Đăt điện áp u = U0co\ωt V U, ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được.. Đăt điện áp u U 2 c
Trang 1KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
MỤC LỤC BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
SỬ DỤNG LINH HOẠT CÔNG THỨC CƠ BẢN 110
TỈ SỐ HAI TAN GÓC LỆCH PHA 121
GIẢN ĐỒ VÉC TƠ 125
CÔNG THỨC TÍNH CÔNG SUẤT MẠCH TIÊU THỤ 136
GIÁ TRỊ TỨC THỜI Ở HAI THỜI ĐIỂM 138
GIÁ TRỊ TỨC THỜI VÀ VUÔNG PHA 140
GIÁ TRỊ TỨC THỜI KHI ULmax,UCmax KHI L THAY ĐỔI (C THAY ĐỔI) 142
HỆ SỐ CÔNG SUẤT TRONG HAI TRƯỜNG HỢP VUÔNG PHA 145
QUAN HỆ HIỆU TẦN SỐ VÀ TỈ SỐ DÒNG HIỆU DỤNG 146
ĐỊNH LÝ VIET KHI L, C THAY ĐỔI ĐỂ UL,C = kU 147
ĐỊNH LÝ VIET KHI ω THAY ĐỔI ĐỂ UL,C = Ku 152
PHÁT HIỆN MỚI CỦA PHỪNG LÃO−QUAN HỆ TẦN SỐ KHI UL = UC = kU 155
ĐỘ LỆCH PHA CỰC ĐẠI CỰC TIỂU 160
MỘT ĐIỆN ÁP HAI MẠCH CÙNG R HAI DÒNG ĐIỆN CÙNG BIÊN ĐỘ 162
KINH NGHIỆM DÙNG TN1 165
KINH NGHIỆM DÙNG BHD1 GIẢI BÀI TOÁN Ở MỨC VẬN DỤNG CAO 167
KINH NGHIỆM DÙNG BHD4 GIẢI BÀI TOÁN Ở MỨC ĐỘ VẬN DỤNG CAO 168
Trang 2TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY – MỚI - LẠ
SỬ DỤNG LINH HOẠT CÔNG THỨC CƠ BẢN
Câu l Đăt điện áp u = U0co\ωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L,
điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được Lúc đầu, điện áp hiệu dụng trên L, R và C lần lượt là 120 V, 60 V và 40 V Thay
đổi C để điện áp hiệu dụng trên tụ là 50 2 V thì điện áp hiệu dụng trên R là
Câu 2 Đặt điện áp u = U0co\ωt (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cam thuần có độ tự cảm L,
biến trơ R và tụ điện có điện dung C Lúc đầu, điện áp hiệu dụng trên L, R và C lần lượt làU , U 31 1 và 2U Thay đổi R để điện áp1
hiệu dụng trên R là U1 2thì điện áp hiệu dụng trên C là
Câu 3 Đăt điện áp xoay chiều u 220 2 co\100 t V
(V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R và cuộn cảmthuần L Khi R = R1 hoặc R = R2 thì thấy tổng điện áp hiệu dụng trên R và trên L đều bằng 110 6 V Dòng điện tức thời trong haitrường hợp R = R, và R = R2 lệch pha nhau một góc
Câu 4 Đăt điện áp xoay chiều u 200 2 co\100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R và tụ điện C Khi R
= R1 hoặc R = R2 thì thấy tổng điện áp hiệu dụng trên R và trên C đều bằng 280 V Dòng điện tức thời trong hai truờng họp R = R1 và
R = R2 lệch pha nhau một góc
Hướng dẫn
Trang 3KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 5 Đặt điện áp u a 2 co\ t (V) (a, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc
nối tiếp gồm điện trở R = (Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z), cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL thay đổi được và tụ điện
C Hình vẽ là đồ thị biểu diễn \ự phụ thuộc cảm kháng ZL của điện áp hiệu dụng trên
cuộn cảm, điện áp hiệu dụng trên tụ và công \uất mạch AB tiêu thụ Giá trị của a gần
nhất với giá trị nào \au đây?
Câu 6 Đăt điện áp u 200 2 co\ t (V) (ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L, điện trở R = 100Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và tụ điện có điện dung C Biểu thức điện áp trên tụ uC = 100 2 co\(cot − π/2) (V) Công \uất tiêu thụ trênmạch AB là
Câu 7 Đăt cùng điện áp u 100 2 co\ 100 t / 4 (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L và tụ điện có điện dung C = 1/(3π) mF Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm và trên tụ lần lượt là 25 /2 V và 75 /2 V Viết biểuthức dòng điện trong mạch
Câu 8 Đăt điện áp u U co\ t 0 (V) (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm có độ tự cảm L có
điện trở R và tụ điện có điện dung C thay đổi được Thay đổi C để công \uất tỏa nhiệt trên cuộn dây cực đại, khi đó điện áp hiệu dụng
trên tụ là 2U0 và điện áp hiệu dụng trên cuộn dây là?
A 1,5U0 2 B U0 2 C U 0 D 0,5U 0
Hướng dẫn
Trang 4* Pmax khi cộng hưởng
0 R
U U 2U
U U U 1,5U 2U
Câu 9 Đăt điện áp u U 2 co\ 200 t (V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L thay đổi được và điện trở R Lần lượt cho L = 1/π H và L = 0,25/π H thì độ lệch pha của u và dòng trong mạch lần lượt là φ và φ’
lý tưởng mắc nối tiếp xen giữa mạch thì \ố chỉ ampeke\ là 2,65A Nếu mắc \ong \ong vào hai điểm A, M thì \ố chỉ là 3,64A Nếu
mắc \ong \ong vào hai điểm M, N thì \ố chỉ ampe kế là 1,68A Hỏi nếu mắc \ong \ong ampe kế vào hai điểm A, N thì \ố chỉ ampe kế
gần giá trị nào nhất \au đây:
3,64U
1,68U
L, r
AA
A R
M
C
BN
L, rA
A R
M
C
BN
L, rA
Câu 11 Đăt điện áp u 50 100 2 co\100 t 50 2 co\ 200 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L = 1/π H, điện trở R = 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và tụ điện có điện dung C = 50/π µF Công suất mạch tiêu thụ là F Công \uất mạch tiêu thụ là
Hướng dẫn
* Vì dòng 1 chiều không đi qua tu nên:
2 2 3 2
Câu 12 Đặt điện áp u 19π.8 2 co\ 2 ft(V) (V) (f không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L, điện trỏ R và tụ điện có điện dung C Khi nối tắt tụ thì điện áp hiệu dụng trên R tăng 2 lần và dòng điện trong hai trường
hợp vuông pha nhau Điện áp hiệu dụng trên R khi chua nổi tắt tụ là
A 442,74 V B 88,55 V C l 14,32 V D 140,01 V.
Hướng dẫn
Trang 5KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 13 Cho mạch điện xoay chiều RLC với R = 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần
\ố 50 Hz thì trong mạch có dòng điện xoay chiều Tại thời điểm t = t1 năng lượng điện trường trong tụ điện đạt cực đại W0 Tại thờiđiểm t = t2 = t1 + 5.10−3 \ thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm có giá trị 0,5W0 Biết rằng, ở thời điểm t dòng điện tức thòi trong
mạch là i và điện áp tức thời trên tụ là U C thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm và năng lượng điện trường trong tụ điện lăn lượt là
2 L
Câu 14 Đăt điện áp u 200 2 co\ 2 ft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C Cố định f = 50 Hz, tại thời điểm t = t1 năng lượng điện trường trong tụ điện đạt cựcđại W0 Tại thời điểm t = t2 = t1 + 5.10−3 \ thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm có giá trị 0,5W0 Biết rằng, ở thời điểm t dòng
điện tức thời trong mạch là i và điện áp tức thời trên tụ là Uc thì năng lượng từ trường trong cuộn cảm và năng lượng điện trường trong tụ điện lân lượt là
2 L
1
W Li2
Nếu thay R bằng các điện trở khác nhau thì công \uất tiêu thụ trong
mạch đều giảm Khi f thay đổi điện áp hiệu dụng trên L đạt giá trị cực đại gần giá trị nào nhất \au đây?
Câu 15 Đặt điện áp u 200 2 co\ 100 t / 8 (v) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có độ tự
cảm L thay đổi được, điện trở R và tụ điện có điện dung C Khi L = 1/π H hoặc L = 3/π H thì thấy cường độ hiệu dụng trong mạch bằng nhau và bằng 2 A Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng trên đoạn RL cực tiểu thì giá trị cực tiểu đó là:
Câu 16 Đặt điện áp u U 2 co\ 2 ft V
(U không đổi, f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn
AM chựa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và đoạn MB chứa điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C Khi f = f1 thì mạch tiêu thụcông \uất cực đại Khi f = f2 hoặc f = f3 thì dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị \ao cho 2/f2 + 1/f3 = 0,05 Khi f = f4
80Hz thì điện áp hiệu dụng trên đoạn MB không đổi nếu R thay đổi Giá trị f1 gần giá trị nào nhất \au đây?
Trang 6Câu 17 Đặt điện áp u U co\ 2 ft(V) 0 (f và U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở R, tụ điện
có điện dung C và cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r \ao cho L = CR2 = Cr2 Biết điện áp hiệu dụng trên đoạn RC gấp 3 lầnđiện áp hiệu dụng trên cuộn cảm Tính hệ \ố công \uất của mạch AB
\o với u Điện áp trên AM trên pha π/2 \o với điện áp trên MB nhưng có giá trị hiệu dụng gấp lần Nếu trong thời gian 5 phút nhiệt
lượng tỏa ra trên R là 1500 J thì nhiệt lượng tỏa ra trên cuộn cảm trong thời gian đó gần giá trị nào nhất \au đây ?
A 866 J B 750 J C 630 J D 1500 J
Hướng dẫn
* Từ giản đồ \uy ra: 45 0
r
r
QR
Câu 19 Đặt cùng điện áp iU co\ 100 t0 vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm Lthay đổi được và tụ điện có điện dung C 10 / 4 F Lần lượt cho L = 2/π H và L = 4/π H thì biểu thức dòng điện trong mạch lầnlượt là i1I 2 co\ 100 t1 /12 (A) và i2 I2 2 co\ 100 t / 4 (A) Giá trị R gần giá trị nào nhất \au đây?
Trang 7KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
BA
* Nếu hình a thì vô lý vì khi tăng ω công \uất giảm
Câu 21 Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện, vôn kế lý tưởng
mắc vào hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt tụ điện thì \ố chỉ vôn kế tăng 3 lần và cường độ dòng điện tức thời trong hai trường hợp vuôngpha với nhau Hệ \ố công \uất của mạch lúc này là:
tụ bằng dây dẫn có điện trở rất nhỏ thì điện áp hiệu dụng trên AM và MB lần lượt là 24 5 V và 20 5 V Tìm hệ \ố công \uất mạch
AB khi chưa nối tắt tụ
Hướng dẫn
Trang 8U 20 2A
Câu 24 Môt nhà máy thủy điện, mực nước có độ cao h = 40 m Nhà máy này cung cấp điện cho một thành phố có 400000 dân Coi
hiệu \uất là 100% Biết rằng, mỗi tháng (30 ngày) mỗi người dân dùng A = 50 kWh điện năng, khối lượng riêng của nước là D = 1000kg/m3, lấy g = 10 m/\2 Hỏi lưu lượng nước (thể tích nước chảy qua trong một đơn vị thời gian) tối thiểu chạy qua tua bin là baonhiêu?
A 9π.0 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z hoặc 160 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B 9π.0 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z hoặc 250 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z.
C 80 n hoặc 250 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z D 80 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z hoặc 160 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z.
Hướng dẫn
2 2
450
Trang 9KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 27 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có
độ tự cảm thay đổi được và tụ điện có điện dung C Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hên R cực đại và bằng URmax thì lúc này điện áphiệu dụng tren L bằng 0,5 URmax Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng trên L cực đại và ULmax Tính tỉ \ố UL max/ UR max
Câu 28 Đăt điện áp u = U 2 co\ωt (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R và tụ điện có điện
dung C Khi R = R1 và R = R2 thì điện áp hiệu dụng thỏa mãn: 4UR17UR 2 và6UC15UC1 Hệ \ố công \uất của mạch AB khi R =
R1 gần giá trị nào nhất \au đây?
A 0,707 B 0,629π C 0,366 D 0,500.
(Sở GD Quãng Ngãi) Hướng dẫn
Câu 30 Đăt điện áp u U co\ t 0 (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm đoạn AM chứa điện ừở R nối tiếp với cuộn
dây thuần cảm có độ tự cảm L và đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng trên AM làl,5U1, góc lệch pha giữa UAB và dòng điện là α > 0 Khi C = C2 thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại, điện áp hiệu dụng trên đoạn AM
là 2U1 và góc lệch pha giữa UAB và dòng điện là β > 0, với α + β = 9π.0° Hệ \ố công \uất đoạn AM khi C = C2 là
Câu 31 Đăt điện áp u 220 2 co\100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa biến trở R, đoạn MB chứa
cuộn dây không thuần cảm nối tiếp tụ điện có điện dung C Khi R = R1 điện áp trên MB có giá trị hiệu dụng U1 và lệch pha π/6 \o vớidòng điện Khi R = R2 công \uất trên biến trở vẫn như khi R = R1 nhưng điện áp hiệu dụng trên đoạn MB là U1 /3 lần Giá trị U1 gần
giá trị nào nhất \au đây?
Hướng dẫn
* Từ
2 2 LC
Trang 10Câu 32 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm, điện trở R, cuộn dây thuần
cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Điện áp hiệu dụng trên L và trên RC lần lượt là u U 2 và U / 2 Chọn hệ thức
L 2
Câu 33 Đăt điện áp u 220 2 co\ (V) (ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp theo thứ tự gồm, điện ừở R, cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi R thay đổi thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL không thay đổi Khi R = R1,điện áp hiệu dụng trên tụ là 264 V thì điện áp hiệu dụng trên R là
L
U 264
U 176U
Câu 34 Môt đoạn mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi
được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định, khi điều chỉnh độ tự cảm của cuộn cảm đến giá trị L0 thì điện áphiệu dụng hai đầu các phần tử R, L, C có giá trị lần lượt là 30 V, 20 V và 60 V Khi điều chỉnh độ tự cảm đến giá trị 2L0 thì điện áp
hiệu dụng hai đầu điện trở gần giá trị nào nhất \au đây?
Câu 35 Đăt điện áp u U co\ t 0 (V) ((B và U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây không thuần cảm và
tụ điện có điện dung C thay đổi được Khi điện áp hiệu dụng trên C cực đại và bằng 2U0 thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây là
Trang 11KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 36 Đăt điện áp u U 2 co\ 2 t (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm, điện trừ R, cuộn dây thuần cảm
có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C \ao cho 2L > CR2 Khi f = 30 2 Hz hoặc f = 40 2 Hz thì điện áp hiệu dụng trên tụ cócùng giá trị Tìm f để điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại
Câu 37 Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB theo thứ tự gồm cuộn dây thuần cảm có L = 3/π (H); điện trở R 100 3 và hộp
X Gọi M là điểm giữa R và X Khi đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều 200 V − 50 Hz thì giá trị hiệu dụng trên AM và MB lầnlượt là UAM = 100 V, UMB = 250 V Công \uất tiêu thụ của hộp X là:
F, điện trở R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Khi L = L1 thì điện áp hiệu dụng trên L cực đại và bằng
200 2 V Tìm công \uất cực đại
Câu 39 Mach điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM, BM mắc nối tiếp Đoạn mạch AM gồm cuộn dây có độ tự cảm L có điện
trở r nối tiếp với điện trở thuần R Đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C Khi mắc vào điện áp xoay chiều có tần \ố 40 Hz thì
hệ \ố công \uất đoạn AM là 0,6 của mạch AB là 0,8 và cường độ dòng điện \ớm pha \o với điện áp hai đầu mạch AB Hệ \ố công \uất
Trang 12 1
Câu 40 Đăt điện áp u U co\ t 0 (V) (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như
hình vẽ (cuộn dây thuần cảm có độ tự càm L và tụ điện có điện dung C \ao cho L 2 2C2
thì biểu thức điện áp trên đoạn MN là?
CB
Câu 41 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm đoạn AM
chứa biến trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn MB chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Cố định L = L1
thay đổi R thì thấy điện áp hiệu dụng trên đoạn AM không phụ thuộc R Cố định RL1 thay đổi L thì điện áp hiệu dụng trên L đạtgiá trị cực đại là
A 0,5U 2 B 0,5U C 0,5U 3 D 0,5U 5
Hướng dẫn
* Khi L = L1 thì URC không phụ thuộc nên ZL12Z C
* Khi L thay đổi:
Câu 42 Đăt điện áp u = U0co\ωt (V) (C0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm theo thứ tự gồm điện trở thuần R,
tụ điện có điện dung C (\ao cho dung kháng của tụ bằng 2R) và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được Khi L = L1 thì
UAB \ớm pha hơn i là α > 0 và điện áp hiệu dụng trên đoạn RC là U1 Khi L = L2 thì UAB trễ pha hơn i là β > 0 (\ao cho α + β =2π/3) và điện áp hiệu dụng trên đoạn RC là 0,75U1 Cố định L = L2, thay tụ C bằng tụ xoay Cx và khi Cx = C0 thì điện áp hiệu dụngtrên đoạn RCx cực đại Lúc này, hệ \ố công \uất của mạch AB gần giá trị nào nhất \au đây?
Câu 43 Cho mạch điện nhu hình vẽ, các diot lý tưởng, các điện trở R1 = R2 = 2R3 = 2r Hãy xác
định công \uất tiêu thụ trên R1 nếu nối A, B với điện áp xoay chiều u U 2 co\ t (V)
72 r C
2
9π U
64 r D
2
3 U
Trang 13KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 45 Đăt điện áp u 30 14 co\ (V) (ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp như hình vẽ Điện áp tức thời trên
MB lệch pha π/3 \o với đòng điện Khi R = R1 thì công \uất tiêu thụ trên biến trở là P và điện áp hiệu dụng trên MB là U1 Khi
R = R2 < R1 thì công \uất tiêu thụ trên biến trở vẫn là P và điện áp hiệu dụng trên MB là U2 Biết U1 + U2 = 9π.0 V Tỷ \ố R1/R2 là
Z 2rZ
Câu 46 Đăt điện áp u = uU 2 co\100 t (V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm, đoạn AM chứa điện trở R
nối tiếp cuộn dâỵ thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C Lần lượt điều chỉnh L đến các giá
trị L = L1, L = L2 = L1 − 0,375/π H và L = L3 = L1 − 0,125/π H thì lần lượt điện áp hiệu dụng trên L cực đại, điện áp hiệu dụng trênđoạn R cực đại và điện áp hiệu dụng trên AM cực đại Điện trở R có thể nhận giá trị nào \au đây?
A 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B 50 3 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z C 25 3 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z D 25 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z
Câu 47 Đăt điện áp u U 2 co\ t u
(V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điệntrong mạch có cùng giá trị giá trị hiệu I khi ω = ω1 và khi ω = ω2 nhưng pha ban đầu thì lần lượt là −3π/4 và −π/12 Đặt điện áp đó vàohai đầu đoạn mạch R’L’C’ nối tiếp thì khi ω = ω1 mạch tiêu thu công \uất 200 W và dòng điện có giá trị hiệu dụng I/ 3 có pha ban
Trang 14đầu là vớii co\ i 2 / 2 Đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp với R’L’C’ thì khi ω = ω2 dòng trong mạch có giá
trị hiệu dụng 5 A Giá trị U0 gần giá trị nào nhất \au đây?
2
5'
Câu 48 Đăt điện áp u = U0co\2πft (trong đó U0 không đổi và f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Khi tần \ố là
f = f1, f = f1 + 50 Hz, f = f1 + 100 Hz thì hệ \ố công \uất của mạch tương ứng là 1; 0,8 và 0,6 Giá trị f1 gần giá trị nào nhất \au đây?
A 52 Hz B 36 Hz C 9π.0 Hz D 70 Hz.
Hướng dẫn
2 3
Câu 49 Đăt điện áp u = U0co\2πft (trong đó U0 không đổi và f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp Khi tan \ố là
f = f1, f = f1 + 150 Hz, f = f1 + 50 Hz thì hệ \ố công \uất của mạch tương ứng là 1; 0,6 và 15/7 Tần \ố để mạch xảy ra cộng hưởng cóthể là?
Hướng dẫn
Trang 15KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
2 3
2 f C 4 LCR
Câu 50 (340323BT) Đặt điện áp xoay chiều u U 2 co\ (V) (U không đổi và ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch ABt
mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L Khi ω = ω1 và ω = ω2 thì mạch tiêu thụ
cùng một công \uất và bằng 80% giá trị công \uất cực đại mà mạch có thể đạt được Khi ω = 3ω1 thì hệ \ố công \uất của mạch là
* Bài toán liên quan đến biểu thức điện áp hoặc dòng điện (cho biểu thức hoặc tìm biểu thức)
* Bài toán cho biết đồ thị phụ thuộc thời gian của các điện áp hoặc dòng điện
(V) Công \uất mạchtiêu thụ là P và dòng hiệu dụng qua mạch là I Chọn phương án \ai
A r =125Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B L = 2,665/71 H C I = 0,8 A D P =120W.
Trang 16Câu 56 (340261BT)Đoạn mạch xoay nối tiếp AB gồm ba đoạn AM, MN và NB Đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L,
đoạn mạch MN chứa hộp kín X (X chỉ gồm các phần tử như điện trở thuần, cuộn cảm và tụ điện ghép nối tiếp) và A M − đoạn NB chỉ
chứa tụ điện có điện dung C Biết điện áp uABU 2 co\ t V điện áp trên AN và trên MB có cùng giá trị hiệu dụng 120Vnhưng điện áp trên AN \ớm pha hơn trên MB là π/3 Nếu LC thì U bằng?2 1
A 30 6V B 30 2 V. C 60 3V D 20 6 V.
Hướng dẫn
Từ LC \uy ra 2 1 ZL ZC nên uLuC 0
Công \ố phức: *uANuMBuLuXuXuC2uX 2uAB
Trang 17KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 56 (340261BT) Đoạn mạch xoay nối tiếp AB gồm ba đoạn AM, MN và NB Đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L,
đoạn mạch MN chứa hộp kín X (X chi gồm các phần tử như điện trở thuần, cuộn cảm và tụ điện ghép nối tiếp) và đoạn NB chỉ chứa
tụ điện có điện dung C Biết điện áp uABU co\0 t V ; uANB80 co\ t V , và uMB9π.0 co\ t / 4 V Nếu
2
2LC thì điện áp hiệu dụng trên đoạn MN là:3
CB
Câu 58 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn
mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa tụ điện có điện dung C ,
đoạn MN chứa điện trở R và đoạn NB chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Đồ
thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AM (đường 1), trên đoạn
AN (đường 2) và tiên đoạn MB (đường 3) như hình vẽ Giá trị của 2LC
Trang 18Bài toán gốc: Đặt u = U0co\ωt (U0 và ω không đổi) vào Lr nối tiếp C (C thay đổi được) Khi C = C0 thì i
\ớm pha hơn u là 10 1 / 2 vàULr U 1 Khi C = nC0 thì i trễ pha hơn u là
Câu 59 Đăt điện áp u = U0co\ωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện
có điện dung C (thay đổi được) Khi C = C0 thì cường độ dòng điện trong mạch \ớm pha hơn u là φ1 (0 < φ <π/2) và điện áp hiệu dụnghai đầu cuộn dây là 30 V Khi C = 3C0 thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là φ2 = π/2 – φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầucuộn dây là 9π.0 V Giá trị của U0 gần giá trị nào nhất \au đây :
Câu 60 Đăt điện áp u = U0co\ωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện
có điện dung C (thay đổi được) Khi C = C0 thì cường độ dòng điện trong mạch \ớm pha hơn u là φ1 (0 < φ <π/2) và điện áp hiệu dụnghai đầu cuộn dây là 45 V Khi C = 3C0 thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là φ2 = 2π/3 – φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầucuộn dây là 135 V Giá trị của U0 gần giá trị nào nhất \au đây :
Câu 61 Đăt điện áp u = U0co\ωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện
có điện dung C (thay đổi được) Khi C = C0 thì cường độ dòng điện trong mạch \ớm pha hơn u là φ1 (0 < φ <π/2) và điện áp hiệu dụnghai đầu cuộn dây là 45 V Khi C = 3C0 thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là φ2 = π/2 – φ1 và điện áp hiệu dụng hai đầucuộn dây là 135 V Giá trị của U0 gần giá trị nào nhất \au đây :
A 130 V B 64 V C 9π.5V D 75 V.
Hướng dẫn Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục I làm chuẩn:
Vì AM1= 3AM2 nên I2 = 3I1 Mặt khác, C2 = 3C1 nênZC23Z / 3C1 Suy ra, điện áp hiệu dụng trên tụ không thay đổi => B1M1 và
B2M2 bằng nhau và \òng \ong với nhau
Trang 19KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
dây là 30 V Nếu thay tụ điện trên bằng tụ điện khác có điện dung bằng 3C thì dòng điện chậm pha hơn uAB là 2 9π.00 1 0 vàđiện áp hiệu dụng trên cuộn dây là 9π.0 V Tìm U0
Hướng dẫn Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục I làm chuẩn:
Vì AM1= 3AM2 nên I2 = 3I1 Mặt khác, C2 = 3C1 nênZC23Z / 3C1 Suy ra, điện áp hiệu dụng trên tụ không thay đổi => B1M1 và
B2M2 bằng nhau và \ong \ong với nhau
=> M1B1B2M2 là hình bình hành B1B2 = M1M2 = AM2 –AM1 = 9π.0 – 30 = 60
Tam giác AB1B2 vuông cân tại A nên:
U = AB1 = AB2/ 2 = 30 2V U0 U 2 6V Chọn C
Câu 63 Đặt điện áp uU co\ t V0 (ω không đổi vào hai đầu mạch AB gồm cuộn dây không thuần cảm nôi tiếp với tụ điện có
điện dung C thay đổi được Khi C = C1 = C0 thì dòng điện trong mạch chậm pha hơn điện áp UAB là φ1 > 0 và điện áp hiệu dụng trên cuộn dây là 150 V Khi C = C2 = C0/3 thì dòng điện \ớm pha hơn uAB là 2 9π.0 và điện áp hiệu dụng trên cuộn dây là 50 V 1 0Tìm U0
Hướng dẫn Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục I làm chuẩn
Câu 64 Đăt điện áp u = U 2 cos t (V) (U, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn dây
không thuần cảm, đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại đồng thờidòng điện \ớm pha hơn điện áp u là α (0 < α < π/2) Khi C = C2 điện áp hiệu dụng trên tụ là 473,2 V đồng thời dòng điện trễ pha hơnđiện áp u là α Khi C = C3 điện áp hiệu dụng trên tụ cũng là 473,2 đồng thời điện áp hiệu dụng trên đoạn AM giảm 100 2 V \o vớikhi C = C2 Tính U
Trang 20* Vẽ giản đồ véc tơ kép:
/ 2 A
Câu 65 Đặt điện áp u U 2 co\ t V (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn dây
không thuần cảm, đoạn MB chứa tụ điện có điện dung C thay đổi được Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại đồng thờidòng điện \ớm pha hơn điện áp u là α ( 0 < α < π/2) Khi C = C2 điện áp hiệu dụng trên tụ là 184,776 V đồng thời điện áp trễ pha hơnđiện áp u là α Khi C = C3 điện áp hiệu dụng trên tụ cũng là 184,776 V đồng thời điện áp hiệu dụng trên đoạn AM giảm 100 2V \ovới khi C = C2 Tính U?
Trang 21KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Từ (1) và (2) \uy ra co\ 0,9π.2388 0,39π.27 rad U 100 V Chọn A
Câu 66 (340275BT) Đặt điện áp u U 2 co\ t u (V) (với ω, u không đổi) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB theo thứ tự
gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Gọi M là điểm nối giữa C và L Khi L
= L1 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa RC là U1 và độ lệch pha của u và i là φ1 Khi L = L2 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa
RC là U2 và độ lệch pha của u và i φ2 Nếu U1 = 2U2 và φ2 = φ1 + π/3 > 0 thì
A 2. / 3 B 2. / 6 C 1 / 3 D 1 / 6
Hướng dẫn
Vì chỉ L thay đổi nên độ lệch pha (φRC = − π/3 không đổi, ta vẽ
giản đồ véc tơ hai trường hợp chung một hình Đoạn AM1 là
U U đoạn M1B1 là UL1, đoạn AB1 = U, độ lệch pha φ1 =
góc (B1AI) Đoạn AM2 là URC2 = U2, đoạn M2B2 là UL2 và đoạn
AB2 = U, độ lệch pha φ2 = góc (B2AI) (hình a) I
Câu 67 (340276BT) Đặt điện áp u U 2 co\ t u
(V) (với ω, U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp AB theo thứ tự
gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được Gọi M là điểm nối giữa C và L Khi L
= L1 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa RC là U1, độ lệch pha của u và i là φ1 và mạch tiêu thụ công \uất P1 Khi L = L2 thì điện áphiệu dụng trên đoạn chứa RC là U2, độ lệch pha của u và i là φ2 và mạch tiêu thụ công \uất P1 Nếu U1 = 2U2 và φ2 = φ1 + π/3 > 0 thì
A P1/P2 = 2 B P1/P2 = 4 C P1/P2 = 1,5 D P1/P2 = 0,25
Hướng dẫn
Vì chỉ L thay đổi nên độ lệch pha (φRC = − π/3 không đổi, ta vẽ
giản đồ véc tơ hai trường hợp chung một hình Đoạn AM1 là
U U đoạn M1B1 là UL1, đoạn AB1 = U, độ lệch pha φ1 =
góc (B1AI) Đoạn AM2 là URC2 = U2, đoạn M2B2 là UL2 và đoạn
AB2 = U, độ lệch pha φ2 = góc (B2AI) (hình a) I
Trang 22Vì chỉ L thay đổi nên độ lệch pha (φRC = − π/3
không đổi, ta vẽ giản đồ véc tơ hai trường hợp
chung một hình Đoạn AM1 là URC1U1 đoạn
φ1 = π/3) Vì MO là trưng điểm của AB1 (do M2
là trung điểm của AB1 và M2B2 // M1B1) nên
M2B2 AB1 => φ1 = 0 => vẽ lại giản đồ như
Câu 69.(34009π.7BT)Đăt điện áp: u U 2 co\ t (V) vào đoạn mạch AB nối tiếp gồm: đoạn AM chỉ có cuộn cảm RL, MB chỉ tụ
điện có điện dung C thay đổi được Khi C = C1 thì Uc trễ hơn u là α1 (α1 > 0) và URL = 20 V Khi C = 2C1 thì uC trễ hơn u là
, URL = 40 V và công \uất mạch tiêu thụ là 20 W Tính cảm kháng cuộn dây
A 20 3 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z C 20 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z D 40 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z.
* Lấy trục I làm chuẩn thì khi C thay đổi, phương của các véctơ AM và véctơ
MB không thay đổi (chỉ thay đổi về độ lớn) còn véctơ u thì có chiều dài không
đổi (đầu mút quay trên đường tròn tâm A)
* Vì AM2 = 2AM1 nên I2 = 2I1 Mặt khác, C2 = 2C1 nên ZC2 = ZC1/2 Suy ra,
điện áp hiệu dụng trên tụ không thay đổi => B1M1 và B2M2 bằng nhau và \ong
\ong với nhau => M1B1B2M2 là hình bình hành => B1B2 = M1M2 = AM2 − AM1 =
Trang 23KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 70 Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B Giữa hai điểm A và M chỉ có
cuộn dây, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần R, giữa 2 điểm N và B chỉ có tụ điện Điện áp hiệu dụng trên AB, AN và MNthỏa mãn hệ thức UABUAN UMN 3 120 V Điện áp tức thời trên AN và trên đoạn AB lệch pha nhau một góc đúng bằng góclệch pha giữa điện áp tức thời trên AM và dòng điện Tính độ lệch pha giữa uAN và uNB.
Câu 171 Đặt điện áp u 120 2 co\ t V (ω không đổi) và hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM có cuộn dây, đoạn MN
có điện trở thuần R và đoạn mạch NB có tụ điện Điện áp hiệu dụng trên AN và MN thỏa mãn hệ thức UAN UMN 3 120 V .Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện áp tức thời trên AM cực đại đến lúc dòng điện tức thời đạt cực đại bằng khoảng thời gian ngắnnhất từ lúc điện áp tức thời trên AN cực đại đến lúc điện áp tức thời trên AB cực đại và bằng t Khoảng thời gian ngắn nhất từ lúc điện
áp tức thời trên AN cực đại đến lúc điện áp tức thời trên NB cực đại là:
A 1/75 \ B 3/20\ C 1/150 \ D 1/100 \.
Hướng dẫn
Trang 24 A
Câu 73 Đăt điện áp U = U0co\ωt (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L, đoạn MN chứa hộp kín X (gồm các phần từ RxLxCx nối tiếp), tụ điện có điện dung C \ao cho2LC 1 Nếu
CB
X
UM
BA
Câu 74 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (U không đổi còn ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm đoạn mạch AM chì
chứa R, đoạn MN chi chứa cuộn dây và đoạn NB chỉ chứa tụ C có điện dung thay đổi được Khi ω = ω0 và C = C0 thì
U
O
Trang 25KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 75 (340264BT) Trên mạch điện xoay chiều không phân nhánh (tần \ố 50Hz) có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B Giữa
hai điểm A và M chỉ có điện trở R, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn cảm mà điện trở thuần r và độ tự cảm L = 1/ π(H), giữa haiđiểm N và B chỉ có tụ điện có điện dung C = 62,5/π µF Công suất mạch tiêu thụ là F Điện áp hiệu dụng trên đoạn AN và MB thỏa mãn UMB 0, 2 3UAN Điện áptrên đoạn AN lệch pha \o với điện áp trên đoạn MB là π/2 Độ lớn R r là:
A
Câu 76 (340265BT)Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: cuộn dây có điệntrở r, có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C và điện
trở R Biết UMN = 100 V, điện áp tức thời trên AM \o với điện áp tức thời trên MN thì \ớm pha hơn là 150°, \o với điện áp tức thờitrên MB thì \ớm pha hơn là 105° và \o với điện áp tức thời AB thì \ớm pha là 9π.0°.Tính UAB.
Câu 77 (340266BT)Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B Giữa hai điểm A và
M chỉ có cuộn cảm thuần, giữa hai điểm điểm N và B chỉ có tụ điện Biết UAM = UMN =UNB/3 Tìm hệ \ố công \uất của mạch AB
A 1/ 5 B 0,8 C 0,6 D 0,5 2
Hướng dẫn
Trang 26Vẽ giả đồ véc tơ nối đuôi:
Câu 78 (340267BT) Đặt điện áp u U 2 co\ t (V) (ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM
chứa cuộn cảm có điện trở r có độ tự cảm L và đoạn MB chứa điện trở thuần R = 144 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z nối tiếp với tụ điện có điện dung C Điện áp trên đoạn MB vuông pha với điện áp trên đoạn AB Điện áp hiệu dụng trên đoạn AM, MB và trên R lần lượt là 150 V, 9π.0 V và 72 V.
Tính công \uất mạch tiêu thụ
Hướng dẫn
A L, r R
CB
Câu 79 (340268BT) Đặt điện áp u 120 2 co\ 100 t u (V) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có cảm
kháng 100 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z, điện trở thuần R = 75Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và tụ điện C Nếu điện áp hiệu dụng trên tụ là 100 V thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL là
Câu 80 (340269π.BT)Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B Giữa hai điểm A và
M chỉ có tụ điện C, giữa hai điểm M và N chỉ có điện trở thuần R, giữa hai điểm N và B chỉ có cuộn dây có độ tự cảm L và điện trởthuần r Đặt vào AB điện áp xoay chiều 150 V − 50 Hz thì điện áp hiệu dụng hai điểm A và N là 80 (V) và điện áp hiệu dụng hai điểm
N và B là 170 (V) và cường độ hiệu dụng qua mạch là 1 A Biết hệ \ố công \uất của đoạn AN là 0,8 Tổng (R + r) là
A 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B 30 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z C 9π.0 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z D 15 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z.
Hướng dẫn
Trang 27KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Vẽ giản đồ véc tơ, dễ thấy tam giác ANB vuông tại A
U 150co\ 150\in
2
Câu 81 (340270BT) Đặt điên áp u 200co\100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm AM chứa điện trở thuần R mắc nối tiếp vớimột tụ điện, MB chứa cuộn dây Điện áp giữa hai điểm AM và giữa hai điểm MB lệch pha \o với dòng điện lần lượt là φAM và φMB \aocho φMB − φAM = π/2 Biểu thức điện áp giữa hai điểm AM có thể là?
A uAM50 2 co\ 100 t / 3 V B uAM 50 2 co\ 100 t / 6 V
C uAM100 co\ 100 t / 3 V D uAM 100co\ 100 t / 6 V
Hướng dẫn
Vẽ giản đồ véc tơ, từ gam giác AMB vuông tại M ta thấy
uAM trễ pha hơn uAB một góc α \ao cho:
Câu 83 (340273BT) Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp LRC, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L biến thiên Điện áp hiệu dụng
giữa hai đầu đoạn mạch U = 100 V Khi L = L1, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm bằng điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch RC
và bằng 130 V Khi L = L2, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại Điện áp cực đại đó gần giá trị nào nhất?
Hướng dẫn
Trang 28* Khi L L 1 vẽ giản đồ véc tơ (hình a) Áp dụng định lý hàm \ố co\in cho
tam giác AMB
b) a)
M
M
B B
Câu 84 (340274BT) Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp theo thứ tự gồm đoạn AM chứa điện trở R, đoạn MN chứa cuộn dây có hệ \ố
tự cảm L 1/ 3 H, có điện trở r và đoạn NB chứa tụ điện có điện dungC 3 / 16 mF Điện áp hai đầu đoạn mạch u =
U0co\(100πt) (V), các điện áp trên AN và MB lệch pha nhau π/2 và có giá trị hiệu dụng: UAN = 300 (V) và UMB = 60 3 V Tính r vàviết biểu thức uAN
A r = 20 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và uAN 300 2 co\ 100 t / 2 (V)
B r = 120 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và uAN 300 2 co\ 100 t / 3 (V)
C r = 20 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và uAN 300 2 co\ 100 t 0, 273 (V).
D r = 120 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z và uAN 300 2 co\ 100 t 0, 273 (V).
Trang 29KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
* Vì co\ABco\MB nên ZL2 Z C
* Kẻ BE //AN \uy ra tam gaic\ MEB cân tại E
7
MA
B
NE
(P’ là công \uất chuyển thành dạng năng lượng khác VD quạt điện thì P’ là công \uất cơ học)
* Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp thì P’ = 0 nên:
2 2
max 2
P I R R co\ P co\
RZ
với
2 max
UPR
khi ZL Z C
+ Nếu R thay đổi còn L,C và ω không đổi mà liên quan đến φ thì ( đặt ZLCZL ZC )
2
max LC
LC
UP
LC
UP
2Z
khi \in 2 1 RZLC
Viết gộp
2
max LC
U
2Z
Câu 86 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi R = R1 thì mạch tiêu thụ công \uất cực đại và bằng 50 W Khi R = R2 thì công \uất mạchtiêu thụ 25 3 W, lúc này u nhanh pha hơn dòng điện φ Tính φ
Câu 87 Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung thay
đổi được Ban đầu mạch cộng hưởng và công \uất mạch tiêu thụ là 100 W Khi độ lệch pha u và i là 60° thì công \uất của mạch tiêu
Câu 88 Đăt điện áp u U 2 co\ t / 6 φ(V) (ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C Khi R = R1 hoặc R = R2 thì công \uất mạch tiêu thụ lần lượt là P1 và 2P1/ 3 độ lệch
Trang 30pha của u và dòng điện tương ứng là φ1 và φ2 \ao cho φ1 + φ2 = 7π/12 Khi R = R0 thì mạch tiêu thụ công \uất cực đại và bằng 100 W.Tìm P1.
co\
R
lớn nhất Chọn A
Câu 90 Đăt điện áp u U 2 co\ t (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L thay đổi được Dùng vôn kế lý tường mắc vào hai đầu L Khi L = L1 thì \ố chỉ vôn kế là V1, độ lệch pha của u và
i là φ1 và mạch AB tiêu thụ công \uất là P1 Khi L = L2 thì \ố chỉ vôn kế là V2, độ lệch pha của u và i là φ2 và mạch AB tiêu thụ công
2 2
kế là V1, độ lệch pha của u và i là φ1 và mạch AB tiêu thụ công \uất là P1 Khi L = L2 thì \ố chỉ vôn kế là V2, độ lệch pha của u và i là
φ2 và mạch AB tiêu thụ công \uất là P2 Nếu φ1 + π2 = π/2 và V1 = 2V2 thì P1/P2 là
U IZ co\ R tan Z U \in co\
2 2
Trang 31KINH NGHIỆM LUYỆN THI VẬT LÝ 12 – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ
Câu 94 Đăt điện áp u 100 2 co\100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L thay đổi được, điện trở R và tụ điện có điện dung C = 1/(3π) mF Khi L = L1 và L = L2 thì điện áp hiệu dụng trên đoạn RL có cùng
giá trị nhưng độ lệch pha của u và i lần lượt là π/4 và 0,4266 rad Tìm R
A 50 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z B 36 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z C 40 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z D 30 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z.
* Cho giá trị (u, i ) ở thời điểm t1 tìm giá trị của các đại lượng ở thời điểm t1 + Δf, f = ft Phương pháp:
* Viết biểu thức các đại lượng liên quan
* Giài phương trình lượng giác để tìm và tính đại lượng ở thời điểm tt1 2
* Hoặc dùng phưomg véc tơ quay để xác định
VÍ DỤ MINH HỌA Câu 95 Đăt điện áp u U co\100 t 0 /π H có điện trở r 5 3 và tụ điện có điện dung C 10 / F 3 Tại thời điểm t1, điện áp tứcthời trên cuộn cảm là 15 V, đến thời điểm t2 = t1 + 1/75 \ điện áp tức thời trên tụ cũng bằng 15 V Tìm U0
A 30 V B 15 3 V. C 15 V D 10 3 V.
Hướng dẫn
Trang 32thì tỉ \ố R/(ωL) gần với giá trị nào nhất \au đây?
i i 0
0 C
0 3
Câu 99 Đặt điện áp xoay chiều 220 V – 50Hz vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ, R = 40 Ω), cuộn cảm thuần có cảm kháng Z, hộp kính X chỉ chứa các phần từ
nối tiếp (điện trở thuần cuộn cảm, tụ điện) Cường độ hiệu dụng qua mạch là 2 Tại thời điểm t cường độ dòng tức thời là 2 A thì ởthời điểm (t + 1/400 \), điện áp tức thời trên AB là 0 và đang giảm Công \uất tiêu thụ của đoạn mạch MB là?
M