Trắc nghiệm vât lý 12 Dòng điên xoay chiều

Hz vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì giá trị cực đại của cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng 1 A. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và.. tần số f [r]

CHƯƠNG III DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

I ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC

1 Lý thuyết.

+ Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thờigian

+ Biểu thức của i và u: i = I0cos(t + i); u = U0cos(t + u)

Trong một giây dòng điện xoay chiều đổi chiều 2f lần (f tính ra Hz)

+ Những đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều:

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

- Tần số góc , tần số f, chu kì T, pha (t + ) và pha ban đầu 

+ Người ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều Máy phátđiện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ

+ Để đo các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều người ta dùng các dụng cụ

đo hoạt động dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện xoay chiều

+ Suất điện động cực đại trong khung dây (có N vòng dây) của máy phát điện:

E0 = 0 = NBS Suất điện động e trể pha 2

* Tìm điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch nhờ máy tính fx-570ES:

Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u = U0cos(t + )

Tại thời điểm t1, điện áp có giá trị u1 Tính u2 tại thời điểm t2 = t1 + t

Góc quay (tính ra rad) trong thời gian t:  = .t

u2 = U0cos((t1+ Δt) + ) = U0cos(t1+ ) + ωΔt) = U0cos((t1+ ) + Δφ).Chọn đơn vị đo góc là rad: Bấm: MODE 1 (để tính toán chung) SHIFT MODE 4 (để dùngđơn vị góc là rad) Nhập u2 = U0cos( SHIFT cos (

1

u

A ) + .t)

Dấu đặt trước SHIFT: dấu (+) nếu u1 đang giảm; dấu (-) nếu u1 đang tăng

* Áp dụng tương tự cho việc tìm cường độ dòng điện tức thời.

Ví dụ 2: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa vào hiện tượng

A Nam châm hút sắt B Dòng điện tạo ra từ trường.

C Cảm ứng điện từ D Hiệu ứng Jun-Lenx.

Giải: Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Chọn C.

Ví dụ 3: Dòng điện xoay chiều qua một đoạn mạch có cường độ i = 4cos

2 t T

(A)với T > 0 Đại lượng T được gọi là

A tần số góc của dòng điện B chu kì của dòng điện.

C tần số của dòng điện D pha ban đầu của dòng điện.

Giải: Trong biểu thức i = I0cos(t + ) = I0cos(

2 t T

+ ) thì T gọi là chu kì của

dòng điện Chọn B.

Ví dụ 4: Một dòng điện chạy trong một đoạn mạch có cường độ i = 4cos(2πft + 2

)(A) với (f > 0) Đại lượng f được gọi là

A pha ban đầu của dòng điện B tần số của dòng điện.

C tần số góc của dòng điện D chu kì của dòng điện.

Giải: Trong biểu thức i = I0cos(t + ) = I0cos(2ft + ) thì f gọi là tần số của dòng

điện Chọn B.

Ví dụ 5: Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có tần số là

Giải: Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có tần số là 50 Hz Chọn D.

Ví dụ 6: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có tính chất nào sau đây?

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

B Chiều và cường độ không thay đổi theo thời gian

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

D Chiều thay đổi tuần hoàn, cường độ không đổi theo thời gian.

Giải: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian Chọn C.

2 Hiểu.

Ví dụ 1: Cường độ dòng điện tức thời của một dòng điện xoay chiều chạy qua một

đoạn mạch có dạng i = 5cos(100t + 0,5) (A) Nhận xét nào sau đây khi nói về

dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch này là sai?

A Cường độ dòng điện cực đại chạy qua đoạn mạch là 5 A

B Tần số của dòng điện là 50 Hz

C Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua đoạn mạch là 5 2A

D Chu kì của dòng điện là 0,02 s.

Ví dụ 2: Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức

u = 220 2 cos100t (V) Trong 1 giây dòng điện qua đoạn mạch này đổi chiềubao nhiêu lần?

   = 0,02 (s) Trong mỗi chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần; trong

1 giây có 50 chu kì nên dòng điện đổi chiều 2.50 = 100 lần Chọn A.

Ví dụ 3 (QG 2017): Hình bên là đồ thị biểu diễn

sự phụ thuộc của điện áp xoay chiều u ở hai đầu

một đoạn mạch vào thời gian t Điện áp hiệu dụng

ở hai đầu đoạn mạch bằng



- 2

) = E0cost Chọn B.

Ví dụ 5: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc

của cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua một

đoạn mạch vào thời gian t Tần số góc của dòng

biểu nào sau đây là sai khi nói về dòng điện này?

A Cường độ dòng điện hiệu dụng là 2 2 A B Tần số của dòng điện là 100

Hz

C Pha ban đầu của dòng điện là 6

 rad D Chu kì của dòng điện là 0,02 s.

Giải: Tần số của dòng điện là f =

    (s) Trong mỗi chu kì có 2 lần điện áp có giá trị 30 V

và hai lần điện áp có giá trị - 30 V nên trong 1 giây điện áp u có độ lớn 30 V là1

4

1

60 = 240 Đáp án D.

Ví dụ 2: Một đèn ống được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là

U Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn không nhỏ hơn

22

U

Tỉ số giữathời gian đèn tắt và đèn sáng trong một chu kì là

Nên tỉ số giữa thời gian đèn tắt và đèn sáng trong 1 chu kì là

13

Ví dụ 3: Điện áp giữa hai đầu một bóng đèn ống là u = 100 2 cos100t (V) Đèn

chỉ sáng khi |u| ≥ 100 V Thời gian đèn sáng trong một phút là

Chú ý: Nếu cường độ dòng điện đang tăng thì trước shift cos đặt dấu (-).

Ví dụ 5: Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức

u = 220 2 cos(100t + 6

) (V) Ở thời điểm t1 điện áp giữa hai đầu đoạn mạchnày có giá trị 220 V và đang tăng Ở thời điểm t2 = t1 + 0,005 (s) điện áp giữa haiđầu đoạn mạch này bằng

Chú ý: Vì điện áp đang tăng nên trước shift cos đặt dấu (-) Nếu điện áp đang giảm

thì trước shift cos đặt dấu (+) hoặc không đặt dấu

Ví dụ 6: Từ thông qua mỗi vòng dây của một máy phát điện mà phần ứng gồm

1000 vòng dây là  =

32.10





cos(100t + 4

) (Wb) Biểu thức của suất điện độngcảm ứng do máy phát điện này tạo ra là

= 1000.100

32.10



) (V) Đáp án B.

Ví dụ 7 (QG 2017): Một khung dây dẫn phẳng, dẹt có 200 vòng, mỗi vòng có diện

tích 600 cm2 Khung dây quay đều quanh trục nằm trong mặt phẳng khung, trongmột từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn4,5.10-2 T Suất điện động e trong khung có tần số 50 Hz Chọn gốc thời gian lúcpháp tuyến của mặt phẳng khung cùng hướng với vectơ cảm ứng từ Biểu thức củasuất điện động e xuất hiện trong khung dây là

C e = 169,6cos(100πt − 2

 ) (V) D e = 119,9cos(100πt − 2



) = 169,6 cos(100t - 2



) (V) Đáp án C.

Ví dụ 8 (QG-2017): Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là u =

220 2 cos(100t - 4

) (V) (t tính bắng s) Giá trị của u ở thời điểm t = 5 ms là

Ví dụ 9: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc

của cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua một

đoạn mạch vào thời gian t Cường độ dòng điện

hiệu dụng chạy qua đoạn mạch là

Ví dụ 10: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của cường độ dòng điên xoay

chiều chạy qua một đoạn mạch vào thời gian t Biểu thức cường độ dòng điện tứcthời chạy qua đoạn mạch là



) (A)

C i = 2 cos( 12

.103t + 3



; 5

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1 Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

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

một khung dây dẫn bằng cách cho khung dây

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

D Cho khung dây chuyển động tịnh tiến đều trong một từ trường không đều Câu 2 Giá trị hiệu dụng của dòng điện được xây dựng trên cơ sở

A Giá trị trung bình của dòng điện

B Một nửa giá trị cực đại

C Khả năng tỏa nhiệt so với dòng điện một chiều.

D Căn bậc hai của giá trị cực đại.

Câu 3 Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau, đại lượng nào

có dùng giá trị hiệu dụng?

A Hiệu điện thế B Chu kì C Tần số D Công suất Câu 4 Trường hợp nào dưới đây có thể dùng được dòng điện xoay chiều hoặc

dòng điện không đổi?

A Mạ điện, đúc điện B Nạp điện cho acquy.

C Tinh chế kim loại bằng điện phân D Bếp điện, đèn dây tóc.

Câu 5 Giá trị đo của vôn kế xoay chiều chỉ

A Giá trị tức thời của điện áp xoay chiều.

B Giá trị trung bình của điện áp xoay chiều.

C Giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều.

D Giá trị tức cực đại của điện áp xoay chiều.

Câu 6 Giá trị của điện áp và cường độ dòng điện ghi trên các thiết bị điện là giá trị

A trung bình B tức thời C cực đại D hiệu dụng Câu 7 Các thao tác cơ bản khi sử dụng đồng hồ đa năng hiện

số (hình vẽ) để đo điện áp xoay chiều cỡ 120 V gồm:

a Nhấn nút ON OFF để bật nguồn của đồng hồ

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

mạch cần đo điện áp

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

trong vùng ACV

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

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

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

Câu 10 Một dòng điện xoay chiều chạy trong một đoạn mạch điện có cường độ

dòng điện i = 2cos(100t + 2

) (A) (với t tính bằng giây) thì

A tần số góc của dòng điện bằng 50 rad/s.

B chu kì dòng điện bằng 0,02 s.

C tần số dòng điện bằng 100 Hz.

D cường độ hiệu dụng của dòng điện bằng 2A.

b) Hiểu.

Câu 11 Biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = 4cos(100πt + π ) (A).

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là

A I = 2 A B I = 4 A C I = 4 2 A D I = 2 2 A

Câu 12 Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100t (V) Cứ mỗi giây

có bao nhiêu lần điện áp này bằng không?

A 100 lần B 50 lần C 200 lần D 2 lần.

Câu 13 Một khung dây kim loại dẹt hình chữ nhật gồm N vòng dây, diện tích mỗi

vòng là S được quay đều với tốc độ góc , quanh 1 trục cố định trong 1 từ trườngđều có cảm ứng từ B Trục quay luôn vuông góc với phương của từ trường, là trụcđối xứng của khung & nằm trong mặt phẳng khung dây Suất điện động cảm ứngxuất hiện trong khung có biên độ bằng

A E0 = NBS B E0 = NBS C E0 = BS D NBS 2 Câu 14 Một đèn nêon đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V

và tần số 50 Hz Biết đèn sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực không nhỏ hơn 155

V Trong một giây đèn sáng lên và tắt đi bao nhiêu lần

A 50 lần B 100 lần C 150 lần D 200 lần Câu 15 Nguyên tắc sản xuất dòng điện xoay chiều xoay chiều phổ biến hiện nay là

A làm thay đổi từ trường qua một mạch kín.

B làm thay đổi từ thông qua một mạch kín.

C làm thay đổi từ thông qua một mạch kín một cách tuần hoàn.

D di chuyển mạch kín trong từ trường đều.

Câu 16 Một khung dây có diện tích S quay đều với tốc độ góc  quanh trục vuông

góc với các đường sức từ của từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B Nếu chọn gốc

thời gian là lúc pháp tuyến n



của khung dây cùng hướng với véc tơ B



thì biểuthức của suất điện động xoay chiều trong khung là

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

Câu 18 Một khung dây có N vòng dây, diện tích mỗi vòng dây là S quay đều trong

từ trường đều có cảm ứng từ B với tốc độ n vòng/phút Trục quay vuông góc với

Câu 19 Biểu thức cường độ dòng điện chạy trong một đoạn mạch xoay chiều AB

là i = 4cos(100t + ) (A) Tại thời điểm t = 0,325 s cường độ dòng điện trongmạch có giá trị

A i = 4 A B i = 2 2 A C i = 2 A D i = 0 A.

Câu 20 Điện áp tức thời giữa hai đầu một đoạn mạch điện có biểu thức là

u = 220cos100t (V) Tại thời điểm nào gần nhất kể từ lúc t = 0, điện áp tức thờiđạt giá trị 110 V?

Câu 21 (CĐ 2009) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây,

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

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

Câu 22 (CĐ 2010) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây,

diện tích mỗi vòng là 220 cm2 Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh mộttrục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc

tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn

25 T Suất điện động cựcđại trong khung dây bằng

Câu 24 (CĐ 2011) Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn

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

Câu 25 (CĐ 2013) Một dòng điện có cường độ i = I0cos2πft Tính từ t = 0, khoảngthời gian ngắn nhất để cường độ dòng điện này bằng 0 là 0,004 s Giá trị của fbằng

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

Câu 26 (CĐ 2014) Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 50 cm2,gồm 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ 25 vòng/giây quanh trục cố định  trong





cos(100t + 4

)(Wb) Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là

Câu 28 (ĐH 2011) Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc  quanh

một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều cóvectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung Suất điện động cảm ứngtrong khung có biểu thức e = E0cos(t + 0,5) Tại thời điểm t = 0, vectơ pháptuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng

Câu 29 (ĐH 2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn

cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều do máy phát ra cótần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 2 V Từ thông cực đại qua mỗi vòng củaphần ứng là

5

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

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

Câu 30 (ĐH 2013) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích

60 cm2, quay đều quanh một trục đối xứng trong từ trường đều có véc tơ cảm ứng

từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,4 T Từ thông cực đại qua khung dây là

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

Câu 31 Một khung dây quay đều trong từ trường B

là 0,01 Wb Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là

Câu 32 Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 120 V tần số f = 60 Hz vào

hai đầu một bóng đèn huỳnh quang Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đènkhông nhỏ hơn 60 2 V Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là

Câu 33 Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 220 V tần số f = 50 Hz vào

hai đầu một bóng đèn huỳnh quang Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đènkhông nhỏ hơn 110 3 V Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là

Câu 35 Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 220 2 cos100πt

(V) Tính từ thời điểm t = 0, thì thời điểm lần thứ 2017 mà u = 110 2 V và đangtăng là

Câu 36 Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức cường độ dòng

điện i = 2 2 cos100πt (A) Vào một thời điểm nào đó i = 2 A và đang giảm Sau

khoảng thời gian ngắn nhất bằng bao nhiêu kể từ thời điểm đó thì i = 2 A và đangtăng?

Câu 1: Khung dây kín quay đều quanh trục vuông góc với các đường sức từ trong

từ trường đều thì trong khung dây xuất hiện dòng điện xoay chiều Chọn B.

Câu 2: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của dòng

điện một chiều sao cho khi đi qua cùng một điện trở R trong cùng một khoảng thời

gian thì tỏa ra cùng một nhiệt lượng Chọn C.

Câu 3: Dòng điện xoay chiều thường sử dụng các giá trị hiệu dụng của cường độ

dòng điện, hiệu điện thế và suất điện động Chọn A.

Câu 4: Bếp điện, đèn dây tóc sử dụng tác dụng nhiệt của dòng điện nên có thể

dùng dòng điện xoay chiều hoặc dòng điện một chiều đều được Chọn D.

Câu 5: Các dụng cụ đo dòng điện xoay chiều đo các giá trị hiệu dụng của dòng

điện Chọn C.

Câu 6: Các giá trị của điện áp và cường độ dòng điện ghi trên các thiết bị điện là

giá trị hiệu dụng định mức, còn công suất ghi trên các thiết bị điện là công suất

định mức Chọn D.

Câu 7: Nguyên tắc sử dụng đồng hồ đo điện đa năng: chọn thang đo: 200 ACV;

cắm chốt dây đo (điện áp hoặc điện trở): một chốt cắm ổ COM, chốt kia cắm ổV; bật nút mở nguồn: nhấn nút ON; cho các đầu đo tiếp xúc với mạch đo; đọc giá

trị đo được; kết thúc thao tác đo, tắt nguồn đồng hồ: nhấn nút OF Chọn B.

Câu 8: Mạng điện dân dụng 1 pha ở Việt Nam có điện áp hiệu dụng 220 V Chọn

Câu 11: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều I =

I

 = 2 2 (A)

Câu 15: Nguyên tắc sản xuất dòng điện xoay chiều xoay chiều phổ biến hiện nay

là làm thay đổi từ thông qua một mạch kín một cách tuần hoàn Chọn C.

Câu 16:  = BScost  e = - ’ = BScos(t - 2



) Chọn D.

Câu 17: e = E0cos(t + ) = 220 2cos(100t + 4

) (V);

E0 = 220 2V Chọn A.

Câu 18: 0 = NBS;  =

260

n



; E0 = 0 =

260

Câu 21: 0 = NBS = 500.0,2.54.10-4 = 0,54 (Wb) Đáp án C.

Câu 22:  = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220 2 V Đáp án B.

Câu 23:  = 2f = 2π.20 = 40 rad/s; E = 2

NBS

  B =

2

E NS

f  = 0,02 (s) Mỗi chu kì có 2 lần i = 0 nên khoảng thời gian

giữa 2 lần liên tiếp i = 0 là t = 2

) (V)

Đáp án B.

Câu 28: Nếu  = 0cos(t + ) thì

e = - ’ = 0cos(t +  - 2

) = E0cos(t +  - 2

)   - 2

5.108

8 50

E f

Câu 30: 0 = BS = 24.10-2 Wb Đáp án C.

e = - ’ = 0sin(t + ) = 60π.0,01cos(60π + 6



- 2

) = 0,6cos(30t - 3

) (V)

liền sau đó mà i = 2 A =

0 22

Khoảng thời gian giữa hai thời điểm đó là t = t2 – t1 =

II CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU

Giữa hai đầu điện trở thuần: uR = RI0cos(t + i)

Giữa hai đầu cuộn cảm thuần: uL = LI0cos(t + i + 2

)

Giữa hai bản của tụ điện: uC =

0

I C

 cos(t + i - 2

)

+ Đoạn mạch chỉ có L hoặc C hoặc có cả L và C (không có R):

* Phương pháp chuẩn hóa gán số liệu:

Bản chất của phương pháp “chuẩn hóa gán số liệu” là dựa trên việc thiết lập tỉ lệgiữa các đại lượng vật lý (thông thường là các đại lượng cùng đơn vị), theo đó đạilượng này sẽ tỉ lệ theo đại lượng kia với một hệ số tỉ lệ nào đó, nó giúp ta có thể gán

số liệu đại lượng này theo đại lượng kia và ngược lại

Dấu hiệu nhận biết để áp dụng phương pháp này là bài ra sẽ cho biết các tỉ lệ giữacác đại lượng cùng đơn vị; hoặc là biểu thức liên hệ giữa các đại lượng ấy với nhau

có dạng tỉ số Sau khi nhận biết, xác định được “đại lượng cần chuẩn hóa” thì ta bắtđầu tính toán, việc xác định được “đại lượng cần chuẩn hóa” thông thường sẽ là đạilượng nhỏ nhất và gán cho đại lượng ấy bằng 1, các đại lượng khác sẽ từ đó biểu diễn

theo “đại lượng chuẩn hóa” này, đối với trường hợp số phức thì có thể chuẩn hóa sốgán cho góc bằng 0.

Trong phần điện xoay chiều, ta sẽ xây dựng cách giải cho một số dạng toán về sosánh, lập tỉ số như: độ lệch pha, hệ số công suất và so sánh các điện áp hiệu dụng trêncác đoạn mạch, tần số thay đổi …

Trong phần sóng âm, ta sẽ gặp một số dạng toán về so sánh cường độ âm, tỉ sốkhoảng cách giữa các điểm

Trong phần hạt nhân, ta gặp một số dạng toán về tỉ số các hạt nhân phóng xạ tạinhững thời điểm …

Một bài tập sẽ có nhiều cách giải, nhưng nếu chọn cách giải theo phương pháp

“chuẩn hóa gán số liệu” thì chắc chắn sẽ làm cho quá trình tính toán đơn giản hơn,giảm thiểu tối đa ẩn số, phù hợp với tính chất của thi trắc nghiệm

CÁC VÍ DỤ MINH HỌA

1 Biết.

Ví dụ 1: Đặt một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng không thay đổi, tần số

thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R Khi tăng tần số củadòng điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch

C không đổi D chưa đủ điều kiện để kết luận.

Giải: I =

U

R ; U không đổi; R không phụ thuộc vào f nên I không đổi Chọn C.

Ví dụ 2: Cảm kháng của cuộn dây thuần cảm trên đoạn mạch điện xoay chiều phụ

thuộc vào

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

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

C cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua đoạn mạch.

D điện dung của tụ điện mắc cùng với nó.

Giải: Cảm kháng của cuộn cảm ZL = 2fL phụ thuộc vào tần số của điện áp đặt vào

hai đầu đoạn mạch Chọn B.

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos(t + ) (với  > 0) vào hai đầu cuộn

cảm thuần có độ tự cảm L Cảm kháng của cuộn cảm này bằng

Giải: Cảm kháng của cuộn cảm là ZL = L Chọn B.

Ví dụ 4: Đặt điện áp u = U0cos2ωt (ω > 0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tựcảm L Cảm kháng của cuộn cảm lúc này là

Ví dụ 5: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua điện trở thuần luôn

A cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

B ngược pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

C vuông pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó.

D lệch pha

2

3



so với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó

Giải: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua điện trở thuần luôn cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu điện trở thuần đó Chọn A.

Ví dụ 6: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua cuộn cảm thuần luôn

A cùng pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

B ngược pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

C vuông pha với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó.

D lệch pha

2

3



so với điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó

Giải: Cường độ dòng điện xoay chiều chay qua cuộn cảm thuần luôn trể pha 2

sovới điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó, tức là vuông pha với

điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần đó Chọn C.

2 Hiểu.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (với U0 không đổi, f thay đổi đượcvào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm với độ tự cảm không đổi Khi tăngtần số f lên 5 lần thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A giảm 5 lần B tăng 5 lần C tăng 5 lần D giảm 5 lần.

Z   fL; U0 không đổi nên U không đổi, L không đổi nên khi f tăng

5 lần thì I giảm 5 lần Chọn A.

Ví dụ 2: Đặt điện áp u = U0cos2ft vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điệndung C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là

 cos(t - 2

)

C i = 2fCU0cos(t + 2



) D i = 2fCU0cos(t - 2

)

Giải: I0 =

12

Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos(ωt + ) (với U > 0 và ω > 0) vào hai

đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộncảm là

Giải: ZL = ωL; I = L

Z L Chọn B.

Ví dụ 4: Chọn phát biểu đúng về cuộn thuần cảm

A Cuộn thuần cảm (điện trở thuần r = 0) không có tác dụng cản trở dòng điện

một chiều

B Cảm kháng của cuộn thuần cảm tăng khi chu kì của dòng dòng điện xoay

chiều chạy qua cuộn cảm giảm

C Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn thuần

A giảm 3 lần B tăng 3 lần C tăng 3 lần D giảm 3 lần.

Giải: I =

12

= 2fCU; U0 không đổi nên U không đổi, C không đổi nên

khi f tăng 3 lần thì I tăng 3 lần Chọn B.

Ví dụ 6: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos

3 Vận dụng.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = 50 2 cos100t (V) vào hai bản của một tụ

điện có điện dung

C

U

Z  = 1,25 (A) Đáp án A.

Ví dụ 2: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay

đổi được vào hai bản của một tụ điện Khi f = f1 = 50 Hz thì cường độ dòng điệnqua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng I1 = 3 A Khi f = f2 = 60 Hz thì cường độ dòngđiện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng I2 bằng

A u = 100 2 cos(100t - 2

) (V) B u = 200 2 cos(100t + 2

) (V)

C u = 400 2cos(100t + 2



) (V) D u = 300 2 cos(100t - 2

) (V)

Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có giá trị

hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi được Khi f = f1 = 50 Hz thì cường độhiệu dụng qua cuộn cảm là I1 = 2,4 A Để cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm là I2 =

độ hiệu dụng qua tụ điện là 2 A Nếu mắc tụ vào điện áp u2 = Ucos(120 - 4

) (V)thì cường độ hiệu dụng qua tụ là

Ví dụ 7 (QG 2017): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100 V vào hai đầu

cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức i = 2cos100πt(A) Tại thời điểm điện áp có 50 V và đang tăng thì cường độ dòng điện là

= ± 3

Vì u đang tăng nên i = - 3 (A) Đáp án B.

Ví dụ 8 (QG 2017): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100 V vào hai đầu

cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch là i = 2cosl00πt (A) Khicường độ dòng điện i = 1 A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng

= 50 3 (V) Đáp án A.

Ví dụ 9: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =

12 H điện áp xoaychiều u = 220 2 cos100t (V) Cường độ dòng điện chay qua cuộn cảm có biểuthức

A u = 4,4 2 cos(100t + 2

) (A) B u = 2,2 2 cos(100t + 2

) (A)

C i = 4,4 2 cos(100t -2



) (A) D u = 2,2 2 cos(100t - 2

) (A)

C u = 200 2 cos(100t + 2

) (V) D u = 400 2 cos(100t - 2

) (V)

4 Vận dụng cao.

Ví dụ 1: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100t + 3

) vào hai đầu một cuộn cảmthuần có độ tự cảm L =

12 H Ở thời điểm điện áp ở hai đầu cuộn cảm là 100 2 Vthì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A Biểu thức của cường độ dòng điệnqua cuộn cảm là

A i = 2 3cos(100t - 6



) (A) B i = 2 3 cos(100t + 6

) (A)

C i = 2 2 cos(100t + 6

) (A) D i = 2 2 cos((100t - 6

) (A)

Giải: ZL = L = 100.

12 = 50 ();



) (A) Đáp án A.

Ví dụ 2: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có một cuộn cảm thuần L Tại thời

điểm t1 điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V và0,3 A Tại thời điểm t2 điện áp và cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lầnlượt là 15 V và 0,5 A Cảm kháng của cuộn cảm có giá trị là

) (V) Khi điện áp có giá trị tức thời 60 6 V thìcường độ dòng điện có giá trị tức thời 2 A Khi điện áp có giá trị tức thời 60 2

V thì cường độ dòng điện có giá trị tức thời 6 A Tần số f của điện áp là

Ví dụ 4: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C =

310

3



F mộtđiện áp xoay chiều Biết khi điện áp có giá trị tức thời 60 6 V thì cường độ dòngđiện có giá trị tức thời 2 A, khi điện áp có giá trị tức thời 60 2 V thì cường độdòng điện có giá trị tức thời 6 A Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc cường độ dòngđiện qua mạch đạt giá trị cực đại Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạnmạch là

A i = 2 2 cos100t (A) B i = 2 2 cos50t (A)

C i = 2 2 cos(50t + 2

) (A) D i = 2cos(100t - 2

) (A)

Giải: Đoạn mạch chỉ có tụ điện nên

 I0 = 2 2 ; khi t = 0 thì I = I0 nên i = 0 Vậy: i = 2 2 cos50t (A) Đáp án B.

Ví dụ 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L =

0, 4

 H một điện ápxoay chiều u = U0cos100t (V) Nếu tại thời điểm t1 điện áp tức thời giữa hai đầucuộn cảm là 60 V và cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch là 2,6 A vàđang tăng thì tại thời điểm t2 = t1 + 0,035 s cường độ dòng điện tức thời chạy quacuộn cảm là

A - 1,5 A B 1,5 A C 1,5 2 A D - 1,5 2 A.

TRẮC NGHIỆM TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN

1 Các câu trắc nghiệm theo cấp độ.

a) Biết.

Câu 1 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì

A cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha 2



so với điện áp giữa hai đầuđoạn mạch

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

C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha 2

Câu 2 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm thì

A cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha 2



so với điện áp giữa hai đầuđoạn mạch

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

C cường độ dòng điện trong đoạn mạch trể pha 2

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

D Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch không đổi khi tần số f thay đổi Câu 4 Cảm kháng của cuộn dây trên đoạn mạch điện xoay chiều giảm khi

A Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giảm.

B Tần số dòng điện chạy qua đoạn mạch giảm.

C Điện trở thuần của cuộn dây giảm.

D Trên đoạn mạch có tụ điện.

Câu 5 Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng

điện trong mạch và điện áp ở hai đầu đoạn mạch luôn

A lệch pha nhau 600 B ngược pha nhau.

C cùng pha nhau D lệch pha nhau 900

Câu 6 Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R thì

A cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu

D cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch sớm pha 0,5 so với điện áp giữa

hai đầu đoạn mạch

Câu 7 Dung kháng của tụ điện trên đoạn mạch điện xoay chiều giảm khi

A Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch giảm.

B Tần số dòng điện chạy qua đoạn mạch tăng.

C Điện trở thuần của cuộn dây giảm.

D Trên đoạn mạch có cuộn thuần cảm.

Câu 8 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện

có điện dung C không đổi thì khi tần số f của dòng điện giảm, dung kháng của tụ

A Tăng B Giảm C Không đổi D Chưa kết luận

được

Câu 9 Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là

A gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn.

B gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn.

C ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều.

D chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều.

Câu 10 Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cos2πft vào hai đầu nột điện trở thuần.Khi f = 50 Hz thì R = 100 , khi f = 100 Hz thì

A R = 400  B R = 200  C R = 100  D R = 50 .

b) Hiểu.

Câu 11 Khi tần số của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện

tăng lên 9 lần thì dung kháng của tụ điện

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

Câu 12 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L Tạithời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điệnqua cuộn cảm bằng

0

U L

Câu 13 Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu điện trở thuần R Tại thời điểm điện

áp giữa hai đầu R có giá trị cực đại thì cường độ dòng điện qua R bằng

)

)

Câu 15 Đặt điện áp u = U 2 cost vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng

điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u

và cường độ dòng điện qua nó là i Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là

C i = CU0cos(t + 2



) D i = CU0cost

Câu 18 Đặt điện áp u = 220 2 cos(100t + ) (V) vào hai đầu tụ điện C, thì

cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2cos(100t + ) (A) Giá trị của  là





Câu 19 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πft (với U0 không đổi, f thay đổi đượcvào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung C không đổi Khi tăng tần số flên 2 lần thì cường độ hiệu dụng chạy qua đoạn mạch sẽ

A tăng 2 lần B giảm 2 lần C Tăng 2 lần D giảm 2 lần Câu 20 Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos2πt (với U0 không đổi, f thay đổi đượcvào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi Khi tăngtần số f lên 2 lần thì cường độ hiệu dụng chay qua đoạn mạch sẽ

A tăng 2 lần B giảm 2 lần C tăng 2 lần D giảm 2 lần.

c) Vận dụng.

Câu 21 (TN 2011) Đặt điện áp u = 100cos100t (V) vào hai đầu một cuộn cảm

thuần có độ tự cảm

12 H Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A i = 2cos(100t - 2



) (A) B i = 2 2 cos(100t - 2

) (A)

C i = 2 2 cos(100t + 2

) (A) D i = 2cos(100t + 2

) (A)

Câu 22 (TN 2012) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số

thay đổi được vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có một tụ điện Khi tần số là 50 Hzthì cường độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng 3 A Khi tần số là 60 Hz thì cường độhiệu dụng qua Đoạn mạch bằng

Câu 23 (CĐ 2009) Đặt điện áp u = U0cos(t + 4

) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có

tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(t + i); i bằng

A - 2



34



Câu 24 (CĐ 2013) Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, tần số 50

Hz vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì giá trị cực đại của cường độdòng điện trong đoạn mạch bằng 1 A Giá trị của L bằng

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

Câu 25 (ĐH 2013) Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và

tần số f thay đổi được vào hai đầu một cuộn cảm thuần Khi f = 50 Hz thì cường độdòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng 3 A Khi f = 60 Hz thì cường độdòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng

Câu 26 (ĐH 2014) Đặt điện áp u = U0cos(100πt + 4

) (V) vào hai đầu đoạn mạchchỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong mạch là i = U0cos(100πt + ) (V) Giátrị của  bằng





Câu 27 (QG 2016) Cho dòng điện có cường độ i = 5 2 cos100t (i tính bằng A, t

tính bằng s) chạy qua một đoạn mạch chỉ có tụ điện Tụ điện có điện dung

250



F Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng

A 200 V B 250 V C 400 V D 220 V.