GROUP VẬT LÝ PHYSICS Đồ thị mạch RLC Dạng 1 Đồ thị theo thời gian a) Dòng điện Câu 1 (TK 18) Đặt điện áp xoay chiều ( )0u U cos t = + vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở 24 ,R = tụ điện và cuộn[.]
Trang 1Đồ thị mạch RLC Dạng 1: Đồ thị theo thời gian
a) Dòng điện
Câu 1: (TK 18) Đặt điện áp xoay chiều
0
u=U cos t+ vào hai đầu đoạn
mạch AB gồm điện trở R = 24 , tụ
điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp
(hình H1) Ban đầu khóa K đóng, sau đó
khóa K mở Hình H là đồ thị biểu diễn 2
sự phụ thuộc của cường độ dòng điện i trong đoạn mạch vào thời gian t Giá trị của U gần nhất 0
với giá trị nào sau đây?
b) Điện áp
Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos( t+ )(V) vào hai
đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp thì điện áp
tức thời giữa hai đầu điện trở là u R Sau khi nối tắt tụ
C thì điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở là u R Đồ
thị biểu diễn u và R u R theo thời gian như hình vẽ Hệ
số công suất của mạch sau khi nối tắt tụ C bằng
A 2
1
2
3
2
Câu 3: Đặt điện áp xoay chiều u=U ocos( t+ u) (( )V U o và
không đổi) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện
trở thuần R , tụ điện có điện dung
3 10 F
6
−
và cuộn cảm thuần
có độ tự cảm L thay đổi được Điều chỉnh L=L0 thì điện
áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Khi đó một
phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp giữa hai đầu
đoạn mạch và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm vào thời gian
t như hình bên Biết t2 t1 1 s
360
− = Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là
A i=3, 6cos 120( t+ i) (A) B i=3, 6 2 cos 100( t+i) (A)
C i=3, 6 2 cos 120( t+i) (A) D i=3, 6cos 100( t+ i) (A)
Trang 2Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều u U= 0cost vào hai đầu
đoạn mạch AB gồm AM và MB, trong đó AM
chứa điện trở thuần R và cuộn dây thuần cảm
L, MB chứa tụ điện điện dung C thay đổi được
Điều chỉnh C đến giá trị C để điện áp hiệu 0
dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, khi
đó thu được đồ thị điện áp tức thời giữa A và M
, điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện và hai đầu
cuộn cảm như hình vẽ Ở thời điểm t0, điện áp
hai đầu tụ điện, cuộn cảm thuần có độ lớn lần
lượt là 117,58 V và 29,39 V Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch ở thời điểm t1+T /12 là
A −60 6 V C −20 6 V B 0 V D 60 6 V
Câu 5: (ĐH 14) Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch
AB mắc nối tiếp (hình bên) Biết tụ điện có dung kháng Z , cuộn C
cảm thuần có cảm kháng Z và 3 L Z L =2Z C Đồ thị biểu diễn sự
phụ thuộc vào thời gian của điện áp giữa hai đâu đoạn mạch AN
và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB như hình bên Điện áp
hiệu dụng giữa hai điểm M và N gần nhất giá trị nào sau đây?
A 110 V B 80 V
C 150 V D 120 V
Câu 6: (TN2 20) Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc vào hai đầu
đoạn mạch AB gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L0, thiết bị
tiêu thụ điện X và tụ điện có điện dung C như hình 0 H1 Đồ thị
trên hình H là các đường hình sin biểu diễn sự phụ thuộc của 2
các điện áp tức thời u AN à v u MB theo thời gian t Biết 2
0 0 2
L C = Gọi k và k lần lượt là hệ số công suất của thiết bị X và của đoạn x
mạch AB Tỉ số k x
k có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 7: (TN 21) Đặt điện áp xoay chiều có tần số ω vào đoạn
mạch AB như hình 2 Đồ thị hình 3 biểu diễn sự phụ
thuộc của điện áp 𝑢𝐴𝐵 giữa hai điểm A và B, điện áp uMN
giữa hai điểm M và N theo thời gian t Biết 63RCω = 16
và r = 18Ω Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là
A 22 W B 16 W
C 20 W D 18 W
Trang 3Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u=U 2 cos( t+ ) (U và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB
gồm các phần tử mắc nối tiếp như hình vẽ, trong đó R =12
Đồ thị hình vẽ biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp u AN giữa hai đầu đoạn mạch AN và điện áp
MB
u giữa hai đầu đoạn mạch MB theo thời gian t Biết công suất điện tiêu thụ trên toàn mạch
là P =18 W Giá trị r gần nhất với giá trị nào sau đây?
Câu 9: Cho đoạn mạch AB như hình 39a, trong đó R và r là các
biến trở, C là tụ điện có điện dung thay đổi được Đặt điện
áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB rồi điều chỉnh
giá trị các biến trở và điện dung của tụ điện để điện áp hai
đầu đoạn mạch MN có đường biểu diễn như đồ thị hình
39b Khi đó để tổng điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch
AM và điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB có giá trị
lớn nhất thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AM bằng
A 78, 5 V B 39, 2 V C 63, 6 V D 120 V
c) Đồ thị tích
Câu 10: Đặt một điện áp xoay chiều u=120 2 cos120t
(V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện
trở R =40 3 , cuộn dây không thuần cảm có độ
tự cảm 1 H
2 và điện trở r Gọi u và 1 u lần lượt 2
là điện áp tức thời giữa hai đầu R và hai đầu cuộn
dây Đồ thị biểu diễn tích u u1 theo thời gian t như hình bên Điện áp hiệu dụng hai đầu 2 R là
A 60 2 V B 20 3 V C 60 3 V D 40 3 V
Câu 11: (QG 18) Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có
RLC mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ
i Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích
u.i theo thời gian t Hệ số công suất của đoạn mạch là
A 0,866 B 0,500
C 0,625 D 0,707
Câu 12: (TN1 20) Đặt điện áp xoay chiều u có giá trị hiệu dụng không đổi và
tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở 60 mắc nối tiếp
20
−
20 +
O A
,
L r
N
( )
AN
u V u MB( )V
40 +
40
−
t
ui
Trang 4Dạng 2: Điện áp tức thời
Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ
điện và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp Hình vẽ bên là đồ
thị phụ thuộc điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch theo
cường độ dòng điện tức thời Tổng trở của mạch là
A 2 B 50
C 10 D 5
Câu 14: Cho mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L
và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch
một điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 3 cos( t)(V)= Gọi
điện áp tức thời giữa hai đậu các phần tử R, L, C lần lượt là
, ,
R L C
u u u Đồ thị hình bên biểu diễn sự phụ thuộc của u R theo
L
u và u C theo u L Độ lệch pha giữa điện áp tức thời hai đầu
mạch và điện áp tức thời trên tụ điện gần giá trị nào nhất sau đây?
A 2, 25rad B 0, 95rad C 1, 25rad D 0, 65rad
Câu 15: (QG 19) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm
tụ điện C và cuộn dây có trở thuần mắc nối tiếp Hình bên là
đồ thị đường cong biểu diễn mối liên hệ của điện áp tức thời
giữa hai đầu cuộn dây ( )ucd và điện áp tức thời giữa hai đầu
tụ điện C u( )C Độ lệch pha giữa ucd và uC có giá trị là:
A 2, 42rad B 1,83rad
C 2, 09rad D 2, 68rad
Câu 16: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm 3 mạch AM, MN, NB mắc nối
tiếp Mạch AM gồm điện trở thuần R, mạch MN gồm cuộn dây
không thuần cảm có điện trở r, mạch NB gồm tụ điện C Đồ thị
biểu diễn sự phụ thuộc của u AN theo u MB như hình vẽ Biết tổng
hệ số công suất trên mạch AN và hệ số công suất trên mạch MB
bằng 1 Hệ số công suất trên toàn mạch có thể là
Dạng 3: Dao động kí
Câu 17: (TK22) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R,
L, C mắc nối tiếp Để xác định hệ số công suất của đoạn mạch
này, một học sinh dùng dao động kí điện tử để hiển thị đồng
thời đồ thị điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch và điện
áp tức thời giữa hai đầu điện trở R và cho kết quả như hình
bên (các đường hình sin) Hệ số công suất của đoạn mạch này
là
Trang 5Câu 18: (TN 21) Để xác định điện dung C của một tụ điện, một
học sinh mắc nối tiếp tụ điện này với một điện trở 20 rồi
mắc hai đầu đoạn mạch vào một nguồn điện xoay chiều có
tần số thay đổi được Dùng dao động kí điện tử để hiển thị
đồng thời đồ thị điện áp giữa hai đầu điện trở và điện áp giữa hai đầu tụ điện (các đường hình sin) Thay đổi tần số của nguồn điện đến khi độ cao của hai đường hình sin trên màn hình dao động kí bằng nhau như hình bên Biết dao động kí đã được chỉnh thang đo sao cho ứng với mỗi
ô vuông trên màn hình thì cạnh nằm ngang là 0, 005 s và cạnh thẳng đứng là 5 V Giá trị của C
là
A 24.10 F−5 B 12.10 F−5 C 6, 0.10 F−5 D 3, 0.10 F−5
Câu 19: Một đoạn mạch AB gồm đoạn AM, MN và MB mắc nối
tiếp Đoạn AM chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 H
; đoạn MN là hộp X (X chỉ chứa 1 trong 3 phần tử; điện
trở thuần R , cuộn cảm thuần có cảm kháng X Z LX hoặc tụ
điện có dung kháng Z CX), đoạn NB chỉ có tụ điện với điện
dung C Đặt vào hai đầu AB một điện áp có biểu thức u=U0cos100t V, rồi dùng dao động
kí điện tử để hiện thị đồng thời đồ thị điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AN và MB ta thu được các đồ thị như hình vẽ bên Giá trị của phần tử trong hộp X gần nhất với giá trị nào sau đây?
A R = X 150 B R = X 210 C Z CX =400 D Z LX =320
Câu 20: Trong giờ thực hành, để đo độ tự cảm L
của một cuộn dây, một học sinh mắc sơ đồ
mạch điện như hình a Điện trở
270
R = , điện áp xoay chiều gắn vào hai
đầu đoạn mạch MQ có tần số 102 Hz Một
học sinh vẽ được giản đồ các điện áp hiệu
dụng của các đoạn mạch như hình b với
mỗi ô cơ sở hình vuông có kích thước
bằng nhau Giá trị của L gần nhất với
A 173 mH B 540 mH C 710 mH D 305 mH