Nguyễn Công Phúc – THPT Vĩnh Định – 2009 -2010Đoạn mạch xoay chiều RLC Điều kiện cộng hưởng – góc lệch pha Câu 1: Đặt vào hai đầu mạch điện RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có g
Trang 1Nguyễn Công Phúc – THPT Vĩnh Định – 2009 -2010
Đoạn mạch xoay chiều RLC Điều kiện cộng hưởng – góc lệch pha
Câu 1: Đặt vào hai đầu mạch điện RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì hiệu điện thế
hiệu dụng trên các phần tử R, L, và C đều bằng nhau và bằng 20V Khi tụ bị nối tắt thì hiệu địện thế hiệu dụng hai đầu điện
trở bằng: A 30 2V B 10 2V C 20V D 10V
Câu 2: Đă ̣t vào hai đầu đoa ̣n ma ̣ch RLC không phân nhánh hiê ̣u điê ̣n thế u = 100cos100πt (V) thì dòng điê ̣n qua ma ̣ch là i =
cos100πt (A) Điện trở của đoa ̣n ma ̣ch là: A R = 50Ω B R = 100Ω C R = 20Ω D R = 200Ω
Câu 3: Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp L = 0,6
H
π , C =
-4 10 F
π , f = 50Hz Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U = 80V Nếu công suất tiêu thụ của mạch là 80W thì giá trị điện trở R là A 30Ω B 80Ω C 20Ω D 40Ω
Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, L = 0,637H, C = 39,8μF, đặt vào hai đầu mạch hiệu điện thế có biểu thức u =
150 2sin100πt (V) mạch tiêu thụ công suất P = 90 W Điện trở R trong mạch có giá trị là:
Câu 5: Một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Cuộn dây thuần cảm Gọi U0R, U0L, U0C là hiệu điện thế cực đại ở hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện Biết U0L = 2U0R = 2U0C Kết luận nào dưới đây về độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là đúng:
A u chậm pha hơn i một góc π/4 B u sớm pha hơn i một góc 3π/4
C u chậm pha hơn i một góc π/3 D u sớm pha i một góc π/4
Câu 6: Cho mạch điện như hình vẽ R0 = 50 3 Ω, ZL = ZC = Ω 50
AM
U và UMBlệch pha 750 Điện trở R có giá trị là
A 25 3Ω B 50Ω C 25Ω D 50 3Ω
Câu 7: Một đoạn mạch điện xoay chiều có dạng như hình vẽ.Biết hiệu điện thế uAE và uEB lệch pha nhau 90 0.Tìm mối liên hệ giữa R,r,L,.C
A R = C.r.L B r =C R L
C L = C.R.r D C = L.R.r
Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình vẽ u AB =U 2cos2πft( )V
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L H
π 3
5
= , tụ diện có C F
π 24
10− 3
Hđt uNB và uAB lệch pha nhau 900
Tần số f của dòng điện xoay chiều có giá trị là: A.600Hz B.100Hz C.400Hz D.800Hz
Câu 9: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L = H, điện trở R = 50Ω mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung thay đổi được Ban đầu điện dung của tụ điện là C = 10 F
4
π
−
, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều tần số không đổi f = 50Hz, giảm dần giá trị điện dung của tụ điện thì độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn dây với điện áp hai đầu
đoạn mạch: A ban đầu bằng và sau đó tăng dần B ban đầu bằng và sau đó giảm dần.
C ban bằng và sau đó không đổi D ban đầu bằng và sau đó tăng dần.
Câu 10: Đoạn mạch xoay chiều AB chỉ gồm cuộn thuần cảm L, nối tiếp với biến trở R Hiệu điện thế hai đầu mạch là UAB ổn định, tần số f Ta thấy có 2 giá trị của biến trở là R1 và R2 làm độ lệch pha tương ứng của uAB với dòng điện qua mạch lần lượt
là ϕ1 và ϕ2 Cho biết ϕ1 + ϕ2 = Độ tự cảm L của cuộn dây được xác định bằng biểu thức:
Câu 11: Một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Cuộn dây thuần cảm Gọi U0R, U0L, U0C là hiệu điện thế cực đại ở hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện Biết U0L = 2U0R = 2U0C Kết luận nào dưới đây về độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện là đúng:
A u chậm pha hơn i một góc π/4 B u sớm pha hơn i một góc 3π/4
C u chậm pha hơn i một góc π/3 D u sớm pha i một góc π/4
Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình vẽ u AB =U 2cos2πft( )V .Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
H
L
π
3
5
= , tụ diện có C F
π 24
10− 3
= Hđt uNB và uAB lệch pha nhau 900 Tần số f của dòng điện xoay chiều có giá trị là
A 120Hz B 60Hz C 100Hz D 50Hz
B
L, R0
M A
A E B
Trang 2Nguyễn Công Phúc – THPT Vĩnh Định – 2009 -2010
2 Công suất tiêu thụ, hệ số công suất:
Câu 14: Trong ma ̣ch điê ̣n xoay chiều không phân nhánh, hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai đầu đoa ̣n ma ̣ch và cường đô ̣ dòng điê ̣n trong
ma ̣ch lần lượt là: u = 100sin100πt (V) và i = 100sin(100πt + π/3) (mA) Công suất tiêu thu trong ma ̣ch là:
A 2500W B 2,5W C 5000W D 50W
Câu 15: Hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều và cường độ dòng điện qua mạch lần lượt có biểu thức u = 100
2sin(ωt + π/3)(V) và i = 4 2cos(100πt - π/6)(A), công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
Câu 16: Một tụ điện có điện dung C 10 ( F )
4 π
= − mắc nối tiếp với điện trở R = 100Ù thành một đoạn mạch Mắc đoạn mạch
này vào mạng điện xoay chiều có tần số 50Hz Hệ số công suất của mạch là: A 1 B 1/ 2 C 2 D ½.
Câu 17: Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 15Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây có điện trở thuần r và độ tự cảm L Biết điện áp hiệu dụng hai đầu R là 30V, hai đầu cuộn dây là 40V và hai đầu đoạn mạch là 50V Công suất tiêu thụ của mạch
là: A 140W; B 60W; C 160W; D 40W;
Câu 18: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì hệ số công suất của mạch: A không thay đổi B không xác định được C tăng D giảm.
Câu 19: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp có tấn số f Biết cường độ dòng điện sớm pha hơn
π/4 so với hiệu điện thế Giá trị điện dung C tính theo độ tự cảm L, điện trở R và tần số f là:
C
π π
=
− ; B
1
C
π π
=
− ; C
1
C
π π
=
+ ; D
1
C
π π
=
+
Câu 20: Cho dòng điê ̣n có tần số f = 50Hz qua đoa ̣n ma ̣ch RLC không phân nhánh, dùng Oát kế đo công suất của ma ̣ch thì
thấy công suất có giá tri ̣ cực đa ̣i Tìm điê ̣n dung của tu ̣ điê ̣n, biết đô ̣ tự cảm của cuô ̣n dây là L = 1/π (H)
A C ≈ 3,14.10-5 F B C ≈ 1,59.10-5 F C C ≈ 6,36.10-5 F D C ≈ 9,42.10-5 F
Câu 21: Trong ma ̣ch điê ̣n xoay chiều không phân nhánh, hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai đầu đoa ̣n ma ̣ch và cường đô ̣ dòng điê ̣n trong
ma ̣ch lần lượt là: u = 100cos100πt (V) và i = 100cos(100πt + π/3) (mA) Công suất tiêu thu trong ma ̣ch là:
Câu 22: Trong ma ̣ch điê ̣n xoay chiều không phân nhánh, hiê ̣u điê ̣n thế giữa hai đầu đoa ̣n ma ̣ch và cường đô ̣ dòng điê ̣n trong
ma ̣ch lần lượt là: u = 100cos100πt (V) và i = 100cos(100πt + π/3) (mA) Công suất tiêu thu trong ma ̣ch là:
A 2500W B 2,5W C 5000W D 50W.
Câu 23: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ :
Cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL = Ω 80 Hệ số công suất của
đoạn MB bằng hệ số công suất của đoạn mạch AB và bằng 0,6 Điện trở R có giá trị là :
A 100Ω B 40Ω C.30Ω D.50Ω
Câu 24: Một cuộn dây có độ tự cảm là 1
4π H mắc nối tiếp với tụ điện C1 =
3 10
3 π
−
F rồi mắc vào một điện áp xoay chiều tần số50Hz Khi thay đổi tụ C1 bằng một tụ C2 thì thấy cường độ dòng điện qua mạch không thay đổi Điện dung của tụ C2 bằng
A
3
10
4π
−
4 10 2π
−
3 10 2π
−
3 2.10 3π
−
F
Câu 25: Một mạch điện xoay chiều RLC có điện trở thuần R = 110Ω được mắc vào điện áp 220 2 os(100 )
2
(V) Khi hệ số công suất của mạch lớn nhất thì mạch sẽ tiêu thụ công suất bằng: A 115W B 220W C 880W D 440W a) Khảo sát công suất theo R:
Câu 26: Cho đoa ̣n ma ̣ch RLC nối tiếp, trong đó cuô ̣n dây thuần cảm L = 1/π (H); tu ̣ điê ̣n có điê ̣n dung C = 16 µF và trở thuần
R Đă ̣t hiê ̣u điê ̣n thế xoay chiều tần số 50Hz vào hai đầu đoa ̣n ma ̣ch Tìm giá tri ̣ của R để công suất của ma ̣ch đa ̣t cực đa ̣i
Câu 27: Mạch điện R1 , L1, C1 có tần số cộng hưởng f1 Mạch điện R2 , L2 , C2 có tần số cộng hưởng f2 Biết f2 = f1 Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng sẽ là f Tần số f liên hệ với tần số f1 theo hệ thức:
A.f = 3f1 B f = 2f1 C f = 1,5 f1 D f = f1
R
B M
A
Trang 3B
•
•
A
Nguyễn Công Phúc – THPT Vĩnh Định – 2009 -2010 Câu 28: Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R; tụ có điện dung C= 31,8µF; cuộn dây có độ tự cảm L = 1,4/π(H), điện trở thuần R0 = 30Ω, mắc nối tiếp Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là u = 100√2cos100πt(V) Điều chỉnh R để công suất toả nhiệt trên điện trở R đạt cực đại Giá trị của điện trở R và công suất cực đại P đó là :
A R = 50Ω, P = 62,5W; B R = 60Ω, P = 62,5W; C R = 50Ω, P = 60,5W; D R = 50Ω, P = 60,5W;
Câu 29: Cho mạch điện xoay chiều gồm biến trở R và tụ C = 10-4/π (F) mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều ổn định tần số 50Hz Thay đổi R ta thấy ứng với hai giá trị R=R1 và R = R2 thì công suất của mạch điện đều bằng nhau Khi đó tích số R1.R2 là:
Câu 30: Đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C =
π
4
10−
(F) mắc nối tiếp với điện trở thuần có giá trị thay đổi Đặt vào hai dầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u = 200cos(100π t) V Khi công suất tiêu thụ trong mạch đạt giá trị cực đại thì điện trở phải có giá trị là:
Câu 31: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần
cảm kháng, R có giá trị thay đổi được Điều chỉnh R ở hai giá trị R1 và R2 sao cho R1 + R2 = 100Ω thì thấy công suất tiêu thụ của đoạn mạch ứng với hai trường hợp này như nhau Công suất này có giá trị là
Câu 32: Đặt vào hai đầu mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có R thay đổi một điện áp xoay chiều luôn ổn định và có biểu
thức u = U0cosωt (V) Mạch tiêu thụ một công suất P và có hệ số công suất cos ϕ Thay đổi R và giữ nguyên C và L để công suất trong mạch đạt cực đại khi đó:
A P =
2
L C
U
2 Z −Z , cosϕ = 1 B P = U2
2R , cosϕ = 2
2 C P =
2
L C
U
Z −Z , cosϕ = 2
2 D P =
2 U
R , cosϕ = 1.
Câu 33: Một mạch điện xoay gồm một tụ điện: C =
4 2.10
π F mắc nối tiếp với một biến trở và mắc vào một điện áp xoay chiều 50Hz Xác định giá trị của biến trở để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại
Phương pháp sử dụng giản đồ vectơ để giải các bài tập điện xoay chiều.
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ 1, trong đó L là cuộn cảm thuần, điện áp hai đầu mạch là
uAB = 60 2cos100π t(V), các điện áp hiệu dụng UAN = UNB = 60V Hệ số công suất của mạch là:
A
3
1
B
2
3 C.
2
1
D.
2 1
Câu 2:Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ 2 Biết L H
π 5
2
π 9
10− 3
Hiệu điện thế giữa hai điểm AB là
u = 120 2 cos100π t(V) Hiệu điện thế giữa hai điểm A và N lệch pha
2
π so với hiệu điện thế giữa hai điểm M và B.
a) Tính điện trở R: A 60Ω B.90Ω C 50Ω D.25Ω
b) Tính hệ số công suất của đoạn mạch:
A
61
6
B
2
3 C.
2
1
D.
2 1
Câu 3:Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình vẽ 3 với uAB = 200 2cos100πt và R = 100 3 Ω, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch MN nhanh pha hơn hiệu điện thế hai đầu AB một góc
3
2π Cường độ dòng điện I qua mạch có biểu thức nào sau đây:
=
3 t 100 cos
2
=
6 t 100 cos s 2
=
3 100
cos
2
=
6 100 cos 2
Câu 4 Xét mạch điện như hình vẽ: uAB = 200 cos100πt (V) UAF = 200(V) Biết uAF lệch pha so với uAB Biểu thức uAF là: A. uAF = 200 cos(100πt - ) (V) B uAF = 200 cos(100πt - ) (V)
C uAF = 200 cos(100πt + ) (V) D uAF = 200cos(100πt + ) (V)
Hình 1 B
N A
A
Hình 3
A
Trang 4Nguyễn Công Phúc – THPT Vĩnh Định – 2009 -2010 Câu 5: Cho mạch điện như hình vẽ R0 = 50 3 Ω, ZL = ZC = Ω 50
AM
U và UMBlệch pha 750 Điện trở R có giá trị là
A 25 3Ω B 50Ω C 25Ω D 50 3Ω
Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều RLC như hình vẽ u AB =U 2cos2πft( )V
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L H
π 3
5
= , tụ diện có C F
π 24
10− 3
Hđt uNB và uAB lệch pha nhau 900
Tần số f của dòng điện xoay chiều có giá trị là: A.600Hz B.100Hz C.400Hz D.800Hz
Câu 7:Cho mạch điện như hình vẽ 7 Điện áp giữa hai đầu mạch là u = 65 2cosωt(V) Các điện áp hiệu dụng là UAM = 13V; UMN = 13V; UNB = 65V Công suất tiêu thụ của mạch là 25W
a) Điện trở cuộn cảm là bao nhiêu:
A.5Ω B.10Ω C.1Ω D 12Ω
b) Cảm kháng cuộn dây là bao nhiêu:
A.5Ω B.10Ω C.1Ω D 12Ω
c) Cường độ hiệu dụng trong mạch: A.4A B.2A C.3A D 1A
d) Hệ số công suất của mạch là: A
13
5 B
13
12 C
13
10 D
13
6
Máy phát điện Truyền tải điện năng Máy biến thế.
Câu 1: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là H =
80% Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải
A tăng hiệu điện thế lên đến 4kV B tăng hiệu điện thế lên đến 8kV.
C giảm hiệu điện thế xuống còn 1kV D giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5kV.
Câu 2: Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 11,4kW và hệ số công suất 0,866 được mắc theo kiểu hình sao vào
mạch điện ba pha có điện áp dây là 380V Lấy √3 ≈ 1,732 Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua động cơ có giá trị là:
Câu 3: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là H =
80% Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải
A giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5kV B tăng hiệu điện thế lên đến 8kV
C giảm hiệu điện thế xuống còn 1kV D tăng hiệu điện thế lên đến 4kV.
Câu 4: Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu một pha của một máy phát điện xoay chiều ba pha là 220V Trong cách mắc hình sao,
điện áp hiệu dụng giữa hai dây pha là:
Câu 5: Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát ra là
50Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu?
A 1500vòng/phút B 750vòng/phút C 500vòng/phút D 12,5vòng/phút.
Câu 6: Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2 kV và công suất 200 k W Hiệu số chỉ của các
công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau thêm 480 kWh Hiệu suất của quá trình truyền tải
điện là: A H = 95 % B H = 80 % C H = 90 % D H = 85 %
Câu 7: Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn một dòng điện xoay chiều một pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng Hiệu điện thế
hiệu dụng ở nguồn điện lúc phát ra là U = 5000V, công suất điện là 500kW Hệ số công suất của mạch điện là cosφ = 0,8 Có bao nhiêu phần trăm công suất bị mất mát trên đường dây do tỏa nhiệt?
R
B A
C
M
L, R0
B N A
