30 câu hay và khó về Điện xoay chiều Công suất có lời giải chi tiết

30 câu hay và khó về Điện xoay chiều Công suất có lời giải chi tiết30 câu hay và khó về Điện xoay chiều Công suất có lời giải chi tiết30 câu hay và khó về Điện xoay chiều Công suất có lời giải chi tiết30 câu hay và khó về Điện xoay chiều Công suất có lời giải chi tiết

ĐXC - Công suất hay và khó

Câu 1 Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 100 V và tần số bằng 50 Hz lên

hai đầu mạch điện không phân nhánh gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L,

và tụ điện có điện dung C = 10-4/π F Cho R thay đổi thì thấy công suất cực đại của mạch điện có giá trị là Po Nếu gỡ bỏ tụ điện ra khỏi mạch và thay đổi R thì thấy công suất cực đại của mạch điện vẫn bằng Po Giá trị công suất cực đại Po là

A 100 W

B 100√2 W

C 50 W

D 200 W

Câu 2 Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và BM mắc nối tiếp Đoạn mạch AM

gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều u =

U0cosωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 85 W Khi đó ω2=1/LC và độ lệch pha giữa uAM và uMB là 900 Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch MB thì đoạn mạch này tiêu thụ công suất bằng:

A 85 W

B 135 W

C 110 W

D 170 W

Câu 3 Đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R nối tiếp cuộn dây thuần cảm có L thay đổi

được, điện áp hai đầu cuộn cảm được đo bằng một vôn kế có điện trở rất lớn Khi L = L1 thì vôn kế chỉ V1, độ lớn độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là a, công suất của mạch là P1 Khi L = L2 thì vôn kế chỉ V2, độ lớn độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện là b, công suất của mạch là P2 Biết a + b = 90o và V1 = 2V2 Tỉ số

P2/P1 là:

A 4.

B 6.

C 5.

D 8.

Câu 4 Cho mạch điện AB gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện C và một

cuộn dây theo đúng thức tự Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ điện, N là điểm nổi giữa tụ điện và cuộn dây Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120√3 không đổi, tần số f=50 Hz thì đo được điện áp hiệu dụng giữa 2 điểm M và B là 120V, điện áp uAN lệch pha π/2 so với điện áp uMB đồng thời uAB lệch pha π/3 so với uAN Công suất tiêu thụ của mạch khi đó là 360 W Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì công suất tiêu thụ của mạch là:

A 249,2 W

B 234,4W

C 186,5 W

D 310,1 W

Câu 5 Cho mạch điện AB gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với một tụ điện C và một

cuộn dây theo đúng thức tự Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ điện, N là điểm nổi giữa tụ điện và cuộn dây Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120√3 không đổi, tần số f=50 Hz thì đo được điện áp hiệu dụng giữa 2 điểm M và B là 120V, điện áp uAN lệch pha π/2 so với điện áp uMB đồng thời uAB lệch pha π/3 so với uAN Công suất tiêu thụ của mạch khi đó là 360 W Nếu nối tắt hai đầu cuộn dây thì công suất tiêu thụ của mạch là:

A 180W

B 240W

C 540W

D 810 W

Câu 6 Đặt điện áp u = 120 2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm biến trở R,

tụ điện C = 1/4π mF và cuộn cảm thuần L =1/π H Khi thay đổi giá trị của biến trở thì ứng với hai giá trị của biến trở là R1 và R2 thì mạch tiêu thụ công suất lần lượt là P1 và P2 Biết P2

= √3 P1 Độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện của mạch trong 2 trường hợp tương ứng là φ1,φ2 với 2φ1 = φ2 Giá trị công suất P1 bằng:

A 60W

B 120 W

C 240 W

D 60 3 W

Câu 7 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, tụ điện có điện dung thay đổi

được Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi Điều chỉnh C = C1 và C = C2 thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy trong mạch có độ lớn lần lượt là φ1 và φ2 với tanφ1.tanφ2=√2 ; công suất tiêu thụ trung bình trên mạch lần lượt là P1 và P2 với P1 = 2P2 Khi đó, hệ số công suất của mạch gần đúng lần lượt là:

A 0,69 và 0,60

B 0,8 và 0,4

C 0,40 và 0,28

D 0,75 và 0,53

Câu 8 Mạch điện xoay chiều gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện

mắc vào mạch điện này một hiệu điện thế xoay chiều ổn định Người ta điều chỉnh giá trị của biến trở đến khi công suất của mạch là 100√3 W thì khi đó dòng điện trễ pha với hiệu điện thế hai đầu mạch góc π/3 Tiếp tục điều chỉnh giá trị của biến trở sao cho công suất của mạch đạt cực đại Giá trị cực đại của công suất là:

A 300 W.

B 100√3 W.

C 200 W.

D 250 W.

Câu 9 Một đoạn mạch nối tiếp gồm một biến trở R, một cuộn cảm thuần và một tụ điện Đặt

vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều ổn định Khi biến trở có giá trị R1 = 30 Ω thì công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch là P Khi biến trở có giá trị R2 = 40 Ω thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt giá trị cực đại là Pmax Tỉ số P/Pmax bằng

A 16/25

B 3/4

C 24/25

D 12/25

Câu 10 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp cuộn dây thuần cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch

một điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+φ) Khi R biến thiên thu được đồ thị như hình vẽ Giá trị của U0 là

A 120 V

B 130 V

C 60 V

D 130√2 V

Câu 11 Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 30 Ω,cuộn dây không thuần cảm và tụ điện

C mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 200V, tần số 50 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng I = 2A Biết tại thời điễm t (s), điện áp tức thời của đoạn mạch là u = 200√2 V thì ở thời điễm (t+1/600) s cường

độ dòng điện trong mạch i = 0 và đang giảm Công suất tỏa nhiệt của cuộn dây là

A 226,4 W

B 346,4 W

C 80 W

D 200 W

Câu 12 Cho đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở r và độ tự cảm L mắc nối tiếp với biến trở

R Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế u = U0cos(ω.t) thì hệ số công suất của đoạn mạch chỉ có cuộn dây là cosφd ≤ 0,5 Điều chỉnh biến trở đến giá trị Rm thì công suất tiêu thụ trên

nó đạt giá trị cực đại Pm, khi đó hệ số công suất của mạch chính gần nhất với giá trị nào dưới đây ?

A 0,62.

B 0,95.

C 0,79.

D 0,50.

Câu 13 Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R,cuộn dây thuần cảm L và tụ C

Điện dung C thay đổi được và mạch đang có tính cảm kháng Cách nào sau đây không thể làm công suất mạch tăng đến cực đại?

A Cố định C và mắc song song với C tụ C’ có điện dung thích hợp.

B Điểu chỉnh để giảm dần điện dung của tụ điện C

C Cố định C và thay cuôn cảm L bằng cuộn cảm có độ tự cảm L’< L thích hợp.

D Cố định C và mắc nối tiếp với C tụ C’ có điện dung thích hợp.

Câu 14 Một mạch điện xoay chiều gồm có R, C, L mắc nối tiếp: C = 10-4/(2π) F, cuộn dây

lý tưởng có độ tự cảm L = 1/π H Nguồn điện xoay chiều đặt vào hai đầu của mạch điện có hiệu điện thế cực đại U0 = 200 2 V, tần số f = 50 Hz Biết cường độ dòng điện tức thời chạy trong mạch sớm pha π/6 so với hiệu điện thế tức thời ở hai đầu đoạn mạch Công suất tiêu thụ điện của mạch điện này là:

A 121 3 W

B 110 3 W

C 121 W

D 110 W

Câu 15 Đặt một điện áp u=200 2 cos(100 )πt V vào hai đầu một đoạn mạch có R, L, C

mắc nối tiếp Biết R = 100 Ω, độ lệch pha giữa điện áp ở hai dầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch là π/6 Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A 150 W.

B 200 W.

C 250 W.

D 300 W.

Câu 16 Cho đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh RLC có R thay đổi được Hiệu điện

thế giữa hai đầu đoạn mạch u = U0cos100πt (V), C = 10-4/(3π) (F), L = 1,5/π (H) Để công suất tiêu thụ của mạch cực đại thì giá trị của R bằng :

A 120 Ω.

B 150 Ω.

C 100 Ω.

D 200 Ω.

Câu 17 Cho đoạn mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp nhau Đoạn

AM gồm một điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm một điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đặt điện áp xoay chiều có tần số

1 2

LC

π

=

và có giá trị hiệu dụng luôn không đổi vào đoạn mạch

AB Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất P1 Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π/3, công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng 270 W Giá trị của P1 là:

A 360 W.

B 320 W.

C 180 W.

D 480 W.

Câu 18 Cho mạch điện không phânh nhánh RLC Biết L = 1/π H; C = 10-3/4π F.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u=175 2 cos(100 )πt V Biết công suất trên toàn mạch là

P =245 W, tìm giá trị của điện trở R

A R = 45 Ω

B R = 60 Ω

C R = 80 Ω

D A hoặc C

Câu 19 Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết L = 1/π H; C = 250/π µF, điện áp

hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U = 225 V, công suất tiêu thụ của mạch P = 405 W, tần số dòng điện là 50 Hz Hệ số công suất của mạch có những giá trị nào

A cosφ = 0,6 hoặc cosφ = 0,8

B cosφ = 0,75

C cosφ = 0,45 hoặc cosφ = 0,65

D cosφ = 0,4

Câu 20 Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, điện trở có thể thay đổi được Cho ZL = 188 Ω, khi

R1 = 144 Ω và khi R2 = 81 Ω thì độ lệch pha của hiệu điện thế trong mạch so với cường độ dòng điện trong hai trường hợp là φ1, φ2 ta có : φ1 + φ2 = 900 Tính ZC

A 72 Ω

B 296 Ω

C 56 Ω

D 80 Ω

Câu 21 Cho đoạn mạch AB gồm cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C với điện trở R mắc nối

tiếp Hiệu điện thế đặt vào đoạn mạch AB có giá trị hiệu dụng U = 200 V (ổn định) tần số f =

50 Hz Điều chỉnh R đến giá trị 200 Ω thì công suất tiêu thụ của trên đoạn mạch AB lớn nhất Pmax Kết quả nào không đúng ?

A Cường độ lớn nhất qua mạch là 1 A

B Góc lệch pha giữa u và i bằng π/4

C | ZL - ZC| = 200 Ω

D Pmax = 200 W

Câu 22 Một mạch điện gồm điện trở R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp Thay

đổi giá trị của điện trở R thì người ta nhận thấy rằng có 2 giá trị điện trở là R1 và R2 thì công suất của mạch điện bằng 0,8 công suất cực đại của mạch Xác định hệ số công suất của đoạn mạch ứng với 2 giá của điện trở R1 và R2

A 0,911 và 0,411

B 0,928 và 0,372

C 0,894 và 0,447

D 0,853 và 0,522

Câu 23 Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu doạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R,

cuộn dây và tụ C Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất 120W và có hệ số công suất là 0,6 Nếu nối tắt tụ C thì điện áp hai đầu điện trở R và điện áp hai đầu cuộn dây có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π/3, công suất tiêu thụ của mạch lúc này là :

A 250 W

B 150 W

C 200 W

D 180 W

Câu 24 Đặt điện áp u=120 2 cos100 ( )πt V vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm biến trở

R, tụ điện

1 4

π

=

và cuộn cảm thuần

1

π

=

Khi thay đổi giá trị của biến trở thì ứng với hai giá trị của biến trở là R1 và R2 thì mạch tiêu thụ cùng một công suất P và độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện trong mạch tương ứng là ϕ ϕ1, 2 với

1 2 2

ϕ = ϕ Giá trị công suất P bằng

A 120 3W

B 240W

C 120W

D 60 3W

Câu 25 Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Khi thay đổi giá trị của biến trở thì

ứng với hai giá trị của biến trở là R1 và R2 thì mạch tiêu thụ công suất P, P2 thỏa mãn

3

2

P = P

và độ lệch pha của điện áp hai đầu đoạn mạch so với dòng điện trong mạch tương ứng là ϕ ϕ1, 2 với 1 2

7 12

π

ϕ ϕ+ =

Khi giá trị biến trở là Ro thì công suất tiêu thụ trên toàn mạch đạt giá trị cực đại Pmax = 200W Giá trị công suất P1 bằng:

A 100W

B 50W

C 100 2 W

D 100 3W

Câu 26 Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có R thay đổi được Khi R=R1 hoặc R=R2 thì công suất toàn mạch có giá trị lần lượt là P1 và P2 đồng thời độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn cường độ dòng điện lần lượt là ϕ ϕ1, 2 Khi R = R

o thì công suất đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pmax Biết P1+P2 = Pmax và 1 2 3

π

ϕ ϕ− =

Tỉ số công suất P1/P2 là:

A 0,5

B 1

C 2

D 3

Câu 27 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 100 Ω Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R =

R2 Tổng R1 + R2 là:

A 150 Ω

B 200 Ω

C 250 Ω

D 300 Ω

Câu 28 Một cuộn dây có điện trở thuần r=100√3Ω và độ tự cảm L=3/π mắc nối tiếp với một

đoạn mạch X có tổng trở ZX rồi mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V, tần

số 50Hz thì thấy dòng điện qua mạch điện có cường độ hiệu dụng bằng 0,2A và chậm pha

300 so với điện áp giữa hai đầu mạch Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X bằng:

A 8√3W

B 16√3W

C 15 W

D 30 W

Câu 29 Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là 1 biến trở Đặt vào hai đầu

mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi điện áp hai đầu điện trở được đo bằng một vôn kế có điện trở rất lớn Khi R = R1 thì vôn kế chỉ V1, độ lớn độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là α, công suất của mạch là P1 Khi R =

R2 thì vôn kế chỉ V2, độ lớn độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện là β, công suất của mạch là P2 Biết

5 12

π

α β+ =

6 3

V = V

Tỉ số P2/P1 là:

A

2 3

3

B

3

3

C 3

D

3

2

Câu 30 Nếu đặt điện áp u1 = U√2 cos(ωt) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện và điện trở thuần nối tiếp thì công suất tiêu thụ của mạch là P = P1 và hệ số công suất là 0,5 Nếu đặt điện áp u2 = Ucos( √3ωt) vào hai đầu đoạn mạch trên thì công suất tiêu thụ của mạch là P=

P2 Hệ thức liên hệ giữa P1 và P2 là :

A P1 = P2

B P1 = P2/√2

C P1 = 2P2

D P1 = √2P2

LỜI GIẢI CHI TIẾT Câu 1: A

Câu 2: A

Câu 3: A

Câu 4: A

câu này phải vẽ giản đồ

vecto UAB là tổng hợp của hai vecto UR và UMB

góc giữa UAB và UAN = 60 mà góc giữa UMB với UAN = 90 => góc giữa UMB và UAB

= 30

bạn sử dụng định lý hàm số cos trong tam giác sẽ tìm được UR

UR^2 = UAB^2 + UMB^2 - 2*UAB*UMB*cos30 => UR = 120 V

thấy UR = UMB nên tam giác cân => 2 góc nhọn của tam giác đó = 30 độ

=> góc giữa UAN và UR = 60 - 30 = 30

từ đó tìm được Uc và UL

dựa vào công suất của mạch tìm được I sẽ tìm được r R ZL và Zc

khi nối tắt tụ thì mạch không còn Zc nhưng các giá trị UAB R r ZL vẫn không đổi

Áp dụng công thức P = U^2*(R+r)/[(R+r)^2 + ZL^2] sẽ tìm được công suất của mạch

Câu 5: C

Câu 6: A

Câu 7: D

Câu 8: C

Câu 9: C

Câu 10: D

Khi R đến R0 thay đổi để công suất tiêu thụ toàn mạch đạt cực đại thì:

0 | L C | 60

Khi R = 40 thì P = 130 W, ta có:

Câu 11: C

Từ dữ kiện Về thời gian ta tìm đc độ lệch pha giữa u Và i là pi/3

=> /ZL-Zc/ = căn 3{R + r}

Ta lại có Z = U/I = 100 => {R + r}^2 + {Zl-Zc)^2 = 10000

giải hệ 2 PT trên ta tìm đc R + r = 50 => r = 50-R = 20

công suất tỏa nhiệt trên cuộn dây: Pd = I^2*r = 2^2*20 = 80 W Câu 12: C

Câu 13: A

Câu 14: A

Câu 15: D

Câu 16: B

Câu 17: A

Câu 18: D

Câu 19: A

Câu 20: D

Câu 21: D

Câu 22: C

Câu 23: A

Câu 24: D

Câu 25: D

Câu 26: B

Câu 27: C

Câu 28: A

Câu 29: D

Câu 30: A

P1 = U bình cos bình /R=U bình/4R lại có cos phi = 0.5 nên R /Z =0.5 giải ra R=Zc/ căn 3.khi đặt u2 Vào ta có P2= U bình.R/< 2 < R bình +Zc bình > > <1> do omega thay đổi nên Zc cũng phải thay đổi nên Zc1=Zc/ căn 3 =R thế Vào <1> ta đươc P= U bình./4R.từ

đo P1=P2 chon A.