Đáp án bài tập MẠCH RCL có r THAY đổi

Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại.. hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0.5 PHẦN 2: MỨC 7-8 CHỈ VIỆC LẮP CÔNG THỨC Câu 10: Cho một đoạn mạch điệ

BÀI TẬP MẠCH RCL CÓ R THAY ĐỔI PHẦN 1: MỨC 6-7 (NHẬN BIẾT CÔNG THỨC)

Câu 1: Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Cho L,C,ω

không đổi Thay đổi R cho đến khi

0

R R=

thì

max

P

.Khi đó, giá trị của

max

P

là:

A

2

max

0

U

P

R

=

B

2 0 max

0

2

U P

R

=

C

2 max

0

2

U P

R

=

D

2 0 max

0

2

U P

R

=

Câu 2: Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp Cho L,C,ω

không đổi Thay đổi R cho đến khi

0

R R=

thì

max

P

.Khi đó cường độ dòng điện trong mạch được cho bởi

A

0

2

U

I

R

=

B

0

U I R

=

C

0

2

U I R

=

D.

2 0 0

2

U I R

=

Câu 3: Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm Biết rằng R của

mạch thay đổi được Thay đổi R cho đến khi

0

R R= thì

max

C

U

Biểu thức của

max

C

U

là

A

max

0

C

U

U

R

=

B.

0

U

R

C

C

UZ U

Z Z

=

−

D.

C

UZ U

Z Z

= +

Câu 4: Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp, trong đó cuộn dây thuần cảm Biết rằng R của

mạch thay đổi được Thay đổi R cho đến khi

0

R R= thì

max

L

U

Biểu thức của

max

L

U

là

A

max

L

B.

0

U

R

C

L

UZ U

Z Z

=

−

D.

L

UZ U

Z Z

=

−

Câu 5: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r, hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi điều chỉnh R để cho công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất Hệ số công suất của mạch được

xác định bởi công thức nào dưới đây?

A

R r

R

+

B

2

R r R

−

C

2

R r R

+

D.

2 2

R r R

+

Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây có điện trở thuần r có cảm kháng

L

Z

và

tụ điện có dung kháng

C

Z

Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u U= 2 cosωt

.Xác định R để công suất tiêu thụ trên toàn mạch cực đại

A

( L C)

R r= + Z −Z

B

( L C)

R= − +r Z −Z

C

R r= + Z −Z

D.

R= − +r Z −Z

Câu 7(ĐH 2008): Đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có

điện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là U, cảm kháng

L

Z

, dung kháng

Z

(với

) và tần số dòng điện trong mạch không thay đổi Thay đổi R đến giá trị

0

R

thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại

m

P

khi đó:

A

B

2 0

m

U P R

=

C

2

L m C

Z P Z

=

D

R = Z −Z

Câu 8(ĐH 2007): Đặt hiệu điện thế

0

u U cos ( )= ωt V

(

0

U

và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng:

A 0.85 B 0.5 C 1 D

1 2

Câu 9: (CĐ 2012): Đặt điện áp

0cos

u U= ω ϕt+

(với

0

U

và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần Điều chỉnh biến trở để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt cực đại Khi đó:

A điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần

B điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần

C hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1

D hệ số công suất của đoạn mạch bằng 0.5

PHẦN 2: MỨC 7-8 (CHỈ VIỆC LẮP CÔNG THỨC)

Câu 10: Cho một đoạn mạch điện gồm điện trở R thay đổi được, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp.

Biết

1,5

( ),

π

2

C

π

−

=

.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế ổn định có biểu thức

0

u U cos100 ( )= πt V

Để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại thì R bằng bao nhiêu?

A R=0

B R=100Ω

C R= Ω50

D R=150Ω

Câu 11: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp có R thay đổi thì thấy khi R= Ω50

và R=128Ω

thì công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch không đổi Để công suất đó đạt cực đại thì giá trị R là:

A 60Ω

B 80Ω

C 90Ω

D 100Ω

Câu 12: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r= Ω2

và tụ C Đặt vào hai

đầu mạch điện áp xoay chiều

20 2 cos(100 )

.Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và

có giá trị bằng 8W, giá trị của R khi đó là

A 8Ω

B 3Ω

C 18Ω

D.23Ω

Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R có thể thay đổi được Điều chỉnh cho R=200Ω thì công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất và giá trị bằng 50W Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch có giá trị là

Câu 14: Đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp.

Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp

200cos 100 ( )

u= πt V

Khi điều chỉnh biến trở tới giá trị

R R= = Ω

hoặc

thì công suất tiêu thụ điện trên đoạn mạch là như nhau Giá trị công suất này là

A 200W B 400W C 100W D 283W

Câu 15(Chuyên ĐH Vinh): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60V

vào đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn dây có

20 ; L 50

, tụ điện

65

C

và biến trở R Điều chỉnh R thay đổi từ 0→ +∞

thì thấy công suất toàn mạch đạt cực đại là:

Câu 16 (CĐ 2010): Đặt điện áp

2 cos ( )

u U= ωt V

vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp

với một biến trở R Ứng với hai giá trị

và

của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400W Giá trị của U là:

A 400V B 200V C 100V D 100 2V

Câu 17: Một đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm

0, 08

L= H

và điện trở thuần 32

r= Ω

.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế dao động điều hòa ổn định có tần số góc 300rad s/ Để công suất tỏa nhiệt trên biến trở đạt giá trị lớn nhất thì điện trở của biến trở phải có giá trị bằng bao nhiêu?

A 56Ω

B 24Ω

C 32Ω

D 40Ω

Câu 18 (CĐ 2010): Đặt điện áp

200cos100 ( )

u= πt V

vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với

một cuộn cảm thuần có độ tự cảm

( )

1

π

=

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

A 1A B 2A C 2A D

2

2 A

Câu 19 (Sở Hà Nội): Điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch có R,L,C mắc nối tiếp Biết R là một

biến trở Điều chỉnh

R R= = Ω

và

thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đều bằng P Điều chỉnh để

và

4

R R= thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đều bằng

'

P

Giá trị của

4

R

là:

A 60Ω

B 180Ω

D 110Ω

Câu 19.1: Cho đoạn mạch gồm tụ điện, cuộn dây có điện trở thuần 10Ω

và biến trở R Độ lệch pha giữa điện

áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện qua mạch tương ứng với các giá trị 1

R =260Ω

và 2

R =470Ω

của biến trở

R là

1

ϕ

và

2

ϕ

Biết

0

ϕ + ϕ =

Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là 150V Gọi

1

P

và

2

P

là công suất của đoạn mạch tương ứng với

1

R

và

2

R Tính

1

P

và

2

P

A

1

P

= 30W;

2

P

= 30W B

1

P

= 40W;

2

P

= 50W C

1

P

= 50W;

2

P

= 40W D

1

P

= 40W;

2

P

= 50W

Nhận thấy R thay đổi và

0

ϕ + ϕ =

nên đây là trường hợp P bằng nhau

Dùng công thức

R R 2r 260 470 2.20

Câu 20: Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện r với 3

C L

Z

Z = =r

.Khi

điều chỉnh giá trị của R thì nhận định nào dưới đây không đúng?

A Khi công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì hệ số công suất của mạch là

2 2

B Khi cường độ hiệu dụng của dòng điện cực đại thì mạch xảy ra cộng hưởng điện

C Với mọi giá trị của R thì dòng điện luôn sớm pha so với điện áp hai đầu mạch

D Khi công suất tiêu thụ trên R cực đại thì

5 L

R= Z

Câu 21: Cho một đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm

( )

1

π

=

mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung không đổi C và một biến trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V

, tần số 50Hz

.Thay đổi giá trị của biến trở R thấy công suất tiêu thụ cực đại trong đoạn mạch là 200W

.Điện dung C trong mạch có giá trị:

A

( )

3

10

F

π

−

B

( )

3

10

2π F

−

C

( )

4

10

F

π

−

D

( )

4

10

2π F

−

PHẦN 3: MỨC 8+

Câu 22: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm và tụ điện C có dung kháng

Z <Z

.Khi điều chỉnh R thì ta thấy với R=100Ω

thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó dòng điện lệch pha

góc 6

π

so với điện áp hai đầu mạch Giá trị điện trở r của cuộn dây là

A 50Ω

B 100Ω

C

50 3Ω

D.50 2Ω

Câu 23: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r Khi điều chỉnh R thì với

20

R= Ω

thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha góc 3

π

so với điện áp hai đầu điện trở Phải điều chỉnh R đến giá trị bằng bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên mạch cực đại?

A 10Ω

B

7,3Ω

C

10 3Ω

D 10 2Ω

Câu 24: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r Khi điều chỉnh R thì với

40

R= Ω

thì công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi điện áp hai đầu cuộn dây lệch pha góc 3

π

so với điện

áp hai đầu điện trở Tìm hệ số công suất của mạch khi đó

A

2

3

B

3 2

C

2 5

D.

1 2

Câu 25: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và tụ C mắc nối tiếp Điều

chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch lớn gấp

3 lần điện áp hai đầu điện trở Hệ số công suất của mạch khi đó là

A

3

4

B

3 2

C

0,5

D.

6 3

Câu 26: Cho một mạch gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r và tụ C mắc nối tiếp Điều

chỉnh R để công suất tiêu thụ trên R là lớn nhất, khi đó điện áp hai đầu đoạn mạch lớn gấp 1,5 lần điện áp hai đầu điện trở Hệ số công suất của mạch khi đó là

Câu 27: Một mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn dây có độ tự cảm L có điện trở thuần r và tụ điện có điện dung C Điều chỉnh biến trở R=r thì đúng lúc công suất tiêu thụ của mạch cực đại Tỉ số giữa điện

áp hiệu dụng trên R và điện áp hiệu dụng trên toàn mạch là

1

2 2

C

2 4

D

2 3

Câu 28: Đặt điện áp

0cos100 ( )

vào đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trở R, với cuộn dây có

độ tự cảm

0, 4

H

π

điện trở thuần r= Ω20

và tụ điện có điện dung

1 6

π

=

Điều chỉnh R để công suất trên

R lớn nhất Khi đó điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện là 100V Tính

0

U

Câu 29 (Chuyên Phan Bội Châu): Một đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, trong đó R là biến trở, cuộn dây thuần

cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi Khi giá trị

của biến trở là 15Ω

hoặc 60Ω

thì công suất tiêu thụ của mạch điện đều bằng 300W

.Khi

0

R R= thì công suất của đoạn mạch cực đại là

max

P

.Giá trị

max

P

gần giá trị nào nhất sau đây?

A 330W B 360W C 440W D 400W

Câu 30: Cho mạch điện gồm cuộn dây có điện trở

20( )

r= Ω

và độ tự cảm L mắc nối tiếp với biến trở R Đặt

vào hai đầu đoạn mạch một điện áp

2 cos( t)(V)

u U= ω

.Điều chỉnh R thì thấy có hai giá trị của R là

1

R =20( )Ω

và

2

R =140( )Ω

thì công suất điện trên mạch đều bằng P 200 W=

Điều chỉnh R thì thu được công suất trên mạch có giá trị cực đại bằng:

Câu 31: Mạch điện xoay chiều gồm biến trở R thay đổi được, cuộn dây có điện trở thuần r= Ω20

và độ tự

cảm

2

( )

π

=

,tụ điện có điện dung

100 ( )

π

=

mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức

240cos100 ( )

u= πt V

Khi chỉnh biến trở R đến giá trị

0

R

thì công suất tiêu

thụ trên toàn mạch cực đại Khi đó công suất tiêu thụ trên cuộn dây có giá trị gần với giá trị nào nhất?

Câu 32 (ĐH 2009): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến

trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng của tụ điện là 100Ω

Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị

1

R

và

2

R

công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi

1

R R= bằng hai

lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi

2

R R= .Các giá trị

1

R

và

2

R

là:

A.

B

C

D

Câu 33: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, biết R có thể thay đổi được Điều chỉnh cho

thì

công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất và có giá trị bằng 50W

Điều chỉnh đến

thì công suất của mạch là 40W

.Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

A 200V

B 120V

C 100 2V D 100V

Câu 34 (Sở Bình Phước): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng120V

, tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM ghép nối tiếp với đoạn mạch MB Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R; đoạn

mạch MB gồm cuộn dây không thuần cảm ghép nối tiếp với tụ C Điều chỉnh R đến giá trị

0

R

sao cho công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại thì thấy điện áp hiệu dụng đoạn mạch MB bằng

40 3V

và công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB bằng90W

.Tính công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AM

A 30W B 60W C 67,5W D 45W

Câu 35: Đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn thần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Điều

chỉnh R thì thấy có hai giá trị của R là

1

R

và

R =4 R

thì công suất điện trên mạch đều bằng nhau Hệ số

công suất của mạch ứng với

1

R

và

2

R lần lượt là:

A

1

1

cos

5

ϕ =

và

2

2 cos

5

ϕ =

B

1

2 cos

5

ϕ =

và

2

1 cos

5

ϕ =

C

1

1

cos

17

ϕ =

và

2

4 cos

17

ϕ =

D

1

4 cos

17

ϕ =

và

2

1 cos

17

ϕ =

Câu 36 (Chuyên ĐH Vinh): Cho đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm một tụ điện, một cuộn dây và một biến trở

R Điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch ổn định Cho R thay đổi ta thấy: Khi

R R= = Ω

thì công suất tiêu thụ của biến trở có giá trị lớn nhất là

0

P

, khi

2

R R= thì công suất tiêu thụ của mạch AB có giá trị lớn

nhất là

0

2P

.Giá trị của

2

R

bằng:

A

12, 4Ω

B

60,8Ω

C

45, 6Ω

D

15, 2Ω

BÀI TẬP ĐỒ THỊ R THAY ĐỔI

Câu 37: Đặt điện áp

u 200 2 cos( t= ω + ϕ)

vào 2 đầu đoạn mạch gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C người ta thu được đồ thị biểu diễn quan

hệ giữa công suất mạch điện với điện trở R như hình dưới Giá trị x, y, z lần lượt là

A 500; 400; 40 B 400; 500; 50

C 500; 500; 40 D 400; 500; 40

Câu 38: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc công suất tỏa nhiệt trên biến trở và

công suất tỏa nhiệt trên toàn mạch vào giá trị của biến trở như hình

vẽ Nhận xét nào sau đây đúng?

A.Cuộn dây trong mạch không có điện trở thuần

B.Cuộn dây trong mạch có điện trở thuần bằng 30 Ω

C.Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt cực đại khi R = 70 Ω

D.Tỉ số công suất 2

P

/ 1

P

có giá trị là 1,5

Câu 39: Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C nối tiếp hai điện áp xoay chiều

u =U 2 cos( tω + ϕ)

(V) và

u =U 2 cos( tω + ϕ )

(V) người ta thu được đồ thị công suất toàn mạch theo biến trở R như hình vẽ Biết rằng

2max

Giá trị của y gần giá trị nào sau đây nhất

C 101 Ω D 112,5 Ω

Câu 40: Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC (R là biến trở, cuộn dây

thuần cảm một điện áp) hai điện áp xoay chiều 1 0 1 1

u =U cos( tω + ϕ)

(V)

và

u =U cos( tω + ϕ )

(V) Thay đổi giá trị R người ta thấy đồ thị biễu diễn

công suất tiêu thụ theo R như hình vẽ Giá trị của x gần giá trị nào nhất sau

đây

Câu 41: Cho một đoạn mạch xoay chiều AB gồm biến trở R, cuộn cảm thuần

có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt điện áp

u U 2 cos t= ω

(V) vào hai đầu đoạn mạch AB, hình vẽ là đồ thị biểu diễn công suất tiêu thụ AB theo điện trở R trong hai trường hợp: mạch điện AB lúc đầu và mạch điện AB sau khi mắc thêm r nối tiếp với R Hỏi giá trị (x+y) gần giá trị nào sau đây nhất

R THAY ĐỔI URL KHÔNG PHỤ THAY ĐỔI

THPTQG 2017: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần

số không đổi vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm

biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C Gọi RL

U

là điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch gồm R và L, C

U

là điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện C Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của

RL

U

và C

U

theo giá trị của biến trở R Khi giá trị của R bằng 80 Ω thì

điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở có giá trị là