BT về MĐ XC + MBA Câu 1 : Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch ngoài RLC nối tiếp.. Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua các cuộn
Trang 1BT về MĐ XC + MBA Câu 1 : Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch ngoài RLC nối
tiếp Bỏ qua điện trở dây nối, coi từ thông cực đại gửi qua các cuộn dây của máy phát không đổi Khi rôto của máy phát quay với tốc độ n1 = 30 vòng/phút và n2 = 40 vòng/phút thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài
có cùng một giá trị Hỏi khi rôto của máy phát quay với tốc độ bao nhiêu vòng/phút thì công suất tiêu thụ
ở mạch ngoài đạt cực đại?
A 50 vòng/phút B 24 2 vòng/phút C 20 3 vòng/phút D 24 vòng/phút
Giải :
Khi P 1 = P 2 nếu U 1 = U 2 = U thì mới có 12 = ch 2 Ở bài toán này từ thông cực đại gửi qua các cuộn dây là 0 không đổi, còn U = E (do r = 0) phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto tức là U 1 U 2
Uch nên 12 ch 2 ( cụ thể 2
2
2 1
1 1
= 2
2
ch
Giải: Suất điện động hiệu dụng của nguồn điện: E = 2N0 = 22fN0 = U ( do r = 0)
Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ
Do P1 = P2 ta có:I1 R = I2 R -> I1 = I2
2 1 1
2
2
1
)
1 (
C L
R
2 2 2
2 2
)
1 (
C L R
2 2 2 2 1
C L R
1 1 2 2 2
C L R
->
C
L C
L
1 2 2 2
2 1 2 2 2
2 1 2
2
C
L C
L
2 2 2 1
2 2 2 2 2
2 1 2 2
-> ( 2 )( 2 2 )
2
2
L
R
2
2 1 2 1
2 2 2
2
2 1
2 1
2 2
2 1
2 2 2
) )(
( 1
C
-> (2
C
L
- R2 )C2 = 2
2
2 1
1 1
(*) Dòng điện hiệu dụng qua mạch
I =
Z
E
Z
U
-> P = Pmax khi I = Imac khi E2 /Z2 có giá trị lớn nhất tức khi
0 0
2
2 0
)
1 (
C L R
có giá trị lớn nhất
y =
2 0
2 2 0
2 2
0
1
C
L C
L
2 2
0
2
4 0 2
2 1
1
1
L C
L R
Để y = ymax thì mẫu số bé nhất
Đặt x = 2
0
1
2
2
) 2
C
L R C
x
Lấy đạo hàm mẫu số, cho bằng 0 ta được kết quả x0 = 2
0
1
=
2
1
C2(2 R2 )
C
L
(**)
Từ (*) và (**) ta suy ra 2
2
2 1
1 1
= 2
0
2
0
2
2
2
1
2
1
1
f
f
0
2 2
2 1
2 1 1
n n
n ->
2 2
2 n n n
n n
= 24 2 vòng/phútChọn đáp án B
Trang 2Câu 2 Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha 220 V , tải tiêu thụ mắc hình sao gồm điện trở R 220 ở pha 1 và pha 2, tụ điện có dung kháng Z C 220 ở pha 3 Dòng điện trong dây trung hòa có giá trị hiệu dụng bằng
Giải: Dòng điện qua các tải là IP =
R
U P
I1 = I2 = I3 = 1 A Dòng điện qua dây trung tính i = i1 + i2 + i3
Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có
I = I1 + I2 + I3
Góc giữa i1, i2.là 2 /3
i3 là dòng điện qua tụ C
i3 vuông pha với u3
I = I 12 + I C
I 2 = 2 -> I = 2 A
Chọn đáp án C:
Câu 3: Một khung dây điện phẳng hình vuông cạnh 10 cm, gồm 10 vòng dây, có thể quay quanh một trục
nằm ngang ở trong mặt phẳng khung, đi qua tâm O của khung và song song với cạnh của khung Cảm ứng
từ B tại nơi đặt khung B = 0,2 T và khung quay đều 3000 vòng/phút Biết điện trở của khung là 1 Ω và của mạch ngoài là 4 Ω Cường độ cực đại của dòng điện cảm ứng trong mạch là
A 1,256 A B 0,628 A C 6,280 A D 1,570 A
Giải: Suất điện động cực đại xuất hiện trong mạch E0 = N0 = NBS
E0 = 10.100.0,2.0,12 = 6,28 V -> I0 = E0 / (R + r) = 6,28/5 = 1,256 A Chọn đáp án A
Câu 4: người ta truyền tải điện năng từ A đến B.ở A dùng một máy tăng thế và ở B dùng hạ thế, dây dẫn
từ A đến B có điện trở 40Ω.cường độ dòng điện trên dây là 50A.công suất hao phí bằng trên dây bằng 5% công suất tiêu thụ ở B và hiệu điện thế ở hai đầu cuộn thứ cấp của mấy hạ thế là 200V biết dòng điện và hiệu thế luôn cùng pha và bỏ qua hao phí trên máy biến thế.tỉ số biến đổi của mấy hạ thế là:
A:0,005 B:0.05 c:0,01 D:0.004
Giải: Gọi cường độ dòng điện qua cuoonk sơ cấp và thứ cấp của máy hạ thế là I1 và I2
Công suất hao phí trên đường dây: ∆P = I1R = 0,05U2I2
Tỉ số biến đổi của máy hạ thế
40 50
200 05 , 0 05
, 0
1
2 2
1
1
2
R I
U I
I
U
U
Chọn đáp án A.
Câu 5: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn hai
cuộn dây Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện thế xoay chiều
có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U2 Hỏi khi mắc vào cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của các cuộn dây không đáng kể
Giải: Gọi N1 và N2 là số vòng dây
của cuộn 1 và cuộn 2
t
là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn sơ cấp
I 2 I
1
I 12 I
I C
I 2
I 1
I C
Trang 3
2
1
'
là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng dây cuộn thứ cấp
Khi cuộn 1 là cuộn sơ cấp: e1 = N1
t
và e2 = N2
t
N
2
1 '
2
->
2
1 2
1 2
1
2
U
U N
N E
E
e
e
(1) Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp: e' 2 = N2
t
và e' 1 = N1
t
N
2
1
'
2
->
1
2 1
2 1
2 2
1 2
2
' '
' 2
'
'
'
'
U
U U
U N
N E
E
e
e
Ta được U’ 1 = U 1 /4 = 60V Chọn đáp án B
Câu 6: Một máy biến thế có cuộn sơ cấp gồm 10N vòng dây, cuộn thứ cấp gồm N vòng dây Hai đầu cuộn
sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng 220 (V) Biết điện trở thuần của cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là: 0() và 2() xem mạch từ là khép kín và hao phí dòng fucô không đáng kể Hiệu điện thế hiệu dụng khi mạch thứ cấp hở là
A 22(V) B 35 (V) C 12 (V) D 50 (V)
Giải: Khi thứ cấp hở U2 = E2
2
1
E
E
=
2
1
U
U
=
N
N
10
= 10 -> U2 =
10
1
U
= 22 (V) ,
Chọn A