  2 cos(100t  )( A) 6 Bài 2: Chọn đáp án D 1  200() Ta có cảm kháng: Z L  . L  100() ; dung kháng Z L  .C  6  shift 2 3 = kết quả 1   2 3 200i

100

Biểu thức cường độ dòng điện:

  Phương trình cường độ dòng điện qua mạch : i  0,5cos( 100t   ( A) 3 

Phương trình điện áp:

1     (100  100i  200i )  Shift 2 3 = kết quả 50 2 2 3 12

Trang 16

Phương trình điện áp giữa hai đầu mạch: u  50 2 cos(100t 

 )V 12

Bài 3: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng: ZL = ω.L = 20 Ω; dung kháng: ZC 

1  60() .C

 4  shift 2 3 = kết quả 2 3 Biểu thức cường độ dòng điện: 4 20i  60i Bài 4: Chọn đáp án A 1  60() Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 100 Ω; dung kháng ZC  .C   Phương trình điện áp 2 2  40  60i  100i  Shift 2 3 = kết quả 160  12 6   u  160 cos(100t  ) 6 Bài 5: Chọn đáp án D 80

Ta có:

100 20  50  50i  2  4

⇒Điện trở R = 50Ω; ZL = 50Ω ⇒ L 

1 (H) 2

Bài 6: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 100 Ω; dung kháng ZC 

1  200() .C

 6  shift 2 3 = kết quả 0,5  Biểu thức cường độ dòng điện: 3 200i   Biểu thức điện áp ở 2 đầu đoạn mạch: 0, 5  (100  100i  200i )  shift 2 3 = kết quả 50 2 3 12  Phương trình điện áp : u  50 2 cos(100t  )V 12 Bài 7: Chọn đáp án A 1  20() Ta có cảm kháng : ZL = ω.L = 10 Ω, dung kháng: ZC  .C  Biểu thức điện áp ở 2 đầu đoạn mạch 20 x 10  10i  20i  Shift 2 3 = kết quả 20  4  Phương trình điện áp : u  20 cos(100t  )V 4 Bài 8: Chọn đáp án C 1  100() Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 200 Ω;dung kháng: ZC  .C 100

Trang 17

Biểu thức cường độ dòng điện:

100 50  Shift 2 3 = kết quả 11,1 100  200i

Biểu thức điện áp ở 2 đầu đoạn mạch 11, 1  100  200i  100i  Shift 2 3 = kết quả 100 2  0,32 Phương trình điện áp là: u  100 2 cos(100t  0,32) Bài 9: Chọn đáp án D Ta có dung kháng: ZC 

1  50 3() .C

 6  50  50 3i Ta có:  2 6 200

 R  50; Z LC  50 3 Mà: ZL – ZC = ZLC  Z L  100 3 3 (H) 

⇒ Độ tự cảm của cuộn dây: L  Bài 10: Chọn đáp án B

2    Shift 2 3 = kết quả 100 2 3 3   100 2 cos(100t  )V 3

Ta có: uAB  uAM  uMB  100 20  100 Phương trình điện áp là : uAB Bài 11: Chọn đáp án A

Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 100 Ω;dung kháng ZC  Hệ số công suất: cos  

R R  ( Z L  ZC ) 2

Công suất tiêu thụ của mạch: P 



1  150() .C

1 2

U2 .cos2    W. R

Bài 12: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 30 Ω;dung kháng ZC 

1  70() .C

1600   Shift 2 3 = kết quả 2 2 40  30i  70i 4  Phương trình cường độ dòng điện: i  2 2 cos(100t  ) A 4 Bài 13: Chọn đáp án D   Ta có: i  2 sin(100t  ) A  i  2 cos(100t  ) A 6 3 2000  50 2  122, 4744i Bấm máy  2 3

Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch:

Trang 18

 R  50 2; Z L  50 6  L 

6 (H) 2

 DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ ĐỂ GIẢI ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1: Chọn đáp án B U U U Ta có: I1  0,25( A)  ; và I2  0,5  và I3  0,2  ZL ZC R Nếu các linh kiện mắc nối tiếp với nhau thì: U I  0,2( A) 2 2 U   U   U  0,25    0,5  0,2      Bài 2: Chọn đáp án C Từ giản đồ véctơ ta có:

tan   tan

Nếu C '  3.C thì tan '   ' 

 ZC 1    3 3 R .C. R

Z 'C 1 1 1   . 1 ' R .C . R .C. R 3

 4

Bài 3: Chọn đáp án B Ta có UL = ULC: ULC = UC – UL ⇒UC =2.UL ⇒UL = 45 (V) Mặt khác: tan Còn : sin

 UL   3  Ur  15 3( V ) 3 Ur

 UL 3 90    U AN   UR 3 U AN 2 3

Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch: U  (U R  Ur )2  (U L  UC )2  90( V )

Bài 4: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 40 Ω  Z RL  R 2  Z L2  40 2() Độ lệch pha tan  

ZL    1    ⇒ i trễ pha hơn u một góc 4 R 4

   ⇒Biểu thức cường độ dòng điện là: i  I0 cos  100t    ( A) 2 4 

Khi t = 0,1 s thì dòng điện có giá trị 2,75 2A ,ta có    2,75 2  I0 cos  100.0,1    I0  5,5( A) 4  

Giá trị của điện áp cực đại: U0  I0 . Z RL  220 2( V ) Trang 19

Bài 5: Chọn đáp án D Ta có: U 2  (U R  Ur )2  (U L  UC )2  64 2  16  Ur   (U L  64)2 (1) 2

Và U D2  Ur2  U L2  U L  16 2  Ur2 (2) 240 128 ( V );U L  (V) 17 17

Từ (1) và (2)  Ur 

⇒Hệ số công suất của cuộn dây:

cos  

U R  Ur  U

cos d 

Ur 240  và hệ số công suất toàn mạch: U D 17.16

240 17  cos  D  15 cos  8 64

16 

Bài 6: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 50 Ω; dung kháng: 1 ZC   1000() .C Ta có: tan tan

Z  ZL 50   3r L  () 3 r 3 3

 ZC 1    R  100 3    6 R 3

Bài 7: Chọn đáp án A Ta có   u  i 

 4

  ZC   1  R = ZC 4 R ⇒Biểu thức điện áp 3 uC  I0 . R.cos(t  )( V ) 4 tan

giữa

hai

bản

tụ:

Bài 8: Chọn đáp án B Ta có: U 2  U R2  (U L  UC )2  502  U  50( V ) Ta có :

U R 30 U R'   U L 60 U L'

Khi C thay đổi thì

U R' 1   U L'  80( V ) UL 2

Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch U = 50(V) ⇒ U 2  U R2  (U L'  UC' )2  UC'  110( V ) Bài 9: Chọn đáp án D

Trang 20

Ta có Z  cos

U  200() I

 R   0,5  R  100() 3 Z

Và: cos

 3 Z 200 3.104    ZC  C (F) 6 2 ZC 2. 3

Bài 10: Chọn đáp án A Độ lệch pha của ULR và URC là :    LR   RC 

5 (rad ) 12

Từ giản đồ véctơ:



MN 2  1502  50 6



 2.150.50 6.cos

Áp dụng định lý hàm sin:

5  MN  167,3 12

167,3 50 6    5 sin  4 sin 12

⇒Điện áp cực đại giữa hai đầu điện trở: UoR  150sin Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: I0 

  75 2( V ) 4

UoR  3 2( A)  I  3( A) R

Bài 11: Chọn đáp án D Ta có cảm kháng ZL = ω.L = 20 Ω; dung kháng: 1  ZC   80() Ta có: 1  2  .C 2 tan 1. tan 2  1 

Z L  ZC .  1  R  40 R R

Bài 12: Chọn đáp án Ta có: U 2  U R2  (U L  UC )2  1002  U R2  (U L  125)2 (1) Và Ud2  U R2  U L2  752  U R2  752  U L2 (2) Từ (1) và (2) ⇒UL = 45 (V); UR = 60(V) tan d 

U L 45   d  0,6435rad U R 60

tan d 

U L  UC  d  0,9273rad UR

Trang 21

⇒Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu mạch và giữa hai đầu cuộn dây là

 2

Bài 13: Chọn đáp án A Vì I01 =I02 =I0 ⇒ 2 mạch điện trên có cùng tổng trở u1  u 2   2 4 Bài 14: Chọn đáp án B  1 

Ta cso giản đồ véctơ Ta thấy: Ud = 60 = UR Áp dụng định lý hàm số sin:

U U  R  U  60 3( V ) 2  sin sin 3 6

Bài 15: Chọn đáp án A Tại thời điểm t1 ta có: 2

uL (t1 )  30 3V, uR (t1 )  40 V thì UR vuông pha với UL nên :

 30 3   40        1 (1)  UoL   UoR  Tại thời điểm t2 ta có: uL (t2 )  60 V, uC (t2 )  120 V, uR (t2 )  0 2

 60   0  Vì UR vuông pha với UL nên :      1  UoL  60( V ) (2)  UoL   UoR  2

 120   0  Vì UR vuông pha với UC nên :      1  UoC  120( V )  UoL   UoR 

Thay (2) vào (1) ta có UoR = 80 (V) 2 2  UoL  UoC  100 V Điện áp lực cực đại giữa hai đầu đoạn mạch: Uo  UoR

Bài 16: Chọn đáp án D Lúc đầu: U AN  10( V )  U R  10 cos U L  10sin tan

  5 3( V ) 6

  5( V ) 6

 UC   1  U R  UC  5 3( V ) 4 UR

Vì khi vị trí các linh kiện thay đổi thì tính chất của mạch không đổi ⇒ U R  5 3( V ) Điện áp trên đoạn AN: U AN 

5 3  5 6( V )  cos 4

Trang 22

Bài 17: Chọn đáp án B Ta có U 2  U R2  UC2  U R  75 3( V ) tan  

 ZC U 1   C      rad R UR 6 3

⇒Điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện chậm pha so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch một góc  3 Bài 18: Chọn đáp án B Ta có U 2  U R2  UC2  UC  100( V ) tan  

 ZC U 1   C      rad R UR 6 3

⇒độ lệch pha giữa cường độ dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lúc này là:

 6

Bài 19: Chọn đáp án B Ta có cảm kháng ZL = ω.L= 50(Ω); dung kháng ZC  tan  

1  150() .C

Z L  ZC 50  150         R 0 2 2

 u   i   100   2  Vì i và u dao động vuông pha nhau nên:       1      1  Uo   Io   Io .100   Io 

I0  5( A) Biểu thức cường độ dòng điện: i  5.cos(100t 

3 )( A) 4

Bài 20: Chọn đáp án A Ta có cảm kháng: ZL = ω.L= 20(Ω); dung kháng: 1 ZC   120() .C  Ta có: 1  2  2 tan 1. tan 2  1 

Z L  ZC .  1  R  20() ( R  r) r

Bài 21: Chọn đáp án B Lúc đầu: U 2  U R2  (U L  UC )2  402  802  U  40 5( V ) Mặt khác:

U R 50 1 U R'    '  U L'  3.U R' U L 120 3 U L

Lúc sau: U 2  U R'2  (U L'  U 'C )2  (40 5)2  U R'2  (U L'  60)2  U R'  45,64( V ) Bài 22: Chọn đáp án B Trang 23

Ta có: cos 1  sin 1 

Ur 30 5

2.Ur 30 5

(1)

(2)

Từ (1) và (2)  tan 1 

1  1  0, 4636(rad ) 2

 U R  Ur  2.Ur  30 5 cos 1  60 V ⇒UR =Ur = 30(V) tan 1 

UL 1   U L  30 V U R  Ur 2

Ta có: 2 

U   1  tan 2  LC  2  U LC  60( V ) 2 Ur

⇒Điện áp giữa hai đầu tụ điện: UC = ULC + UL = 90(V) ⇒Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch: 2 U  U R  Ur2  U LC  60 2( V )

⇒Điện áp cực đại giữa hai đầu mạch là: Uo = 120(V) Bài 23: Chọn đáp án B 2

 u   u  Vì UR dao động vuông pha với UC nên:  R    C   1 (1)  UoR   UoC 

Vì

khi 2

u  50 2( V )

thì

uR  25 2( V )

 uC  75 2( V )

thay

vào

(1)

có

 25 2   75 2        1  UoC  50 6( V )  UC  50 3V  50 2   UoC  Bài 24: Chọn đáp án C Để điện áp UC vuông pha với UAB ⇒UAB cùng pha với i ⇒ cộng hưởng điện ⇒ZL = ZC 1 1   2 . f  f   2000 Hz LC 2 . LC Bài 25: Chọn đáp án A   Bấm máy tính 40   50  Shift 2 3 = kết quả 10 210,71 6 2 ⇒Điện áp cực đại giữa hai điểm A, B là : Uo  10 21  45,8V  DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ ĐỂ GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1: Chọn đáp án A

Trang 24

Mạch RC có U 2  U R2  UC2  U R  60( V ) Cường độ dòng điện: I 

UR  2( A) R

Dung kháng của tụ điện: ZC 

UC  40() I

Bài 2: Chọn đáp án B Ta có hệ số công suất : cos   Điện trở: R  sin  

UR 1   U R  50( V ) U 2

UR  50 3() I

UC 3   UC  50 3( V ) U 2

Dung kháng: ZC 

UC  50() I

⇒ Điện dung của tụ: C 

1 103  (F) 100.50 5

Bài 3: Chọn đáp án B Ta có: 1  2  

  tan 1. tan 2  1 2

Z L  ZC .  1  R 2  Z L . ZC R R

Bài 4: Chọn đáp án B Ta đặt: UoL = 1; UoR = UoC = 0,5 Độ lệch pha: tan  

UoL  UoC 1  0,5    1    (rad ) UoR 0,5 4

Bài 5: Chọn đáp án B Từ giản đồ véctơ ta có: 1 1 1  2  2  U R  60() 2 U R U AN U MB Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch: I 

UR  2( A) R

Bài 6: Chọn đáp án B

Trang 25

Ta có: ZL = ω.L=200(Ω) tan   tan

 Z L  ZC   1  ZC  50() 4 R

1 103 Điện dung của tụ điện là: C   (F) ZC . 5

Bài 7: Chọn đáp án C Ta

có

hệ số công suất của U cos d  r  0,5  Ur  0,5.Ud Ud

sin d  tan  

cuộn

dây:

UL 3 3   UL  Ud Ud 2 2

U L  UC    3     (rad ) Ur 3

Bài 8: Chọn đáp án B    O   3 . Vì ∆MON cân tại M với M 4 8 Độ lệch pha của dòng điện trong mạch so với điện áp 3   giữa hai đầu đoạn mạch là :     8 4 8

Bài 9: Chọn đáp án C Ta có: U 2  U R2  U L  UC2  252  U  25( V ) Mà:

ZL UL 1    2 . LC  o  ZC U C 2

1 LC

  2  f  50 2 Hz

Bài 10: Chọn đáp án B

Trang 26

Ta có cảm kháng ZL = ω.L= 40 (Ω); dung kháng: 1 ZC   20() .C tan   tan

 Z LC   1  R  20() 4 R

Bài 11: Chọn đáp án A cos

 UR UR 3     U R  100 3V 6 U 200 2

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I  i sớm pha hơn u góc

UR  1( A) R

    i  2.cos  100t   ( A) 6 6 

Bài 12: Chọn đáp án B Ta có dung kháng: ZC  tan   tan

1  160 3() .C

 ZL   3 3 R

Cảm kháng: Z L  80 3 Biểu thức cường độ dòng điện:

i

120 2 80  80 3i

 Shift 2 3 = kết quả

3 3   4 6

3 2   cos  100t   ( A) 6 6 

Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: 3 2      80  80 3i  160 3i  Shift 2 3 = kết quả 120 2 4 6 2  uAB  120 2 cos(100t  )V 2 Bài 13: Chọn đáp án D





Trang 27

Lúc đầu: U 2  U R2  (U L  UC )2  602  U  60( V ) Lập tỉ số:

UR U' R   3  R'  3.U L'  U R' UL ZL UL

Nếu nối tắt tụ điện thì bỏ tụ điện đi, mạch chỉ còn lại R,L

U 2  U R'2  U L'2  602   3U L' 2  U L'2  U L'  30( V ) ⇒ U R'  30 3( V ) Bài 14: Chọn đáp án B Ta có dung kháng: ZC 

1  100() .C

 Z L  ZC 2   1  Z L  200()  . L  L  ( H ) 4 R  Bài 15: Chọn đáp án C tan

Xét hệ thức lượng trong tam giá vuông: 1 1 1  2  2  U R  48( V ) 2 U R U AN U MB

Bài 16: Chọn đáp án D Ta có: cos

sin

 Ur   0,5  Ur  0,5.Ud 3 Ud

 3 UL 3    UL  Ud 3 2 Ud 2

3  3 U L  UC  tan    2  3 UR 0,5 3 ⇒ Độ lệch pha giữa Ud và U là :

2 3

Bài 17: Chọn đáp án D

Trang 28

Ta có: cos cos

 Z   0,5    40.0,5  20 3 ZC

 3 R    R  10 3 6 2 20

Bài 18: Chọn đáp án A Khi mạch là RC thì cường độ dòng điện tức thời  i1  I0 cos(100t  )( A) . 6  Khi mạch điện là RLC thì: i2  I0 cos(100t  )( A) 3 i1  i 2   2 12  Độ lệch pha của u và i:   u  i1   (rad ) 4 Hệ số công suất là:

Pha ban đầu của điện áp: u 

cos  

UR 2   U  100 2( V )  U0  200 V U 2

Bài 19: Chọn đáp án C Ta cảm kháng ZL = ω.L= 100 (Ω); và dung kháng ZC 

1  200()  Z LC  100 .C 2

Vì ULC

 u  và I dao động vuông pha nhau nên : I0  i     2( A) Z  LC 

Vì i sớm pha hơn ULC một góc

 2

 ⇒ i  2 cos(100t  )( A) 3 Bài 20: Chọn đáp án C

Từ giản đồ véctơ ta có: UR = 120(V) ⇒Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: I

UR  4( A) R

Bài 21: Chọn đáp án C

Trang 29

Từ giản đồ véctơ ta thấy ∆OMN là tam giác đều ⇒OM=ON⇒UAM = 220V

Bài 22: Chọn đáp án C Từ giản đồ véctơ ta thấy ∆OMN là tam giá đều  ⇒góc lệch pha của Ud và U là 3

Bài 23: Chọn đáp án B

cos  

UoR 2.UoR 3   UoAB   40 6( V ) UoAB 2 3

⇒UAB sớm pha hơn UNB góc

 6

  u  40 6 cos(100t  )V 6

Bài 24: Chọn đáp án B Vì 1  2 

U U   tan 1. tan 2  1  L . C  1 2 UR UR

⇒Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là UR = 60V U  U R2  (U L  UC )2  69,5( V )

Bài 25: Chọn đáp án C 2 2 2 Ta thấy: U AB  U Am  U MB  U AM  U MB

⇒Đoạn MB phải là cuộn dây có điện trở trong r Bài 26: Chọn đáp án C Ta cảm kháng ZL = ω.L= 50 3() và dung kháng ZC  Ta có tan  AN  tan  MB 

1 50   .C 3

ZL   3   AN  R 3

 ZC 1     MB   R 6 3

Trang 30

 uAN   uMB       1  Io  3( A) I . Z I . Z  0 MB   0 MB 

⇒ UAN vuông pha với UMB

 50  100 Mà: Z MB  R 2  ZC2  502    và Z MB  R 2  Z L2  100(   3  3 ⇒Điện áp cực đại của đoạn MB: UoMB  Io . Z MB  100( V ) Điện áp cực đại của đoạn AN:

UOAN  Io . Z AN  100 3( V ) ⇒ Khi U AN  80 3V thì UMB=60(V) Bài 27: Chọn đáp án C Ta có cảm kháng ZL = ω.L= 100 (Ω); dung kháng ZC  2

1  200() .C 2

 100 3   i   u   2A Vì ULC vuông pha với i       1  I0  I 2    100   I0   U 0   

Vì ZC > ZL ⇒ i sớm pha hơn u một góc

 2

 Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là : i  2 cos(100t  ) A 6

Trang 31

CHỦ ĐỀ 20: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 

MÁY BIẾN ÁP

Áp dụng các công thức về biến thế liên quan đến điện áp, công suất, cường độ dòng điện: Gọi  từ thông biến thiên trong lõi sắt; Z L và r là cảm kháng và điện trở trong của các cuộn dây. - Ở cuộn sơ cấp nhận điện áp ngoài U1 và tự cảm ứng sinh ra suất điện động e1 nên cuộn sơ cấp đóng vai trò máy thu. Ta có: e1 = U1 - I 1r1 = I 1.Z L1 = N1. . (1) - Ở cuộn thứ cấp diễn ra quá trình cảm ứng điện từ sinh ra suất điện động cảm ứng e2 và tạo ra hiệu điện thế U2 ở hai đầu cuộn thứ cấp nên cuộn thứ cấp đóng vai trò máy phát. Ta có: e2 = U 2 - I 2 r2 = I 2 .Z L2 = N 2 . . ( 2) - Từ (1) và (2) 

e1 U1 N1 I 2 (3)    e2 U 2 N 2 I 1

- Nếu r1  r2  0 thì e1  U1 và cuộn thứ cấp để hở (I 2  0) thì e2  U 2  

Khi k < 1  N1  N 2  U1  U 2 : Máy tăng áp



Khi k > 1  N1 > N 2  U1  U 2 : Máy hạ áp

- Hiệu suất của máy: H 

U1 N1   k (4) U2 N2

P2 U 2I 2 cos2  .100%  P2  H.P1 (5) P1 U1I 1

- Nếu điện năng hao phí không đáng kể (P1  P2 ) và coi 1  2 thì:

U1 I 2 (6)  U2 I1

Chú ý: + Khi P1  P2 ; r1  r2 & cuộn thứ cấp chỉ có R thì: cos2  1; I 2 

U2 I ; I1  2 R k

U  U k.R.U  Ta có: e1  k.e 2  U1  I1r1  k(U 2  I 2 r2 )  U1  k  U 2  2 r2   2  2 k (R + r2 ) + r1 R  k.R1 

k 2 .R Khi đó hiệu suất của máy: H  2 k (R + r2 ) + r1 + Khi r1  0 & cuộn thứ cấp để hở thì: e2 = U 2 . Áp dụng:

   Ta có: U1  U r  U L  U 2r = U12  U 2L 1

E1 N1   E1. Lúc này: E1  U L1 E2 N 2

Trang 1

+ Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng thì suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là e1 = (N1  2n)e0 ; e2 = N 2 .e0 ; Với e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. Do đó:

e1 E1 U1 N1  2n    e2 E2 U 2 N2

+ Nếu MBA có 2 đầu ra với U1 là điện áp vào, U 2 ,U 3 là điện áp ra thì:

N1 U1 N1 U1  ;  N 2 U 2 N3 U3 Và: P1  P2  P3 hay U1.I 1  U 2 .I 2  U 3 .I 3 + Nếu MBA phân nhánh thì 1  2 , giả sử các đường sức chia đều cho 2 nhánh thì:

1  22  

e1 N 2 1 e2 N2

TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Áa dụng các công thức về truyền tải điện năng: - Công suất hao phí trên đường dây tải điện: P  R.

PA2 U 2A

(thường cos  1 )

Trong đó: P là công suất phát từ nhà máy; U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy; R   (l  2AB) là điện trở tổng cộng của dây tải điện. Chú ý: Nếu gọi công suất của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0 , n là số hộ dân được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là U, P là công suất hao phí thì ta có: P = nP0  P - Biện pháp giảm hao phí: Tăng U lên k lần thì giảm hao phí được k2 lần (gắn với giả thiết bài toán cho công suất trước khi truyền tải là không đổi).

 PA  P P P  1  1  R. A2  PA UA  PA - Hiệu suất tải điện: H =   PB  P + P  B - Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B:

Độ giảm áp trên đường dây là: U = I R  U 2A  U1B - Thường trong các đề thi ĐH bài toán truyền tải không đi kèm với máy biến áp nên sơ đồ trên ta lược bỏ máy tăng thế và máy hạ thế: U = I R  U A  U B ; P = I 2R = PA  PB = U.I 

Khi giả thiết bài toán nhắc đến công suất trước khi truyền tải PA Trang 2

H  1 R 

PA U

2 A

 R

PA U 2A

 1 H

Khi giả thiết bài toán nhắc đến công suất nơi tiêu thụ PB

H  1 R

PA U

2 A

 1

R PB  H(1  H) U 2A H

II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn phát biểu đúng dưới đây: Máy biến thế là một thiết bị có thể? A. Biến đổi hiệu điện thế của một dòng điện xoay chiều B. Biến đổi hiệu điện thế của một dòng điện không đổi C. Biến đổi hiệu điện thế của một dòng điện xoay chiều hay của dòng điện không đổi D. Biến đổi công suất của một dòng điện không đổi Bài 2: Hoạt động của biến áp dựa trên: A. Hiện tượng tự cảm B. Hiện tượng cảm ứng điện từ C. Từ trường quay D. Tác dụng của lực từ Bài 3: Một máy biến thế có số vòng của cuộn dây sơ cấp lớn hơn số vòng của cuộn dây thứ cấp. Biến thế này có tác dụng nào trong các tác dụng sau? A. Tăng cường độ dòng điện, tăng hiệu điện thế B. Giảm cường độ dòng điện, giảm hiệu điện thế C. Giảm cường độ dòng điện, tăng hiệu điện thế D. Tăng cường độ dòng điện, giảm hiệu điện thế Bài 4: Máy biến thế có thể dùng để biến đổi hiệu điện thế của nguồn điện sau: A. Pin B. Ăcquy C. Nguồn điện xoay chiều AC D. Nguồn điện một chiều DC Bài 5: Gọi N1 và N 2 lần lượt là số vòng của cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến thế. Trường hợp nào ta không thể có: A. N1  N 2

B. N1  N 2

C. N1  N 2

D. N1 có thể lớn hơn hay nhỏ hơn N 2

Bài 6: Chọn phát biểu đúng dưới đây: Nguyên tắc hoạt động của máy biến thế dựa vào? A. hiện tượng tự cảm B. hiện tượng cảm ứng điện từ C. việc sử dụng trường quay D. tác dụng của lực từ Bài 7: Nguyên nhân chủ yếu gây ra sự hao phí năng lượng trong máy biến thế là do: A. Hao phí năng lượng dưới dạng nhiệt năng tỏa ra ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy biến thế B. Lõi sắt có từ trở và gây dòng Fu-cô C. Có sự thất thoát năng lượng dưới dạng bức xạ sóng điện từ D. Cả A, B, C đều đúng Bài 8: Biện pháp nào sau đây không góp phần tăng hiệu suất của máy biến áp? A. Đặt các lá sắt của lõi sắt song song với mặt phẳng chứa các đường sức từ. B. Dùng lõi sắt gồm nhiều lá sắt mỏng ghép cách điện với nhau, C. Dùng dây có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp. Trang 3

D. Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ. Bài 9: Điều nào sau đây là sai khi nói về máy biến thế? A. Là thiết bị cho phép biến đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều mà không làm thay đổi tần số dòng điện. B. Máy biến thế có thể làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều C. Hoạt động của máy biến thế dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ D. Máy biến thế gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau quấn trên lõi thép kĩ thuật Bài 10: Người ta dùng lõi thép kĩ thuật điện trong máy biến áp, mục đích chính là để: A. làm mạch dẫn dòng điện từ cuộn sơ cấp sang cuộn thứ cấp B. làm mạch từ và tăng cường từ thông qua các cuộn dây C. làm giảm hao phí do tỏa nhiệt bởi dòng điện Fu-cô D. làm khung lắp cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp trên nó Bài 11: Vai trò của máy biến thế trong việc truyền tải điện năng: A. Giảm điện trở của dây dẫn trên đường truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải B. Tăng hiệu điện thế truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải C. Giảm hiệu điện thế truyền tải để giảm hao phí trên đường truyền tải D. Giảm sự thất thoát năng lượng dưới dạng bức xạ sóng điện từ Bài 12: Trong máy biến thế, khi hiệu điện thế ở mạch thứ cấp tăng k lần thì: A. Cường độ dòng điện ở mạch tăng thứ cấp tăng k lần B. Tiết diện sợi dây ở mạch thứ cấp lớn hơn tiết diện sợi dây ở mạch sơ cấp k lần C. Cường độ dòng điện hiệu dụng ở mạch thứ cấp giảm đi k lần D. Cả ba câu A, B, C đều sai Bài 13: Máy biến thế dùng để: A. giữ cho hiệu điện thế luôn ổn định, không đổi B. giữ cho cường độ dòng điện luôn ổn định, không đổi C. làm tăng hay giảm cường độ dòng điện D. làm tăng hay giảm hiệu điện thế Bài 14: Chọn câu đúng? A. Khi mạch thứ cấp hở dòng điện ở cuộn sơ cấp luôn bằng 0 B. Dòng điện trong cuộn sơ cấp là dòng điện cảm ứng C. Cuộn sơ cấp là máy thu điện D. Cường độ dòng điện trong mạch sơ cấp khác nhau trong hai trường hợp mạch thứ cấp kín và hở. Bài 15: Khi máy biến áp hoạt động, nếu các hao phí điện năng không đáng kể thì: A. Điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng nhau B. Công suất của dòng điện trong mạch sơ cấp và thứ cấp bằng nhau C. Biên độ suất điện động trong cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng nhau D. Dòng điện trong cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng nhau Bài 16: Kết luận nào dưới đây là không đúng về máy biến áp lý tưởng? A. Hoạt động dựa trên nguyên tắc của hiện tượng tự cảm B. Muốn thay đổi điện áp thì cuộn sơ cấp phải có số vòng khác cuộn thứ cấp C. Là thiết bị cho phép thay đổi điện áp mà không thay đổi tần số D. Khi mắc vào điện áp không đổi thì điện áp lấy ra trên cuộn thứ cấp bằng 0 Trang 4

B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 1000 vòng được mắc vào một mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 V. Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng đặt ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến thế. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là: A. 2200 B. 1000 C. 2000 D. 2500 Bài 2: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 3000 vòng, cuộn thứ cấp là 500 vòng. Máy biến thế được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn thứ cấp là 12 A thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn sơ cấp sẽ là: A. 20A B. 7,2A C. 72A D. 2A Bài 3: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 2046 vòng, cuộn thứ cấp có 150 vòng. Đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 3000 V. Nối hai đầu cuộn thứ cấp bằng một điện trở thuần R = 10 . Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch thứ cấp có giá trị là bao nhiêu? A. 21 A B. 11 A C. 22 A D. 14,2 A Bài 4: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 1000 vòng dây mắc vào điện áp u = 200 V. Cuộn thứ cấp có điện áp hiệu dụng 10 V. Bỏ qua mất mát năng lượng trong máy biến thế. Số vòng dây ở cuộn thứ cấp là: A. 100 vòng B. 50 vòng C. 200 vòng D. 28 vòng Bài 5: Một áy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 1000 vòng, của cuộn thứ cấp là 100 vòng. Hiệu điện thế và cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp 24 V và 10 A. Hiệu điện thế và cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là: A. 240 V; 100A B. 240 V; 1 A C. 2,4 V; 100 A D. 2,4 V; 1 A Bài 6: Số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp lí tưởng là tương ứng bằng 4200 vòng và 300 vòng. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện thé xoay chiều 210 V thì đo được hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp là: A. 15 V B. 12 V C. 7,5 V D. 2940 V Bài 7: Trong một máy biến thế, số vòng N2 của cuộn thứ cấp bằng gấp đôi số vòng N1 của cuộn sơ cấp. Đặt vào cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều u = U0 sint thì điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu của cuộn thứ cấp nhận giá trị nào sau đây? A. 2U 0

B. U 0 / 2

C. U 0 2

D. 2U 0 2

Bài 8: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có số vòng dây gấp 4 lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thứ cấp so với hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn sơ cấp: A. Tăng gấp 4 lần B. Giảm đi 4 lần C. Tăng gấp 2 lần D. Giảm đi 2 lần Bài 9: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp là 2200 vòng. Người ta mắc cuộn sơ cấp với hiệu điện thế xoay chiều 220 V – 50 Hz thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6 V. Khi đó số vòng dây của cuộn thứ cấp sẽ là: A. 42 vòng B. 30 vòng C. 60 vòng D. 85 vòng Bài 10: Một áy biến áp có tỉ lệ về số vòng dây giữa cuộn thứ cấp và sơ cấp là 20. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là 20 kV thì phải đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp có giá trị hiệu dụng: A. 4000 V B. 10 kV C. 1 kV D. 20 kV Bài 11: Trên cùng một đường dây tải điện, nếu dùng máy biến thế để tăng hiệu điện thế giữa hai đầu dây dẫn lên 100 lần thì công suất hao phí vì tỏa nhiệt trên đường dây sẽ: A. tăng 100 lần B. giảm 100 lần C. tăng lên 10000 lần D. giảm đi 10000 lần Trang 5

Bài 12: Chọn câu đúng? Trong quá trình truyền tải điện năng, máy biến áp có vai trò: A. tăng điện áp truyền tải để giảm hao phí trong quá trình truyền tải B. giảm điện trở của dây dẫn C. giảm điện trở suất của dây dẫn D. giảm hiệu điện thế truyền tải để giảm hao phí trong quá trình truyền tải C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Cho một máy biến thế có cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100 , độ tự cảm 0,318 H. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U1 = 100 V tần số dòng điện 50 Hz. Cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là: A. 0,71 A B. 1,5 A C. 2,83 A D. 2,8 A Bài 2: Cuộn sơ cấp của một máy biến thế có 1023 vòng, cuộn thứ cấp có 75 vòng. Đặt vào hai đầu của cuộn sơ cấp một hiệu điện thế xoay chiều giá trị hiệu dụng 3000 V. Người ta nối hai đầu cuộn thứ cấp vào một động cơ điện có công suất 2,5 kW và hệ số công suất cos = 0,8 thì cường độ hiệu dụng trong mạch thứu cấp bằng bao nhiêu? A. 11 A B. 22 A C. 14,2 A D. 19,4 A Bài 3: Một máy biến thế có tỉ số vòng N1/N2 = 5, hiệu suất 100% nhận một công suất 10 (kW) ở cuộn sơ cấp và hiệu thế giữa hai đầu sơ cấp là 1 kV, thì cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp là: A. 5 (A) B. 40 (A) C. 50 (A) D. 60 (A) Bài 4: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3. Cuộn thứ cấp nối với tải





tiêu thụ là mạch điện RLC không phân nhánh có R = 60, L = 0,6 3/ H; C = 10-3 / 12 3 F cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V tần số 50 Hz. Công suất tỏa nhiệt trên tải tiêu thụ là: A. 180 W B. 90 W C. 26,7 W D. 135 W Bài 5: Một máy biến áp gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng, điện áp U1 = 220 V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10 V, I2 = 0,5 A; cuộn thứ cấp thứ hai có n3 = 25 vòng, I3 = 1,2 A. Cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp là: A. 0,035 A B. 0,045 A C. 0,055 A D. 0,023 A Bài 6: Một máy biến áp lý tưởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp không đổi nhưng số vòng dây ở cuộn thứ cấp thay đổi được. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp u  U 2 cos100 t (V). Nếu tăng số vòng dây ở cuộn thứ cấp thêm 100 vòng thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp thay đổi 20% so với lúc ban đầu. Số vòng dây ở cuộn thứ cấp lúc đầu là: A. 800 vòng B. 500 vòng C. 1000 vòng D. 2000 vòng Bài 7: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lí tưởng điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi. Nếu quấn thêm vào cuộn thứ cấp 90 vòng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở thay đổi 30% so với lúc đầu. Số vòng dây ban đầu ở cuộn thứ cấp là: A. 1200 vòng B. 300 vòng C. 900 vòng D. 600 vòng Bài 8: Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 200 (V) xuống U2 = 110 (V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của sợi sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1 = 200 (V) thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121 (V). Số vòng dây bị quấn ngược là: A. 9 B. 8 C. 12 D. 10 Trang 6

Bài 9: 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 không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 20 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu tăng thêm 60 vòng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là 25 V, nếu giảm bớt 90 vòng thì điện áp đó là: A. 10 V B. 12,5 V C. 17,5 V D. 15 V Bài 10: Cho một máy biến thế có cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 100, độ tự cảm 1/ H. Hai đầu cuộn sơ cấp được đặt ở hiệu điện thế xoay chiều có U1 = 100 V có tần số 50 Hz. Công suất ở mạch thứ cấp là: A. 200 W B. 150 W C. 250 W D. 142,4 W Bài 11: Một máy biến áp lý tưởng gồm một cuộn sơ cấp và hai cuộn thứ cấp. Cuộn sơ cấp có n1 = 1320 vòng, điện áp U1 = 220 V. Cuộn thứ cấp thứ nhất có U2 = 10 V, I2 = 0,5 A; cuộn thứ cấp thứ hai có n3 = 25 vòng, I3 = 1,2 A. Cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp là: A. I1 = 0,035 A B. I1 = 0,045 A C. I1 = 0,023 A D. I1 = 0,055 A Bài 12: Một máy hạ áp có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là k = 6. Người ta mắc và hai đầu cuộn thứ cấp một động cơ 150W-25V, có hệ số công suất 0,8. Mất mát năng lượng trong máy biến thế là không đáng kể. Bỏ qua điện trở 2 cuộn dây và coi như hệ số công suất của 2 mạch là như nhau. Nếu hoạt động bình thường thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong cuộn sơ cấp là: A. 1,6 B. 0,8 C. 1,25 D. 1 Bài 13: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 100 V. Hiệu suất của máy biến áp là 95%. Mạch thứ cấp là một bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W. Cường độ dòng điện ở mạch sơ cấp bằng (coi hệ số công suất trong cuộn sơ cấp bằng 1): A. 2,63 A B. 0,236 A C. 0,623 A D. 0,263A Bài 14: Một máy biến áp lí tưởng đang hoạt động ở chế độ hạ áp. Điện áp hiệu dụng của nguồn U1 không đổi. Ban đầu, các cuộn sơ cấp và thứ cấp có số vòng dây là N1 và N2. Người ta giảm bớt cùng một số vòng dây n ở cả hai cuộn (n < N1, N2) thì hiệu điện thế giữa hai đầu thứ cấp thay đổi như thế nào? A. tăng B. giảm C. không thay đổi D. có thể tăng hoặc giảm Bài 15: Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp là một ống dây có N1 = 1000 vòng dây, điện trở hoạt động là r = 30 , hệ số tự cảm L = 1/(2,5) H. Cuộn thứ cấp có N2 = 50 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có phương trình u  200 2 cos100 t V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là: A. 8,8 V

B. 11 2 V

C. 11 V

D. 8,8 2 V

Bài 16: Một máy tăng áp lí tưởng có điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp ổn định. Nếu ta tăng số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ sẽ: A. tăng B. giảm C. có thể tăng hoặc giảm D. chưa kết luận được Bài 17: Một máy hạ thế có tỉ số vòng dây giữa các cuộn sơ cấp N1 và thứ cấp N2 là 3. Biết cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là I1 = 6 A, U1 = 120 V. Cường độ và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là: A. 2 A; 360 V B. 18 A; 360 V C. 2 A; 40 V D. 18 A; 40V

Trang 7

Bài 18: Một máy biến thế có số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp lần lượt là: 2200 vòng và 120 vòng. Người ta mắc cuộn sơ cấp với hiệu điện thế xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là: A. 24 V B. 12 V C. 8,5 V D. 17 V Bài 19: Một máy hạ áp có hệ số biến áp k = N1/N2 = 10. Người ta mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp một động cơ 120 W – 25 V, có hệ số công suất 0,8. Mất mát năng lượng trong máy biến áp là không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn dây sơ cấp là: A. 0,8 A B. 0,6 A C. 1 A D. 1,25 A Bài 20: Máy biến thế trong thiết bị ổn áp coi là lí tưởng, giữ điện áp U2 luôn là 220 V khi hiệu điện thế đầu vào U1 tăng (hoặc giảm) bằng cách giảm số vòng dây của cuộn thứ cấp đồng thời tăng số vòng dây cuộn sơ cấp những lượng như nhau (hoặc ngược lại). Biết điện áp đầu vào biến thiên trong khoảng từ 110 V đến 330 V. Tổng số vòng dây của cả hai cuộn luôn là 200 vòng, số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp ít nhất và nhiều nhất là bao nhiêu trong quá trình ổn áp hoạt động? (lấy gần đúng) A. N1 từ 80 đến 133 vòng và N2 từ 67 vòng đến 120 vòng B. N1 từ 67 đến 120 vòng và N2 từ 80 vòng đến 133 vòng C. N1 từ 67 đến 120 vòng và N2 từ 67 vòng đến 120 vòng D. N1 từ 90 đến 140 vòng và N2 từ 70 vòng đến 110 vòng Bài 21: Một máy biết áp lí tưởng có hiệu suất bằng 1 được nối với nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5 V. Biết số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 100 vòng và 150 vòng. Do ở cuộn sơ cấp có 10 vòng dây bị quấn ngược nên điện áp thu được ở cuộn thứ cấp là: A. 9,37 V B. 8,33 V C. 7,5 V D. 7,78 V Bài 22: Một máy biến áp có số vòng cuộn thứ cấp gấp đôi số vòng cuộn sơ cấp. Cuộn sơ cấp có độ tự cảm L = 10/ (H) và điện trở trong r = 1000 . Nối cuộn sơ cấp với nguồn có f = 50 Hz và hiệu điện thế hiệu dụng U. Cho rằng từ thông không bị thất thoát ra ngoài lõi. Tính hiệu điện thế hai đầu cuộn thứ cấp để hở? A. 2U B. U 2 C. U/2 D. U Bài 23: Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có N1 = 1100 vòng được nối vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V và hai cuộn thứ cấp có: N2 = 55 vòng, N2 = 110 vòng. Giữa hai đầu N2 đấu với điện trở R1 = 1, giữa hai đầu N3 đấu với điện trở R2 = 44. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp bằng: A. 0,1 A B. 0,1125 A C. 0,05 A D. 0,15 A Bài 24: Một máy hạ áp có N1 = 102. Mắc cuộn sơ cấp vào mạng điện có điện áp hiệu dụng là U1 = 220 V. Điện trở của cuộn sơ cấp không đáng kể, cuộn thứ cấp có điện trở r2 = 2 . Cường độ hiệu dụng ở mạch thứ cấp I2 = 4 (A). Điện áp hiệu dụng ở mạch thứ cấp là: A. 10 V B. 14 V C. 20 V D. 18 V Bài 25: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp có 192 vòng. Hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 240 V, điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn thứ cấp là 120 V. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là 125 V thì phải quấn thêm vào cuộn thứ cấp: A. 6 vòng B. 4 vòng C. 5 vòng D. 7 vòng Bài 26: Cuộn sơ cấp của một máy hạ áp có hệ số biến áp là k = 10 được mắc vào lưới điện xoay chiều có điện áp U1 = 220 V. Điện trở của cuộn thứ cấp r2 = 0,2; điện trở tải trong mạnh thứ cấp R = 2. Bỏ qua sụt áp do điện trở thuần trên cuộn sơ cấp. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là: A. U2 = 20,0 V B. U2 = 22,0 V C. U2 = 19,8 V D. U2 = 2,0 V

Trang 8

Bài 27: Cùng một công suất điện P được tải đi trên cùng một dây dẫn. Công suất hao phí khi dùng hiệu điện thế 400 kV so với khi dùng hiệu điện thế 200 kV là: A. Lớn hơn 2 lần B. Lớn hơn 4 lần C. Nhỏ hơn 2 lần D. Nhỏ hơn 4 lần Bài 28: Một đường dây có điện trở 4 dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng. Hiệu điện thế hiệu dụng ở nguồn điện lúc phát ra là U = 5000 V, công suất điện là 500 kW. Hệ số công suất của mạch điện là cos = 0,8. Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt? A. 16,4% B. 12,5% C. 20% D. 8% Bài 29: Với cùng một công suất cần truyền tải, muốn giảm công suất hao phí trên đường dây tải điện k lần thì điện áp đặt ở trạm phát điện phải có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp là: 1 A. k2 B. k C. 1/k2 D. k Bài 30: Gọi P là công suất điện cần tải đi, U là hiệu điện thế ở hai đầu đường dây, R là điện trở của đường dây. Công suất hao phí trên đường dây tải điện là: A. P’ = PR/U2 B. P’ = U2R/P2 C. P’ = P2R/U2 D. P’ = UI Bài 31: Điện năng được truyền tải đi xa bằng một đường dây có điện trở R = 20, coi hệ số công suất bằng 1, hiệu điện thế đưa lên đường dây là 35 kV, công suất của máy phát là 1400 kW. Công suất hao phí trên đường dây là: A. 32.102 W B. 32.104 W C. 32.103 W D. 32 kW Bài 32: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp 8 kV và công suất 200 kW. Điện trở đường dây tải điện là 16 . Coi dòng điện cùng pha với điện áp. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện là: A. 80% B. 90% C. 95% D. 98% Bài 33: Một đường dây với điện trở 8 có dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng ở nguồn là U = 12 kV, công suất của nguồn cung cấp là P = 510 kW. Hệ số công suất của mạch điện là 0,85. Công suất hao phí trên đường dây tải điện là: A. 2 kW B. 8 kW C. 0,8 kW D. 20 kW D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi xa với hiệu điện thế 2 KV, hiệu suất của quá trình truyền tải là 80%. Muốn hiệu suất của quá trình truyền tải tăng lên 95% thì ta phải: A. tăng hiệu điện thế lên đến 4 KV. B. tăng hiệu điện thế lên đến 8 KV. C. giảm hiệu điện thế xuống còn 1 KV. D. giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5 KV. Bài 2: Một trạm phát điện cần truyền đi một công suất 50 kW bằng đường dây có điện trở tổng cộng 4. Biết điện áp ở trạm phát điện là 500 V và được tăng lên nhờ một máy biến áp mà cuộn dây sơ cấp có số vòng bằng 1/10 số vòng dây của cuộn thứ cấp. Công suất hao phí trên đường dây tải điện là A. 1,6 kW B. 4 kW C. 0,4 kW D. 0,8 kW Bài 3: Một đường dây tải điện xoay chiều một pha đến nơi tiêu thụ ở xa 6 km. Dây tải đồng chất tiết diện đều bằng 0,5 cm2, điện trở suất 2,5.10-8 m. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm phát điện lần lượt là 6 kV và 540 kV. Hệ số công suất của mạch điện là 0,9. Công suất hao phí trên đường dây sẽ là: A. 30 kW B. 60 kW C. 6 kW D. 15 kW Bài 4: Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp bằng đường dây tải điện một pha có điện trở R = 20 . Biết điện áp giữa hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ áp lần lượt là 2000 V và 200 V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100 A. Hệ số công suất bằng 1. Bỏ qua tổn hao năng lượng trong máy hạ áp. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp là Trang 9

A. 3200 V B. 2040 V C. 2800 V D. 2200 V. Bài 5: Điện năng được truyền từ một máy biến áp ở A, ở nhà máy điện tới một máy hạ áp ở nơi tiêu thụ bằng hai dây đồng có điện trở tổng cộng là 40 . Cường độ dòng điện trên đường dây tải là I = 50 A. Công suất tiêu hao trên đường dây tải bằng 5% công suất tiêu thụ ở B. Công suất tiêu thụ ở B bằng bao nhiêu? A. 200 kW B. 2 MW C. 2 kW D. 200 W Bài 6: Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều một pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Khi điện áp ở nhà máy điện là 6 kV thì hiệu suất truyền tải 73%. Để hiệu suất truyền tải là 97% thì điện áp ở nhà máy điện là: A. 2 kV B. 18 kV C. 54 kV D. 45 kW Bài 7: Một trạm điện cần truyền tải điện năng đi xa. Nếu hiệu điện thế trạm phát là U1 = 5 (kV) thì hiệu suất tải điện là 80%. Nếu dùng một áy điện thế để tăng hiệu điện thế trạm phát lên U2 = 2 (kV) thì hiệu suất tải điện khi đó là: A. 90% B. 92% C. 85% D. 95% Bài 8: Ở một trạm phát điện, người ta truyền một công suất điện 1,2 MW dưới điện áp 6 kV. Chỉ số của các công tơ ở trạm phát điện và nơi tiêu thụ sau một ngày đêm chênh lệch nhau 4320 kWh. Điện trở của đường dây tải điện là: A. 2,4  B. 9  C. 4,5  D. 90  Bài 9: Người ta cần truyền một công suất điện một pha 10000kW dưới một điện áp hiệu dụng 50 kV đi xa. Mạch điện có hệ số công suất cos = 0,8. Muốn công suất hao phí trên đường dây không quá 10% công suất truyền tải thì điện trở của đường dây phải có giá trị: A. R  20. B. R  4. C. R  16. D. R  25. Bài 10: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới điện áp hiệu dụng là 2 kV, công suất 200 kW. Hiệu số chỉ của công tơ điện ở nơi phát và nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh nhau 480 kW.h. Hiệu suất của quá trình tải điện là: A. 94,24% B. 76% C. 90% D. 41,67% Bài 11: Ta cần truyền một công suất điện 200 MW đến nơi tiêu thụ bằng mạch điện 1 pha, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu nguồn cần truyền tải là 50 kV. Mạch điện truyền tải có hệ số công suất cos = 0,9. Muốn cho hiệu suất truyền tải điện H > 95% thì điện trở của đường dây tải điện phải có giá trị: A. R  9,62. B. R  3,1. C. R  4,61. D. R  0,51. Bài 12: Điện áp xoay chiều ở phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24 V tần số 50 Hz. Một học sinh cần phải quấn một máy biến áp để từ điện áp nói trên tạo ra điện áp hiệu dụng bằng 12 V ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở. Sau khi quấn máy một thời gian, học sinh này quên mất số vòng dây của các cuộn dây. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu, học sinh này đã nối cuộn sơ cấp của máy với điện áp của phòng thực hành sau đó dùng vôn kế có điện trở rất lớn để đo được là 8,4 V. Sau khi quấn thêm 55 vòng dây vào cuộn thứ cấp thì kết quả đo được là 15 V. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này phải tiếp tục giảm bao nhiêu vòng dây của cuộn thứ cấp? A. 15 vòng B. 20 vòng C. 25 vòng D. 30 vòng Bài 13: 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 50 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt 100 vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của nó là u, nếu tăng thêm 100 vòng thì điện áp đó là 2U, nếu tăng thêm 600 vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng: Trang 10

A. 200 V B. 110 V C. 100 V D. 150 V Bài 14: Một thợ điện dân dụng quấn một máy biến áp với dự định hệ số áp là k = 2. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, người thợ này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = const, rồi dùng vôn kế lí tưởng xác định tỉ số X giữa điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu x = 43%. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 26 vòng thì x = 45%. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định thì người thợ điện phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp: A. 65 vòng dây B. 56 vòng dây C. 36 vòng dây D. 91 vòng dây Bài 15: Một máy biến áp lí tưởng lúc mới sản xuất có tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 2. Sau một thời gian sử dụng do lớp cách điện kém nên có X vòng dây cuộn thứ cấp bị nối tắt; vì vậy tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 2,5. Để xác định X người ta quấn thêm vào cuộn thứ cấp 135 vòng dây thì thấy tỉ số điện áp hiệu dụng cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 1,6, số vòng dây bị nối tắt là: A. x = 40 vòng B. x = 60 vòng C. x = 80 vòng D. x = 50 vòng Bài 16: Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có N1 vòng dây, cuộn thứ cấp có N2 vòng dây. Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều thì điện áp ở cuộn thứ cấp là 200 V. Nếu giảm số vòng dây của cuộn sơ cấp n vòng thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp là 300 V. Nếu tăng số vòng dây của cuộn sơ cấp 2n vòng thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp là 25 V. nếu tăng số vòng dây của cuộn sơ cấp thêm n vòng thì điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp là: A. 125 V B. 150 V C. 140 V D. 112 V Bài 17: Một học sinh quấn 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 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 0,44. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 20 vòng thì tỉ số điện áp bằng 0,46. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định thì học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp: A. 40 vòng B. 84 vòng C. 100 vòng D. 60 vòng Bài 18: Người ta cần truyền dòng điện xoay chiều một pha từ địa điểm A đến dịa điểm B các nhau 50 km, công suất cần truyền là 22 MW và điện áp ở A là 110 KV, dây dẫn có tiết diện tròn có điện trở suất là 1,7.10-8m và sự tổn hao trên đường dây không vượt quá 10% công suất ban đầu. Đường kính dây dẫn không nhỏ hơn: A. 8,87 mm B. 4,44 mm C. 6,27 mm D. 3,14 mm Bài 19: Điện năng được truyền từ trạm phát đến tải tiêu thụ bằng đường dây 1 pha. Để giảm hao phí trên đường dây từ 25% xuống 1% thì cần tăng điện áp ở trạm phát lên bao nhiêu lần? Biết rằng công suất truyền đến tải tiêu thụ không đổi và hệ số công suất =1 A. 4,35 B. 4,15 C. 5,00 D. 5,15 Bài 20: Người ta cần truyền tải điện năng từ máy hạ thế có hiệu điện thế đầu ra 200V đến một hộ gia đình cách 1km. Công suất tiêu thụ ở đầu ra của máy biến thế cho hộ gia đình đó là 10kW và yêu cầu độ giảm hiệu điện thế trên dây không quá 20 V. Điện trở suất dây dẫn là 2,8.10-8m và tải tiêu thụ là điện trở. Tiết diện dây dẫn phải thoả mãn điều kiện nào sau đây? A. S  1,4cm2

B. S  2,8cm2

C. S  2,8cm2

D. S  1,4cm2

Trang 11

Bài 21: Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều một pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ. Khi điện áp ở nhà máy điện là 6 kV thì hiệu suất truyền tải là 73%. Để hiệu suất truyền tải là 97% thì điện áp ở nhà máy điện là: A. 18 kV B. 2 kV C. 54 kV D. Đáp án khác. Bài 22: Trạm biến áp truyền đến tải dưới điện áp u = 2 kV và công suất P = 200 kW thì trong một ngày đêm dây tải tiêu thụ điện năng 480 kWh. Xem dây tải thuần trở. Để điện năng hao phí trên đường dây tải chỉ bằng 2,5% điện năng truyền đi thì người ta phải thay đổi cường độ trên dây và điện áp giữa hai cực của trạm biến áp. Cường độ dòng điện trên dây phải: A. tăng 2,5 lần B. tăng 2 lần C. giảm 2 lần D. giảm 2,5 lần Bài 23: Người ta truyền đi một công suất không đổi từ máy phát điện xoay chiều một pha. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đường dây truyền tải là u thì hiệu suất truyền tải là 80%. Để hiệu suất truyền tải tăng thêm 15% thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đường dây truyền tải tăng lên: A. 2U B. 2,5U C. 4,25U D. U III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án A Bài 2: Chọn đáp án B Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án C Bài 5: Chọn đáp án C Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án B Bài 10: Chọn đáp án B Bài 11: Chọn đáp án B Bài 12: Chọn đáp án C Bài 13: Chọn đáp án D Bài 14: Chọn đáp án D Bài 15: Chọn đáp án B Bài 16: Chọn đáp án A B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án A Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án C Bài 4: Chọn đáp án B Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án A Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án B Bài 9: Chọn đáp án C Bài 10: Chọn đáp án C Trang 12

Bài 11: Chọn đáp án D Bài 12: Chọn đáp án A C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án C Ta có: Z L  .L  100  Tổng trở của cuộn dây là: Z d  R 2  Z L2  100 2() Ta có:

U1 N1   U 2  200 V U 2 N2

Cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp là: I 2  Áp dụng:

U2  2( A) Zd

N1 I 2   2 2  2,83 A N 2 I1

Bài 2: Chọn đáp án C U N 3000.75  220 (V ) Ta có: 1  1  U 2  U 2 N2 1023 Ta có công suất của động cơ là: PM  2,5.103  220.I .0,8  I  14, 2 A Bài 3: Chọn đáp án C Ta có: P  U .I  I  Áp dụng:

P  10 A U

I 2 N1   5  I 2  50 A I1 N 2

Bài 4: Chọn đáp án D Ta có: Z L  .L  60 3 và Z C 

1  120 3 C

Tổng trở: Z  R 2  ( Z L  Z C ) 2  120 Mặt khác: I

U1 N1 2 3    U 2  .U1  180V U 2 N2 3 2

U 2 180   1,5 A Z 120

Vậy P  I 2 .R  135W Bài 5: Chọn đáp án B U n 25.220 25  V Ta có: 1  1  U 3  U 3 n3 1320 6 Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: P1  P2  P3  U1.I1  U 2 .I 2  U 3 .I 3  Cường độ dòng điện của cuộn dây sơ cấp là: I1 

25 .1, 2 6  0, 045 A 220

10.0,5 

Bài 6: Chọn đáp án B Trang 13

Lúc đầu:

U1 N1  (1) U 2 N2

Lúc sau:

U1 N1  (2) mà U2  U 2  20%U 2  1, 2.U 2 U 2 N 2  100



U1 N1  (3) 1, 2.U 2 N 2  100

Từ (1) và (3)  1,2 =

N 2  100  N 2  500 vòng N2

Bài 7: Chọn đáp án B U N Ta có: 1  1 (1) U 2 N2 U1 N1  và U2  U 2  0,3U 2  1,3.U 2 U 2 N 2  90 

U1 N1  (2) 1,3.U 2 N 2  90

Từ (1) và (2)  1,3 =

N 2  90  N 2  300 vòng N2

Bài 8: Chọn đáp án B Theo dự định: N1  Khi thực hiện:

220  176  N 2  88 (vòng) 1, 25

U1 N   2n 220 176  2.n     n  8 vòng 121 N2 121 88

Bài 9: Chọn đáp án B U N Lần 1: 1  1 (1) 20 N 2 Lần 2:

U1 N1  (2) 25 N 2  60

Từ (1) và (2) ta có:

25 N 2  60   N 2  240 vòng 20 N2

N U  1 (3) X 150 X 150   12,5 (V) Từ (1) và (3)  20 240 Bài 10: Chọn đáp án A U N 150  U 2  2U1  200 V Ta có: 1  1  U 2 N 2 300

Lần 3:

Mà: Z L  .L  100() và R  100  Tổng trở Z  R 2  Z L2  100 2 

Trang 14

Ta có cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch: I 

U 200   2( A) Z 100 2

Công suất P  I 2 .R  2.100  200 W Bài 11: Chọn đáp án B U n 25 Ta có: 1  1  U 3  (V) U 3 n2 6 Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng: P1  P2  P3  U1.I1  U 2 .I 2  U 3 .I 3  Cường độ dòng điện: I1 

25 .1, 2 6  0, 045 A 220

10.0,5 

Bài 12: Chọn đáp án C Công suất của dộng cơ: PM  150  25.I M .0,8  I M  7,5 A mà

N1 I 2 I M   6 N 2 I1 I1

 Cường độ dòng điện của cuộn sơ cấp: I1  1, 25 A Bài 13: Chọn đáp án B U N Ta có: 1  1  U 2  10(V ) mà Pd  I 2 .U 2  I 2  2,5 A U 2 N2 Vì hiệu suất của máy biến áp: H1 

P2 25   0,95  I1  0, 263( A) P1 U1 I1

Bài 14: Chọn đáp án B N U Máy hạ áp: k  1  1  1  N1  N 2 N2 U 2 Ta có

U1 N1 N   k  U1  1 .U 2 (1) U 2 N2 N2

Khi giảm bớt số vòng dây ở hai đầu đi n vòng. U1 N1  n  (2) U 2 N2  n n N .U N n U N .N  n.N 2 N1  2  1 2  Thay (1) vào (2) ta có: 1 2  1 N 2 .U 2 N 2  n U 2 N1.N 2  n.N1 1  n N2 1

Vì N1  N 2 

U2  1  U 2  U 2 giảm U 2

Bài 15: Chọn đáp án A Ta có cảm kháng Z L  .L  40 . Tổng trở toàn mạch Z  r 2  Z L2  50() Cường độ dòng điện: I1 

U1 220   4, 4 A Z1 50

 Điện áp U L  176 V

Trang 15

Ta có:

U L N1   U 2  8,8(V) U 2 N2

Bài 16: Chọn đáp án A N U Máy hạ áp: k  1  1  1  N1  N 2 N2 U 2 Ta có

U1 N1 N   k  U1  1 .U 2 (1) U 2 N2 N2

Khi tăng số vòng dây ở 2 cuộn lên n vòng. U1 N n  1 (2) U '2 N 2  n n N .U N n U N .N  n.N 2 N1  2  1 2  Thay (1) vào (2) ta có: 1 2  1 N 2 .U 2 N 2  n U 2 N1.N 2  n.N1 1  n N2 1

Vì N1  N 2 

U2  1  U 2  U 2 tăng U 2

Bài 17: Chọn đáp án D U N I Ta có: 1  1  2  3  U 2  40(V ) và I 2  18( A) U 2 N 2 I1 Bài 18: Chọn đáp án B U N 220 2200   U 2  12(V ) Ta có: 1  1  U 2 N2 U2 120 Bài 19: Chọn đáp án A Ta có hệ số biến áp k 

N1 I  10  2 N2 I1

Mà công suất của động cơ là PM  120  25.I 2 .0,8  I 2  0, 6( A) Cường độ dòng điện I1  0, 6( A) Bài 20: Chọn đáp án B Ta có: U 2  220(V )

U1  110(V )  300(V ) và N1  N 2  200 vòng Khi U1  110(V ) thì

U1 N1 N1 110     N1  67 vòng U 2 N2 220 200  N1

 N 2  133 vòng Khi U1  330(V ) thì

U1 N1 N1 330     N1  120 vòng U 2 N2 220 200  N1

 N 2  80 vòng Như vậy N1 từ 67 vòng đến 120 vòng và N2 từ 80 vòng đến 133 vòng Bài 21: Chọn đáp án A Trang 16

Ta có:

U1 N1  2n 100  20 5     U 2  9,37V U2 N2 150 U2

Bài 22: Chọn đáp án B Ta có: N 2  2.N1 và Z L  .L  1000() và r  1000 Mà U 2  U r2  U L2 và U r  U L  U L  Ta có

U 2

U L N1 1    U2  U 2 U 2 N2 2

Bài 23: Chọn đáp án A U N U Ta có: 1  1  U 2  11(V )  I 2  2  1( A) U 2 N3 R1 Và:

U U1 N1   U 3  22(V )  I 3  3  0,5( A) U3 N2 R2

Bảo toàn công suất: P1  P2  P3  U1.I1  U 2 .I 2  U 3 .I 3  I1  0,1( A) Bài 24: Chọn đáp án B U N Ta có 1  1  10  U L2  22V và U r2  I 2 .r2  8(V ) U 2 N2 Điện áp giữa hai đầu cuộn dây: U 2  22  8  14(V ) Bài 25: Chọn đáp án B U N 240 192   N 2  96 vòng Ta có ban đầu: 1  1  U 2 N 2 120 N 2 Lúc sau:

U1 240 192    N 2  100 vòng U 2 125 N 2

 Phải quấn thêm N  100  96  4 vòng Bài 26: Chọn đáp án A U N Ta có: 1  1  10  U L2  22(V )  I (r2  R) U L2 N 2

 I  10( A) Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là U R  I .R  20(V ) Bài 27: Chọn đáp án D Ta có: Php1  I 2 .R  Lập tỉ số:

Php1 Php 2

P2 1 P2 1 2 và . R   P  I . R  .R  2 hp 2 2 2 2 2 2 U1 cos  U1 U 2 cos  U2 2

P U    1   Php 2  hp1  Giảm 4 lần 4  U2 

Bài 28: Chọn đáp án B P  125( A) Ta có: I  U .cos  Công suất hao phí là: Php  I 2 .r  62,5kW

Trang 17

Phần trăm công suất bị mất mát là:

Php P

 12,5%

Bài 29: Chọn đáp án D

P 2 .R P 2 .R Ta có công suất hao phí: Php1  2 (1) và Php 2  2 (2) U1 cos 2  U 2 cos 2  Lập tỉ số (2) chia (1)

Php 2 Php1



U N 1 U12 1  2 1   1 k U2 U2 k N2

Bài 30: Chọn đáp án C Ta có công suất cần truyền đi: P  U .I  I 

P U

Công suất hao phí trên đường dây tải là: Php  I 2 .R 

P 2 .R U2

Bài 31: Chọn đáp án D Ta có dòng điện trên đường dây: P  U .I .cos   I 

P  40( A) U .cos 

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  402.20  32kW Bài 32: Chọn đáp án C Ta có dòng điện trên đường dây là: P  U .I  I 

P  25( A) U

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  252.16  10kW Hiệu suất truyền tải là: H 

P  Php P



200000  10000  95% 200000

Bài 33: Chọn đáp án D Ta có dòng điện trên đường dây là: P  U .I .cos   I 

P  50( A) U .cos 

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  502.8  20kW D. VỀ ĐÍCH: NÂNG CAO Bài 1: Chọn đáp án A Với điện áp U1  2kV thì hiệu suất truyền tải là H1  80% Với điện áp U 2  ? thì hiệu suất truyền tải là H 2  95% Ta có hiệu suất truyền tải: H1  Lập tỉ số:

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1   2  2 1  H 2 P2 .U1 U1 1 H2

 Điện áp ở nhà máy điện là: U 2  U1.

1  H1  4kV 1 H2

Bài 2: Chọn đáp án C Trang 18

Ta có dòng điện trên đường dây là: P  U .I .cos   I  Mà

P  100( A) U .cos 

N1 I 2 1    I 2  10( A) là cường độ dòng điện truyền đi. N 2 I1 10

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  102.4  0, 4kW Bài 3: Chọn đáp án B 2.1  6() Ta có: R   . S Ta có dòng điện trên đường dây: P  U .I .cos   I 

P  100( A) U .cos 

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  1002.4  60kW Bài 4: Chọn đáp án D U I Tại máy hạ áp: 1  2  I1  10( A) U 2 I1 Điện áp hao phí trên đường dây: U  I1.R  200(V ) Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp của máy tăng áp là: U 2  U  U1  2200(V ) Bài 5: Chọn đáp án B Ta có công suất hao phí trên đường dây: P  I 2 .R  502.40  100kW Mà: P  5% PB  0, 05.PB Công suất tiêu thụ tại B bằng: PB 

100  2 MW 0, 05

Bài 6: Chọn đáp án B Hiệu suất truyền tải: H1  Lập tỉ số:

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1   2  2 1  H 2 P2 .U1 U1 1 H2

 Điện áp ở nhà máy điện là: U 2  U1.

1  H1  18kV 1 H2

Bài 7: Chọn đáp án A Hiệu suất truyền tải: H1  Lập tỉ số:

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1   2  2 1  H 2 P2 .U1 U1 1 H2

 Hiệu suất truyền tải H 2  90% Bài 8: Chọn đáp án C Ta có dòng điện trên đường dây: P  U .I .cos   I 

P  100( A) U .cos 

Trang 19

Công suất hao phí là: Php 

4320kWh  200kW 24h

 Công suất hao phí trên đường dây là: Php  I 2 .R  R  4,5() Bài 9: Chọn đáp án C Ta có dòng điện trên đường dây: P  U .I .cos   I 

P  250( A) U .cos 

Mà công suất hao phí: Php  10% P  106 (W)  Điện trở trên dây là: R 

Php I2

 16()

Bài 10: Chọn đáp án C Công suất hao phí trên đường dây là: Php  Hiệu suất truyền tải điện năng: H 

P  Php P

480kWh  20kW 24h 

200  20  90% 200

Bài 11: Chọn đáp án D Ta có công suất truyền tải: P  U .I .cos   I 

P  4444, 4( A) U .cos 

Công suất hao phí Php  5%.P  I 2 .R  0, 05.200.106  R  0,51() Bài 12: Chọn đáp án C U 24 N1  (1) Lúc đầu: 1  U 2 8, 4 N 2 Lần 2:

U1 N1  (2) 15 ( N 2  55)

Từ (1) và (2) 

U N 15 N 2  55   N 2  70 vòng N 2  125 vòng mà 1  1 (3') 8,5 N2 12 N '2

12 N 2'   N '2  100 vòng 8, 4 70

 Số vòng dây phải giảm là 25 vòng Bài 13: Chọn đáp án D U N Lúc đầu: 1  1 (1) 50 N 2 Lần 2:

U1 N1  (2) U N 2  100

Lần 3:

U1 N1  (3) 2.U N 2  100

Từ (2) và (3)  2  Lần 4:

N1  100  N 2  300 N 2  100

U1 N  1 U 2 900

Trang 20

U 2 900   U 2  150(V ) 50 300 Bài 14: Chọn đáp án D N Dự định: k  2  0,5 N1 

Lúc đầu: Lần 2:

N U  2  0, 43 (1) U 2 N1

N  26 U  2  0, 45 (2) U 2 N1

Từ (1) và (2):  Theo dự định:

N2 0, 45   N 2  559 vòng N1  1300 vòng N 2  26 0, 43

N2 1   N 2  650 vòng N1 2

Số vòng cần quấn thêm là 91 vòng Bài 15: Chọn đáp án B U N Lúc đầu: 1  2  1 (1) U2 N2 Cuộn sơ cấp có x vòng dây bị nối tắt U1 N1  2,5  (2) U 2 N2  x Khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 135 vòng thì U1 N1  1, 6  (3) U 2 N 2  x  135 Lập tỉ số:

N x 1 2   2  N 2  5.x , thay vào (3) 2 2,5 N2

Lập tỉ số

(1) 2 4 x  135    x  60 (vòng) (3) 1, 6 5x

Bài 16: Chọn đáp án B U N Lúc đầu: 1  1 (1) 200 N 2 Lần 3: Lấy

U1 N1  2n  (3) 25 N2

Lần 2:

U1 N1  n  (2) 25 N2

Lần 4:

U1 N1  n  (4) U2 N2

N1 1 300    N1  3.n 2 200 N1  n

Thay vào (1) và (4) U 1 3n  2   U 2  150 V 4 200 4n Bài 17: Chọn đáp án A N Dự định: 1 =2 (1) N2 Trang 21

Lúc sau:

U1 N 2   0, 04 (2) U 2 N1

Sau khi quấn thêm vào thứ cấp 20 vòng: Từ (2) và (3) 

U 2 N 2  20   0, 46 U1 N1

N 2 22   N 2  440 vòng  N1  1000 vòng N 2  20 23

N1  N 2  500 vòng 2  N  500  400  20  40 vòng Bài 18: Chọn đáp án C 

Cường độ dòng điện trên dây: I 

P 22.106   200 A U 110.103

Công suất hao phí: Php  I 2 .R  10% P  0,1P Điện trở của dây dẫn: R  Mà: R   .

0,1.22.106  55 2002

2L 1, 7.108.2.50.103  55  S  S 55

Mà tiết diện của dây là S 

 .d 2 4



17  d  6, 27 mm 550000

Bài 19: Chọn đáp án A Ta có công suất hao phí là 25% thì hiệu suất truyền tải là H1  75% Công suất hao phí là 1% thì hiệu suất truyền tải là H  99% Ta có hiệu suất truyền tải H1  Lập tỉ số

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1.H1   2   4,35 2 1  H 2 P2 .U1 U1 1  H 2 .H 2

Bài 20: Chọn đáp án A Ta có dong điện trên đường dây: P  U .I .cos   I 

P  50( A) U .cos 

Mà theo bài độ giảm điện áp không quá 20V  U  I .R  20 V  R  0, 4 2.I  0, 4  S  1, 4cm 2 S Bài 21: Chọn đáp án A

Ta có: R   .

Ta có hiệu suất truyền tải: H1  Lập tỉ số:

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1   2  2 1  H 2 P2 .U1 U1 1 H2

Trang 22

 Điện áp ở nhà máy điện là: U 2  U1.

1  H1  18kV 1 H2

Bài 22: Chọn đáp án C Công suất hao phí là: Php  Hiệu suất truyền tải: H1 

480kWH  20kW 24h

P  Php P

 0,9  90%

Để hiệu suất truyền tải bằng H 2  100  2,5  97,5% thì:

I1 U 2 1  H1 I I    1  2  I 2  1  Giảm 2 lần I 2 U1 1 H2 I2 2 Bài 23: Chọn đáp án A Ta có hiệu suất truyền tải: H1  Lập tỉ số:

P1  Php1 P1

 1

P  Php 2 P1.R P .R và H 2  2  1 2 2 2 2 U .cos  P2 U 2 .cos  2 1

1  H1 P1.U 22 U 1  H1   2  2 2 1  H 2 P2 .U1 U1 1 H2

 U 2  2.U

Trang 23

CHỦ ĐỀ: MÁY PHÁT ĐIỆN VÀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN. I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT 1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: Từ thông:   NBScos  t      0 cos  t    Suất điện động: e  

d    NBScos  t     E 0 cos  t      . dt

2. Tần số của dòng điện xoay chiều: Máy phát có một cuộn dây và một nam châm (gọi là một cặp cực) và rôto quay 11 vòng trong một giây thì tần số dòng điện là f  n . Máy có p cặp cực và rôto quay n vòng trong một giây thì f  np . Chú ý: + Vì f tỉ lệ với n nên , E, ZL cũng tỉ lệ với n, còn Zc tỉ lệ nghịch với n. + Khi bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát xoay chiều 1 pha thì U  E  I.Z nên lúc này U cũng tỉ lệ với n. 3. Máy phát điện xoay chiều ba pha: 2  2    e1  E 0 cos t;e 2  E 0 cos  t   ;e3  E 0 cos  t   3  3   

Chú ý: Khi suất điện động ở một pha đạt cực đại  e1  E 0  và hướng ra ngoài thì các suất điện động kia đạt giá trị: e 2 = e3  

E0 và hướng vào trong. 2

4. Đối với động cơ điện ba pha, các bài toán thường liên quan đến công suất: Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: Pco  I 2 r  UI cos  . Pco ich 

Trong đó:

A t

A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) ĐV: kWh

Phao phí  R.I2

Pcó ích: (công suất mà động cơ sản ra) ĐV: kW

Ptoan phan  Ui cos 

t: thời gian ĐV: h

Ptoan phan  Phao phí  Pco ich H

Ptoan phan  Pco ich Ptoan phan

.100%

R: điện trở dây cuốn ĐV: 

Phao phí : công suất hao phí ĐV: kW

Ptoan phan : công suất toàn phần (công suất tiêu thụ của động cơ) ĐV: kW

cos : Hệ số công suất của động cơ U: Điện áp làm việc của động cơ. ĐV: V I: Dòng điện hiệu dụng qua động cơ. ĐV: A II. BÀI TẬP A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Phát biểu nào sau đây về động cơ không đồng bộ ba pha là sai? A. Hai bộ phận chính của động cơ là rôto và stato. Trang 1

B. Bộ phận tạo ra từ trường quay là stato. C. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng là dựa trên hiện tượng điện từ. D. Có thể chế tạo động cơ không đồng bộ ba pha với công suất lớn. Bài 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường khi hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi cuộn dây là 100 V. Trong khi đó chỉ có một mạng điện xoay chiều ba pha do một máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 173 V. Để động cơ hoạt động bình thường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây? A. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. B. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo tam giác. C. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. D. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác. Bài 3: Một động cơ không đồng bộ ba pha hoạt động bình thường khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi cuộn dây là 220 V. Trong khi đó chỉ có một mạng điện xoay chiều ba pha do một máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 127 V. Để động cơ hoạt động bình thường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây? A. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. B. Ba cuộn dây của máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây của động cơ theo tam giác. C. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình sao. D. Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao, ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác. Bài 4: Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng cách cho A. nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay đều quanh trục đối xứng của nó. B. dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện. C. dòng điện xoay chiều một pha chạy qua ba cuộn dây của stato của động cơ không đồng bộ ba pha. D. dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện. Bài 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có A. độ lớn không đổi. B. phương không đổi. C. hướng quay đều. D. tần số quay bằng tần số dòng điện. Bài 6: Gọi B0 là cảm ứng từ cực đại của một trong ba cuộn dây ở động cơ không đồng bộ ba pha khi có dòng điện vào động cơ. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato có giá trị A. B  0.

B. B  B0 .

C. B  1,5B0 .

D. B  3B0 .

Bài 7: Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng A. cảm ứng điện từ. B. tự cảm. C. cảm ứng điện từ và lực từ tác dụng lên dòng điện. D. tự cảm và lực từ tác dụng lên dòng điện. Bài 8: Thiết bị nào sau đây có tính thuận nghịch? A. Động cơ không đồng bộ ba pha. B. Động cơ không đồng bộ một pha. C. Máy phát điện xoay chiều một pha. D. Máy phát điện một chiều. Bài 9: Trong các máy phát điện xoay chiều một pha Trang 2

A. bộ góp điện được nối với hai đầu của cuộn dây stato. B. phần tạo ra suất điện động cảm ứng là sta- to. C. phần tạo ra từ trường là rôto. D. suất điện động của máy tỉ lệ với tốc độ quay của rôto. Bài 10: Đối với máy phát điện xoay chiều A. biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp của nam châm. B. tần số của suất điện động tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng. C. dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng. D. cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi hoàn toàn thành điện năng. Bài 11: Máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha giống nhau ở điểm nào? A. Đều có phần ứng quay, phẩn cảm cố định. B. Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài. C. Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. D. Trong mỗi vòng dây của rôto, suất điện động của máy đều biến thiên tuần hoàn hai lần. Bài 12: Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào A. hiện tượng tự cảm. B. hiện tượng cảm ứng điện từ. C. khung dây quay trong điện trường. D. khung dây chuyển động trong từ trường. Bài 13: Đối với máy phát điện xoay chiều một pha A. dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng. B. tần số của suất điện động tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng. C. biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ của phần cảm. D. cơ năng cung cấp cho máy được biến đổi tuần hoàn thành điện năng. B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực, số vòng quay của rôto là n (vòng/phút) thì tần số dòng điện xác định là: A. f  np B. f  60np C. f  np / 60 D. f  60n / p Bài 2: Cho máy phát điện có 4 cặp cực, tần số là f  50 Hz , tìm số vòng quay của rôto? A. 25 vòng/s. B. 50 vòng/s. C. 12,5 vòng/s. D. 75 vòng/s. Bài 3: Khi n  360 vòng/phút, máy có 10 cặp cực thì tần số của dòng điện mà máy phát ra là bao nhiêu? A. 60 Hz. B. 30 Hz. C. 90 Hz. D. 120 Hz. Bài 4: Một máy phát điện có hai cặp cực rôto quay với tốc độ 3000 vòng/phút, máy phát điện thứ hai có 6 cặp cực. Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ là bao nhiêu thì hai dòng điện do các máy phát ra hòa vào cùng một mạng điện? A. 150 vòng/phút. B. 300 vòng/phút. C. 600 vòng/phút. D. 1000 vòng/phút. Bài 5: Rôto của máy phát điện xoay chiều là một nam châm có 3 cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút. Tần số của suất điện động do máy tạo ra là A. f  40 Hz. B. f  50 Hz. C. f  60 Hz. D. f  70 Hz. Bài 6: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 6 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động cơ. Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu? A. 3000 vòng/phút. B. 1500 vòng/phút. C. 1000 vòng/phút. D. 500 vòng/phút. Bài 7: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 9 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động cơ. Rôto lồng sóc của động cơ có thể quay với tốc độ nào sau đây? Trang 3

A. 3000 vòng/phút. B. 1500 vòng/phút. C. 1000 vòng/phút. D. 900 vòng/phút. Bài 8: Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát ra là 50 Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu? A. 3000 vòng/phút. B. 1500 vòng/phút. C. 750 vòng/phút. D. 500 vòng/phút. C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Phần ứng cùa một máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống nhau. Từ thông qua một vòng dây có giá trị cực đại là 2 mWb và biến thiên điều hoà với tần số 50 Hz. Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu? A. E  88858 V.

B. E  88,858 V.

C. E  12566 V.

D. E  125, 66 V.

Bài 2: Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/phút và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220 V, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWB. Mỗi cuộn dây gồm có bao nhiêu vòng? A. 198 vòng. B. 99 vòng. C. 140 vòng. D. 70 vòng Bài 3: Chọn câu đúng trong các phát biểu sau đây? A. Dòng điện xoay chiều một pha chỉ có thể do máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra. B. Suất điện động của máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng. C. Dòng điện do máy phát điện xoay chiều tạo ra luôn có tần số bằng số vòng quay của rôto trong ls. D. Chỉ có dòng xoay chiề ba pha mới tạo ra từ trường quay. Bài 4: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu tam giác vào mạch ba pha có điện áp pha là 220V. Công suất điện của động cơ là 6 kW, hệ số công suất của động cơ là 0,8. Cường độ dòng điện chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ bằng: A. 11,36 mA. B. 136A. C. 11,36 A. D. 11,63 A. Bài 5: Một mạng điện 3 pha mắc hình sao, điện áp giữa hai dây pha là 220 V. Điện áp giữa một dây pha và dây trung hoà nhận giá trị nào? A. 381 V. B. 127 V. C. 660 V. D. 73 V. Bài 6: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mắc theo hình sao và mắc vào mạng điện ba pha hình 10 sao với điện áp pha hiệu dụng 220 V. Động cơ đạt công suất 3 kW và có hệ số công suất cos   . Tính 11 cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 10A B. 5 A. C. 2,5A D. 2,5 A. Bài 7: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10  , cảm kháng là 20  . Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A. Công suất của dòng điện 3 pha nhận giá trị là A. 1080 W. B. 360 W. C. 3504,7 W. D. 1870 W. D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, các tải tiêu thụ giống nhau. Một tải tiêu thụ có điện trở là 10  , cảm kháng là 20  . Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi tải là 6A. Điện áp giữa hai dây pha có giá trị bao nhiêu? A. 232 V. B. 240 V. C. 510 V. D. 208 V. Bài 2: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 120 V. Tải của các pha giống nhau và mỗi tải có điện trở thuần 24  , cảm kháng 30  và dung kháng 12  (mắc nối tiếp). Công suất tiêu thụ của dòng ba pha là Trang 4

A. 384 W. B. 238 W. C. 1,152 kW. D. 2,304 kW. Bài 3: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 2 cặp cực và quay 25 vòng/s tạo ra ở hai đầu một điện áp có trị hiệu dụng U  120 V . Tần số dòng điện xoay chiều là A. 25 Hz. B. 100 Hz. C. 50 Hz. D. 60 Hz. Bài 4: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 2 cặp cực và quay 25 vòng/s tạo ra ở hai đầu một điện áp có trị hiệu dụng U  120 V . Dùng nguồn điện này mắc vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R  10  , độ tự cảm L  0,159 H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung

C  159F . Công suất tiêu thụ của mạch điện bằng: A. 14,4 W.

B. 144 W.

C. 288 W.

D. 200 W.

Bài 5: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung hoà là 220 V. Điện áp giữa hai dây pha bằng: A. 220 V. B. 127 V. C. 220 V. D. 380 V. Bài 6: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung hoà là 220V. Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 8  và điện trở thuần 6  . Cường độ dòng điện qua các dây pha bằng A. 2,2A B. 38A C. 22A D. 3,8A Bài 7: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung hoà là 220 V. Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 8  và điện trở thuần 6  . Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng A. 22A B. 38A C. 66A D. 0A Bài 8: Một máy phát điện xoay chiểu ba pha mắc hình sao có điện áp giữa dây pha và dây trung hoà là 220 V. Mắc các tải giống nhau vào mỗi pha của mạng điện, mỗi tải gồm cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 8  và điện trở thuần 6  . Công suất của dòng điện ba pha bằng A. 8712 W. B. 8712 kW. C. 871,2 W. D. 87,12 kW. Bài 9: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V tiêu thụ công suất 2,64 kW. Động cơ có hệ số công suất 0,8 và điện trở thuần 2  . Cường độ dòng điện qua động cơ bằng A. 1,5A B. 15A C. 10A D. 2A Bài 10: Một động cơ điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V tiêu thụ công suất 2,64 kw. Động cơ có hệ số công suất 0,8 và điện trở thuần 2  . Hiệu suất của động cơ bằng: A. 85%. B. 90%. C. 80%. D. 83%. Bài 11: Một máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là một nam châm điện có một cặp cực quay đều với tốc độ n (bỏ qua điện trở thuần ở các cuộn dây phần ứng). Một đoạn mạch RLC được mắc vào hai cực của máy. Khi rôto quay với tốc độ n1  30 vòng/s thì dung kháng tụ điện bằng R; còn khi rôto quay với tốc độ n 2 =40 vòng/s thì điện áp hiệu dụng trên tụ điện đạt giá trị cực đại. Để cường độ hiệu dụng qua mạch đạt giá trị cực đại thì rôto phải quay với tốc độ: A. 120 vòng/s B. 50 vòng/s C. 34,6 vòng/s III. HƯỚNG DẪN GIẢI A. KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án D Bài 4: Chọn đáp án A

D. 24 vòng/s

Trang 5

Bài 5: Chọn đáp án B Bài 6: Chọn đáp án C Bài 7: Chọn đáp án C Bài 8: Chọn đáp án D Bài 9: Chọn đáp án D Bài 10: Chọn đáp án A Bài 11: Chọn đáp án C Bài 12: Chọn đáp án B Bài 13: Chọn đáp án A B. TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 1: Chọn đáp án C Bài 2: Chọn đáp án C Bài 3: Chọn đáp án A Bài 4: Chọn đáp án C Bài 5: Chọn đáp án C Bài 6: Chọn đáp án B Bài 7: Chọn đáp án D Bài 8: Chọn đáp án C C. BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 1: Chọn đáp án B Giải Suất điện động của máy phát điện là: E 0  N.. ol  125, 66 V

 Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là: E 

E0  88,85 (V) 2

Bài 2: Chọn đáp án B Giải Ta có suất điện động cực đại của máy là: E 0  Е. 2  220 2 V Tần số của dòng điện xoay chiều là: f 

n.p 2.1500   50 Hz  Tần số góc   100  rad / s  60 60

E0  1 WB  0,99  198 (vòng)  Tổng số vòng dây là: N  5.103  Số vòng của mỗi cuộn dây là: N1 cuộn  N / 2  99 (vòng) Bài 3: Chọn đáp án B Giải Suất điện động của máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng

Từ thông tổng cộng là:  0 

Vì E 0  . 0 mà  0  N.B.S với N là số vòng dây của phần ứng Bài 4: Chọn đáp án C Giải Trang 6

Vì mắc theo kiểu tam giác nên: U d  U p  220 V Vì có 3 cuộn dây nên: P = 3.P1 cuộn  P1 cuộn  2000 (W) Áp dụng công thức: P1 cuộn  2000  U.I.cos   I  11,36 (A) Bài 5: Chọn đáp án B Giải Ta có điện áp giữa 2 dây pha là U d  220 V Vì mắc hình sao nên: U d  3U p  U p 

Ud  127  V  3

Bài 6: Chọn đáp án B Giải Công suất của động cơ: P = 3.P1 cuộn  3kW  P1 cuộn  1000 (W) Áp dụng công thức: P1 cuộn  U.I.cos   I  5 (A) Bài 7: Chọn đáp án A Giải Ta có công suất của dòng điện 3 pha: P = 3.P1 cuộn  3.I 2 .R  3.62.10  1080 (W ) D. VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 1: Chọn đáp án A Giải Ta có hệ số công suất: cos  

R R 2  ZL2



102  202



1 . Công suất của 1 cuộn dây: 5

P1 cuộn  360(W)  U.I.cos   U p  134,16 (V). Điện áp dây là: U d  U p 3  232,37  V  Bài 2: Chọn đáp án C Giải Hệ số công suất của mạch: cos  

R R   Z L  ZC  2

Công suất của dòng ba pha: P = 3.P1 cuộn  3.

 0,8

U2 .cos 2   1152 (W ) R

Bài 3: Chọn đáp án C Giải Tần số của dòng điện xoay chiều: f  n.p  50  Hz  Bài 4: Chọn đáp án B Giải Tần số của dòng điện xoay chiều f  50  Hz     100  rad / s  . Cảm kháng ZL  .L  50 ; Dung kháng ZC  20 . Hệ số công suất của mạch điện: cos  

Công suất: P 

R R 2   Z L  ZC 



1 10

U2 .cos 2   144 (W) R

Trang 7

Bài 5: Chọn đáp án D Giải Ta có: U p  220  V  Mắc hình sao thì U d  U p 3  220. 3  380  V  Bài 6: Chọn đáp án C Giải Tổng trở của mỗi pha là: Z  R 2 +Z2L  10    Cường độ dòng điện qua dây pha bằng: I 

U  22 A Z

Bài 7: Chọn đáp án D Giải Vì đây là tải đối xứng nên: itrung hòa  0 Bài 8: Chọn đáp án A Giải Tổng trở của mỗi pha là: Z  R 2 +Z2L  10    Cường độ dòng điện qua dây pha bằng: I 

U  22 A Z

Công suất của dòng điện ba pha là: P = 3.P1 cuộn  3.I 2 .R  8712 (W) Bài 9: Chọn đáp án B Giải Cường độ dòng điện qua động cơ: P  U.I.cos   I  15 (A). Bài 10: Chọn đáp án D Giải Cường độ dòng điện qua động cơ: P  U.I.cos   I  15 (A).

 Công suất hao phí của động cơ: Php  I 2 .R  450 W Hiệu suất của động cơ: H 

P  Php P



2640  450 .100%  83% 2640

Bài 11: Chọn đáp án A Giải Sử dụng phương pháp chuẩn hóa số liệu: 1 Vì n  f    U  ZL  nên ta có bảng sau: ZC Tốc độ quay

n  n1  30

n  n 2  n1

4 3

3 .x 4

n  n 3  kn1

k.x

x Trang 8

Khi n  n1 thì ZC  R  x Khi n  n 2 thì U C max nên ta có: U C 

U.ZC R 2   Z L  ZC 



4 3 . x 3 4 4 3 x    3 4 2

 1

16 2 9   9x 2 x 16

Để U C max thì theo tam thức bậc 2 ta có: x  R  ZC Khi n  n 3 thì I 

U R 2   Z L  ZC 



k 16  4k  k   9  3 



1 16 1  9k 2 9

Để Imax thì mẫu số nhỏ nhất  k  4

 n 3  4.n1  4.20  120 vòng/phút.

Trang 9