Phương pháp, bài tập vật lý THPTQG theo 4 cấp độ khó tăng dần (chương dòng điện xoay chiều)

Dao động điện từ duy trì Bài 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R thì cường độ dòng điện qua 1 R là1 Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn thuần cảm.. Bài 9: Khi cho

CHỦ ĐỀ 15: ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I TÓM TẮT LÝ THUYẾT

• VIẾT BIỂU THỨC CƯỜNG ĐỘ DÒNG ĐIỆN VÀ ĐIỆN ÁP

1 Biểu thức hiệu điện thế xoay chiều:

φ : pha ban đầu của hiệu điện thế

2 Biểu thức cường độ dòng điện:

=

*Đoạn mạch chỉ có L: u sớm pha hơn i góc L L

L

Uπ

; I ;

2 = Z với ZC 1 ( )

ω.C

= Ω là dung kháng.Bảng ghép linh kiện:

• DẠNG TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC

1 Tính thời gian đèn huỳnh quang sáng và tắt:

Khi đặt điện áp: u=U cos(ωt+φ )0 u vào hai đầu

bong đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u U≥ 1

*Trong một chu kì:

- Thời gian đèn sáng: n L

0

U4

toán tìm điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm: t = t +Δt 2 1

3 Số lần đổi chiều dòng điện

- Dòng điện i I cos(2πft φ )= 0 + i : Trong một chu kì đổi chiều 2 lần, mỗi giây đổi chiều 2f lần.

- Nhưng nếu i

πφ

2

= ± thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f 1− lần, các giây sau đổi chiều 2f lần

• CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

Ví dụ 1: Một dòng điện xoay chiều có phương trình dòng điện như sau: i 5cos(100πt π) A

Ví dụ 2: Tại thời điểm t 1,5s= cường độ dòng điện trong mạch có giá trị là i 5A= Giá trị đó là:

A Giá trị cực đại B Giá trị tức thời C Giá trị hiệu dụng D Giá trị trung bình

Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần

⇒ Trong 1s dòng điện thực hiện 50 chu kì

⇒ Số lần dòng điện đổi chiều là 100 lần

- Chu kì đầu tiên dòng điện đổi chiều một lần

- Tính từ các chu kì sau dòng điện đổi chiều 2 lần trong một chu kì

⇒ Số lần đổi chiều của dòng điện trong một giây đầu tiên là: n 2.f 1 2.50 1 99= − = − = lần

Ví dụ 7: Mạch điện có giá trị hiệu dụng U 220V= , tần số dòng

điện là 50Hz, đèn chỉ sáng khi u ≥110 2V Hãy tính thời gian

UIZ

U 100 2V I 2A1

= mắc vào mạng điện và có phương

trình dòng điện: i 2cos(100πt π) (A)

Ví dụ 11: Cho một cuộn dây có điện trở thuần 40 Ω và có độ tự cảm 0, 4(H)

π Đặt vào hai đầu cuộn dâyđiện áp xoay chiều có biểu thức: u U cos(100πt0 π) (V)

II BÀI TẬP

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Bài 1: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C Đặt vào giữa hai đầu tụ điện một điện áp

xoay chiều có biểu thức:u = U cos( t0 Ω +φ) V.Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch được cho bởicông thức nào dưới đây?

Bài 2: Một khung dây phẳng quay đều quanh một trục vuông góc với đường sức từ của một cảm ứng từ

trường đều B Suất điện động trong khung dây có tần số phụ thuộc vào

A tốc độ góc của khung dây B diện tích của khung dây.

C số vòng dây N của khung dây D độ lớn của cảm ứng từ B của từ trường.

Bài 3: Một mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm, mối quan hệ về pha của u và i trong mạch là

A u và i cùng pha với nhau B u sớm pha hơn i góc π 2

C u và i ngược pha nhau D i sớm pha hơn u góc π 2

Bài 4: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn thay đổi theo thời gian?

Bài 5: Dòng điện xoay chiều hình sin là

A dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian.

B dòng điện có cường độ biến thiên tỉ lệ thuận với thời gian.

C dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.

D dòng điện có cường độ và chiều thay đổi theo thời gian.

Bài 6: Trong các đại lượng đắc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị

hiệu dụng?

A cường độ dòng điện B suất điện động.

Bài 7: Trong các đại lượng đạc trưng cho dòng điện xoay chiều nào sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị

hiệu dụng?

Bài 8: Với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện thì dòng điện trong mạch

A sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 2

B sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 4

C trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 4

D trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch góc π 2

Bài 9: Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

A chỉ được đo bằng ampe kế nhiệt.

B bằng giá trị trung bình chia cho 2.

C được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.

D bằng giá trị cực đại chia cho 2.

Bài 10: Trong các đáp án sau, đáp án nào đúng?

A Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng một nửa giá trị cực đại của nó.

B Dòng điện có cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian là dòng điện xoay chiều.

C Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện.

D Dòng điện và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều luôn lệch pha nhau.

Bài 11: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện áp giữa hai đầu

cuộn dây có biểu thức u =U cos t0 Ω (V) thì cường độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức

i

i I 2 cos(= Ω +.t φ A) Hỏi I và φ được xác định bởi các hệ thức nào dưới đây?i

u U cos t= Ω (V) thì cường độ dòng điện chạy qua điện trờ có biểu thức i = I 2 cos( t φ )AΩ + i Hỏi I

và φ được xác định bởi các hệ thức tương ứng là:i

Bài 14: Cảm kháng của cuộn cảm

A tỉ lệ thuận với tần số dòng điện của nó.

B tỉ lệ thuận với hiệu điện thế xoay chiều áp vào nó.

C có giá trị như nhau đối với cả dòng xoay chiều và dòng điện không đổi.

D tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện xoay chiều qua nó.

Bài 15: Chọn phát biểu đúng khi nói so sánh pha của các đại lượng trong dòng điện xoay chiều?

A u và i cùng pha với nhauR

B u nhanh pha hơn L u góc π 2 C

C u nhanh pha hơn R u góc π 2 C

D u nhanh pha hơn R u góc π 2 L

Bài 16: Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C Tần số của dòng điện trong mạch là f,công

thức đúng để tính dung kháng của tụ điện là:

A ZC =1πfC B ZC=1 2πfC

B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

Bài 1: Dòng điện xoay chiều có tính chất nào sau đây?

A Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian

B Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian

C Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian.

D Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn và cường độ dòng điện biến thiên điều hòa theo thời gian.

Bài 2: Trong các câu sau đây, câu nào sai?

A Khi một khung dây quay đều quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều thì

trong khung dây xuất hiện suất điện động xoay chiều hình sin

B Điện áp xoay chiều là điện áp biến đổi điều hòa theo thời gian

C Dòng điện có cường độ biến đổi điều hòa theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.

D Trên cùng một đoạn mạch, dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên với cùng pha ban đầu.

Bài 3: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức: i 5cos(100πt π) (A).

Bài 5: Trong hiện tượng nào dưới đây chắc chắn không có sự tỏa nhiệt do hiệu ứng Jun Lenxơ?

A Dao động điện từ riêng của mạch LC lí tưởng

B Dao động điện từ cưỡng bức

C Dao động điện từ cộng hưởng

D Dao động điện từ duy trì

Bài 6: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu điện trở R thì cường độ dòng điện qua 1 R là1

Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn thuần cảm?

A Cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở đối với dòng

điện một chiều (kể cả dòng điện một chiều có cường độ thay đổi hay dòng điện không đổi)

B Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện.

C Cảm kháng của cuộc cảm tỉ lệ nghịch với chu kì của dòng điện xoay chiều.

D Cảm kháng của cuộn cảm không phụ thuộc tần số của dòng điện xoay chiều.

Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u U cosωt (V)= 0 vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm, độ tựcảm L Gọi i, I lần lượt là cường độ tức thời và cường độ cực đại Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn0mạch được tính:

Bài 9: Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là :

C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

Bài 1: Một khung dây dẫn quay đều quanh 1 trục trong từ trường đều với tốc độ góc 150 rad/s Trục quay

vuông góc với các đường cảm ứng từ Từ thông cực đại gửi qua khung là 0,5 WB Suất điện động hiệudụng trong khung có giá trị là:

Bài 3: Một khung dây phẳng dẹt, hình chữ nhật gồm 200 vòng dây quay trong từ trường đều có cảm ứng

từ 0,2 T với tốc độ góc 40 rad/s không đổi, diện tích khung dây là 400 cm , trục quay của khung vuông2góc đường sức từ Suất điện động trong khung có giá trị hiệu dụng là:

Bài 6: Đặt vào hai đầu điện trở thuần một điện áp không đổi có giá trị U thì công suất tiêu thụ trên điện0trở là P Nếu đặt vào hai đầu điện trở đó một điện áp xoay chiều có giá trị cực đại U thì công suất tiêu0thụ trên điện trở R là:

Bài 7: Một ấm điện có ghi 220V-1000W được sử dụng trong mạng điện xoay chiều 110V Tính lượng

điện năng tiêu thị trong 5 giờ sử dụng ấm?

Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u 120 2 cos120πt (V)= lên hai đầu điện trở R 10= Ω Sửdụng một ampe kế nhiệt đế đo cường độ dòng điện qua điện trở Tính số chỉ của ampe kế?

Bài 9: Khi cho dòng điện xoay chiều biên độ I chạy qua điện trở R trong một quãng thời gian t (rất lớno

so với chu kì của dòng điện xoay chiều) thì nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở sẽ tương đương với trườnghợp khi cho một dòng điện không đổi chạy qua điện trở R nói trên trong quãng thời gian t/2 và có cường

độ bằng:

Bài 10: Mạch điện gồm 2 đèn mắc song song, đèn thứ nhất ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W.

Các đèn đều sáng bình thường Điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày là:

A 6000 J B 6

1,9.10 J C 1200 kWh D 6 kWh Bài 11: Đặt vào cuộn cảm L 0,5π H= một điện áp xoay chiều có biểu thứ: u 120 2 cos1000πt (V)= Cường độ dòng điện qua mạch có dạng:

A i 24 2 cos(1000πt π / 2)mA= − B i 0, 24 2 cos(1000πt π / 2)mA= −

C i 0, 24 2 cos(1000πt π / 2)A= + D i 0, 24 2 cos(1000πt π / 2)A= −

Bài 12: Đặt điện áp xoay chiều: u U cos(100πt π / 3) V= o + vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tựcảm L 1 2π H.= Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộncảm 2A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là:

A i 2 2 cos(100πt π / 6)A= − B i 2 3 cos(100πt π / 6)A= +

C i 2 2 cos(100πt π / 6)A= + D i 2 3 cos(100πt π / 6)A= −

Bài 13: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 1π H,= biểu thức cường độ dòngđiện trong mạch: i 2cos(100πt π / 3)A= + Suất điện động tự cảm tại thời điểm 0,5112 s là:

A 150,75V B 150 / 75V− C 197,85V D 197,85V−

Bài 14: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50 Hz vào hai bản của một

tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2A Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ bằng 1Athì tần số dòng điện là

Bài 15: Đặt điện áp u U cos(100πt π / 3) (V)= − vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1 2π (H)

Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A Giá trị cường

độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

Bài 17: Đặt hai đầu một tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thứ u U cosωt.= o Điện áp và cường độ dòngđiện qua tụ điện tại thời điểm t , t tương ứng lần lượt là: 1 2 u1 =60V;i1= 3A;u2 =60 2V;i2 = 2A.Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là:

A Uo =120 2V, Io =3A B Uo =120 2V, Io =2A

C Uo =120V, Io = 3A D Uo =120V, Io =2A

Bài 18: Một khung dây gồm hai vòng dây có diện tích s 100cm= 2và điện trở của khung là R 0, 45 ,= Ωquay đều với tốc độ góc ω 100rad / s= trong một từ trường đều có cảm ứng từ B 0,1T= xung quanh mộttrục nằm trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ Nhiệt lượng tỏa ra trong vòngdây khi nó quay được 1000 vòng là:

Bài 19: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 0, 4π (H)= Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoaychiều có biểu thức u U cosωt (V).= o Ở thời điểm t các giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng1điện là: u1=100V; i1 = −2,5 3A Ở thời điểm t tương ứng 2 u2 =100 3V; i2 = −2,5A Điện áp cực đại

và tần số góc của mạch là:

A 200 2V;100π rad/s B 200V;120π rad/s

C 200 2V;120π rad/s D 200V;100π rad/s

Bài 20: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng

u U 2 cosωt(V).= Tại thời điểm t , giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 2A và hiệu điện1thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0 Tại thời điểm t , giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua2

tụ là 1A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 2 3V Dung kháng của tụ điện bằng:

D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ U vào hai đầu cuộn cảm thuần Ở thời điểm điện áp giữa hai0đầu cuộn cảm bằng U 2 thì cường độ dòng điện có độ lớn tính theo biên độ 0 I là:0

Bài 2: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i 4cos(20 t= π π− 2)A,

t đo bằng giây Tại thời điểm t = -2A Hỏi đến thời điểm1 t2 =(t1+0,025)sthì cường độ dòng điện bằngbao nhiêu?

Bài 3: Một bóng đèn nê-on chỉ sáng khi điện áp giữa hai đầu bóng có giá trị u > 220V Bóng đèn nàyCđược mắc vào điện áp xoay chiều có U = 220V và f = 50Hz Hỏi trong một giây đèn chớp sáng bao nhiêulần?

Bài 6: Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điện theo thời gian của đoạn mạch điện xoay

chiều không phân nhánh cho ở hình vẽ Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là:

A i(t) 2cos(275π t 3 2π 3)A= +

B i(t) 2 2 cos(100π t 3- 2π 3)A=

C i(t) 2 2 cos(275π t 3- 2π 3)A=

D i(t) 2cos(100πt 2π 3)A= +

Bài 7: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là : u 200sinωt (V)= Tại thời điểm t nào1

đó, điện áp u =100V và đang giảm Hỏi đến thời điểm t , sau 2 t đúng 1 4 chu kì, điện áp u bằng bao1nhiêu?

Bài 8: Một đèn nê-on hoạt động ở mạng điện xoay chiều có phương trình: u 220 2 cos(100πt- π 2) (V)= Biết rằng đèn chỉ sáng khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn có giá trị u 110 2≥ V.khoảng thời gian đèntắt trong một chu kì là

Bài 9: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch xoay chiều là: i 2cos(100π t π/2)= − A, t đobằng giây.Tại thời điểm t nào đó, dòng điện đang giảm và có cường độ bằng 1A.Đến thời điểm1 1

t t= +0,005s, cường độ dòng điện bằng:

Bài 10: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i 2 2 cos100π t (A)= t tính bằnggiây (s) Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang có cường độ tức thời bằng 2 2(A)− thì sau đó ítnhất là bao lâu để dòng điện có cường độ thức thời bằng 6(A) ?

Bài 13: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i I cos(100πt π/2).= 0 + Trong khoảng thời gian

từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức hời có giá trị bằng -I / 2 vào những thời điểm nào?0

Bài 14: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có biểu thức

i 2 2 cos(100πt π/3)(A,s)= − Biết độ tự cảm của cuộn dây là L 2 3 /π= H,vào thời điểm t cường độdòng điện trong mạch là i= 2A và đang tăng Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch tại thời điểm t 1/ 40(s)+

là bao nhiêu?

III HƯỚNG DẪN GIẢI

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Ta có suất điện động cực đại trong khung là: Eωo = Φ =75Vo

⇒ Suất điện động hiệu dụng trong khung là: Eo ( )

E 37,5 2 V2

Bài 2: Chọn đáp án A

Từ thông cực đại gửi qua khung Φ =o N.B.S 1000.0, 2.900.10= −4 =18Wb

Suất điện động cực đại trong khung: Eωo = Φ =300π Vo ( )

⇒ Suất điện động hiệu dụng trong khung là: E Eo 666, 4V

2

Bài 3: Chọn đáp án C

Từ thông cực đại gửi qua khung: Φ =o 1,6 Wb( )

Suất điện động cực đại trong khung: Eωo = Φ =64 Vo ( )

⇒ Suất điện động hiệu dụng trong khung là: E Eo 32 2V

A t 1, 25kWhR

Công suất của 2 đèn là: P P P= + =1 2 250W

⇒Điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày là: A P.t 250.24 6kWh= = =

Bài 11: Chọn đáp án D

Cảm kháng của mạch là: Zω.L 500L = = Ω

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch: o ( )

o L

U

I 0, 24 2 AZ

Q t 2,79JR

Tại thời điểm t điện áp u 100V1 = và đang giảm ứng với M1

trên đường tròn Sau T / 4 thì góc quét φ π

2

∆ = ứng với vị trí2

Tại thời điểm t dòng điện đang ở điểm 1 M trên hình tròn.1

Sau thời gian t 0,005s∆ = góc quét là:

Với 2 2

L C

R +Z −Z : gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC

Chú ý: Nếu trong mạch không có dụng cụ nào thì coi như “trở kháng” của nó bằng không.

- Cường độ dòng điện hiệu dụng: R L C

L C

UI

+ Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là ZL >ZC thì ϕ >0: u sớm pha hơn i

+ Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là ZL <ZC thì ϕ <0: u trễ pha hơn i

2 Viết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện:

- Nếu i I cos( t= O ω + ϕi)thì u U cos( t= O ω + ϕ + ϕi )

- Nếu u U cos( t= O ω + ϕu)thì i I cos( t= O ω + ϕ − ϕu )

Chú ý: Ta cũng có thể sử dụng máy tính FX570 ES để giải nhanh chóng dạng toán này:

Ấn: [MODE] [2]; [SHIFT] [MODE] [4]:

- Tìm tổng trở Z và góc lệch pha :ϕ nhập máy lệnh [R (Z+ L−Z )iC ]

- Cho u(t) viết i(t) ta thực hiện phép chia hai số phức: [ OL uC ]

Uu

i

R (Z Z )iZ

∠ϕ

= =

- Cho i(t) viết u(t) ta thực hiện phép nhân hai số phức: u i.Z I= = ∠ϕ × +o i R (ZL−Z )i C

- Cho u (t);u (t); viết AM MB u (t) ta thực hiện phép cộng hai số phức: như tổng hợp hai dao động.AB

Thao tác cuối: [SHIFT] [2] [3] [=].

3 Cộng hưởng điện

a Khi xảy ra cộng hưởng thì: ZL =Z (UC L =U )C hay

2 0 o

ω = ω

b Các biểu hiện của cộng hưởng điện:

2 min R max max max

d Liên hệ giữa Z và tần số f: f là tần số lúc cộng hưởng.o

- Khi f< ch: Mạch có tính dung kháng, Z và f nghịch biến

- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha (ϕ =0)

- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại

 Nếu để bài yêu cầu mắc thêm tụ C với 2 C để mạch xảy ra cộng hưởng, tìm cách mắc và tính 1 C2

ta làm như sau:

*Khi mạch xảy ra cộng hưởng thì: ZCtd=ZL

*So sánh giá trị Z (lúc này là L Z ) và Ctd Z C1

CÁC VÍ DỤ ĐIỂN HÌNH

Ví dụ 1: Mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có:

30,7 10

Giải

Xác định độ lệch pha giữa i và u sau đó xác nhận độ lệch pha của i và u từ đó suy ra độ lệch pha của uC

và u (Lấy pha của dòng điện làm chuẩn).C

B Điện áp luôn trễ pha hơn cường độ dòng điện là

4π

C Điện áp và cường độ dòng điện cùng pha.

D Điện áp luôn nhanh pha hơn cường độ dòng điện là

4π

Giải

Biện luận từ tanϕ với: ZL =2Z ,R ZC = C

42.10

C F , nguồn có tần số fthay đổi được Để i sớm pha hơn u, giá trị của f cần thỏa mãn:

A f > 12,5Hz B f 12,5Hz.≤ C f 12,5Hz.< D f < 25Hz.

Giải

Với i sớm pha hơn u thì tanϕ < ⇒0 công thức tính f.

=> Chọn đáp án D

Ví dụ 6: Đoạn mạch như hình vẽ, uAB=100 2cos100 t(V)π

K đóng, I = 2 (A), khi K mở dòng điện qua mạch lệch pha so

với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch Cường độ dòng điện

hiệu dụng qua mạch khi K mở là:

=> Chọn đáp án C

Ví dụ 7: Lần lượt mắc điện trở R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C vào điện áp

xoay chiều u U cos t= o ω thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua chúng lần lượt là 4A, 6A, 2A Nếumắc nối tiếp các phần tử trên vào điện áp này thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch là

II BÀI TẬP

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Bài 1: Mạch điện gồm 2 đèn mắc song song, đèn thứ nhất ghi 220V-100W; đèn thứ hai ghi 220V-150W.

Các đèn đều sáng bình thường Tính điện năng tiêu thụ của mạch trong một ngày:

Bài 2: Đặt vào cuộn cảm L=0,5H

π , một điện áp xoay chiều u 120 2cos1000 t (V)= π Biểu thức cường

Bài 4: Trong hiện tượng nào dưới đây chắc chắn không có sự tỏa nhiệt do hiệu ứng Jun-Lenxo?

A Dao động điện từ riêng của mạch LC lý tưởng.

B Dao động điện từ cưỡng bức.

C Dao động điện từ cộng hưởng.

D Dao động điện từ duy trì.

Bài 5: Đặt điện áp xoay chiều u U cos(100 to )V

π Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm

là 2A Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

Bài 7: Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn thuần cảm?

A Cuộn cảm có tác dụng cản trở đối với dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở đối với dòng

điện một chiều (kể cả dòng điện một chiều có cường độ thay đổi hay dòng điện không đổi)

B Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm tỷ lệ với tần số dòng điện.

C Cảm kháng của cuộn cảm tỷ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều.

D Cảm kháng của cuộn cảm không phụ thuộc tần số của dòng điện xoay chiều.

Bài 8: Đặt điện áp xoay chiều u U cos t (V)= o ω vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm, độ tựcảm L Gọi i, I lần lượt là cường độ tức thời và cường độ cực đại Điện áp tức thời giữa hai đầu mạchođược tính:

Bài 11: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50Hz vào hai bản của một

tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2A Để cường độ dòng điện hiệu dụng giữa hai đầubản tụ bằng 1A thì tần số dòng điện là

Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều có biên độ Uo vào hai đầu cuộn cảm thuần Ở thời điểm điện áp giữa hai

3I .

o2I .2

Bài 14: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng

o

u U cos2 ft V.= π Tại thời điểm t giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp giữa hai đầutđoạn mạch là (2 2A,60 2V) Tại thời điểm t giá trị của cường độ dòng điện qua tụ và điện áp giữa2hai đầu đoạn mạch là (2 6A,60 2V) Dung kháng của tụ điện bằng:

Bài 15: Đặt vào hai đầu một tụ điệ điện áp xoay chiều có biểu thức u U cos t= o ω Điện áp và cường độdòng điện qua tụ điện tại thời điểm t ,t tương ứng lần lượt là: 1 2 u1=60V;i1= 3A; u2=60 2V;2

i = 2A.Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là:

A Uo=120 2V,Io=3 A B Uo=120 2V,Io =2A

C Uo=120V,Io= 3 A D Uo=120V,Io=2A

Bài 16: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L=0,4(H).

π Đặt vào hai đầu cuộn cảm điện áp xoay chiều

có biểu thức u U cos t(V).= o ω Ở thời điểm t1 các giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện là:

Bài 17: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng

u U 2cos tV.= ω Tại thời điểm t1, giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ là 2A và hiệu điện thếtức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0 V Tại thời điểm t2, giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ

là 1A và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 2 3V Dung kháng của tụ điện bằng:

A 4 Ω B 2 2 Ω C 2 Ω D 2 Ω

B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU

Bài 1: Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng Muốn xảy ra

hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch, ta phải:

A Tăng điện dung của tụ điện B Tăng hệ số tự cảm của cuộn dây.

C Giảm điện trở của mạch D Giảm tần số của dòng điện xoay chiều.

Bài 2: Phát biểu nào sau đây không đúng? Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu

điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được Cho tần số thay đổi đến giá trị fo thì cường độ hiệu dụng củadòng điện đạt đến giá trị cực đại Khi đó:

A Cảm kháng và dung kháng bằng nhau.

B Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở thuần luôn bằng hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn

mạch

C Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện.

D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu C luôn bằng nhau.

Bài 3: Một mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp gồm: Điện trở thuần 20, cuộn dây cảm thuần có độ

u U cos2 ft,= π trong đó Uo không đổi còn f thay đổi được Điều chỉnh để f tăng từ giá trị 50Hz trở lênthì công suất tiêu thụ của mạch sẽ

A Tăng dần B Tăng dần đến một giá trị cực đại rồi sau đó giảm dần.

C Giảm dần D Giảm dần đến một giá trị cực tiểu rồi sau đó tăng dần Bài 4: Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có dạng u U cos t (V)= o ω (với Uokhông đổi) Nếu: ω − =

ω

1

.C thì phát biểu nào sau đây la sai?

A Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại.

B Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần bằng tổng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và tụ

điện

C Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại.

D Điện áp hiệu dụng giữa hai đàu điện trở thuần cực đại.

Bài 5: Khi có cộng hưởng trong mạch RLC không phân nhánh, kết luận

nào sau đây sai?

A Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch có giá trị cực đại.

B Cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế giữa

hai đầu đoạn mạch

C Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và giữa hai đầu cuộn cảm

có giá trị bằng nhau

D Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch không phụ thuộc vào điện trở R của.

Bài 6: Trong mạch điện xoay chiều RLC cộng hưởng thì kết luận nào sau đây là sai?

A Cường độ hiệu dụng trong mạch cực đại.

B Điện áp giữa hai đầu mạch cùng pha với điện áp giữa hai đùa điện trở R.

C Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R.

D Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ.

Bài 7: Cho một đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn dây thuần cảm và một

tụ điện Khi xảy ra cộng hưởng điện trong đoạn mạch thì khẳng định nào sau đây là sai?

A Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất.

B Cảm kháng và dung kháng của mạch bằng nhau.

C Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở.

D Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.

Bài 8: Đặt một điện áp xoay chiều u U cos t= o ω vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp với

RCω =1 thì điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn cường độ dòng qua mạch là

4

π Để trongmạch xảy ra cộng hưởng thì chỉ cần

A Tăng điện dung C của tụ lên hai lần.

B Giảm điện trở thuần xuống hai lần.

C Tăng độ tự cảm của cuộn dây xuống hai lần.

D Giảm tần số dòng điện xuống 2 lần.

Bài 9: Phát biểu nào sau đây là không đúng? Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh có R, L xác

định, khi thay đổi C xảy ra tình huống ω2LC 1= thì:

A Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại.

B Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và hai đầu cuộn cảm bằng nhau.

C Tổng trở của mạch đạt giá trị lớn nhất.

D Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại.

Bài 10: Trong đoạn mạch RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng Nếu chỉ giảm tần số của điện áp đặt vào

hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trên mạch:

A Có giá trị hiệu dụng tăng.

B Trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

C Cùng pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

D Sớm pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Bài 11: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần có biểu thức

A u 600 2V.= B u= −200 3V C u 400 6V.= D u= −200 6V

Bài 12: Một khung dây gồm hai vòng dây có diện tích s 100cm= 2 và điện trở của khung là R 0,45= Ω,quay đều với vận tốc góc ω =100rad/ s trong một từ trường đều có cảm ứng từ B=0,1T xung quanh mộttrục nằm trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ Nhiệt lượng tỏa ra trong vòngdây khi nó quay được 1000 vòng là:

C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG

Bài 1: Trên đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở thuần R 10= Ω Cuộn dây thuần cảm có

A 103

C= − F

410

A C=10−4F, Pmax=144 W

4 max

10

C F, P 144 2

Bài 3: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bên Cuộn dây có r 10 , L 1 H.

10

π Đặt vào hai đầuđoạn mạch một hiệu điện thế dao động điều hòa có giá trị hiệu dụng là U 50V= và tần số f = 50Hz Khiđiện dung của tụ điện có gái trị là C1 thì chỉ số của ampe kế là cực đại và bằng 1A Giá trị của R và C1 là:

A R 40= Ω và

3 1

10

−

=π

C R 40= Ω và

3 1

10

C = − F

3 1

Tụ điện có điện dung biến thiên đang được điều chỉnh ở giá trị C1= 4.10 F.−4

π Điện trở thuần R khôngđổi Tăng dần điện dung của tụ từ giá trị C1 cường độ hiệu dụng của dòng điện sẽ:

A Lúc đầu tăng sau đó giảm B Tăng.

Bài 6: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mach R, L, C mắc nối tiếp có biểu thức

u 100 2 cos 2 ft (V).= π Khi cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch 2A thì công suất tiêu thụ củamạch là 100 W Giữ cố định R, điều chỉnh các thông số khác của mạch (L, C và tần số f) Công suất tiêuthụ cực đại trên đoạn mạch là:

Bài 9: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một hiệu điện thế dao động điều hòa có biểu thức:

u 220 2 cos t (V).= ω Biết điện trở thuần của mạch là 100 Ω Khi ω thay đổi thì công suất tiêu thụ cựcđại của mạch có giá trị là:

Bài 10: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R 80= Ω cuộn dây có điện trở trong 20Ω có độ tự cảmL=0,318 H, tụ điện có điện dung 15,9 F.µ Đặt vào hai đầu mạch điện một dòng điện xoay chiều có tần số fthay đổi được có hiệu điện thế hiệu dụng là 200 V Khi cường độ dòng điện chạy qua mạch đạt giá trị cựcđại thì giá trị của f và I là:

A 70,78Hz và 2,5A B 70,78Hz và 2A C 444,7Hz và 10A D 31,48Hz và 2A.

Bài 11: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp hiệu điện thế xoay chiều u 200cos100 t (V)= π

Bài 12: Cho mạch như hình vẽ Trong đó cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 50mH, tụ điện có điện

dung C 1, 41.10 F.= −4 Đặt vào hai đầu đoạn mạch A, B điện áp xoay chiều 120V, tần số f Biết hiệu điệnthế hiệu dụng giữa hai điểm P và B bằng không Tần số f bằng:

Bài 13: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50Hz, có giá trị hiệu dụng U = 220V vào hai đầu đoạn

mạch RLC nối tiếp Cuộn dây thuần cảm có L= 1(H)

π , điện trở thuần R 100 ,= Ω tụ điện có điện dung Cthay đổi được Điều chỉnh C sao cho cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại Imax.Giá trị của C và Imax là:

áp giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị cực đại đó bằng:

A 200V B 100V C 300V D 150V.

Bài 15: Đặt điện áp xoay chiều u 100 2 cos100 t (V)= π vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp vớicuộn thuần cảm và tụ điện có điện dung thay đổi Ban đầu điều chỉnh tụ điện để công suất trong mạch cựcđại; sau đó giảm giá trị của C thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ

A Ban đầu giảm, sau tăng B Tăng.

Bài 16: Một mạch nối tiếp gồm R 50 , C= Ω =100( F)µ

1

L= H

π Tần số của dòng điện qua mạch là

f = 50Hz Người ta thay đổi giá trị của tần số f Chọn kết luận đúng?

A Khi tần số tăng thì tổng trở của mạch điện giảm.

B Khi tần số thay đổi thì tổng trở của mạch điện không đổi.

C Khi tần số thay đổi thì tổng trở của mạch điện tăng.

D Khi tần số giảm thì tổng trở của mạch điện giảm.

Bài 17: Người ta mắc và hai đầu đoạn mạch AB một nguồn điện xoay chiều có u U 2 cos t.= Ω Đoạnmạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp, AM gồm điện trở thuần R1 và tụ có điện dung C,đoạn MB gồm điện trở R2 và cuộn dây thuần L Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong mạch điện thìcông suất tiêu thụ trên đoạn mạch này là 85W và hiệu điện thế giữa hai đầu AM và MB vuông góc vớinhau Nếu mắc vào hai đầu mạch MB nguồn điện nói trên, khi đó công suất tiêu thụ trên đoạn này bằng:

Bài 18: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C (cuộn dây thuần cảm) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp

xoay chiều có giá trị hiệu dụng u = 120V và tần số f xác định Biết CR2=16L và điện áp giữa hai đầuđoạn mạch vuông pha với điện áp giữa hai đầu tụ điện Điện áp ở hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn cảm là

A UC =UL =60V B UC =30V và UL =60V

C UC =UL =30V D UC =60V và UL =30V

Bài 19: Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, R 80= Ω cuộn dây có điện trở trong 20Ω có độ tự cảmL=0,318H, tụ điện có điện dung 15,9 F.µ Đặt vào hai đầu mạch điện một dòng điện xoay chiều có tần số fthay đổi được có hiệu điện thế hiệu dụng là 200V Khi công suất trên toàn mạch đạt giá trị cực đại thì giátrị của f và P là bao nhiêu?

Bài 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một hiệu điện thế dao động điều hòa có biểu

thức: u 220cos t (V).= ω Khi ω thay đổi công suất tiêu thụ cực đại của mạch là 484W Khi đó điện trởthuần của mạch là:

Bài 22: Một mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có R 100 , L= Ω = 2H,

π tụ điện có điện dung

C thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều UAB 200 2 cos(100 t )

C= − F; P 300W.=π

Bài 23: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết R 30 , L 0, 4H,= Ω = C thay đổi được Đặt vào haiđầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều: u 120cos(100 t ) V

vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB =100 2 sin100 t (V).π Người ta thấy rằng khi C=Co thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu Giá trị Co và Umin là:

D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO

Bài 1: Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng Tăng dần tần số dòng

điện và giữ nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây là không đúng?

A Hệ số công suất của đoạn mạch giảm.

B Cường độ hiệu dụng của dòng điện giảm.

C Điện áp hiệu dụng trên tụ điện tăng.

D Điện áp hiệu dụng trên điện trở giảm.

Bài 2: Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng

U 125cos100 t,= π ω thay đổi được Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây BiếtUAM vuông pha với UMB và r = R Với hai giá trị của tần số góc là ω =1 100π và ω =2 56,25π thì mạch cócùng hệ số công suất Hãy xác định hệ số công suất của đoạn mạch?

Bài 3: Mạch R, L, C nối tiếp có điện áp giữa hai đầu đoạn mạch u 120 2cos t (V)= Ω vớiω thay đổiđược Nếu ω =100 rad/ sπ thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 1A và cường độ dòng điệntức thời sớm pha

Bài 5: Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng

u 200cos2 ft (V)= π trong đó tần số f thay đổi được Khi thay đổi tần số f đến một giá trị f1=40Hz hoặc2

f =250Hz thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch đều có giá trị như nhau Để công suất tiêu thụ của đoạnmạch đạt giá trị cực đại thì phải điều chỉnh tần số f tới giá trị:

Bài 6: Đặt điện áp u u 2cos2 ft= π (U không đổi, f thay đổi được, t tính bằng giây) vào hai đầu đoạnmạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Khi tần số bằng 20Hz thì

công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 17W, khi tần số bằng 40Hz thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là12,5W Khi tần số bằng 60Hz thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:

Bài 9: Mạch RLC nối tiếp có R 100 ,L= Ω = 2 3H

π Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào đoạn mạch cóbiểu thức u U cos2 ft,= o π f thay đổi được Khi f = 50Hz thì i trễ pha

Bài 10: Đoạn mạch không phân nhánh gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và một tụ điện đặt

dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U = 120V và có tần số thay đổi được Khi tần số làf1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở là UR=120V Khi tần số là f2 thì cảm kháng bằng 4 lần dung

3

π

so với u Để dòng điện trong mạch cùng pha so với u thì tần số f phải nhận giá trị f2 bằng:

A 25 6Hz B 25 2Hz C 25 3Hz D 50 3Hz

Bài 13: Đặt điện áp xoay chiều u U cos= o ωt có Uo không đổi và 0 thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch

có R, L, C mắc nối tiếp Thay đổi ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω1 bằngcường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi ω = ω2 Hệ thức đúng là:

LC

ω ω =

Bài 14: Đặt điện áp xoay chiều u U cos= o ωt có Uo không đổi và ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch

có R, L, C (cuộn dây thuần cảm) mắc nối tiếp Thay đổi ω thì khi ω = ω1 thì hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu cuộn dây bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện và bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữahai đầu điện trở thuần và công suất tiêu thụ trong mạch bằng 2410W Khi ω = ω4 1 thì công suất tiêu thụtrong mạch bằng:

Bài 15: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch là

U=100V, tần số của dòng điện thay đổi được Khi tần số f=50Hz thì dòng điện trong mạch đạt giá trị cựcđại là 2A Khi tần số f’=100Hz thì cường độ dòng điện qua mạch chỉ bằng một nửa giá trị cực đại Giá trịcủa R, L và C lần lượt là:

Bài 16: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối

tiếp, trong đó R, L, C có giá trị không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u U cos t= o ω với ωthay đổi Khi ω = π50 rad/ s thì cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng nhau Để cường độ dòngđiện qua mạch đạt giá trị cực đại thì ω có giá trị:

A 100 rad/ s.π B 250 rad/ s.π C 125 rad/ s.π D 40 rad/ s.π

Bài 17: Có một đoạn mạch nối tiếp A, M, B chứa 2 linh kiện nào đó thuộc loại: cuộn dây, điện trở thuần,

tụ điện Đặt vào hai đầu mạch AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi UAB=100V và tần

số có thể thay đổi Khi f = 50Hz thì UAM = 200V, UMB =100 3V Tăng f quá 50Hz thì cường độ dòngđiện hiệu dụng giảm

A Đoạn mạch AM chứa tụ điện, MB chứa điện trở.

B Đoạn mạch AM chứa cuộn dây có điện trở, MB chứa tụ điện.

C Đoạn AM chứa tụ điện, MB chứa cuộn dây có điện trở.

D Đoạn AM chứa cuộn dây, MB chứa điện trở.

Bài 18: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số

thay đổi được Ở tần số f1=60Hz, hệ số công suất của mạch đạt cực đại cosϕ =1 Ở tần số f2=120Hz, hệ

số công suất có giá trị cosϕ =0,707 Ở tần số f3=90Hz, hệ số công suất của mạch bằng

Bài 19: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số

thay đổi được Khi điều chỉnh tần số dòng điện là f1 và f2 thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là

310

Bài 21: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R 10 ,= Ω cuộn cảm thuần có cảmkháng ZL = Ω10 và tụ C có dung kháng ZC = Ω5 ứng với tần số f Khi thay đổi tần số dòng điện đến giátrị f’ thì trong mạch có cộng hưởng điện Tần số f’ liên hệ với f theo biểu thức:

Bài 22: Cho mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm Điện áp xoay chiều đặt vào đoạn mạch có tần

số thay đổi được Khi tần số của dòng điện xoay chiều là f1=25Hz hoặc f2=100 Hz thì cường độ dòng điệntrong mạch có cùng giá trị Tìm hệ thức liên hệ giữa L, C với ω1 hoặc ω2 ?

Bài 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi,

tần số thay đổi Ở tần số f1=60Hz thì công suất tiêu thụ điện của mạch cực đại, ở tần số f2=120Hz thìhiệu điện thế ở hai đầu mạch lệch pha

Bài 25: Đặt điện áp xoay chiều u 240 2cos t(V)= ω có tần số góc thay đổi được vào hai đầu một đoạnmạch RLC nối tiếp Khi tần số góc là 100 rad/ sπ hoặc 25 rad/ sπ thì cường độ dòng điện hiệu dụng quamạch bằng nhau Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì tần số góc phải bằng:

A 50 rad/ s.π B 55 rad/ s.π C 45 rad/ s.π D 60 rad/ s.π

Bài 26: Mạch điện xoay chiều R, L, C không phân nhánh Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn

mạch có dạng: u U cos(2 ft= o π + ϕ) trong đó f hay thay đổi, còn R, L, C, Uo có giá trị không đổi Người

ta thấy khi f=f1=25Hz và f=f2=100Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng một giá trị.Giá trị của f để dòng điện trong mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là:

A P3<P 1 B P4<P 2 C P4>P 3 D P4<P 3

Bài 28: Mạch RLC nối tiếp khi đặt vào hiệu điện thế xoay chiều có tần số góc ω (mạch có tính cảmkháng) và cho ω biến đổi thì ta chọn được một giá trị của ω làm cho cường độ hiệu dụng có trị số lớnnhất là Imax và 2 trị số ω1 và ω2, với (ω − ω =1 2 200π thì cường độ lúc này là I với Imax

I2

= , cho3

III HƯỚNG DẪN GIẢI

A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT

Ta có cảm kháng của cuộn dây là: ZL = ω =L 200Ω

Để công suất Pmax thì: ZL ZC 200( ) C 104(F)

2

−

πCông suất cực đại là: Pmax U2 1202 144W.

R r 100

+

Bài 3: Chọn đáp án C

Cảm kháng của cuộn dây là: ZL = ω =L 10( )Ω

Để cường độ dòng điện Imax⇒ có cộng hưởng ⇒ZL =ZC =10Ω ⇒ =C 10−3F