E = 125,66V Câu 3: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần.. Khi roto của máy quay đều với tố
Trang 120 - Lý thuyết và bài tập máy điện
Câu 1: Hai máy phát điện xoay chiều một pha: máy thứ nhất có 2 cặp cực, rôto quay với tốc độ 1600
vòng/phút Máy thứ hai có 4 cặp cực Để tần số do hai máy phát ra như nhau thì rôto máy thứ hai quay với tốc
độ là bao nhiêu?
A 800 vòng/phút
B 400 vòng/phút
C 3200 vòng/phút
D 1600 vòng/phút
Câu 2: Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống nhau Từ thông qua một vòng dây
có giá trị cực đại là 2mWb và biến thiên điều hoà với tần số 50Hz Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng
là bao nhiêu?
A E = 88858V
B E = 88,858V
C E = 12566V
D E = 125,66V
Câu 3: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần
R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A Khi roto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 3 A Nếu roto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là
A R/ 3
B R 3
C 2R/ 3
D 2R 3
Câu 4: Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha, có điện áp dây
380V Động cơ có công suất 10 kW Hệ số công suất 0,8 Cường độ dòng điện hiệu dụng đi qua mỗi cuộn dây
có giá trị bao nhiêu?
A 18,99A
B 56,72A
C 45,36A
D 26,35A
Câu 5: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng U=220 V thì sinh ra
công suất cơ học là 80 W Biết động cơ có hệ số công suất 0,8, điện trở thuần của dây cuốn là 32 Ω, công suất toả nhiệt nhỏ hơn công suất cơ học Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là
A 2 A
B 1,25 A
C 0,5 A
D 2/2 A
Trang 2Câu 6: Đặt một điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 100V vào hai đầu một động cơ điện xoay chiều thì
công suất cơ học của động cơ là 160W Động cơ có điện trở thuần R = 4Ώ và hệ số công suất là 0,88 Biết hiệu suất của động cơ không nhỏ hơn 50% Cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ là:
A I = 2A
B I = 20A
C I = 2 2 A
D I = 2A hoặc I = 20A
Câu 7: Một động cơ 200W – 50V, có hệ số công suất 0,8 được mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy hạ áp có
tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp bằng 4 Mất mát năng lượng trong máy biến áp không đáng
kể Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp là
A 0,8 A
B 1 A
C 1,25 A
D 1,6 A
Câu 8: Một động cơ điện có ghi 220V-176W, hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện xoay chiều có
điện áp hiệu dụng 380V Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần
có giá trị:
A 180
B 300
C 220
D 176
Câu 9: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều có 2 cặp cực và quay 25 vòng/s tạo ra ở hai đầu một điện
áp có trị hiệu dụng U = 120V Dùng nguồn điện mày mắc vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10 , độ tự cảm L = 0,159H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159 F Công suất tiêu thụ của mạch điện bằng:
A 14,4W
B 144W
C 288W
D 200W
Câu 10: Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/min và phần ứng gồm
hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5mWb Mỗi cuộn dây phần ứng gồm bao nhiêu vòng ?
A 198 vòng
B 99 vòng
C 140 vòng
D 70 vòng
Câu 11: Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto quay mỗi phút 1800 vòng Một máy phát điện khác
có 6 cặp cực, nó phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để phát ra dòng điện cùng tần số với máy thứ nhất?
A 600 vòng/phút
B 300 vòng/phút
C 240 vòng/phút
D 120 vòng/phút
Trang 3Câu 12: Một máy phát điện xoay chiều một pha cấu tạo gồm nam châm có 5 cặp cực quay với tốc độ 24
vòng/giây Tần số của dòng điện là
A 120 Hz
B 60 Hz
C 50 Hz
D 2 Hz
Câu 13: Một máy dao điện một pha có stato gồm 8 cuộn dây nối tiếp và rôto 8 cực quay đều với vận tốc 750
vòng/phút, tạo ra suất điện động hiệu dụng 220V Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 4mWb Số vòng của mỗi cuộn dây là
A 25vòng
B 28vòng
C 31vòng
D 35vòng
Câu 14: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R rồi mắc hai
đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V Biết quạt điện này có các giá trị định mức: 220 V - 88 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8 Để quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng
A 267 Ω
B 354 Ω
C 180 Ω
D 361 Ω
Câu 15: Stato của động cơ không đồng bộ 3 pha gồm 9 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều 3 pha có tần số 50
Hz vào động cơ Rôto của động cơ có thể quay với tốc độ nào?
A 1500 vòng/phút
B 900 vòng/phút
C 1000 vòng/phút
D 3000 vòng/phút
Câu 16: Một động cơ không đồng bộ ba pha được mắc theo hình tam giác Ba đỉnh của tam giác này được mắc
vào ba dây pha của một mạng điện ba pha hình sao với điện áp pha hiệu dụng 220/ 3 V Động cơ đạt công suất 3kW và có hệ số công suất cos = 10/11 Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động
cơ
A 10 A
B 2,5 A
C 2,5 2 A
D 5 A
Câu 17: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể, được mắc với mạch ngoài là một
đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Khi tốc độ quay của roto là n1 và
n2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị Khi tốc độ quay là n0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại Mối liên hệ giữa n1, n2 và n0 là
A No²=N1.N2
B No²=2N1².N2²/(N1² +N2²)
C No²=(N1² +N2²)/2
Trang 4D No²=N1² +N2²
Câu 18: Nối 2 cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào 2 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 roto của máy quay với tốc độ n0 ( vòng/phút) thì công suất tiêu thụ mạch ngoài cực đại Khi roto của máy quay với tốc độ n1 (vòng /phút) và n2 (vòng/phút) thì công suất tiêu thụ ở mạch ngoài có cùng một giá trị Hệ thức quan hệ giữa n0, n1, n2
là
A no²=n1².n2²/(n1²+n2²)
B no²=2n1².n2²/(n1²+n2²)
C no²=n1².n2²/(n1²-n2²)
D no²=2n1².n2²/(n1²-n2²)
Câu 19: 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
Câu 20: Một máy phát điện xoay chiều một pha có một cặp cực, mạch ngoài được nối với một mạch RLC nối
tiếp gồm cuộn thuần cảm L = 10/25 π (H, tụ điện C và điện trở R Khi máy phát điện quay với tốc độ 750 vòng/phút thì dòng điện hiệu dụng qua mạch là 2 A, khi máy phát điện quay với tốc độ 1500vòng/phút thì trong mạch có cộng hưởng và dòng điện hiệu dụng qua mạch là 4A Giá trị của R và C trong mạch là:
A R = 25 (), C = 10-3/25 π (F)
B R = 30 (), C = 10-3/ π (F)
C R = 25 (), C = 10-3/ π (F)
D R = 30 (), C = 10-3/25 π (F)
Câu 21: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểm hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp
pha Up=220 V Công suất tiêu thụ của động cơ là 3,33 kW , hệ số công suất của động cơ là 3/2 Cường độ dòng điện cực đại chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ là
A 5,77 A
B 10 2 A
C 10 A
D 30 A
Câu 22: Cho mạch điện RC với R = 15 Đặt vào hai đầu đoạn mạch một máy phát điện xoay chiều một pha Khi rô to quay với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng I1 = 1A Khi rô to quay với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch I2 = 6 A Nếu roto quay với 3n vòng/phút thì dung kháng của tụ là
A 2 5
B 18 5
C 3
Trang 5D 5
Câu 23: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm
điện trở 69,1 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 176,8 F Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn dây của máy phát Biết rôto máy phát có hai cặp cực Khi rôto quay đều với tốc độ khi 1350
vòng/phút hoặc 1800 vòng/phút thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là như nhau Độ tự cảm L có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?
A 0,8 H
B 0,7 H
C 0,6 H
D 0,2 H
Câu 24: Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện Đặt vào hai đầu mạch một
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 100V thì mạch có hệ số công suất là 0,9 Lúc này động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75 Biết điện trở trong của động cơ là 10Ω Điện áp hiệu dụng hai đầu động cơ và cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ lần lượt:
A 120V, 6A
B 125V, 6A C 120V, 1,8A D 125V, 1,8A Câu 25: Một động cơ điện xoay chiều sản ra công suất cơ học 7,5kW và có hiệu suất 80% Mắc động cơ nối tiếp với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu động cơ là UM biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng I = 40A và trễ pha với uM một góc π /6 Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm UL = 125V và sớm pha so với dòng điện qua cuộn cảm là π /3 Tính điện áp hiệu dụng của mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng điện
A 384V; 400
B 834V; 450
C 384V; 390
D 184V; 390 Câu 26: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở ,( coi quạt điện tương đương với một đoạn mạch R-L-C nối tiếp) Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8% Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào? A 60
B 100
C 120
D 170
ĐÁP ÁN & LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: A
ta có:f1=(n1.p1)/60 với n là số vòng,p là số cặp cực
f2=(n2.p2)/60
Trang 6để f1=f2 thì n1.p1=n2.p2=>n2=1600.2/4=800(vòng/phút)
Câu 2: B
ta có Eo=.N.B.S =.N.o=100 π.200.2.10^-3=40 π (V)
trong đó N là số vòng dây
B là cảm ứng từ
S là diện tích vòng dây
=>E=Eo/ 2 =88,858 V
Câu 3: C
giải :Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút
U=1 R2Z L2 (1)
Khi roto của máy quay đều với tốc độ 3n vòng/phút
3U= 3 R29Z L2 (2)
từ (1) và (2) =>ZL=R/ 3
Nếu roto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì ZLo=2ZL=2R/ 3
Câu 4: B
P=3UpIpcos =>Ip=3P/(Upcos)=56,72 A
vì động cơ không đồng bộ ba pha đấu hình sao Up=Ud/ 3
Ip=Id=56,72 A
Câu 5: D
ta có:P=Pcohoc +Php <=>UIcos =80+I².R
=>I=5 A, I=0,5A
vì công suất tỏa nhiệt nhỏ hơn công suất cơ học =>I=0,5 A
=>Io= 2/2 A
Câu 6: A
Giải: ta có Ptp = Php + P cơ học => UI.cos = I^2.R + 160
=>100.0,88.I = 4I^2 + 160 => I = 2 A , I = 20 A
vì hiệu suất của động cơ không nhỏ hơn 50 % nên => I = 2 A
Câu 7: C
gọi N, N', I, I' lần lượt là số vòng đây cuộn sơ cấp, số vòng cuộn thứ cấp, cường độ dòng điện trong cuộn sơ cấp, cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp
ta có: I' = P/ U.cos = 200/50.0,8 = 5 A
mà N/N' = I'/I = 4 => I = I'/4 = 5/4 = 1,25 A
Câu 8: A
ta có I = Pđc/ Uđc.cosđc = 176/220.0,8 = 1 A
ta có
U²m = U²đc + U²ʀ + 2.Uđc.Uʀ.cosđc
=> 380²= 220² + U²ʀ + 2.220.0,8Uʀ => Uʀ = 180 V
vì dòng điện qua R cũng là dòng điện qua động cơ
Trang 7=> R = Uʀ/ I = 180
Câu 9: B
Giải: 25 vòng/s = 1500 vòng/phút => f = np/60 = 1500.2/60 = 50 Hz
=> Zʟ = 50 , Zc = 20 => Z = 2 2
L C
=> I = U/Z = 6 10 /5 A => công suất tiêu thụ của mạch:
P = I².R = 144 W
Câu 10: B
ta có f= np/60 = 1500.2/60 = 50 Hz
và E = NBS/ 2=> số vòng dây của cả máy : N = E 2/BS
= 220 2/ 100 π.5.10^-3 = 198 vòng
vì phần ứng gồm 2 cuộn dây => mỗi cuộn dây phần ứng gồm 198/2 = 99 vòng
Câu 11: A
ta có f = np/60
để f1 = f2 thì n1.p1 = n2.p2 => n2 = n1.p1/p2 = 2.1800/6 = 600 vòng/ phút
Câu 12: A
24 vòng/s = 1440 vòng/phút
=> tần số dòng điện : f = np/60 = 5.1440/60 = 120 Hz
Câu 13: C
ta có tần số dòng điện : f = np/60 = 750.8/60 = 100 Hz
=> số vòng dây của cả máy là : N = E 2/ BS = 220 2/ 100 π.4.10^-3 = 248 vòng
vì có 8 cuộn dây giống nhau nên số vòng dây mỗi cuộn là : N' = N/8 = 248/8 = 31 vòng
Câu 14: D
ta có I = Pđc/ Uđc.cosđc = 88/220.0,8 = 0,5 A
lại có : U²m = U²đc + U²ʀ + 2.Uđc.Uʀ.cosđc
=> 380²= 220² + U²ʀ+2.220.0,8.Uʀ => Uʀ = 180,34 V
vì dòng điện qua R cũng là dòng điện qua động cơ nên R = Uʀ/I = 180,34/0,5 = 361
Câu 15: C
vì Stato của động cơ không đồng bộ 3 pha gồm 9 cuộn dây nên sẽ có 3 cặp cực từ
=> p= 3 mà f= np/60 nên Roto của động cơ có thể quay với tốc độ :
n = 60f/p = 60.50/3 = 1000 vòng/phút
Câu 16: D
Ba đỉnh của tam giác này được mắc vào ba dây pha của một mạng điện ba pha hình sao =>Ud= 3 Up =220 V
ta có:P=Ud.Id.cos =>Id=P/(Ud.cos)=15 A
do đó cường độ hiệu dụng qua mỗi cuộn dây là I=Id/3 =5 A
Câu 17: B
Ta có I=ɷΦ/√R²+ (ɷL-1/ɷC)² =Φ/√ 1/ɷ².ɷ² -(2L/C-R²)/ɷ² +L² =Φ/√y
Iᴍᴀx khi y min=> 1/ɷ˳²=(2L/C - R²)/(2/C²)=LC- R².C²/2
Trang 8I1=I2 =>y1=y2 =>1/ɷ1² + 1/ɷ2² =2/ɷ˳² =>ɷ˳²=2ɷ1².ɷ2²/(ɷ1² + ɷ2² )
Vì ɷ tỉ lệ thuận với n =>n˳²=2n1².n2²/(n1²+ n2²)
Câu 18: B
P=I².R
Ta có I=ɷΦ/√R²+ (ɷL-1/ɷC)² =Φ/√ 1/ɷ².ɷ² -(2L/C-R²)/ɷ² +L² =Φ/√y
để Pmax thì Imax =>ymin => 1/ɷ˳²=(2L/C - R²)/(2/C²)=LC- R².C²/2
I1=I2 óy1=y2 =>1/ɷ1² + 1/ɷ2² =2/ɷ˳² =>ɷ˳²=2ɷ1².ɷ2²/(ɷ1² + ɷ2² )
Vì ɷ tỉ lệ thuận với n =>n˳²=2n1².n2²/(n1²+ n2²)
Câu 19: B
P=I².R
ta có I=ɷΦ/√R²+ (ɷL-1/ɷC)² =Φ/√ 1/ɷ².ɷ² -(2L/C-R²)/ɷ² +L² =Φ/√y
để Pmax thì Imax =>ymin =>1/ɷ˳²=(2L/C - R²)/(2/C²)=LC- R².C²/2
I1=I2 =>y1=y2 =>1/ɷ1² + 1/ɷ2² =2/ɷ˳² =>ɷ˳²=2ɷ1².ɷ2²/(ɷ1² + ɷ2² )
Vì ɷ tỉ lệ thuận với n =>n˳²=2n1².n2²/(n1²+ n2²) no là tốc độ quay của roto khi công suất mạch ngoài cực đại
=>no²=2n1².n2²/(n1²+n2²)=24 2vòng/phút
Câu 20: B
Khi máy phát điện quay với tốc độ 750 vòng/phút =>=25 π (rad/s)
10 C
khi máy phát điện quay với tốc độ 1500vòng/phút => =50 π (rad/s)
=>ZL=Zc= 20 =>C= 10-3/ π (F) , 2U=4.R (2)
từ (1) và (2) =>R= |10-Zc| (3)
và khi =25 π (rad/s) thì Zc=40 (4)
từ (3) và (4) =>R=30
Câu 21: B
P=Up.Ip.cos =>Ip= P/(Up.cos)=30 A
do mắc theo kiểm hình sao =>Id=Ip=30 A
vì có 3 cuộn dây nên cường độ dòng điện cực đại chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ là
Io=Id 2 /3 =10 2 A
Câu 22: A
Khi rô to quay với tốc độ n vòng/phút
=>U=1 R2Z C2 (1)
Khi rô to quay với tốc độ 2n vòng/phút
=>2U= 6 R² Zc² / 4 (2)
từ (1) và (2) =>Zc=2R/ 5 =6 5
Nếu roto quay với 3n vòng/phút thì dung kháng của tụ là Zcx =Zc/3 =2 5
Câu 23: C
khi n = n1 = 1350 vòng/phút và n= n2 = 1800 vòng/phút thì công suất tiểu thụ của mạch là như nhau => P1 = P2 => I²1 = I²2 => U²1/Z²1 = U²2/Z²2
=> U²1.Z²2 = U²2.Z²1 (1)
Trang 9ta có f1 = n1.p/60 = 1350.2/60 = 45 Hz => Zc1 = 20
mà n1 = 3n2/4 => U1 = 3U2/4, Zʟ1 = 3 Zʟ2/4 và Zc1 = 4Zc2/3 => Zc2 = 15
khi đó (1) có dang: 16.(R² + (Zʟ1 – Zc1)²) = 9.(R² + (Zʟ2 – Zc2)²)
=> 16.(69,1² + (Zʟ1- 20)²) = 9.(69,1² + (4Zʟ1/3 – 15)²)
=>Zʟ1 = 135 => L = 0,48 H
Câu 24: C
giải: vì khi động cơ hoạt động bình thường thì H = 80 %
=> Php = 0,2P => I².R = 0,2UI.cos
=> 10I = 0,2.100.0,9 => I = 1,8 A
lại có I'².R = 0,2U'I.cos'
vì I không đổi => I = I' = 1,8 A => 1,8.10 = 0,2.0,75.U' => U' = 120 V
Câu 25: C
ta có P = Pco hoc.100/80 = 9,375 KW => Uᴍ= P/(I.cos π /6 ) = 270,633
V
áp dụng định lý cos trong tam giác ta có:
U²= U²ʀʟ + U²ᴍ - 2Uʀʟ.Uᴍ.cos150 => U = 384 V
gọi (u; uᴍ)= φ => U²ʀʟ = U² + U²ᴍ - 2.U.Uᴍ.cosφ => φ = 90
=> góc hợp bởi u và i là 390
Câu 26: A