Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc w bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?. 5 W Câu 8: Một đoạn mạch
Trang 126 - Ôn tập Dòng điện xoay chiều - Đề 3
Câu 1: Điện trở R = 100Ω nối tiếp với cuộn thuần cảm L = 1/π(H) Hđt hai đầu cuộn dây là: uL = 200cos 100πt (V) Dòng điện trong mạch là:
A i = 2 cos (100t - π/2) (A)
B i = cos (100πt - π/4) (A)
C i = 2 cos (100t + π/2) (A)
D i = cos(100πt + π/4) (A)
Câu 2: Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp Tần số góc riêng của mạch
là w0, điện trở R có thể thay đổi Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc w bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?
A = o / 2
B =o
C = o 2
D = 2o
Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có tụ C thay đổi được UR= 60V, UL = 120V,
UC = 60V Thay đổi tụ C để điện áp hiệu dung hai đầu C là U’C = 40V thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng:
A 13,3V
B 53,1V
C 80V
D 90V
Câu 4: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần r=10 và độ tự cảm L=0,1/ π H mắc nối tiếp với điện trở thuần R=20 và tụ điện C = 10^ -3 /4 π F Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế
u=180 2cos(100 π t) (V) Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện là
A - π /4
B -3 π /4
C 3 π /4
D π /4
Câu 5: Đặt hiệu điện thế u = U0sinωt với ω , U0 không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở thuần là 80 V, hai đầu cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) là 120 V và hai đầu tụ điện là 60 V Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này bằng
A 140 V
B 220 V
C 100 V
D 260 V
Câu 6: Khi đặt hiệu điện thế u = U0 sinωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai bản tụ điện lần lượt là 30 V, 120 V và 80 V Giá trị của
U0 bằng
A 50 V
B 30 V
C 50 2 V
Trang 2D 30 2 V
Câu 7: Dòng điện có dạng i = sin100πt (A) chạy qua cuộn dây có điện trở thuần 10 Ω và hệ số tự cảm L Công
suất tiêu thụ trên cuộn dây là
A 10 W
B 9 W
C 7 W
D 5 W
Câu 8: Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với điện trở thuần Nếu đặt hiệu điện
thế u = 15 2sin100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là 5 V Khi
đó, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng
A .5 2 V
B 5 3 V
C 10 2 V
D 10 3 V
Câu 9: Đặt điện áp u =Uocos (t + π /4 ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(wt + i ) Giá trị của i bằng
A - π /2
B - 3 π /4
C π /2
D 3 π /4
Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 40 và tụ điện mắc nối tiếp Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha π /3 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch Dung kháng của tụ điện bằng
A 40 3
B 40/ 3
C 40
D 20 3
Câu 11: Đặt điện áp u= Uocos(t + π /6) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = Iosin (t + 5 π /12) Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là
A 1/2
B 1
C 3 /2
D 3
Câu 12: Đoạn mạch RLC có L thay đổi được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế không đổi Viết
công thức xác định ZL để hiệu điện thế hai đầu tụ điện đạt cực đại?
A ZL = 2ZC
B ZL = R
C ZL = (R²+ Zc²)/Zc
Trang 3D ZL = Zc
Câu 13: Lần lượt đặt hiệu điện thế xoay chiều u = 5 2sin(ωt) với ω không đổi vào hai đầu mỗi phần tử: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì dòng điện qua mỗi phần tử trên đều có giá trị hiệu dụng bằng 50 mA Đặt hiệu điện thế này vào hai đầu đoạn mạch gồm các phần
tử trên mắc nối tiếp thì tổng trở của đoạn mạch là
A 3100 Ω
B 100 Ω
C 2100 Ω
D 300 Ω
Câu 14: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì
cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i1= Iocos (100 π t + π /4 ) (A) Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i2 = Iocos(100 π t - π /12 ) (A) Điện áp hai đầu đoạn mạch là
A u = 60 2cos (100 π t - π /12 ) V
B u = 60 2cos (100 π t - π /6 ) V
C u = 60 2cos (100 π t + π /12 ) V
D u = 60 2cos (100 π t + π /6 ) V
Câu 15: Đoạn mạch RLC có R thay đổi được mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế không đổi Xác
định R để hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm đạt cực đại?
A R tiến về ∞
B R tiến về 0
C R = |ZL - Zc |
D R = ZL - ZC
Câu 16: Mạch RLC có R = 20 Ω, L = 0,4/ π H và tụ điện C có thể thay đổi Mắc mạch điện trên vào mạng
điện 220 V - 50 Hz Tìm giá trị của C để UR đạt giá trị cực đại?
A C = 10^ -4 /4 π F
B C = 4.10^ -4 / π F
C C = 2,5.10^ -4 / π F
D C = 10^ -3 /6 π F
Câu 17: Mạch RLC có R = 30 Ω, L = 0,3/ π H và tụ điện C thay đổi Mắc mạch điện trên vào mạng điện 220
V - 50 Hz Tìm giá trị của C để UL đạt giá tri cực đại?
A C = 30 F
B Zc = 10^ -3 / π Ω
C C = 10^ -3 / π F
D Đáp án khác
Câu 18: Mạch điện RLC có L thay đổi được, trong đó R = 30 Ω, C = 10^ -4 /2 π F Mạch điện trên được gắn
vào mạng điện 220 V - 50 Hz Tìm giá trị của ZL để UC đạt cực đại?
A 100 Ω
B 50 Ω
C 20 Ω
D 200 Ω
Trang 4Câu 19: Mạch RLC mắc theo thứ tự có L thay đổi,R = 50 Ω, C = 10^ -4 / π F Mắc mạch điện trên vào mạng
điện 220 V - 50 Hz Tính giá trị URLmax ?
A 400 V
B 492 V
C 500 V
D 515 V
E 531 V
Câu 20: Mạch RLC mắc nối tiếp, có R và C có thể điều chỉnh được Trong đó L= 1/ 2 π H được mắc vào mạng
điện 150 V - 50 Hz Ta phải điểu chỉnh ZC đến giá trị nào để khi điểu chỉnh R thì giá trị của UR không thay đổi?
A 200 Ω
B 50 Ω
C 100 Ω
D 150 Ω
Câu 21: Mạch RLC có L thay đổi trong đó R = 100 Ω, C = 10^ -4 / π F, được gắn vào mạng điện 200V- 50Hz,
Điều chỉnh L để UL đạt giá trị cực đại Tính công suất của mạch điện trong trường hợp trên?
A 100 W
B 200 W
C 600 W
D 1200 W
Câu 22: Mạch RLC có L thay đổi được, được mắc vào mạng điện u = 200 cos( 100 π t + π /3)A Trong mach
có R = 50 3 Ω, C = 10^ -3 /5 π F Phải điều chỉnh L đến giá trị nào để ULmax?
A L = 0,2/ π H
B L = 1/2 π H
C L = 2/ π H
D L = 1/0,2 π H
Câu 23: Mạch RLC mắc nối tiếp, trong đó R = 60 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi và tụ có C = 10^
-3 /8 π F Hai đầu mạch điện mắc vào nguồn điện xoay chiều có U không đổi và bằng 100 V và f = 50 Hz Điều chỉnh L để hiệu điện thế hai đầu cuộn dây chỉ cực đại, tìm giá trị L khi đó?
A L = π /1,25 H
B L = 12,5/ π H
C L = 1,25/ π H
D L= 125 / π H
Câu 24: Cho đoạn mạch gồm cuộn dây L,r có r = 50 Ω, L có thể thay đổi được, mắc nối tiếp với tụ điện C
không đổi Hai đầu đoạn mạch mắc với nguồn xoay chiều có u = 169,7cos100 π t V Điều chỉnh L và lúc L = 0,318H thì UC đạt giá trị cực đại, tìm giá trị UC khi đó?
A 120 V
B 200 V
C 420 V
D 240 V
Trang 5Câu 25: Mạch điện gồm cuộn dây có r = 40 Ω, L = 0,4/ π H, tụ điện có điện dung C thay đổi được Mạch điện
trên được nối vào nguồn điện u = 120 2cos( 100 π t) V Thay đổi C để Vôn kế chỉ cực đại (Vôn kế mắc vào hai đầu C) Tìm giá trị cực đại của vôn kế?
A 120 V
B 120 2 V
C 120 3 V
D 200 V
Câu 26: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC, trong đó cuộn dây có r = 40 Ω, L thay đổi được, mắc nối tiếp với tụ
C Hai đầu đoạn mạch mắc vào nguồn xoay chiều có UAB không đổi và w = 100 π rad/s Khi L = 0,6/ π H thì UAM đạt cực đại (UAM là hiệu điện thế hai đầu cuộn dây) Điện dung C của tụ là:
A 10^ -4 / π F
B 10^ -4 /2 π F
C 3.10^ -4 / π F
D 3.10^ -4 /2 π F
Câu 27: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có Zc = 3 R, điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch có giá
trị hiệu dụng và tần số không đổi Thay đổi độ tự cảm của cuộn dây (thuần cảm) để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây lớn nhất Hệ số công suất của mạch có giá trị bằng
A 3 /2
B 1/2
C 2/2
D 3/4
Câu 28: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp u = 160 2cos(100 π t) , cuộn dây có (r = 0), L thay đổi được Điều chỉnh L để hiệu điện thế hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại và có giá trị ULmax = 200V thì URC bằng:
A 106 V
B 120 V
C 160 V
D 100 V
Câu 29: Một đoạn mạch R-L-C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu
dụng 200V, tần số thay đổi được Tại tần số 50Hz điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, tại tần số 60Hz điện áp hai đầu cuộn dây đạt cực đại Để công suất trong mạch cực đại ta cần điều chỉnh tần số đến giá trị
A 10 3 Hz
B 10 30 Hz
C 3000 Hz
D 10 Hz
ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: A
Ta có : ZL = 100 , R = 100
Trang 6I= UL/ ZL = 100 2 / 100 = 2 A
ta có d = ud- i = π /2 => i = - π /2
=> dòng điện trong mạch là : i = 2.cos (100 π t - π /2) A
Câu 2: A
Câu 3: B
Câu 4: C
Câu 5: C
Hiệu điện thế hiệu dụng ở 2 đầu đoạn mạch là :
U = √Uʀ²+ (Zʟ- Zc)²) = √(80² + (120 – 60)²) = 100 V
Câu 6: C
hiệu điện thế hiệu dụng của mạch là :
U = √(Uʀ²+ (Uʟ- Uc)²) = √(30 + (120- 80)²) = 50 V
=> Uo = U 2 = 50 2 V
Câu 7: D
Ta có cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là : I = I0/ 2 = 1/ 2 A
khi đó công suất tiêu thụ trên cuộn dây là :
P = I²R = 10/2 = 5 W
Câu 8: C
Ta có U = 15 V, UL = 5 V
mà U = √(Uʀ²+ Uʟ²) = > 15²= Uʀ²+ 5² => Uʀ = 10√2 V
Câu 9: D
Gọi là độ lệch pha của u và i
vì mạch chỉ có tụ điện => = - π /2
=> u - i = - π /2 => i = 3 π /4
Trang 7Câu 10: A
Vì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lệch pha π /3 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch và mạch chứa R
và C
=> tan = tan ( - π /3 )= -Zc/R = - 3
=> Zc = R 3 = 40 3 Ω
Câu 11: B
Câu 12: D
Câu 13: B
ta có : R = ZL = Zc = U / I = 100 Ω
Khi đặt hiệu điện thế này vào hai đầu đoạn mạch gồm các phần tử trên mắc nối tiếp thì tổng trở của đoạn mạch
là
Z = √ R² + ( Zʟ - Zc )² = R = 100 Ω
Câu 14: C
ta có : I1 = I2 = Io/ 2 => Z1 = Z2
vì R không đổi => R/Z1 = R/Z2 =>cos1 = cos2
=> 1 = 2 (loại) và 1 = - 2 (chọn)
với là độ lệch pha của u và i => u - i1 = i2 - u
=> u = (i1 + i2 )/2 = π /12
=> biểu thức : u = 60 2cos (100 π t + π /12 ) V
Câu 15: B
ta có : UL = U ZL / (√ R² + ( Zʟ - Zc )² )
Vì R thay đổi nên để hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm đạt cực đại thì R tiến về 0
Câu 16: C
ta có : R = 20 Ω , ZL = 40 Ω
để UR đạt giá trị cực đại thì ZL = Zc => Zc = 40 Ω
=> C = 1 / (2 π.f.Zc ) = 2,5.10^ -4 / π F
Câu 17: D
ta có : R = 30 Ω , ZL = 30 Ω
để UL đạt giá tri cực đại thì ZL = Zc => Zc = 30 Ω
=> C = 1 /(2 π.f.Zc) = 10^ -3 /3 π F
Trang 8Câu 18: D
ta có : R = 30 Ω , Zc = 200 Ω
để UC đạt cực đại thì ZL = Zc => ZL = 200 Ω
Câu 19: E
ta có: R = 50 Ω , Zc = 100 Ω
UʀL = I.ZʀL = U.√(R²+ Z²L) / (√(R²+ ( ZL- Zc)²)
= U/√( 1+ ( Z²c - 2ZL.Zc)/( R²+ Z²L ))
Đặt x=ZL ,y=Zc² -2ZL.Zc
Khảo sát ta được (UʀL )max =2UR /( (√4R² + Zc²) -Zc ) = 531 V
Câu 20: B
khi điểu chỉnh R thì giá trị của UR không thay đổi => URmax
điều kiện để URmax là ZL = Zc
mà ZL = 50 => Zc = 50
Câu 21: B
Điều chỉnh L để UL đạt giá trị cực đại => ZL = (R² + Zc² )/Zc
mà R = 100 Ω, Zc = 100 Ω => ZL = 200 Ω
lại có Z = √ R² + (Zʟ - Zc )² = 100 2 Ω
công suất của mạch điện là P = U².R / Z² = 200 W
Câu 22: C
ta có : R= 50 3 Ω, Zc = 50 Ω
L thay đổi điều kiện để ULmax là ZL = (R² + Zc² )/Zc = 200 Ω
=> L = ZL / = 2/ π H
Câu 23: C
điều kiện L thay đổi để ULmax là ZL = (R² + Zc² )/Zc
mà R = 60 Ω , Zc = 80 Ω
=> ZL = 125 Ω
=> L = 1,25/ π H
Câu 24: D
ta có : r = 50 Ω, ZL = 100 Ω , U = 120 V
điều chỉnh L để Ucmax khi đó ZL = Zc => Zc = 100 Ω
và Z = r = 50 Ω => I = U / Z = 2,4 A
=> Uc = I.Zc = 240 V
Câu 25: B
Điều kiện C thay đổi để Ucmax là Zc = (r² + Zʟ²)/ZL và Ucmax = U r² Z L² /r
mà r = 40 Ω, ZL = 40 Ω , U = 120 V
=> Ucmax = 120 2 V
Câu 26: C
Điều kiện để URLmax khi L thay đổi là ZL = (Zc +√ 4r² + Zc² )/2
với r = 40 Ω , ZL = 60 Ω
Trang 9=> Zc = 100/3 Ω => C = 3.10^ -4 / π F
Câu 27: A
Điều kiện để ULmax khi L thay đổi là ZL = (R² + Zc² )/Zc
mà Zc = 3 R => ZL = 4R/ 3
=> Z = √ R² + ( Zʟ - Zc )² = 2R/ 3
=> cos = R/Z = 3 /2
Câu 28: B
khi L thay đổi để ULmax ta luôn có Uʟᴍᴀx² = Uʀc² + U²
mà ULmax = 200 V , U = 160 V
=> Uʀc = 120 V
Câu 29: B
khi tần số 50Hz điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại =>fc = 50 Hz
khi tần số 60Hz điện áp hai đầu cuộn dây đạt cực đại => fL = 60 Hz
Để công suất trong mạch cực đại thì f =√fc.fL = 10 30 Hz