- Cho i tìm biểu thức u - Cho biểu thức u và biểu thức i, xác định phần tử của đoạn mạch và giá trị của phần tử đó Vd1: Cho mạch điện chỉ có điện trở thuần R=20Ω, biểu thức cường độ dòng
Trang 1Tr 1
CHỦ ĐỀ III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I Các tình huống căn bản
Bài toán 1: Một dòng điện có
cường độ thay đổi theo biểu thức:
√
a Hãy cho biết dòng điện
trên là dòng điện gì? Chu
kì, tần số bằng bao nhiêu?
b Hãy xác định cường độ
dòng điện cực đại, hiệu
dụng của dòng điện trên
c Hãy xác định giá trị cường
độ dòng điện trên lúc t=0,
và cho biết giá trị tìm
được được gọi là gì?
- Định nghĩa về dòng điện xoay chiều
- Cách xác định chu kì, tần số, giá trị cực đại, giá trị hiệu dụng của cường độ, cũng như điện
áp
- Hiểu thế nào là giá trị tức thời
- Số lần dòng điện đổi chiều trong một chu
kì, cũng như trong một khoảng thời gian t cho trước
- Xác định khoảng thời gian đèn sáng bình thường trong 1 chu kì
- Biết công dụng của các dụng cụ như: ampe kế, vôn kế và giá trị đo được của chúng là giá trị hiệu dụng
Vd: Cường độ dòng điện chạy qua một bóng đèn có biểu thức:
√ Hãy cho biết trong một chu kì dòng điện trên đổi chiều mấy lần? trong 2s dòng điện trên đổi chiều mấy lần?
Bóng đèn sẽ sáng bình thường khi cường
độ dòng điện qua bóng có giá trị không nhỏ hơn √ Hãy cho biết trong một chu kì khoảng thời gian bóng đèn sáng bình thường
là bao nhiêu?
Nếu dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện qua bóng thì giá trị mà ampe kế đo được
có giá trị bằng bao nhiêu?
Bài toán 2: Một nguồn điện xoay
chiều có điện áp tức thời thay đổi
theo biểu thức:
√
Mắc nguồn điện này lần lượt vào
hai đầu các đoạn mạch sau:
- Điện trở R=50Ω
- Tụ điện có
- Cuộn cảm thuần có L=
a Hãy viết biểu thức cường
độ dòng điện tức thời qua
các đoạn mạch trên
b Hãy xác định công suất
tiêu thụ của các đoạn
mạch đó?
- Nắm được mối quan hệ giữa u
và i qua các đoạn mạch
- Nắm được cách xác định công suất tiêu thụ của một mạch điện
- Nắm được cách tính dung kháng
và cảm kháng
- Xây dựng mối liên hệ giữa u,i của các đoạn mạch RL, RC
- Cho i tìm biểu thức u
- Cho biểu thức u và biểu thức i, xác định phần tử của đoạn mạch và giá trị của phần
tử đó Vd1: Cho mạch điện chỉ có điện trở thuần R=20Ω, biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch là:
a Xác định biểu thức điện áp tức thời đã đặt vào hai đầu mạch
b Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch Vd2: Cho mạch điện X Điện áp tức thời và cường độ tức thời của mạch có biểu thức lần lượt
là : √ , √
a X là cái gì và giá trị bằng bao nhiêu?
b Tính công suất tiêu thụ của X?
Bài toán 3: Cho đoạn mạch gồm
R=40Ω,L= H,C=
mắc nối tiếp với nhau Điện áp tức thời hai
đầu đoạn mạch có biểu thức:
√
a Tính tổng trở của đoạn
mạch?
- Biết cách tính tổng trở của đoạn mạch
- Nắm được mối quan hệ giữa u
và i của đoạn mạch
- Biết cách tính
- Cho biểu thức i tìm biểu thức u
- Cho u và i xác định P và giá trị của các phần tử ở trong mạch
- Bài toán kiểm tra mối quan hệ giữa điện
áp hai đầu các phần tử và hai đầu một đoạn mạch, cũng như mối quan hệ giữa u
và i của đoạn mạch và của các phần tử
- Bài toán về mạch điện gồm nhiều phần tử
Trang 2b Viết biểu thức i của mạch
c Tính công suất tiêu thụ
của đoạn mạch
công suất tiêu thụ của đoạn mạch
cùng loại mắc nối tiếp với nhau như: đoạn mach gồm R,L,C mắc nt nhưng cuộn dây không thuần cảm…
Bài toán 4: Cho đoạn mạch gồm
R thay đổi, L= H,C=
mắc nối tiếp với nhau Điện áp tức
thời hai đầu đoạn mạch có biểu
thức: √
a Viết biểu thức i và tính P
khi R= √
b Xác định R để công suất
tiêu thụ của mạch đạt cực
đại và tính P khi đó
- Biết cách tìm max, min của một biểu thức bằng cách khảo sát hàm số
- Nắm được bất đẳng thức cosi
- Nắm được cách biện luận A theo B
- Tương tự cho L hoặc C hoặc f thay đổi xác định L, C, f để P đạt max hay điện áp trên phần tử hay trên một đoạn mạch nào
đó đạt max
- Xác định R,L,C hay f trên một khoảng hay một đoạn nào đó để P hay U đạt max, min
- Bài toán nghịch với bài toán trên Nghĩa là cho R,L,C hay f bằng một giá trị nào đó thì P hay U đạt max Xác định các giá trị còn lại
- Cho R=R1,R=R2 thì P như nhau Xác định
R để P đạt max Tương tự với L và C và f
Bài toán 5: Cho đoạn mạch gồm
R=30Ω, C thay đổi được và
theo thứ tự mắc nt với
nhau Điện áp hai đầu đoạn mạch
có U=100V và có f=50Hz
a Xác định C để u và i cùng
pha Tính I và P của đoạn
mạch khi đó?
b Xác định C để u trễ pha
hơn i một góc Tính
P và I khi đó?
c Xác định C để điện áp hai
đầu RC trễ pha hơn u hai
đầu đoạn mạch một góc
- Nắm được công thức tính độ lệch pha giữa u
và i hai đầu đoạn mạch
- Nắm được định
lý hàm sin
- Biết cách vẽ giản đồ vecto
khi và chỉ khi hai vecto đó cùng phương cùng chiều
- Làm tương tự với R và L thay đổi
- Xét đoạn mạch gồm đoạn mạch AM và
MB mắc nt với nhau Thì ta giải quyết như tổng hợp hai dao động điều hòa cùng phương cùng tần số
Vd: Cho đoạn mạch gồm AM mắc nt với MB Điện áp tức thời của hai đoạn mạch có biểu thức lần lượt là: √ và
√ Hãy viết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch AB
Bài Toán 6: Cho Đoạn Mạch
Gồm R, Mắc Nối Tiếp
Nhau Nếu Đặt Vào Hai Đầu
Đoạn Mạch Này Một Nguồn Điện
Một Chiều Có U=10V Thì Cường
Độ Dòng Điện Qua Mạch Có Giá
Trị Là 0,5A Thay nguồn điện
một chiều bằng một nguồn xoay
chiều điện áp tức thời có biểu
thức √
a Hãy viết biếu thức i khi đó
b Hãy tính công suất tiêu
thụ của đoạn mạch khi đó
- Nắm được một
số tính chất về dòng điện một chiều với R,L
và C Cụ thể: L không cản trở dòng điện một chiều, C cản trở hoàn toàn, còn
R thì đã tìm hiểu ở lớp 11
- Một số ví dụ khác:
Vd: Đặt vào hai đầu một cuộn dây có hệ số tự cảm một nguồn điện một chiều có U=12v thì người ta đo được công suất tiêu thụ của cuộn dây là 8W Bây giờ người ta dùng cuộn dây trên mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thay đổi và đặt nó vào nguồn điện xoay chiều có:
√
a Xác định C để P đạt max và tính giá trị đó
b Tìm C để điện áp hai đầu tụ điện đạt cực đại?
Bài toán 7 Một máy biến áp lý
tưởng, cuộn sơ cấp có 200 vòng,
cuộn thứ cấp có 1000 vòng Dùng
máy biến áp này nối vào một
nguồn điện xoay chiều có điện áp
tức thời thay đổi theo biểu thức:
√
- Nắm được cấu tạo và công dụng của máy biến áp
- Nắm được mối quan hệ giữa u,
i và N ở đầu vào và đầu ra
- Tính công suất hao phí khi truyền tải điện
đi xa
Vd1: Một máy phát điện có công suất 1000kW và
có điện áp 10kV Máy phát này dùng để cung cấp điện cho một làng ở cách nó 100km Người ta dùng dây dẫn bằng nhôm có đường kính 2cm để truyển tải Biết nhôm có điện trở suất
a Tính hao phí điện năng do quá trình
Trang 3Tr 3
a Xác định điện áp tức thời
ở đầu ra của máy biến áp
b Dùng điện áp sau khi qua
máy biến áp để mắc vào
mạch điện gồm
R=20Ω, mắc nt
với nhau Hãy viết biểu
thức i và tính công suất
tiêu thụ của đoạn mạch
khi đó
của máy biến
áp
- Nắm được công thức tính công suất hao phí do truyền tải điện
đi xa
- Nắm được công thức tính điện trở của đoạn dây
truyền điện đến làng đó
b Giờ để giảm hao phí điện năng người ta tăng áp cho nguồn bằng cách dùng một máy biến áp cuộn sơ cấp có 1000 vòng, cuộn thứ cấp có 50000 vòng Hãy tính hao phí do truyền tải sau khi dùng máy biến
áp
Lấy
II CÁC BÀI TOÁN ÁP DỤNG
A Bài tập củng cố lý thuyết và công thức
Bài 1 Điện áp xoay chiều ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức u=U0cos(ωt) Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này có giá trị là:
Bài 2 Khi nói về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì phát biểu nào sau đây là sai:
A Cường độ dòng điện trong mạch luôn sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch một góc
B Tụ điện cản trở dòng điện hoàn toàn
C Khả năng cản trở dòng điện của tụ phụ thuộc vào tần số của dòng điện và độ lớn điện dung C của tụ
D Dung kháng của tụ được xác định theo công thức:
Bài 3 Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cường độ dòng trong mạch sẽ đạt cực đại khi:
Bài 4 Trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, R thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều thì thấy R=R1 và R=R2 công suất tiêu thụ của mạch có giá trị như nhau Giá trị R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại là:
A R=R1.R2 B R √ C R=R1+R2 D R= R1 - R2
Bài 5 Cho mạch điện xoay chiều gồm đoạn AM mắc nối tiếp với MB Điện áp hiệu dụng mỗi đoạn lần lượt là
Điện áp tức thời hai đầu AM lệch pha so với điện áp hai đầu MB Thì điện áp hiệu dụng đã đặt vào hai đầu AB được xác định:
Bài 6 Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử R, L hoặc C Khi đặt điện áp
u vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện tức thời qua mạch có biểu thức:
i Đoạn mạch chứa:
A Điện trở thuần B tụ điện C cuộn cảm thuần D phải là mạch RLC nt
Bài 8 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u Điện áp hiệu dụng hai đầu R,L,C lần lượt là Nếu thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch sẽ:
A Sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch C Trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
B Sớm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch D Trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
Bài 9 Khi nói về máy biến áp thì phát biểu nào sau đây sai:
A Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều cũng như dòng điện một
chiều
B Máy biến áp có số vòng của cuộn sơ cấp nhỏ hơn số vòng của cuộn thứ cấp được gọi là máy tăng áp
C Máy biến áp ra đời nhằm giảm hao phí điện năng khi truyền tải điện đi xa
D Máy biến áp có thể làm thay đổi điện áp nhưng không làm thay đổi tần số của dòng điện
Bài 10 Trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Nếu R=| | thì phát biểu nào sau đây là đúng:
Trang 4A Công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại
B Điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch
C Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dòng điện trong mạch
D Cường độ dòng điện trong mạch lệch pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
B/ BÀI TẬP THỰC HÀNH
Bài 1 Cho nguồn điện có điện áp tức thời thay đổi theo biểu thức: √
a Xác định điện áp cực đại và hiệu dụng của nguồn điện
b Đặt nguồn điện này vào hai đầu một bóng đèn có ghi (200V-100W) Xác định biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua bóng đèn ( Đs:
√ A ) Bài 2 Cho mạch điện gồm R=50Ω, và mắc nối tiếp với nhau Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch có biểu thức là: √
a Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch ( )
b Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch (P=400W)
Bài 3 Cho đoạn mạch gồm tụ điện có dung kháng là 100Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng là 200Ω mắc nối tiếp nhau Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm có biểu thức Hãy viết biểu thức điện áp hai đầu tụ điện và hai đầu đoạn mạch ( ( ) )
Bài 4 Cho đoạn mạch gồm R=40Ω, và F mắc nối tiếp với nhau theo thứ tự như thế Điện áp tức thời hai đầu LC có biểu thức: √
a Hãy viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch ( √ )
b Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch (P=160W)
Bài 5 Cho đoạn mạch gồm RLC mắc nt: R=30Ω, , Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện
áp xoay chiều có U=200V và có f=50Hz
a Tính tổng trở của đoạn mạch (Z=50Ω)
b Xác định cường độ dòng điện hiệu dụng và công suất tiêu thụ của đoạn mạch (I =4A, P=480W)
c Tính điện áp hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử.(R,L,C: 120v,400V,240v)
Bài 6 Đặt điện áp u=U0.cos(ωt)V vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Người ta dùng vonke để đo điện áp thì xác định được: điện áp hai đầu R là 80V, hai đầu cuộn cảm thuần là 120V, hai đầu tụ điện là 60V Nếu dùng vonke này để đo điện áp hai đầu đoạn mạch thì giá trị của vonke sẽ là bao nhiêu? (U=100v)
Bài 7 Cho đoạn mạch RL và mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=100V và f=50Hz, thì người ta đo được điện áp hai đầu cuộn cảm 40V và hai đầu điện trở là 60V
a Xác định cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch (I =3A)
b Xác định giá trị của L và R (R=20Ω, )
c Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch (P=180W)
Bài 8 Cho đoạn mạch R , , mắc nối tiếp với nhau Đặt điện áp √ Thì cường độ dòng điện tức thời qua mạch có biểu thức là: √
a Xác định R (R=40Ω)
b Xác định I và công suất tiêu thụ của đoạn mạch (I =2,5√ , P=500W)
Bài 9 Cho đoạn mạch gồm điện trở R thay đổi được, cuộn dây có ,r=12Ω và tụ điện mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=100V và có f=50Hz
a Xác định R để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 1A (R=68Ω)
b Xác định R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và tính giá trị đó (R=48Ω, W)
Trang 5Tr 5
Bài 10 Đặt một điện áp √ vào hai đầu đoạn mạch gồm R=30Ω và cuộn cảm thuần có mắc nối tiếp với nhau Dùng ampe kế để đo cường độ dòng điện của đoạn mạch này thì số chỉ của ampe kế sẽ chỉ bao nhiêu? (I =2,5A)
Bài 11 Một đèn neon được mắc vào mạng điện xoay chiều 220V-50Hz Đèn chỉ sáng bình thường khi điện áp tức thời ở hai đầu nó có giá trị không nhỏ hơn 110√ V Xác định khoảng thời gian mỗi lần đèn mờ ( ) Bài 12 Một đoạn mạch gồm AB mắc nối tiếp với BC Điện áp hiệu dụng trên hai đoạn mạch có giá trị lần lượt
là 60V và 100V Điện áp tức thời trên đoạn BC sớm pha hơn điện áp tức thời trên đoạn AB là Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch AB (U=140v)
Bài 13 Một cuộn dây có r=40Ω, Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp tức thời có biểu thức: Người ta khảo sát mạch này thì thấy lúc t=0 cường độ dòng điện qua mạch có giá trị
là 2,75√ A Xác định giá trị U0 (U0=220√ )
Bài 14 Đặt vào hai đầu một đoạn mạch điện áp √ thì cường độ dòng điện tức thời trong mạch có biểu thức: √ Xác định độ lớn của điện trở thuần R ở trong mạch (R=25Ω)
Bài 15 Cho đoạn mạch gồm R thay đổi, , mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp tức thời có biểu thức: √
a Viết biểu thức i và tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch khi √ Ω
b Xác định R để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại (R=R=50Ω)
Bài 16 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp L, C cố định, R có thể thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch một nguồn điện xoay chiều có √ Người ta nhận thấy khi R=90Ω và khi R=40Ω thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị như nhau Xác định R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và tính giá trị của
P khi đó (ĐS: R=60Ω)
Bài 17 Một đoạn mạch gồm một biến trở có thể thay đổi từ 60Ω đến 100Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có
và một tụ điện có F Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp √ Xác định giá trị R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và cực tiểu, tính những giá trị công suất đó
Bài 18 Một đoạn mạch gồm R thay đổi được mắc nối tiếp với cuộn dây có r=30Ω , H, và với tụ điện có Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp tức thời có
a Xác định R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và tính giá trị công suất đó (R=10Ω, P=360W)
b Xác định R để công suất tiêu thụ của R đạt cực đại (R=50Ω)
Bài 19 Cho đoạn mạch gồm R=40Ω, và cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp
a Xác định L để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và tính giá trị P khi đó?
b Xác định L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại và tính giá trị UL khi đó?
( , UL=240v)
Bài 20 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp R, C cố định, L có thể thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp √ Khi khảo sát người ta thấy với và thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị như nhau Hãy xác định L để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại ( )
Bài 21 Cho đoạn mạch gồm R=40Ω, và C thay đổi được mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu này một nguồn điện xoay chiều có U=200V và có f=50Hz
a Xác định C để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại và tính giá trị công suất cực đại đó?
b Xác định C để điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại ( )
Bài 22 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp R,L cố định, C thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một nguồn điện xoay chiều √ Thì người ta nhận thấy khi , và khi thì công
Trang 6suất tiêu thụ của mạch có giá trị như nhau Hãy xác định giá trị của C để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại ( )
Bài 23 Cho đoạn mạch gồm R=20Ω, , mắc nối tiếp nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=100v và có tần số có thể thay đổi
a Xác định giá trị f của nguồn điện để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại (f=50Hz)
b Xác định f của nguồn điện để u hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn i qua đoạn mạch (f > 50Hz)
Bài 24 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U không đổi và có f thay đổi Khi khảo sát người ta nhận thấy với f=25Hz và f=100Hz thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị như nhau Xác định f để công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại (f=50Hz)
Bài 25 Cho đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở r=50Ω và có hệ số tự cảm L mắc nối tiếp với một điện trở R Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có f=50Hz và có điện áp hiệu dụng U Người ta đo được điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 100√ V và điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R là 100V Mặt khác điện
áp hai đầu cuộn dây sớm pha hơn điện áp hai đầu điện trở R là 450
a Xác định hệ số tự cảm của cuộn dây và điện trở R ( H, R=50Ω)
b Xác định điện áp U hai đầu đoạn mạch U= √
Bài 26 Cho đoạn mạch gồm 2 cuộn dây mắc nối tiếp với nhau Cuộn dây thứ nhất có r1=10Ω, L1= , cuộn dây thứ 2 có r2=20Ω và có hệ số tự cảm là L2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=120V và có f=50Hz, thì thấy điện áp hiệu dụng trên mỗi cuộn dây lần lượt là 40V và 80V Xác định hệ số tự cảm L2 của cuộn dây thứ 2 (L2= )
Bài 27 Cho đoạn mạch gồm điện trở R=20Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây có r= 10Ω và hệ số tự cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=120V và f=50Hz Thì người ta đo được công suất tiêu thụ của cuộn dây là 80W Xác định hệ số tự cảm của cuộn dây (L= )
Bài 28 Cho đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây có điện trở r và hệ số tự cảm L Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều U=200V thì điện áp hai đầu điện trở và cuộn dây lần lượt là 120V
và 160V Xác định điện trở của cuộn dây (r=0)
Bài 29 Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L, điện trở R và tụ điện C theo thứ tự mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U, người ta xác định được rằng điện áp hiệu dụng hai đầu LR và hai đầu RC lần lượt là 80V và 60V Điện áp hai đầu LR và hai đầu RC lệch pha nhau Xác định điện áp hiệu dụng đã đặt vào hai đầu đoạn mạch (U=100v)
Bài 30 Cho đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L, điện trở R= √ và tụ điện có điện dung C theo thứ tự mắc nối tiếp với nhau Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều U=120V và có f=50Hz Thì thấy công suất tiêu thụ của đoạn mạch √ và điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu RC một góc Xác định L và C (L= , C= F)
Bài 31 Cho đoan mạch gồm điện trở R=30Ω mắc nối tiếp với cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một nguồn điện một chiều có U=20V thì cường độ dòng điện qua mạch là 0,5A Bây giờ ta thay nguồn một chiều bằng nguồn xoay chiều có điện áp tức thời thay đổi theo biểu thức , thì thấy cường độ dòng điện qua mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch một góc Xác định điện trở và hệ số tự cảm của cuộn dây (r=10Ω, L= )
Bài 32 Cho đoạn mạch gồm R=40Ω, và C thay đổi được mắc nối tiếp theo thứ tự đó Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có U=120v và f=50Hz Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu
RL đạt cực đại Tính giá trị cực đại đó? (C= )
Bài 33 Cho đoạn mạch LRC mắc nối tiếp theo thứ tự đó Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là U và có tần số là f Người ta tiến hành đo đạc và thấy điện áp hiệu dụng hai đầu LR
là 200V, hai đầu tụ điện là √ và điện áp hai đầu LR sớm pha hơn điện áp hai đầu tụ điện một góc là 1350
Xác định điện áp hai đầu L, R và hai đầu đoạn mạch (UL=UR=100√ , U= √ )
Trang 7Tr 7
Bài 34 Cho đoạn mạch gồm R=45Ω, cuộn dây có r=30Ω, và tụ điện có C thay đổi được mắc nối tiếp với nhau theo thứ tự đó Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều √ Thay đổi C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu Hãy xác định giá trị của C và điện áp hai đầu cuộn dây và tụ điện khi đó?
Bài 35 Cho đoạn mạch gồm AM nối tiếp với MB Điện áp tức thời của hai đoạn lần lượt có phương trình:
và Xác định điện áp cực đại giữa hai đầu AB
Bài 36 Một đoạn mạch gồm cuộn dây mắc nối tiếp với một tụ điện Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch có biểu thức √ Người ta xác định được điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 120v và điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch một góc rad Xác định hệ số công suất của đoạn mạch
Bài 37 Một mạch điện gồm cuộn dây có r=10Ω, H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung Đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp √ Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với cường độ dòng điện thì:
a Phải ghép thêm tụ điện có điện dung C0 Hỏi phải ghép như thế nào và có giá trị bằng bao nhiêu?
b Phải ghép thêm cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L0 Hỏi phải ghép như thế nào và giá trị bằng bao nhiêu?
Bài 38 Một máy biến áp lí tưởng, số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là N1,N2 Dùng máy biến áp này để thay đổi điện áp của một nguồn điện xoay chiều có điện áp tức thời thay đổi theo biểu thức:
√ V Sau đó người ta dùng điện áp khi qua máy biến áp để vận hành một cái máy có ghi (200V-1000W) thì thấy cường độ dòng điện hiệu dụng qua máy có giá trị 5A Hãy xác định tỉ sổ N2 và N1 của máy biến áp
Bài 39 (ĐH2011) Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp do sơ suất cuộn thứ cấp thiếu mất mấy vòng dây Muốn xác định số vòng dây còn thiếu để quấn tiếp thêm vào cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp máy này một điện áp xoay chiều
có điện áp hiệu dụng không thay đổi, rồi dùng vonke để xác định tỉ số điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp lúc đầu tỉ số là 0,43 Sau khi quấn thêm cho cuộn thứ cấp 24 vòng thì tỉ số là 0,45 Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp Để được máy biến áp như dự định, học sinh này tiếp tục quấn vào cuộn thứ cấp mây vòng nữa?
Bài 40.(ĐH2012) Điện áp từ một trạm phát điện được đưa đến một khu tái định cư bằng dây truyền tải một pha Cho biết, nếu điện áp đầu truyền tăng tư U lên 2U thì số hộ dân được trạm cung cấp đủ tăng từ 120 lên 144 Cho rằng hao phí chỉ do toả nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ của các hộ dân là như nhau, công suất trạm phát không đổi và hệ số công suất trong các trường hợp là bằng nhau Nếu điện áp truyền đi là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ cho bao nhiêu hộ dân
Bài 41 (ĐH2012) Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng là 0,5A và hệ số công suất của động cơ là 0,8 Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11W Hiệu suất của động cơ bằng bao nhiêu?
Bài 42 (ĐH2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số bằng 50Hz và giá trị hiệu dụng bằng √ V từ thông cực đại qua mỗi cuộn dây của phần ứng là Số cuộn dây trong mỗi cuộn của phần ứng bằng bao nhiêu?
Bài 43
Trên đây là một số dạng toán về dòng điện xoay chiều mà chúng tôi đã cố găng biên soạn, nhằm phục vụ cho việc học và ôn tập của các em học sinh Do tầm nhìn và thời gian có phần hạn chế nên chưa được đầy đủ lắm
hy vọng được các bạn đọc xem xét và bổ cứu để lần tái bản sau sẽ hoàn thiện hơn
Hương sơn, ngày: 25/7/2013 Chủ biên: Lê Kim Cương