Bài tập về Mạch điện xoay chiều và Công suất điện xoay chiều có đáp án

Lần lượt dùng vôn kế có điện trở rất lớn ampe kế có điện trở không đáng kể mắc song song với cuộn cảm thì hệ số công suất của toàn mạch tương ứng là 0,6 và 0,8 đồng thời số chỉ của vôn k[r]

Câu 1: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C Lần lượt

dùng vôn kế có điện trở rất lớn ampe kế có điện trở không đáng kể mắc song song với cuộn cảm thì hệ số công suất của toàn mạch tương ứng là 0,6 và 0,8 đồng thời số chỉ của vôn kế là 200 V, số chỉ ampe kế là 1 A Giá trị R là

Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R1 mắc nối tiếp với đoạn mạch R2C, điện áp hiệu dụng hai đầu

R1 và hai đầu đoạn mạch R2C có cùng giá trị, nhưng lệch pha nhau

3

 Nếu mắc nối tiếp thêm cuộn dây thuần cảm thì cos = 1 và công suất tiêu thụ là 200W Nếu không có cuộn dây thì công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu?

Câu 3: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm cuộn cảm và tụ điện C Khi nối hai cực của tụ điện

ampe kế có điện trở rất nhỏ thì số chỉ của nó là 4 A và dòng điện qua ampe kế trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn AB là

4

 Nếu thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn thì chỉ 100 V và điện áp giữa hai đầu vôn

kế trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB một góc

4

 Dung kháng của tụ là

Câu 4: Cho ba linh kiện: điện trở thuần R = 60 Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện Lần lượt đặt điện áp xoay

chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là       

1

12 và      

2

7

12 Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức:

A     

i 2 2 cos 100 t A

4

C     

i 2 2 cos 100 t A

3

Câu 5: Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R và một cuộn dây mắc nối tiếp Điện áp đặt vào hai

đầu đoạn mạch có tần số f và có giá trị hiệu dụng U không đổi Điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha với dòng điện 

4 Để hệ số công suất toàn mạch bằng 1 thì người ta phải mắc nối tiếp với mạch một tụ điện khi đó

nhiêu?

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều uU 2 cos t V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần   

R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được Ban đầu điều chỉnh điện dung đến giá trị C1 thì công suất tiêu thụ trong mạch P1, sau đó điều chỉnh điện dung đến giá trị C2 thì công suất tiêu thụ trong mạch là P21,5P1 Khi đó hệ số công suất của mạch đã

A giảm 22,47% B tăng 22,47% C tăng 60,6% D giảm 60,6%

Câu 7: Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn

dây và hai đầu điện trở R cùng giá trị, nhưng lệch pha nhau

3

 Nếu mắc nối tiếp thêm tụ điện có điện dung

C thì cos = 1 và công suất tiêu thụ là 100W Nếu không có tụ thì công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu?

Câu 8: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, tụ điện có dung kháng ZC và cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL 0,5Z C Khi nối hai cực của tụ điện một ampe kế có điện trở rất nhỏ thì số chỉ của

nó là 1 A và dòng điện qua ampe kế trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn AB là

4

 Nếu thay ampe kế bằng vôn kế có điện trở rất lớn thì nó chỉ 100 V Giá trị của R là

HƯỚNG DẪN GIẢI:

Câu 1: Chọn A

Khi mắc ampe kế song song với L thì L bị nối tắt:

C

2 2 C

2 2





Khi mắc vôn kế song song với L thì mạch không ảnh hưởng UL UV 200V

C

3R Z 4 L 2

2

12





 



Thay vào hệ thức:

Câu 2: Chọn C

Cách giải 1: Trên giản đồ vector:

2

1



 

    

Vì cùng U và do (1) nên ta có: 1

2

I  2 (2)

2

2

P I R R (3)

P I R R (4)





Từ (3) và (4) suy ra:

2 2

 

 

        

Công thức giải nhanh cho dạng này:

2

R max

U

R

Cách giải 2: Vì cos = 1 (cộng hưởng điện)



2

2

1 2

U

Mà:

C

2

Z tan 3 Z 3R (2)









Công suất khi chưa mắc cuộn dây:  

2

1 2

2 2

P





  (4)

Thay (1), (2) và (3) vào (4):  

2

2 2

2 2

4



 

Câu 3: Chọn C

Khi mắc ampe kế song song với C thì C bị nối tắt:

L

L

2 2

Z









Mắc vôn kế song song với C thì mạch không ảnh hưởng và UCUV 100V

Vì uC lệch pha với với uAB là

4

 nên AB

4



  

C

R U

2





 



U U  U U

C

Câu 4: Chọn C

Ta có:              





L

C

Z tan

Z

tan

R





     









       





u 12

7 12

i I cos 100 t

4

3

i I cos 100 t



R

Phương trình điện áp: u 120 2 cos 100 t  V

4





Câu 5: Chọn A

Từ cơng thức:  U2 2  2

R cộng hưởng



Câu 6: Chọn B

Áp dụng cơng thức: U2 2

2

1,2247 100% 22,47%

Câu 7: Chọn C

Cách giải 1:

Theo đề dễ thấy cuộn dây khơng cảm thuẩn cĩ r Với 2 2

Z  r Z Trên giản đồ do cộng hưởng: ZLZC r 3

Theo đề cho: UR Ud  R Zd 2r

Lúc đầu:

1

L

I

Lúc sau: 2

2

I

Từ (1) và (2) ta cĩ: 1

2

I  2 (3)

đa giác tổng trở lúc đầu

đa giác tổng trở lúc sau

Z L - Z C = 0

Công suất:  

P I R r 3rI (4)

P I R r 3rI (5)





Từ (3), (4) và (5) ta có:

2 2

 

 

        

Cách giải 2: Trên giản đồ vector: 2

1

cos



  (1)

Vì cùng U và do (1) nên ta có: 1 2

I  Z  2 (2)

P I R r 3rI (3)

P I R r 3rI (4)







Từ (3), (4) và do (2) ta có:

2 2

 

 

        

Công thức giải nhanh cho dạng này:

2

R max

U

R

Cách giải 3: Vì cos = 1 (cộng hưởng điện)

R

U

R r

Mà:

L

L

Z tan 3 Z r 3 (2)

U U r Z R R 2r (3)









Công suất khi chưa mắc tụ C:  

2

2 2 L

P





  (4)

Thay (1), (2) và (3) vào (4):  

2

2 2

4



 

Câu 8: Chọn A

Khi mắc ampe kế song song với C thì C bị nối tắt:

L

2 2

Z









Khi mắc vôn kế song song với C thì mạch không ảnh hưởng và UC UV 100VUL 0,5UC50VUR

U U  U U  R 2 50  100 50   R 50

Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên

danh tiếng

- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học

- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường

PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Phạm Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn

II Khoá Học Nâng Cao và HSG

- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,

7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG

- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành cho

học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam

Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia

III Kênh học tập miễn phí

- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn

học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất

- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí

từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh

Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai

Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%

Học Toán Online cùng Chuyên Gia

HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí