Phương pháp giải các dạng toán cơ bản vật lý 12 gv nguyễn xuân trị DIEN XOAY CHIEU image marked

Câu 2: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch là i I cos100πt0 πA Cách giải 1: Ta sử dụng tính chất hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đườn

III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

A TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1 Đai cương về dòng điện xoay chiều

+ Dòng điện xoay chiều được hiểu là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian.+ Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều:

- Các giá trị tức thời, cực đại, hiệu dụng của i, u ;

- Tần số góc, tần số và chu kì;

- Pha và pha ban đầu

+ Khi tính toán, đo lường, các đại lượng của mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính hoặc đo các giá trị hiệu dụng: I = 0

2 Các loại đoạn mạch xoay chiều

+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần: uR cùng pha với i; I =

U

; với ZL = L = 2fL là cảm kháng của cuộn dây

3 Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp

+ Tổng trở của đoạn mạch RLC nối tiếp: Z = 2

C L

- Nếu ZL > ZC: điện áp u sớm pha so với dòng điện i

- Nếu ZL < ZC: điện áp u trể pha so với dòng điện i

+ Cộng hưởng điện xảy ra khi ZL = ZC hay 2LC = 1 Khi đó I sẽ lớn nhất: I = U

R và u cùng pha với i

( = 0)

4 Công suất tiêu thụ của đoạn mạch xoay chiều

+ Công suất của dòng điện xoay chiều: P = UIcos = I2R

+ Hệ số công suất: cos =

Với cùng một điện áp U và dụng cụ dùng điện tiêu thụ một công suất P thì I =

5 Truyền tải điện năng – Máy biến áp

+ Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = rI2 = r(

+ Máy biến áp là thiết bị biến đổi điện áp mà không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều

+ Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng dây khác nhau quấn trân một lỏi sắt hình khung Cuộn N1nối vào nguồn phát điện gọi là cuộn sơ cấp, cuộn N2 nối ra tải tiêu thụ điện năng gọi là cuộn thứ cấp.+ Với máy biến áp làm việc trong điều kiện lí tưởng (hiệu suất gần 100%) thì:

6 Máy phát điện xoay chiều

+ Máy phát điện xoay chiều một pha: Khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh

ra suất điện động xoay chiều trong các cuộn dây cố định

+ Máy phát điện xoay chiều ba pha: Khi quay, nam châm (lúc này là rôto) tạo ra từ trường quay, sinh

ra hệ ba suất điện động trong ba cuộn dây giống nhau đặt cố định (stato) trên một vòng tròn tạo với nhau những góc 1200

7 Động cơ không đồng bộ

+ Đặt trong từ trường quay một khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục trùng với trục quay của

từ trường thì khung dây quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường (’ < ) Ta nói khung dây quay không đồng bộ với từ trường Động cơ hoạt động theo nguyên tắc này gọi là động cơ không đồng bộ

+ Khi động cơ không đồng bộ hoạt động ổn định thì tần số của từ trường quay bằng tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato còn tốc độ quay của rôto thì nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường

B MỘT SỐ BÀI TOÁN ĐIỂN HÌNH

Câu 1: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ

50 vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vectơ pháp tuyến của diện tích S của khung dây cùng chiều n

với vectơ cảm ứng từ và chiều dương là chiều quay của khung dây.B 

a Viết biểu thức xác định từ thông qua khung dây

b Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây.

c Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian.

Hướng dẫn giải :

a Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc : ω = 50.2π = 100π rad/s

Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến của diện tích S của khung dây có chiều trùng với n

chiều của vectơ cảm ứng từ B  của từ trường Đến thời điểm t, pháp tuyến của khung dây đã quay

n

được một góc bằng  t Lúc này từ thông qua khung dây là :  NBScos( t)

Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là Ф0 = NBS

Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức của từ thông qua khung dây là :  0,05cos(100πt) (Wb)

b Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo định luật Lentz :

Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần

số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là E0 = ωNBS

Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức xác định suất điện động xuất hiện trong khung dây là :

Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của suất điện động e theo thời gian t là đường hình sin có chu kì tuần hoàn

T = 0,02 s Bảng giá trị của suất điện động e tại một số thời điểm đặc biệt như : 0 s, T s,

Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của e theo t như hình trên hình vẽ

Câu 2: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch là i I cos(100πt0 π)(A)

Cách giải 1: Ta sử dụng tính chất hình chiếu của

một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường

thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động

điều hoà với cùng chu kì để giải bài toán này

Thời gian ngắn nhất để I 30 đến i = I0 ( cung

i2

chu kì đi từ Mo đến P rồi từ P đến Q theo cung tròn

Suy ra chu kỳ T = 0,02 s Thời gian quay: T T 1 hay:

Q(C)

0

I2

- I0

T/12T/8

Thời gian ngắn nhất để I 30 đến i = I0 là:

i2

a Trong một giây, bao nhiêu lần đèn sáng ? Bao nhiêu lần đèn tắt ?

b Tính tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ của dịng điện ?

Hướng dẫn giải:

a Ta cĩ: u 220 2 sin(100 )( ) t V

Trong một chu kỳ cĩ 2 khoảng thời gian thỏa mãn

điều kiện đèn sáng u  155 Do đĩ trong một chu

Tỉ số thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ :

1

21t

150

sáng tắt

Chú ý: Cĩ thể giải Bài tốn trên bằng phương pháp nêu trên:

= Vậy thời gian đèn sáng tương ứng chuyển động trịn đều quay gĩc

Câu 4: Cho dịng điện xoay chiều i 4cos 20 t (A)     Ở thời điểm t1: dịng điện cĩ cường độ i = i1

= -2A và đang giảm, hỏi ở thời điểm t2 = t1 + 0,025s thì i = i2 = ?

C’

M’ M

U0  U0 2

2cos U0 O B

E’ E C

Hướng dẫn giải:

Cách giải 1: Tính  =  t = 20.0,025 =

2

(rad)  i2 vuông pha i1

i i 4 2 i 16 i 2 3(A)

         Vì i1 đang giảm nên chọn i2 = - 2 3(A)

Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES với chú ý: SHIFT MODE 4 : đơn vị góc là Rad:

Chú ý: Xác định cường độ dòng điện tức thời: Ở thời điểm t 1 cho i = i 1 , hỏi ở thời điểm t 2 = t 1 + t thì

i = i 2 = ? (Hoặc Ở thời điểm t 1 cho u = u 1 , hỏi ở thời điểm t 2 = t 1 + t thì u = u 2 = ?)

Phương pháp giải nhanh: Về cơ bản giống cách giải nhanh của dao động điều hòa.

* Tính độ lệch pha giữa i 1 và i 2 :  = .t hoặc : Tính độ lệch pha giữa u 1 và u 2 :  = .t

Câu 5: Tại thời điểm t, điện áp điện áp u 200 2 cos 100 t (V)

300s, điện áp này có giá trị là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Cách giải 1:  = t = 100 1

300 = 3

 rad

Vậy độ lệch pha giữa u1 và u2 là

3



Vẽ vòng tròn lượng giác sẽ thấy:

Với u1 =100 2 V thì u2 = -100 2V

Cách giải 2: Bấm máy tính Fx 570ES

với chú ý: SHIFT MODE 4 : đơn vị góc là Rad:

khi đó có biểu thức 1 π Khi điều chỉnh để điện dung của tụ điện có giá trị

C1

ZZ

Z2

6-Khi C = C2 UC = UCmax khi ZC2 =

2

C1 L

C1 C1

L

Z

2ZZ

3

Z2

3-

2 2

I'Z IZ

áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và cuộn dây lần lượt là UR = 100 2V, UL = 100V Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là:

b Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R, hai đầu L và hai đầu C

c Viết biểu thức điện áp hai đầu R, hai đầu L, hai đầu C

Hướng dẫn giải:

a Ta có ω = 100πn rad  ZL = L  100  và ZC =  40 

Tổng trở của mạch là 2  2 = 100 .

L C

Z R  Z ZCường độ dòng điện của mạch : I = = 1 A  I0 = 2 A

Gọi  là độ lệch pha của u và i, ta có ZL ZC =   0.64 rad

Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i = 2cos(100πt – 0,64) A

b Theo a ta có I = 1 A, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử là

c Viết biểu thức hai đầu mỗi phần tử R, L và C.

Biểu thức điện áp giữa hai đầu R: UR = 80 V  U0R = 80 2 V

Do uR cùng pha với i nên = φ1 = 0,64 rad uR = 80 cos(100πt – 0,64) V

R u

Biểu thức điện áp giữa hai đầu L: UL = 100 V  U0L = 100 2 V

Do uL nhanh pha hơn i góc nên  – φi = = + φi = – 0.64 rad

2 

L u

2

2 Biểu thức điện áp hai đầu L là uL = 100 2cos(100t + – 0,64) V.

2 Biểu thức điện áp giữa hai đầu C: UC = 40 V  U0C = 40 2 V

Do uC chậm pha hơn i góc nên  – φi = – = φi – = – – 0.64 rad

2  uC 

2 2Biểu thức điện áp hai đầu tụ C là uC = 40 2cos(100t – – 0,64) V.

2

Câu 11: Cho mạch điện không phân nhánh gồm R = 40, cuộn dây có r = 20 và L = 0,0636H, tụ điện có điện dung thay đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có f = 50Hz và U = 120V Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị đó bằng:

a Tính các giá trị R, L và C

b Tính hệ số công suất của mạch điện

c Tính độ lệch pha giữa các hiệu điện thế UAD và UDF

R L

B

Câu 13: Cho vào đoạn mạch hình bên một dòng điện xoay chiều có cường độ i I cos100πt 0 (A) Khi

đó uMB và uAN vuông pha nhau, và MB π (V) Hãy viết biểu thức uAN và tìm hệ



MBU



MNU



RU



ANU



CU

MB

φMNφ

L,r = 0

M

Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn

dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C,

điện trở có giá trị R Hai đầu A, B duy trì một điện áp

(V) Cường độ dòng điện chạy

u 100 2 cos100 t 

trong mạch có giá trị hiệu dụng là 0,5A Biết điện áp

giữa hai điểm A, M sớm pha hơn dòng điện một góc Điện áp giữa hai điểm M và B chậm pha hơn

b Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?

c Viết biểu thức điện áp giữa hai điểm A và M?

Hướng dẫn giải:

Chọn trục dòng điện làm trục pha Theo bài ra uAM

sớm pha so với cường độ dòng điện, uMB chậm



RU

π 6

2 Khi viết phương trình dòng điện và điện áp cần lưu ý: được định nghĩa là góc lệch pha của 

u đối với i do vậy thực chất ta có:     u i suy ra ta có:

a Mắc Ampe kế vào M, N ta có mạch điện như hình bên (R1 nt L)

Áp dụng công thức tính công suất:

b Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N ta có mạch như hình vẽ:

Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha của uAM so với i trong mạch vẫn không đổi so với khi chưa mắc vôn kế vào M, N vậy: uAM nhanh pha so với i một góc AM

3



Từ giả thiết điện áp hai đầu vôn kế uMB trễ pha một góc π

3 so với uAB Từ đó ta có giãn đồ véctơ biểu diễn phương trình véctơ: UABUAMUMB

N M

V

2 L

U 800(R+R ) +(Z ) = = Ω

43

Câu 16: Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp như hình



π 3

π 3

C

UL – UC

LU

C L

C

1R

1Z

Từ (4) ta thấy vì U, R, ZC = const nên UL biến thiên theo sin 

Ta có: UL max khi sin   1 suy ra

2



 Vậy điện áp cực đại hai đầu cuộn dây là: (5)

2 2 C

L max

U R ZU

L max

U R ZU

R





Câu 17: Cho mạch điện như hình vẽ Biết : uAB = 200cos100t(V); ZC = 100 ; ZL = 200 I = 2

; cos = 1; X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử (R0, L0 (thuần), C0) mắc nối tiếp Hỏi X

Cách giải 1: Dùng phương pháp giản đồ véctơ trượt.

Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn mạch đã biết

Chọn trục cường độ dòng điện làm trục gốc, A là điểm gốc

Biểu diễn các điện áp uAB; uAM; uMN bằng các véctơ tương ứng.

AB

U =

MNU

Cách giải 2: Dùng phương pháp đại số:

Căn cứ “Đầu vào” của bài toán để đặt các giả thiết có thể xảy ra Trong X có chứa Ro và Lo hoặc Ro

và Co

Theo bài ZAB = 50( ) Ta có:

22

2100



Z

R cos   

Căn cứ “Đầu ra” để loại bỏ các giả thiết không phù hợp vì ZL > ZC nên X phải chứa Co Vì trên đoạn

AN chỉ có C và L nên NB (trong X) phải chứa Ro Ta thấy X chứa Ro và Co phù hợp với giả thiết đặt ra

Mặt khác: Ro = Z  ZL (tổng) = ZC (tổng) nên ZL = ZC + ZCo Vậy X có chứa Ro và Co

232

()

t t

i pha U

Vậy

2

1)3cos(

cos   .

Suy ra công suất tiêu thụ của đoạn mạch là : 180( )

2

1.3.120cos

2)(Z L Z C R

R U



R

Z Z R

U C L

2

2)( 



Theo bất đẳng thức Cosi :Pmax khi

R

Z Z





 Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế : U AB 75 2.cos(100.t) Công suất trên toàn mạch là P = 45(W) Tính giá trị R?

Mặt khác : U AB I.Z AB I (R2)(Z LZ C)2

Bình phương hai vế ta có : 2 2.( 2 ( )2)(2)

C L

Thay (1) vào (2) ta có : 2 ( 2 ( )2)

C L

R

P

U    (3)Thay số vào (3) suy ra: 752  45(R2 (10040)2)

Chọn đáp án D

Câu 21: Cho mạch điện như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm, có L = 1 ( )

2. H Tụ điện có điện dung

Công suất của mạch: 2

4

(F) và C = C2 = 4

.

.

4

: 1

Z

4

102

H như hình vẽ Biết điện áp hai đầu đoạn mạch là uAB= 40 2cos100t (V) Công suất toả nhiệt trên

biến trở có thể đạt giá trị cực đại là bao nhiêu khi ta dịch chuyển con chạy của biến trở? Tính giá trị của biến trở lúc đó và Công suất cực đại đó?

2

) ( R R ZL

R U



0 0 2

2

2 RR R ZLR

R U

2

2R R

Z R R

2 2

 min Vì 2R0 là một số không đổi =>

R

Z R

2 2



hay R = R02  ZL2 = 25  và Pmax =

) (

2

R R

U

 = 20W.

Câu 24: Đoạn mạch xoay chiều AB có điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây và hai đầu điện trở R cùng giá trị, nhưng lệch pha nhau /3 Nếu mắc nối tiếp thêm tụ điện có điện dung C thì cos = 1 và công suất tiêu thụ là 100W Nếu không có tụ thì công suất tiêu thụ của mạch là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

Cách giải 1: Bài này vẽ giản đồ vecto là nhanh nhất!

Theo đề dễ thấy cuộn dây không cảm thuẩn có r

I

I Công suất :

6 2

Z Z

I  Z Công suất :

Câu 25: Cho mạch điện như hình vẽ Điện áp giữa hai

đầu AB có biểu thức u 200cos100πt (V) Cuộn dây

thuần cảm có L thay đổi được, điện trở R = 100, tụ

điện có điện dung (F) Xác định L sao cho

4

10C





điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và B đạt giá trị cực

đại, tính hệ số công suất của mạch điện khi đó

Khảo sát hàm số y:

Câu 26: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở R150 3 và tụ điện

C Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = Uocos2πft (V) Khi f = f1 = 25 Hz hay f = f2 = 100 Hz

thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng như nhau nhưng lệch pha nhau Cảm

Chú ý bài toán có thể mở rộng: Có hai giá trị của để mạch  có P, I, Z, cosφ, U R giống nhau thì

Thay đổi có hai giá trị biết và

ch LC a

Câu 26: Cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch u = U0cos t Tần số góc

 thay đổi được Điều chỉnh tần số góc  thấy khi giá trị của nó là 1 hoặc 2 (2 < 1) thì cường độ dòng điện hiệu dụng đều nhỏ hơn cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại n lần( n>1) Biểu thức tính R là:

1

L R n

L R n

.1

  Suy ra pha của i là ( π

Vì uR đang tăng nên u'R > 0 suy ra sin( π

Chọn đáp án B

Cách giải 2: Dùng giản đồ vectơ hay đường tròn lượng giác:

uR =100cos(t+ᴫ/4) (V)

uC = 100cos(t-ᴫ/4) (V)

Các vectơ tại thời điểm t: điện áp tức thời trên điện trở là 50V

Véc tơ UoR hợp với trục ngang u một góc -π/3 Do UoC chậm pha π/2 so với Véc tơ UoR nên nó hợp với trục ngang u một góc: -π/2- π/3= - 5π/6 Dễ thấy: uC = 100cos(-5 π /6)= – 50 3V

Do ZC = R nên Uo chậm pha π/4 so với véctơ UoR, nên nó

R

U0C

Hướng dẫn giải:

Cách giải 1: Dùng mối liên hệ giữa dao động

điều hoà và chuyển động tròn đều để giải:

Thời gian ngắn nhất để 0 3 đến i = I0

2

I

i

(ứng với cung MoP) rồi từ i = I0 đến

(ứng với cung PQ) là thời gian

vật chuyển động tròn đều từ Mo đến P rồi từ

P đến Q theo cung tròn MoPQ

i 

Câu 29: Một máy biến áp gồm có cuộn sơ cấp 300 vòng, cuộn thứ cấp 1500 vòng Mắc cuộn sơ cấp vào một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120V

a Tính điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp

b.Cho hiệu suất của máy biến áp là 1 (không hao phí năng lượng) Tính cường độ hiệu dụng ở cuộn thứ cấp, nếu cường độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là I1=2A

6.1, 2 10.0,5

0,05545220

MoO

0 3 2

1102

1

1 2

N

n N N

n N

2

2

1 2

1 2

1 2

1 2

N

n N U

U E

E e

e N

n N

Cách giải 2: Khi bị một số cuộn dây bị của cuộn sơ cấp hoặc cuộn thứ cấp bị cuốn ngược thì suất điện

động sẽ được tính bằng công thức nào?

khi cuốn ngược k vòng như vậy thì cuộn sơ cấp sẽ bị mất đi 2k vòng : 1 1

2 110264

kR

2uR

=> u1 = (r1 1 + k + )u2 => U1= (r1 + k + )U2

kR

2krR

1kR

2krR

=> 1 = r1 + k + = 1 + 5 + =

2

UU

1kR

2krR

150

5.1,210

1 250 30 281

1 2

1

I

I U

U N

2 2

U U N

N

Từ đó : P2 = U2I2 cos  = > 2 = 60A

2 1

Chọn đáp án D

Câu 34: Người ta cần truyền 1 công suất điện 1 pha 100kW dưới 1 điện áp hiệu dụng 5kV đi xa Hệ

số công suất của mạch điện tính từ hai đầu đường dây tải là cos φ’ = 0,8 Muốn cho tỉ lệ năng lượng mất trên đường dây không quá 10% thì điện trở của đường dây phải có giá trị trong khoảng nào?

Câu 35: Người ta truyền tải điện xoay chiều một pha từ một trạm phát điện cách nơi tiêu thụ 10km

Dây dẫn có tiết diện 0,4cm2 và làm bằng kim loại có điện trở suất 2,5.10 – 8 Ωm Hệ số công suất tính

từ hai đầu đường dây truyền tải là 0,8 Điện áp và công suất truyền đi ở trạm là 10kV và 500kW Tính

a Hiệu suất truyền tải

b Điện áp tại nơi tiêu thụ

c Hệ số công suất của tải tiêu thụ

Hướng dẫn giải:

Điện trở của đường dây tải : R = 2l

S

 = 12,5 ΩCường độ hiệu dụng trên dây tải :

b Độ giảm thế trên đường dây : ΔU = I.R = 0,78125 kV

Điện áp tại nơi tiêu thụ : U U ' U 2U ' U cos '  2   2     9,3867 kV

c Từ giản đồ vectơ ta có hệ số công suất của tải tiêu thụ được tính bởi :

Câu 36: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, độ giảm điện áp trên đường dây tải điện một pha

bằng a lần điện áp của tải tiêu thụ Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp của tải Để công suất hao phí trên đường dây giảm n lần nhưng vẫn đảm bảo công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần ?

Hướng dẫn giải:

Độ giảm điện áp trên đường dây tải lúc đầu : I R aU1  1

Điện áp của nguồn lúc đầu : U’1 U1 a U1  U 1 a 1  

Công suất hao phí trên đường dây giảm n lần nên ta có :

Câu 37: Một máy biến áp mà cuộn dây sơ cấp gồm N1  900 vòng, điện trở cuộn sơ cấp là r1  36

; cuộn thứ cấp có N2  100 vòng, điện trở r2  0, 2  Mắc hai đầu cuộn dây thứ cấp với tải thuần trở 0,8

R  , mắc hai đầu cuộn dây sơ cấp vào nguồn điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U1 360 V

Bỏ qua hao phí điện năng do dòng Fuco, coi rằng hầu hết mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi sắt Tính hiệu điện thế giữa hai đầu R và hiệu suất truyền tải điện năng

Vì bỏ qua hao phí điện năng do dòng Fuco, coi rằng hầu hết

mọi đường sức từ chỉ chạy trong lõi sắtcông suất toàn

phần do mạch ngoài cung cấp cho cuộn sơ cấp phải bằng

công suất toàn phần của mạch thứ cấp hay:

Câu 38: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, độ giảm điện áp hiệu dụng trên đường dây tải

điện một pha bằng n lần (n < 1) điện áp còn lại ở cuối đường dây này Coi rằng dòng điện luôn cùng pha với điện áp Đề công suất hao phí trên đường dây giảm m lần (m>1) nhưng vẫn đảm bảo công suất đến nơi tiêu thụ nhận được không đổi Cần phải tăng điện áp đưa vào truyền tải:

1; ;1 1

N r e

R B

Câu 39: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây tải điện

một pha bằng n lần điện áp ở nơi truyền đi Coi cường độ dòng điện trong mạch luôn cùng pha với điện áp Để công suất hao phí trên đường dây giảm a lần nhưng vẫn đảm bảo công suất truyền đến nơi tiêu thụ không đổi, cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần?



n a

a n

)1( 



n a

a n

a

n n

a(1 )

Chọn đáp án D

Câu 40: Một máy phát điện xoay chiều có mười hai cặp cực Phần ứng gồm 24 cuộn dây mắc nối tiếp

Từ thông do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại 3.10-2 Wb Roto quay 300 vòng/phút

a Tính tần số của dòng điện phát ra

b Viết biểu thức của suất điện động sinh ra

c Tính công suất của máy phát, biết cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2A và hệ số công suất là 0,8

Hướng dẫn giải:

a Phần ứng gồm 24 cuộn dây, suy ra máy phát có 12 cặp cực

Tần số của dòng điện phát ra: f= n p = = 60 Hz

60

300.1260

b Ta có e = E0cos t Suất điện động cực đại của một cuộn dây là:

E1o = 0= 2 f 0 = 2 60.3.10 -2 11,3 V với = 2 f = 120 rad/s   

Suy ra suất điện động cực đại trong máy phát là E0 = 24E1o271 V Vậy e = 271cos120 t (V)

c Công suất máy phát là: P = EIcos (điện trở trong không đáng kể U = E)

Lại có E= E0 =151,6 V Suy ra P=151,6.2.0,8 = 306 W

2

Câu 41: 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 /6 Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm UL = 125V và sớm pha so với dòng điện qua cuộn cảm là /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

Hướng dẫn giải:

Cách giải 1 : PM = 9375( )

8,0

7500

w H



)(3842

3.125.633,270.2125633,270

Câu 42: 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

3



I



2 2

2 1 2 0

2

n n

n n n



2

2 1

2 2

2 1 2 0

n n

n n n



2

2 1

2 2

2 1 2 0

2

n n

n n n

C

Z R

NBS Z

E I

L R C

NBS R

Z Z R

NBS R

I

P

C L

.1.21

.1

2/

2/

2 2 0

2 4 0 2

2 2

2

2 0

2 4

0

2

1.21

21

C C

2 0

R C

L C

NBS R

C L

R

NBS

.1

2/

1

2/

2

2 2 2

2 2

2

1 1

2

2 1

2 2 2

1 1

2

2 1

11

C L R

2 2

2 1 2

2 2

L R

2 2

2 1 2

2 2

2 1 2

Câu 1 Có thể tạo ra dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian trong một khung dây dẫn

bằng cách cho khung dây

A Quay đều quanh một trục song song với đường cảm ứng từ trong một từ trường đều.

B Quay đều quanh một trục vuông góc với đường cảm ứng từ trong một từ trường đều.

C Cho khung dây chuyển động tịnh tiến đều trong một từ trường đều.

D Cho khung dây chuyển động tịnh tiến đều trong một từ trường không đều.

Câu 2 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì

A cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha

2



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch.

C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha

2



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

D tần số của dòng điện trong đoạn mạch khác tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 3 Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm thì

A cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha

2



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch.

C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha

2



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

D tần số của dòng điện trong đoạn mạch khác tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 4 Khi tần số của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 9 lần thì

dung kháng của tụ điện

A Tăng 3 lần B Tăng 9 lần C Giảm 3 lần D Giảm 9 lần.

Câu 5 Đặt điện áp xoay chiều của u = U0cos2ft (U0 không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện Phát biểu nào sau đây đúng?

A Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha

2



so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch

B Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch càng lớn khi tần số f càng lớn.

C Dung kháng của tụ điện càng lớn thì f càng lớn.

D Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch không đổi khi tần số f thay đổi.

Câu 6 Cảm kháng của cuộn dây trên đoạn mạch điện xoay chiều giảm khi

A Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giảm.

B Tần số dòng điện chạy qua đoạn mạch giảm.

C Điện trở thuần của cuộn dây giảm.

D Trên đoạn mạch có tụ điện.

Câu 7 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

U L

Câu 8 Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng điện trong mạch và

điện áp ở hai đầu đoạn mạch luôn

A lệch pha nhau 600 B ngược pha nhau.

C cùng pha nhau D lệch pha nhau 900

Câu 9 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu điện trở thuần R Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu R có giá trị cực đại thì cường độ dòng điện qua R bằng

Câu10 Các thao tác cơ bản khi sử dụng đồng hồ đa năng hiện số (hình vẽ)

để đo điện áp xoay chiều cỡ 120 V gồm:

a Nhấn nút ON OFF để bật nguồn của đồng hồ

b Cho hai đầu đo của hai dây đo tiếp xúc với hai đầu đoạn mạch cần đo

điện áp

c Vặn đầu đánh dấu của núm xoay tới chấm có ghi 200, trong vùng

ACV

d Cắm hai đầu nối của hai dây đo vào hai ổ COM và V

e Chờ cho các chữ số ổn định, đọc trị số của điện áp

g Kết thúc các thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn của đồng hồ

Câu 1 Để tạo ra dòng điện xoay chiều biến thiên điều hòa theo thời gian ta cho khung dây quay đều

quanh một trục vuông góc với các đường sức từ trong một từ trường đều (các trường hợp A và C không tạo ra được dòng điện còn trường hợp D thì tạo ra dòng điện biến thiên không điều hòa theo thời gian) Đáp án B

Câu 2 Trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện: điện áp trể pha

2



so với cường độ dòng điện

(cường độ dòng điện sớm pha

2

1'

2

fC C

Z tăng khi ZC giảm Đáp án B.

Câu 6 ZL = 2fL nên ZL giảm khi f giảm Đáp án B

Câu 7 Điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm sớm pha hơn cường độ dòng điện chạy trong mạch góc

2



nên khi điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng 0 Đáp án D

Câu 8 Trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng điện trong mạch và điện áp ở hai đầu

đoạn mạch luôn cùng pha nhau Đáp án C

Câu 9 Cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần cùng pha với điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch

nên khi điện áp có giá trị cực đại thì cường độ dòng điện cũng đạt giá trị cực đại: I0 = U0

R Đáp án A.

Câu 10 Nguyên tắc sử dụng đồng hồ đo điện (đa năng), đồng hồ đang ở chế độ tắt nguồn: Chọn thang

đo (đo điện áp trên 120 V xoay chiều (AC)), cắm chốt dây đo (đo điện áp hoặc điện trở (một chốt luôn cắm vào ổ COM còn chốt kia cắm vào ổ thích hợp (V)), bật nút mở nguồn đồng hồ (ON), cho các đầu đo tiếp xúc với mạch đo, đọc giá trị đo được, kết thúc thao tác đo, tắt nguồn đồng hồ (OF) Đáp án B

2 Mạch xoay chiều xoay chiều có nhiều thành phần mắc nối tiếp

* Trắc nghiệm

Câu 1 Trong mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha giữa điện áp tức thời ở hai

đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch không phụ thuộc vào

A điện dung của tụ điện.

B độ tự cảm của cuộn dây.

C điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch.

D tần số của điện áp xoay chiều.

Câu 2 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp Biết điện áp giữa hai đầu điện trở thuần và điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng bằng

nhau Phát biểu nào sau là sai ?

A Cường độ dòng điện qua mạch trễ pha

4



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha

4



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

C Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha

4



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

D Điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha

4



so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 3 Trên đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, trong đó cuộn dây L là thuần cảm thì điện áp hiệu

dụng giữa hai đầu đoạn mạch

A Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R.

B Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện.

C Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện.

D Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây.

Câu 4 Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U0cost thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(t +

6



) Đoạn mạch này có

A R = 0 B ZL > ZC C ZL < ZC D ZL = ZC

Câu 5 Đặt điện áp u = U0cost có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có độ

tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Khi  < 1

LC thì

A điện áp hiệu dung giữa hai đầu điện trở thuần R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

B điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn

mạch

C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 6 Đặt điện áp u = U0cos2ft vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có

độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi UR, UL, UC lần lượt là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện Trường hợp nào sau đây, điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở?

C Thay đổi L để ULmax D Thay đổi f để UCmax

Câu 7 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ

tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện; Z là tổng trở của đoạn mạch Hệ thức đúng là

A i = u3C B i = u1

R. C i =

2

u L

 . D i =

u

Z .

Câu 8 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch X mắc nối tiếp chứa hai trong ba phần tử: điện

trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện Biết rằng điện áp giữa hai đầu đoạn mạch X sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch một góc nhỏ hơn

2



Đoạn mạch X chứa

A cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng lớn hơn dung kháng.

B điện trở thuần và tụ điện.

C cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng.

D điện trở thuần và cuộn cảm thuần.

Câu 9 Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có

cảm kháng với giá trị bằng R Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với cường độ dòng điện trong mạch bằng

Câu 10 Đoạn mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần và một cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp

Khi tần số của dòng điện tăng thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần

* Đáp án: 1C 2A 3B 4C 6B 6A 7B 8D 9A 10A.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Độ lệch pha giữa u và i trong đoạn mạch xoay chiều phụ thuộc vào R, L, C và f (hoặc ) mà không phụ thuộc vào U hoặc I Đáp án C.

Câu 2 tan =

R

C L U

 = - 1 = tan(-

Câu 3 Trên đoạn mạch xoay chiều RLC với L là cuộn dây thuần cảm thì điện áp hiệu dụng giữa hai

đầu đoạn mạch có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm hoặc hai đầu tụ điện nhưng không bao giờ nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R Đáp án B

Câu 4 Vì i sớm pha hơn u nên đoạn mạch có tính dung kháng (ZC > ZL)

Đáp án C

Câu 5 Khi  <

LC

1 thì không có cộng hưởng điện nên điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch Đáp án B

Câu 6 Khi có cộng hưởng thì u cùng pha với uR và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu R đạt cực đại Ta

có thể thay đổi L, C hoặc f để có cộng hưởng và khi có cộng hưởng thì UR = URmax Đáp án A

Câu 7 Vì i cùng pha với uR nên i =

Câu 9 Ta có: tan = Z L Z C

R

 = 1 = tan

Câu 1 Mạch điện xoay chiều không tiêu thụ công suất khi

A Mạch có cuộn dây có điện trở thuần r.

B Mạch chỉ có tụ điện.

C Mạch có cộng hưởng điện.

D Mạch chỉ có điện trở thuần R.

Câu 2 Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp

điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không thay đổi thì điện áp hiệu dụng trên các phần tử R, L và

C đều bằng nhau Khi tần số f của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch tăng thì

A cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua đoạn mạch giảm

B công suất tiêu thụ của đoạn mạch tăng.

C tổng trở của đoạn mạch giảm.

D điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần tăng.

Câu 3 Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện?

A Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không

B Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là khác không

C Tần số góc của dòng điện càng lớn thì dung kháng của đoạn mạch càng nhỏ

D Điện áp giữa hai bản tụ điện trễ pha so với cường độ dòng điện qua đoạn mạch.

Câu 4 Khi nói về hệ số công suất cos của đoạn mạch xoay chiều, phát biểu nào sau đây sai?

A Đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc cuộn cảm thuần thì cos = 0

C Đoạn mạch có RLC nối tiếp đang có cộng hưởng thì cos = 0.

D Với đoạn mạch gồm tụ điện và điện trở thuần mắc nối tiếp thì 0 < cos < 1

Câu 5 Trong mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp

Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều u = U0cos2ft (U không đổi còn f thì có thể thay đổi được) Thay đổi giá trị của đại lượng nào sau đây thì công suất của mạch đạt giá trị cực đại nhưng hệ số công suất của mạch điện không đạt giá trị cực đại?

Câu 6 Đặt điện áp u = U 2cos2ft (trong đó U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu điện trở thuần Khi f = f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng P Khi f = f2 với f2 = 2f1 thì công suất tiêu thụ trên điện trở bằng

2

P

Câu 7 Đặt điện áp u = U0cos(t + ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần

có độ tự cảm L mắc nối tiếp Hệ số công suất của đoạn mạch là

Câu 8 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Hệ số công suất của

đoạn mạch không phụ thuộc vào

A tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch.

B điện trở thuần của đoạn mạch.

C điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch.

D độ tự cảm và điện dung của đoạn mạch.

* Đáp án: 1B 2A 3B 4C 5A 6C 7B 8C.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Đoạn mạch xoay chiều không tiêu thụ công suất khi chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm thuần

hoặc có cả tụ điện và cuộn cảm thuần mà không có điện trở thuần Đáp án A

Câu 2 Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm thuần và giữa hai bản tụ bằng nhau thì có cộng

hưởng điện, cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại Nếu tăng hoặc giảm tần số f thì không còn cộng hưởng điện nữa, cường độ hiệu dụng giảm Đáp án A

Câu 3 Đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện không tiêu thụ công suất nên công suất tiêu thụ của đoạn

mach bằng không Đáp án B

Câu 4 Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần hoặc có cộng hưởng điện thì cos = 1 Đáp án C

Câu 5 Thay đổi L, C hoặc f để có cộng hưởng điện thì công suất của mạch đạt giá trị cực đại nhưng

khi đó hệ số công suất cũng đạt giá trị cực đại Thay đổi R thì công suất mạch đạt cực đại nhưng hệ số công suất của mạch không đạt giá trị cực đại (cos =

2

2) Đáp án A

Câu 6 Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần không phụ thuộc vào tần số

của dòng điện nên khi tần số f thay đổi thì công suất vẫn không thay đổi Đáp án C

R





 Đáp án B

Câu 8 Hệ số công suất cos = R

Z không phụ thuộc vào điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch

Đáp án C

4 Truyền tải điện năng Máy biến áp

* Trắc nghiệm

Câu 1 Máy tăng áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp mắc với nguồn điện xoay

chiều Tần số dòng điện trong cuộn thứ cấp

A có thể nhỏ hơn hoặc lớn hơn tần số trong cuộn sơ cấp.

B bằng tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

C luôn nhỏ hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

D luôn lớn hơn tần số dòng điện trong cuộn sơ cấp.

Câu 2 Phát biểu nào sau đây là sai? Công suất hao phí trên đường dây tải điện phụ thuộc vào

A Hệ số công suất của thiết bị tiêu thụ điện.

B Chiều dài đường dây tải điện.

C Điện áp hai đầu dây ở trạm phát điện.

D Thời gian dòng điện chạy qua dây tải.

Câu 3 Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy

biến áp lí tưởng, cuộn thứ cấp của máy được nối với biến trở R bằng dây dẫn điện có điện trở không đổi R0 Gọi cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây sơ cấp là I, điện áp hiệu dụng ở hai đầu biến trở là U Khi giá trị R tăng thì

A I tăng, U tăng B I giảm, U tăng.

C I tăng, U giảm D I giảm, U giảm.

Câu 4 Trong quá trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải điện được sử

dụng chủ yếu hiện nay là

A tăng điện áp trước khi truyền tải B giảm tiết diện dây.

C tăng chiều dài đường dây D giảm công suất truyền tải.

Câu 5 Một máy hạ áp lí tưởng có điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp ổn định Nếu ta tăng số vòng

dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lên một số vòng như nhau thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp để hở sẽ

A Tăng B Giảm

C Không đổi D Chưa thể kết luận.

Câu 6 Trong việc truyền tải điện năng, để giảm công suất hao phí trên đường dây tải n lần thì cần

phải

A tăng điện áp lên n lần B tăng điện áp lên n lần.

C giảm điện áp xuống n lần D giảm điện áp xuống n2 lần

Câu 7 Một máy biến áp có số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp Máy

biến áp này có tác dụng

A tăng điện áp và tăng tần số của dòng điện xoay chiều.

B tăng điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C giảm điện áp và giảm tần số của dòng điện xoay chiều.

D giảm điện áp mà không thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

Câu 8 Máy biến áp là thiết bị

A biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.

B biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.

C có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.

D làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều.

* Đáp án: 1B 2D 3B 4A 5A 6A 7D 8C.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Máy biến áp chỉ có thể làm thay đổi điện áp (cường độ dòng điện) mà không làm thay đổi tần

số của dòng điện xoay chiều Đáp án B

Câu 2 Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = P2

N không đổi thì Utc cũng không đổi Khi R

tăng thì Itc giảm thì Isc = I giảm;

Utc = ItcR0 + U không đổi; vì ItcR0 giảm nên U tăng Đáp án B

Câu 4 Công suất hao phí trên đường dây tải: Php = 2

2

r P

U Biện pháp giảm hao phí trên đường dây

r P

U ;

2 2

' '

hp hp

P  U = n  U'

n

U  Đáp án A

Câu 7 Số vòng dây của cuộn sơ cấp lớn hơn số vòng dây của cuộn thứ cấp thì máy biến áp có tác

dụng giảm điện áp Máy biến áp không làm thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều Đáp án D

Câu 8 Máy biến áp là thiết bị dung để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều Đáp án C.

5 Máy phát điện Động cơ điện

* Trắc nghiệm

Câu 1 Khi động cơ không đồng bộ một pha hoạt động ổn định với tốc độ quay của từ trường không

đổi thì tốc độ quay của rôto

A luôn bằng tốc độ quay của từ trường.

B lớn hơn tốc độ quay của từ trường.

C nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường.

D có thể lớn hơn hoặc bằng tốc độ quay của từ trường.

Câu 2 Khi động cơ không đồng bộ hoạt động ổn định, từ trường quay trong động cơ có tần số

A bằng tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

B lớn hơn tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

C có thể lớn hơn hay nhỏ hơn tần số của dòng điện, tùy vào tải.

D nhỏ hơn tần số của dòng điện chạy trong các cuộn dây của stato.

Câu 3 Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto và số cặp cực là p Khi rôtô quay

đều với tốc độ n (vòng/s) thì từ thông qua mỗi cuộn dây của stato biến thiên tuần hoàn với tần số (tính

Câu 4 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về động cơ điện xoay chiều?

A Nguyên tắc hoạt động của động cơ điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện

từ và sử dụng từ trường quay

B Động cơ không đồng bộ ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha.

C Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ bằng tốc độ quay của từ trường.

D Từ trường quay được tạo ra nhờ phần ứng của động cơ.

Câu 5 Động cơ không đồng bộ được tạo ra dựa trên cơ sở hiện tượng

A tác dụng của từ trường không đổi lên dòng điện.

B cảm ứng điện từ.

C tác dụng của dòng điện lên dòng điện.

D tác dụng của từ trường quay lên khung dây kín.

Câu 6 Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha?

A Máy phát điện xoay chiều một pha biến điện năng thành cơ năng và ngược lại.

B Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động nhờ việc sử dụng từ trường quay.

C Máy phát điện xoay chiều một pha hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.

D Máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra dòng điện không đổi.

* Đáp án: 1C 2A 3D 4A 5D 6C.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Tốc độ quay của rôto trong động cơ không đồng bộ luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường

Câu 5 Khung dây dẫn kín có thể quay quanh một trục cùng trục quay với từ trường quay khi đặt trong

từ tường quay thì sẽ quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường Đáp án D

Câu 6 Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện

 = NBScos( n B , ) = NBScos(t + ) = 0cos(t + )

+ Suất động trong khung dây của máy phát điện:

Câu 2 (CĐ 2009) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng

54 cm2 Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T Từ thông cực đại qua khung dây là

A 0,27 Wb B 1,08 Wb C 0,54 Wb D 0,81 Wb.

Câu 3 (CĐ 2010) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là

220 cm2 Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn 2

5  T Suất điện động cực đại trong khung dây bằng

A 110 2 V B 220 2V C 110 V D 220 V.

Câu 4 (CĐ 2011) Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222 V Cảm ứng từ có độ lớn bằng

Câu 5 (CĐ 2011) Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn mạch Khoảng thời

gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là

Câu 6 (CĐ 2013) Một dòng điện có cường độ i = I0cos2πft Tính từ t = 0, khoảng thời gian ngắn nhất

để cường độ dòng điện này bằng 0 là 0,004 s Giá trị của f bằng

A 62,5 Hz B 60,0 Hz C 52,5 Hz D 50,0 Hz.

Câu 7 (CĐ 2014) Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 50 cm2, gồm 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ 25 vòng/giây quanh một trục cố định  trong từ trường đều có cảm ứng từ B Biết  nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với B Suất điện động hiệu dụng trong khung là

200 V Độ lớn của B là

Câu 10 (ĐH 2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn cuộn dây giống

nhau mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng

100 2 V Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là 5

 mWb Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là

A 71 vòng B 200 vòng C 100 vòng D 400 vòng.

Câu 11 (ĐH 2013) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích 60 cm2, quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng khung) trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T Từ thông cực đại qua khung dây là:

A 1,2.10-3 Wb B 4,8.10-3 Wb C 2,4.10-3 Wb D 0,6.10-3 Wb

* Đáp án: 1A 2C 3B 4A 5A 6A 7C 8B 9B 10C 11C.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Ta có: T =





2 = 0,02 s; 1 s có

02,0

1 = 50 chu kì; mỗi chu kì có 2 lần điện áp bằng 0 nên sẽ

Câu 5 Ta có: T =

f

1 = 0,02 s Trong một chu kì có hai lần cường độ dòng điện bằng 0 nên khoảng

thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện bằng 0 là t =

Câu 9 Nếu  = 0cos(t + ) thì:

U

=

C

CZ

U

+ Mối liên hệ giữa các điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch RLC:

U = U R2 (U L U C)2 + Giản đồ véc tơ của đoạn mạch RLC:

+ Công thức tính góc lệch pha giữa u và i trên đoạn mạch xoay chiều:

Câu 1 (TN 2009) Đặt một điện áp xoay chiều u = 100 2cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch có R,

L, C mắc nối tiếp Biết R = 50 , cuộn thuần cảm có độ tự cảm L =

Câu 2 (TN 2009) Khi đặt hiệu điện thế không đổi 12 V vào hai đầu cuộn dây có điện trở thuần R và

độ tự cảm L thì dòng điện qua cuộn dây là dòng điện một chiều có cường độ 0,15 A Nếu đặt vào hai

đầu cuộn dây này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng

qua nó là 1 A Cảm kháng của cuộn dây là

A 50  B 30  C 40  D 60 

Câu 3 (TN 2011) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 100 , tụ điện có điện dung



4

10

F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi

được Để điện áp hai đầu điện trở thuần trể pha

Câu 4 (TN 2012) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số thay đổi được vào hai

đầu một cuộn cảm thuần Khi tần số là 50 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng 3 A Khi tần

số là 60 Hz thì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng

Câu 5 (TN 2014) Đặt điện áp xoay chiều 120 V - 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R

= 50  mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ là 96 V Giá trị của



 . C

43.10F4



 . D

42.10F

) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R

và cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i = I0cos(t -

) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc

nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, cường độ dòng điện trong mạch là i = I0sin(t +

3

2

) Biết U0, I0 và  không đổi Hệ thức đúng là

A R = 3L B L = 3R C R = 3L D L = 3R

Câu 8 (CĐ 2013) Khi có một dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây có điện trở thuần 50  thì hệ

số công suất của cuộn dây bằng 0,8 Cảm kháng của cuộn dây đó bằng

A 45,5  B 91,0  C 37,5  D 75,0 

Câu 9 (CĐ 2013) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối

tiếp gồm điện trở thuần 10  và cuộn cảm thuần Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là

30 V Công suất tiêu thụ trong đoạn mạch bằng

Câu 11 (CĐ 2013) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, tần số 50 Hz vào hai đầu một

cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng 1 A Giá trị của L bằng

A 0,99 H B 0,56 H C 0,86 H D 0,70 H.

Câu 12 (ĐH 2009) 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  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 Các giá trị của R1 và R2 là

A R1 = 50 , R2 = 100  B R1 = 40 , R2 = 250 

C R1 = 50 , R2 = 200  D R1 = 25 , R2 = 100 .

Câu 13 (ĐH 2009) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch AB

gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp theo thứ

tự trên Gọi UL, UR và UC lần lượt là các điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mỗi phần tử Biết điện áp giữa

2 đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch NB (đoạn mạch NB gồm R

và C) Hệ thức nào dưới đây đúng?

A U2  U2R U2C U2L B U2C  U2R  U2L  U2

C. U2L  U2R  UC2  U2 D U2R  U2C U2L U2

Câu 14 (ĐH 2011) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào

hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là

A 0,30 A B 0,40 A C 0,24 A D 0,17 A.

Câu 16 (ĐH 2013) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi

được vào hai đầu một cuộn cảm thuần Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng 3 A Khi f = 60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng

A 3,6 A B 2,5 A C 4,5 A D 2,0 A.

* Đáp án: 1A 2D 3B 4A 5B 6A 7D 8C 9D 10C 11A 12C 13C 14A 15C 16B.

* Giải chi tiết:

Câu 1 Ta có: ZL = L = 100 ; ZC =

C



1 = 50 ;

I =

200

3  C = 1