ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ CẤU TRÚC THAY ĐỔI

Lưu ý : Khi k ĐÓNG thì phần tử mắc song song với k bị nối tắt mạch điện không chứa phần tử đó Nghĩa là phần tử nào bị nối tắt nối bằng dây có điện trở không đáng kể , ví dụ như đóng kh

Trang 1

Vấn đề 1: ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ KHÓA K ĐOẠN MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ THÊM BỚT PHẦN TỬ

Lưu ý : Khi k ĐÓNG thì phần tử mắc song song với k bị nối tắt (mạch điện không chứa phần tử đó)

Nghĩa là phần tử nào bị nối tắt (nối bằng dây có điện trở không đáng kể , ví dụ như đóng khóa k) thì phần tử

đó xem như không có trong mạch

Khi Amper kế (có điện trở rất nhỏ) mắc song song với đoạn mạch nào thì đoạn mạch đó bị nối tắt nghĩa là nó giống như khóa K đang ĐÓNG

Khi k NGẮT thì phần tử mắc song song với k hoạt động bình thường ( xem như không có khóa K)

Với giả thiết: R,L,C và f không thay đổi thì ta có: : ( d: đóng; m: mở)

2

tan2

2

tan2

2

tan2

2

tan2

Giáo viên: Nguyễn Thành Long – Đz nhất vbb – Fb: Nguyễn Thành Long (Thầy Long Toán)

Zalo và Call: 0944750991 - Admin Gr: Chinh phục 8+ Toán - Lý - Hóa - Anh

Trang 2

a Tính độ tự cảm L của cuộn dây và số chỉ của ampe kế trong hai trường hợp

b Lập biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch khi K đóng và khi K mở

Hướng dẫn:

a Theo đề bài, điện áp và số chỉ ampe kế không đổi khi K đóng hay khi K mở nên

tổng trở Z khi K mở và khi K đóng là bằng nhau:

Page 2 of 41

Trang 3

Ta có: ZC 1 1 4 100 3 173

10C

Câu 2: Cho mạch điện như hình vẽ

Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều (220 V, 50 Hz) ; R = 100 Ω, cuộn dây thuần

Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cos100 ( )t V

vào hai đầu đoạn mạch điện AB như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm và R = ZC

Khi K đóng hoặc mở thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch không đổi

a.Tính độ lệch pha giữa u và i khi k mở và k đóng

b.Tính hệ số công suất của đoạn mạch khi k mở và k đóng

Hướng dẫn:

a.Tính độ lệch pha giữa u và i khi k mở và k đóng

+ K đóng, mạch chứa R và C nối tiếp:  2  2 

Trang 4

R Z

m

R Z

Câu 4: Đoạn mạch điện như hình vẽ Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định u =

U 2cos(  t  ) Khi K mở hoặc đóng, dòng điện qua mạch đều có cùng giá trị hiệu dụng là I Điện trở dây nối rất

nhỏ, hộp X chứa :

A gồm tụ điện mắc nối tiếp với cuộn dây không thuần cảm

B chỉ chứa cuộn dây

C gồm tụ điện mắc nối tiếp cuộn thuần cảm

Theo đề bài I1 = I2 R = Z => Z L Z C Như vậy chỉ có đáp án C thỏa mãn điều kiện Đáp án C.

Câu 5: Đặt điện áp u100 2 cos100t V  vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm: điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C1 và tụ điện có điện dung C2  1 / 6    mF Khóa K mắc song song với tụ C2 Biết khi K mở cũng như K đóng dòng điện trong mạch luôn đạt giá trị hiệu dụng 2 A và URL  80 5 V Tìm C1

Page 4 of 41

Trang 5

*Khi đóng mở K mà I không đổi thì: 2  2 2  2

Câu 7: Cho ba linh kiện : điện trở thuần R = 60 Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện Lần lượt đặt điện áp xoay

chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòng điện trong mạch lần lượt là i1  2 cos 100  t / 12 A và i2  2 cos 100 t7 / 12  A Nếu đặt điện áp trên vaò hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện trong mạch có biểu thức :

A i2 2 cos 100 t / 3 A B i  2 cos 100    t  / 4   A

C i2 2 cos 100 t / 4 A D i  2 cos 100    t  / 3   A

Hướng dẫn:

Trang 6

Z R

U Z

U I

U Z

U I





 Theo đề I=I’ nên (1) = (2) :

2 2 2

2

L AB

C

AB

Z R

U Z

L C

Z Z Z R Z

R Z

Page 6 of 41

Trang 7

Câu 10. Cho đoạn mạch như sơ đồ sau:

3 30

cos

Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây không thuần cảm (có độ tự cảm L và điện trở R) mắc nối tiếp với tụ điện C Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế u  100 2 cos (100  t V Khi đó điện áp hiệu dụng đo được giữa hai đầu tụ điện có giá trị gấp 1,2 lần điện áp hiệu dụng trên hai đầu cuộn dây Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì thấy cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng không thay đổi và bằng 0,5 A Hỏi cảm kháng Z L của cuộn dây nhận giá trị nào?

Trang 8

F, Hộp đen X chứa 2 trong 3 linh kiện R, L, C

Đặt vào hai đầu mạch AG một hiệu điện thế xoay chiều u = 200 2cos100πt (V)

+ Khi đóng K1, mở K2 hoặc đóng K2 mở K1 thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đều như nhau

+ Khi đóng đồng thời cả K1 và K2 thì hiệu điện thế hai đầu tụ điện đạt cực đại và hiệu điện thế hai đầu hộp đen X nhanh pha hơn cường độ dòng điện là π/4

+ Khi K1, K2 mở dòng điện không cùng pha với hiệu điện thế

a Xác định các linh kiện các hộp đen X và giá trị của nó Tìm L1?

b Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi K1, K2 mở

Nên hộp đen X gồm điện trở R và cuộn thuần cảm có độ tự cảm L

( vì nếu có L và C thì uX vuông pha với i;

nếu là R và C thì uX chậm pha hơn i)

và ta có R = ZL (*) (vì uX nhanh pha hơn i góc

4

)

=

 4

3 (H) + Khi đóng K1, mở K2 Z1 = R2  ( ZL  ZC1 ZC2)2

=



5 , 2

(H)

b Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch khi K 1 , K 2 mở

2 1

1 2

)(Z L Z L Z C Z C

ZL  L1 C1 C2

= 1 =>  =

4

 Dòng điện i chậm pha hơn điện áp góc

Page 8 of 41

Trang 9

2.Trường hợp: Nối tắt L hoặc C mà Z thay đổi ( I thay đổi )

Nếu R và u = U0cos(ωt + 𝛗) giữ nguyên, các phần tử khác thay đổi thì:

A 5A; 150W B.3 A; 173,2W C 4A;160W D 5A; 141,42W





Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u = 100 6cos(100πt+ π/3) (V) Điện trở các dây nối rất nhỏ

a.Khi K mở viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch im

K

M N L

A

Trang 10

10

b.Khi K đóng viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch iđ

c.Vẽ đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ được biểu diễn trên cùng một hình

=> u sớm pha hơn im góc π/3, hay im trễ pha hơn u góc π/3

Vậy: im 6 cos(100 t )A 6 cos(100 t)A

=> u trễ pha thua iđ góc π/6, hay iđ sớm pha hơn u góc π/6

Vậy: id 3 2 cos(100 t )A 3 2 cos(100 t )A

       Nhận xét: iđ nhanh pha hơn im góc π/2

c.Vẽ đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian như hình trên

Câu 3: Cho mạch điện như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u =

100 6cos(  t  ) Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ

được biểu diễn như hình bên Điện trở các dây nối rất nhỏ Giá trị của R bằng :

Dựa vào đồ thị ta thấy 1 chu kì 12 ô và hai dòng điện

lệch pha nhau 3 ô hay T/4 về pha là π/2 (Vuông pha)

0 i(A)

1

UR

I đ

t(s) 6

0 i(A)

Page 10 of 41

Trang 11

AB

U sin

L

Z

H

mZ

Trang 12

12

Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ Điện áp xoay chiều ổn định giữa hai đầu A và B là u = 100 6cos(  t  ) Khi K

mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im và iđ được biểu diễn như hình

bên Điện trở các dây nối rất nhỏ Giá trị của R bằng :

Dựa vào đồ thị ta thấy 1 chu kì 12 ô và hai dòng điện

nhau 3 ô hay T/4 về pha là π/2 ( Vuông pha )

U

AB

U sin

L

Z

H

mZ

0 i(A)

Page 12 of 41

Trang 13

Câu 5: Đoạn mạch như hình vẽ, uAB = 100 2cos100  t (V) Khi K đóng, I = 2(A), khi K mở dòng điện qua mạch ℓệch pha 

4 so với hiệu điện thế hai đầu mạch Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch khi K mở ℓà:

Câu 6: Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng

trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau và bằng 20V Khi tụ bị nối tắt thì điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng

Câu 7: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh Điện áp hiệu dụng hai đầu R là

80V, hai đầu L là 120V, hai bản tụ C là 60V Khi nối tắt hai đầu tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R là 60V Xác định điện áp hiệu dụng hai đầu L:

Khi nối tắt hai đầu tụ C thì U  U R2'U L2'U L' U2U R2' 1002602 80V Đáp án C

Câu 8: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L và C lần lượt là 60 V, 120 V

và 40 V Thay C bởi tụ điện C’ thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 100 V, điện áp hiệu dụng trên R là

Trang 14

Chú ý: Khi thay đổi nguồn khác nhau thì biểu thức điện áp đặt vào sẽ khác nhau

Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm: Một điện trở thuần R, một cuộn cảm thuần L và một tụ

điện C ghép nối tiếp Người ta đo được giá trị hiệu dụng của điện áp giữa hai đầu mỗi phần tử R, L, C theo thứ tự đó là 40V, 80V và 50V Khi nối tắt hai đầu tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R là 30V Xác định hệ số công suất sau khi nối tắt tụ C:

    Đáp án C

Câu 11: Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh Điện áp hiệu dụng hai đầu R

là 80V, hai đầu cuộn cảm thuần L là 120V, hai bản tụ C là 60V Khi nối tắt hai đầu cuộn dây thì điện áp hiệu dụng hai đầu R là 60V Xác định hệ số công suất sau khi nối tắt cuộn dây:

Khi nối tắt hai đầu cuộn dây thì U  U R2'U C2'U C' U2U R2' 1002602 80V

Hệ số công suất sau khi nối tắt cuộn dây:

    Đáp án C

Câu 12: Đặt điện áp u  U 2 cos  t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm hai đoạn mạch AM và

MB Đoạn AM gồm R1 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L Đoạn MB gồm R2 nối tiếp với tụ C, nếu nối tắt R2 thì UAM UMB Còn nếu nối tắt L thì u và i lệch pha nhau  / 12 Nếu nối tắt R1 thì hệ số công suất toàn mạch

là bao nhiêu?

Hướng dẫn giải:

*Ta có: ZC = 2ZL

Chuẩn hóa số liệu: ZL = 1, ZC = 2

*Khi nối tắt R2 thì UAM = UMB hay R12 R2L  ZC  R1 3

M

Page 14 of 41

Trang 15

I  Z Công suất :

Z Z

Trang 16

áp hai đầu X Công suất tiêu thụ trên đoạn X là

Câu 16: Đặt vào hai đầu ống dây một điện áp một chiều 12 V thì cường độ dòng điện trong ống dây là 0,24

A Đặt vào hai đầu ống dây một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 V thì cường độ dao động hiện dụng trong ống dây là 1 A Mắc mạch điện gồm ống dây nối tiếp với tụ điện có điện dung

Page 16 of 41

Trang 17

a I R

i i

Z

b R

Trang 18

 = P max Mạch R R L1 2 :

*Khi nối tắt L, ta vẽ giản đồ véc tơ như hình bên:

Tam giác AMB cân tại M nên các góc đáy bằng nhau và bằng  / 8  AB trễ hơn i là

AB tiêu thụ công suất bằng 160 W và có hệ số công suất bằng 1 Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thị điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau  / 3 , công suất tiêu thụ trên mạch AB trong trường hợp này bằng

R1U

ULU

UR

π/4

π/8 Giáo viên: Nguyễn Thành Long – Đz nhất vbb – Fb: Nguyễn Thành Long (Thầy Long Toán)

Page 18 of 41

Trang 19

Câu 21: Mạch điện không phân nhánh như hình vẽ, trong đó R = 80 Ω, C = 50/π μF,

L = 1/π H uAB = U0cos100πt Tỉ số công suất tỏa nhiệt trên mạch trước và mạch sau

đèn như nhau, bỏ qua độ tự cảm của đèn Dung kháng của tụ điện không thể là giá trị nào trong các giá trị sau?

*Mạch nối tiếp chứa tụ cho dòng xoay chiều đi qua nhưng không cho dòng một chiều đi qua

*Mạch nối tiếp RL vừa cho dòng xoay chiều đi qua, vừa cho dòng một chiều đi qua Nhưng L chỉ cản trở dòng xoay chiều còn nó không cản trở dòng điện một chiều (Z L đối với dòng điện một chiều bằng không)

Nguồn 1 chiều:

2 2

L L

Câu 23: Đặt điện áp uU 2 cos100t V  (với U thay đổi được) và hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây

và tụ điện Khi U = 100 V thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 50 W và u sớm hơn i là  / 3 Khi U  100 3

V muốn cường độ hiệu dụng qua mạch không thay đổi thì phải mắc nối tiếp thêm vào mạch điện trở R0 Tính R0

Trang 20

Câu 24: Cho mạch điện như hình vẽ: Điện áp hai đầu đoạn mạch là: UAB  400cos(  t V )( )

(Bỏ qua điện trở các dây nối và khóa K) Cho ZC  100 3( ) 

-Khi khóa K đóng dòng điện qua R có giá trị hiệu dụng bằng 2( )A và lệch pha

3



so với điện áp hai đầu mạch

-Khi khóa K mở dòng điện qua R có giá trị hiệu dụng bằng 0, 4 2( )A

và cùng pha với điện áp hai đầu mạch

Tính giá trị R0 của cuộn dây?

U Z I

Page 20 of 41

Trang 21

Sau đó tụ nối tắt, vẽ giản đồ véc tơ trượt và từ giản đồ ta thấy AMB cân tại M, và φ =π/6 (dùng hệ thức lượng trong tam giác AMB ta tính được góc AMB = 1200 => góc BAM = π/6 => góc BMD = π/3)

sin 60 30 3

MB MB

150 90

90 30 3

C C

Z Z

Câu 26: Đặt điện áp u64 10 cos100t V  vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở R = 60 Ω, tụ điện C

và cuộn cảm L,r thì mạch tiêu thụ công suất là 640/3 W Nối hai đầu tụ với dây dẫn có điện trở không đáng kể thì

48

C

Z Z



Câu 27: Mạch điện RLC như hình vẽ đặt dưới điện áp xoay chiều ổn định Khi

K ngắt, điện áp hai đầu mạch trễ pha 450 so với cường độ dòng điện qua mạch

Tỉ số công suất tỏa nhiệt trên mạch trước và sau khi đóng khóa K bằng 2 Cảm

kháng ZL có giá trị bằng mấy lần điện trở thuần R?

Định dạng
Số trang	41
Dung lượng	2,55 MB