Bài giảng Hệ thống bài tập mạch RLC

Tìm độ tự cảm L của cuộn dây và viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch.. Tính tổng trở của đoạn mạch và viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.. Nếu đặt vào hai đ

Trang 1

Sưu tầm và biên soạn: GV Nguyễn Văn Thìn Trường THPT Quỳnh Lưu 3 Email: nguyenthinql3@gmail.com

50 BÀI TOÁN MẠCH RLC CÓ ĐÁP ÁN Câu 1: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R = 100 Ω, một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm

2

π

= và một tụ điện có điện dung

4

10

π

−

= mắc nối tiếp giữa hai điểm có hiệu điện thế

200 2 os100 ( )

=

u c π t V Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch và biểu thức hiệu điện thế hai đầu mỗi linh kiện

ĐS:

i=2cos(100πt-4

π

)A; uR

=200cos(100πt-4

π

)V; uL=400cos(100πt+

4

π

)V; uC=200cos(100πt-3

4

π

)V

Câu 2: Cho đoạn mach xoay chiều gồm R, L mắc nối tiếp Biết 0, 2

20 ;

π

= Ω = Đoạn mạch được mắc vào hiệu điện thế u = 40 2 cos100 ( ) π t V Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

ĐS:

i=2cos(100πt-4

π

)A

Câu 3: Một mạch điện gồm một điện trở R=100 3Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có L= 3

H

π

mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung

4

10 2

π

−

= Dòng điện qua mạch có biểu thức

6

i = c π t + π A

Viết biểu thức hiệu điện thế của hai đầu đoạn mạch

3

u = π t − π V

Câu 4: Một đoạn mạch gồm tụ

4

10

π

−

= và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 2

π H mắc nối tiếp Hiệu

điện thế giữa 2 đầu cuộn dây là 100 2 cos(100 )

3

L

V Viết biểu thức hiệu điện thế tức thời ở hai đầu

3

C

u = π t − π V

Câu 5: Mạch xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm), R=100Ω, C = 31,8 µ F, hệ số công suất mạch 2

os = 2

c ϕ , hiệu điện thế hai đầu mạch u=200 cos100πt(V) Tìm độ tự cảm L của cuộn dây và viết biểu thức cường độ dòng điện chạy trong mạch ĐS: L= 2

H

π ; i 2 cos(100 t 4 ) A

π π

Câu 6: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos100πt (A) Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 12V và sớm pha π/3 so với dòng điện Tính tổng trở của đoạn mạch và viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch ĐS: Z=6 2 Ω; 12 2 cos(100 )

3

C

u = π t + π V

Câu 7: Mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp, có R = 100Ω, C 10 (F)

4

π

= − và cuộn cảm L 2(H)

π

= Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 200cos100πt(V) Viết biểu thức cường độ chạy trong mạch

4

i = π t − π A

Câu 8: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh , điện trở thuần R = 100Ω , cuộn dây thuần cảm có

độ tự cảm L =

π

2

H , điện dung tụ điện C =

π

100

µF Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều

6

u = π t + π V

Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch ĐS: 2cos(100 )

12

i = π t − π A

1

Trang 2

Câu 9: Cho đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, có điện trở thuần R = 200Ω , cảm kháng của cuộn dây thuần cảm ZL = 300Ω , dung kháng của tụ điện ZC = 100Ω Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp

t) 100 cos(

2

200

u = π (V) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch, biểu thức hiệu điện thế hai đầu mỗi linh kiện

4

i = π t − π A

4

R

u = π t − π V

4

L

u = π t + π V

;

3

4

C

u = π t − π V

Câu 10: Một đoạn mạch điện gồm một cuộn dây có điện trở thuần r = 5Ω và độ tự cảm L = 2510− 2

nối tiếp với một điện trở thuần R = 20Ω Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u=

100 2cos(100 t + )

3

π

π (V) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch ĐS: 4cos(100 )

12

i = π t + π A

Câu 11: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R= Ω40 ghép nối tiếp với cuộn cảm L Hiệu điện thế tức thời hai đầu đoạn mạch u = 80cos100 ( ) π t V và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL=40V Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch ĐS: 2 2 cos(100 )

4

i = π t − π A

Câu 12: Biểu thức cường độ dòng điện trong một đoạn mạch xoay chiều AB là i = 4cos(100πt +

6

π ) (A) Tìm giá trị cường độ dòng điện trong mạch tại thời điểm t = 0,04s ĐS: i=2 3A

Câu 13: Cho đoạn mach xoay chiều gồm điện trở R và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp, hiệu điện thế hai

đầu đoạn mạch là u = 100 2 cos100 ( ) π t V và cường độ dòng điện qua mạch là 2cos(100 )( )

4

Tìm giá trị R và L ĐS: R=50Ω, L= 1

2 π H

Câu 14: Cho đoạn mạch xoay chiều R, C mắc nối tiếp R = 100 Ω, UC = 1,5 UR, tần số của dòng điện xoay chiều f = 50Hz Tính tổng trở của mạch và điện dung của tụ ĐS: Z=180,3Ω;

4

10 1,5

π

−

=

Câu 15: Một đoạn mạch gồm tụ điện có điện dung

3

10

12 3

π

−

= mắc nối tiếp với điện trở R = 100 Ω, mắc

đoạn mạch vào mạng điện xoay chiều có tần số f Tần số f bằng bao nhiêu thì i lệch pha

3

π

so với u ở hai đầu mạch ĐS: f=60Hz

Câu 16: Đoạn mạch xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, với điện trở thuần R = 10Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự

10

1

L

π

= và điện dung của tụ điện C thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay

chiều u = Uocos100πt (V) Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu điện trở R thì giá trị của C là bao nhiêu? ĐS: C=

3

10

F

π

−

Câu 17: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế một chiều 9V thì cường độ dòng điện trong cuộn dây

là 0,5A Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng là 9V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là 0,3A Tìm điện trở thuần và hệ số tự cảm của cuộn dây ĐS: r = 18Ω; L=0, 24

( ) H

π

Câu 18-19: Mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây thuần cảm L, tụ C mắc nối tiếp Hiệu điện thế ở hai đầu

mạch u = 50 2 cos100 π t(V), UL = 30 V , UC = 60 V Công suất tiêu thụ trong mạch là P = 20W Tìm các giá trị R, L và C ĐS: R=80Ω; L=0,6

π H; C=

4

10 ( )

1, 2 π F

−

2

Trang 3

Câu 19: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, C ghép nối tiếp, hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua mạch có

dạng uAB = 50 2 os100 c π t(V) và 2 cos(100

3

) (A) Tìm các giá trị R, C

ĐS: R=25Ω và

2

10

25 3.

π

−

=

Câu 20: Một đèn neon được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u =

100cos100πt (V) Đèn sẽ tắt nếu hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn có giá trị nhỏ

hơn hoặc bằng 50V Tìm khoảng thời gian đèn tắt trong mỗi chu kỳ của dòng

điện

ĐS: Δt= 1

150 s

Câu 21: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết 0, 2

π

= , C = 31,8 µ F, f = 50Hz, hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là U = 200 2( ) V Tìm R nếu công suất tiêu thụ của mạch là 400W \

ĐS: R=40Ω, và R=160Ω

Câu 22: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết 1

π

= ,

3

10 4

π

−

= Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 120 2 cos100 ( ) π t V Tìm R để công suất của mạch đạt giá trị cực đại? Giá tri cực đại của công suất là bao nhiêu? ĐS: R=60Ω, Pmax=120W

Câu 23: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây có điện trở thuần 5 Ω và độ tự cảm

2

35

.10

= mắc nối tiếp với điện trở thuần R = Ω 30 Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là:

70 2 cos100

u = π t (V) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch ĐS: P=70W

Câu 24: Cho mạch R, L, C nối tiếp, R là biến trở Hiệu điện thế hai đầu mạch: u = 200 2 cos100 π t(V);

1, 4

π

4

10 2

π

−

= Tính giá trị R có giá trị bao nhiêu để công suất tiêu thụ của mạch là 320W

ĐS: R=80Ω và R=45Ω

Câu 25: Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp là u = 200 2 cos(100πt − )

3

π (V) và cường

độ dòng điện qua đoạn mạch là i = 2 cos100πt (A) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch.

ĐS: P=100W

Câu 26: Đặt vào hai đầu mạch RLC mắc nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều: u = 120 2 cos100 π t(V) Biết

20 3

R = Ω, ZC = Ω 60 , và cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được Tìm L để UL đạt cực đại, tìm ULmax ĐS: 0,8

π

= ; ULmax=100 3( ) V

Câu 27: Một mạch điện R, L, C nối tiếp Hiệu điện thế hai đầu mạch u = 100 6 cos100 π t(V) Biết

100 2

R = Ω, cuộn dây thuần cảm có 2

π

= , tụ C thay đổi được Tìm C để UCmax Tìm UCmax

ĐS: C=

4

10

3 π F

−

; UCmax=100 3(V)

Câu 28: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30 Ω, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng

là ZL = 30Ω và tụ điện có dung kháng ZC =70 Ω mắc nối tiếp Tìm hệ số công suất của đoạn mạch

ĐS: cosφ = 3

5

Câu 29: Cho đoạn mạch R,L,C nối tiếp Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được Điện trở thuần R =

100Ω, tụ điện có điện dung C=

4

10

2 π F

− Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u = 200cos100πt (V) Tìm hệ số tự

3

u(V) 100 50 Tắt

Tắt

Trang 4

cảm của cuộn dây để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có giá trị cực đại, tìm giá trị cường độ dòng điện cực đại đó ĐS: L=2

H

π ; Imax= 2A

Câu 30: Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một điện áp dao động điều hoà có biểu thức u=200

2 cosωt (V) Biết R=100Ω, L= 2

H

π , C=

4

10

2 π F

− Tìm ω để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại Tính công suất cực đại đó ĐS: ω=100π(rad/s); Pmax=400W

Câu 31: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện Biết hiệu điện thế hiệu dụng ở

hai đầu mạch là 100V, ở hai đầu điện trở là 60V Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu tụ điện ĐS: UC=80V

Câu 32: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz Biết

điện trở thuần R = 25Ω, cuộn dây thuần cảm có L 1 H

π

= Để điện áp ở hai đầu đoạn mạch trễ pha

4

π so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện bao nhiêu? ĐS: ZC=125Ω

Câu 33: Một điện trở thuần R và cuộn dây thuần cảm có L = 3

2 π (H) ghép nối tiếp Đặt và hai đầu đoạn mạch

nguồn điện xoay chiều hiệu điện thế có biểu thức u = 100 2cos(100πt +

6

π

)(V) thì dòng điện qua mạch có

dạng i = Iocos(100πt -

6

π

)(A) Tính R ĐS: R=50Ω

Câu 34: Một mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Điện áp đặt

vào hai đầu mạch là u = 100 2cos100πt (V), bỏ qua điện trở dây nối Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 2A và lệch pha

3

πso với điện áp hai đầu mạch Tính giá trị của R và C

ĐS: R=25 2Ω; C=

2

10

25 6 π F

−

Câu 35: Một đoạn mạch có điện trở thuần R , cảm kháng ống dây ZL= 200Ω , dung kháng của tụ điện ZC =

100Ω mắc nối tiếp Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp u=200 2 cos( 100 π t ) (V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng là 2A Tìm giá trị điện trở thuần R của mạch ĐS: R=100Ω

Câu 36: Một đoạn mạch không phân nhánh gồm biến trở R, cuộn dây thuần cảm có L = 1/π(H) và tụ có điện

dung C =

π

2

10-4

(F) Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = 200 2cos(100πt –

2

π)(V) Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại Tính giá trị cực đại của công suất ĐS: Pmax=200W

Câu 37: Cho mạch điện AB chỉ gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C=

π

− 4 10 F; uAB=50 2 cos(100πt+

2

π) (V) Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của mạch là cực đại Tính giá trị R và công suất tiêu thụ lúc đó ĐS: R=100Ω; Pmax=12,5W

Câu 38: Cho mạch điện gồm cuộn dây có r = 60Ω, L = 0,8

H

π mắc nối tiếp với một điện trở R thay đổi được

Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 100 2 cos(100 ) π t V

a) Xác định R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại Tính giá trị công suất đó

b) Xác định R để công suất tiêu thụ trên R cực đại Tính giá trị công suất đó

Câu 39: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, điện áp đặt vào hai đầu mạch là: uAB = U cos100 t V0 π ( ) Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L= 1( )H

π Tụ điện có điện dung ( )

4

0,5.10

π Điện áp tức thời uAM và uAB lệch pha nhau π/2 Điện trở

thuần của đoạn mạch là bao nhiêu? ĐS: R=100Ω

4

Trang 5

Câu 40: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch điện gồm một biến trở và một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L= 2

π

H mắc nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 200 2cos(100πt + )

6

π

V Điều chỉnh biến trở sao cho công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị lớn nhất Tính công suất lúc đó ĐS: Pmax=100W

Câu 41: Đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C =

π

4

10−

(F) mắc nối tiếp với điện trở thuần có giá trị thay đổi Đặt vào hai dầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u = 200cos(100πt)V Tìm giá trị

R khi công suất tiêu thụ trong mạch đạt giá trị cực đại

Câu 42: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u = 200 2cos100π t(V) vào hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp, điện trở R có thể thay đổi được Thay đổi R thì giá trị công suất cực đại của mạch Pmax = 200W Tiếp tục điều chỉnh

R thì thấy với hai giá trị của điện trở R1 và R2 mà R2 = 4R1 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau Tìm giá trị R1 ĐS: R=50Ω và R=200Ω

Câu 43: Đặt một hiệu điện thế u =20 2cos 100π t(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R nối tiếp với cuộn dây cuộn dây có hệ số tự cảm L = 0,12/π(H ) và điện trở thuần r =9Ω thì hiệu điện thế dụng giữa hai đầu điện trở là UR = 5 5(V) Tính điện trở R ĐS: R=15Ω

Câu 44: Cho mạch điện như hình vẽ Trong đó cuộn dây có điện trở thuần r=90Ω, có độ tự cảm L=

π

2 , 1

H, R là một biến trở Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB=200 2cos100πt (V)

a) Điều chỉnh biến trở để R = 70Ω Lập biểu thức cường độ dòng điện chạy

trong đoạn mạch và biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây Tính công suất tiêu

thụ của đoạn mạch

b) Định giá trị của biến trở R để công suất toả nhiệt trên biến trở đạt giá trị cực

đại, tính công suất toả nhiệt trên biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch lúc đó?

ĐS: a) cos(100 )

5

i = π t + π A

2

L

u = π t + π V

; P=80W b) R=150Ω; Pmax=83,3W; cosφ=0,9

Câu 45: Cho mạch điện như hình vẽ Biết cuộn dây có L =

π

4 , 1

H, r = 30Ω;

tụ điện có C=31,8µF ; R thay đổi được ; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là

u=100 2cos100πt(V) Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ của

mạch là cực đại Tìm giá trị cực đại đó ĐS: R=10Ω; Pmax=125W

Câu 46:Cho mạch điện như hình vẽ Biết cuộn dây có L =

π

4 , 1

H, r = 30Ω; tụ điện có C=31,8µF; R thay đổi được; điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u=100

2cos100πt(V) Xác định giá trị của R để công suất tiêu thụ trên điện trở R

là cực đại ĐS: R=50Ω; Pmax=62,5W

Câu 47: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U=80V vào hai đầu đoạn mạch gồm

R, L, C mắc nối tiếp Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=

π

6 , 0

H, tụ điện có điện dung C=

π

4

10−

F và công suất tỏa nhiệt trên điện trở R là 80 W Tính giá trị của điện trở thuần R ĐS: R=40Ω

Câu 48: Cho mạch điện gồm RLC nối tiếp Điện áp hai đầu mạch u = 120 2cos100πt (V) Điện trở R = 50

3 Ω, L là cuộn dây thuần cảm có L = H

π

1

, điện dung C thay đổi được Thay đổi C cho điện áp hai đầu

đoạn mạch nhanh pha hơn hai đầu tụ một góc

2

π

Tìm C ĐS: C=

4

10

F

π

−

5

Trang 6

Câu 49: Cho mạch điện xoay chiều RLC có: R=100Ω; L=2H

π , điện dung C của tụ điện biến thiên Đặt vào

hai đầu mạch điện áp u=200 2 os100 t(V)c π Tính C để điện áp giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại

ĐS:

4

0, 4.10

π

−

=

Câu 50: Cho mạch RLC có R=100Ω, C 104

2π F

−

= và cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=100 2 os100 t(V)c π

a) Tính L để ULC cực tiểu

b)Tính L để ULmax

ĐS: a) L= 2

H

π ; b) L=

2,5

H

π

HỆ THỐNG BÀI TẬP TỰ RÈN LUYỆN Câu 1 Một đoạn mạch gồm điện trở R= 100Ω mắc nối tiếp với tụ điện C= F

3

10 4

π

−

Biết cường độ dòng điện

3 100 cos(

2

Lập biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 2: Một đoạn mạch gồm cuộn tự cảm L H

π

3 , 0

= mắc nối tiếp với một tụ điện C F

π

4 10

= Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = 10 2 cos( 100πt)(A) Tính tổng trở của đoạn mạch và lập biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

Câu 3: Một đoạn mạch gồm một cuộn dây không thuần cảm có rd= 10Ω và hệ số tự cảm L H

π

1 , 0

= , mắc nối

tiếp với một tụ điện C F

π

4 10

= Cường độ dòng điện qua mạch có dạng i= 5 2 cos( 100πt)(A)

a Tính tổng trở của cuộn dây và của đoạn mạch?

b Lập biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và giữa hai đầu đoạn mạch?

Câu 4: Cho mạch điện như hình vẽ: UAN=150V, UMB=200V Độ lệch

pha giữa uAN và uMB là

2

π

rad Cường độ dòng điện tức thời trong mạch là i=I0cos100πt(A), cuộn dây thuần cảm Viết biểu thức hiệu

điện thế hai đầu đoạn mạch

Câu 5 Dùng một vôn kế để đo hiệu điện thế giữa hai đầu của mỗi phần tử trong đoạn mạch RLC mắc nối tiếp

người ta thu được: UR= 30V, UL= 70V, UC= 40V Tính hiệu điện thế hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch và tính độ lệch pha giữa u và i?

Câu 6 Cho đoạn mạch như hình vẽ: Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức

) ( 100 cos 2

u AB = π Đo hiệu điện thế trong mạch bằng một

vôn kế xoay chiều (có điện trở rất lớn) người ta thu được: UAN= U1=

200V; UNB= U2= 70V Cuộn dây thuần cảm

a) Tìm UAM, UMB?

b) Biết R= 60Ω, tính L, C?

c) Viết biểu thức dòng điện i qua mạch, biểu thức uAM, uMB Tính công suất tiêu thụ trong mạch

Câu 7 Cho đoạn mạch AB gồm một điện trở R=66Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u AB =240 2cos100πt(V), người ta thấy hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở và hai đầu cuộn dây là UR= 132V; Ud= 156V

a, Chứng tỏ trong cuộn dây có điện trở rd hoạt động( cuộn dây không thuần cảm)?

b, Tính rd và hệ số tự cảm L của cuộn dây?

c, Lập biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu cuộn dây?

Câu 8 Một đoạn mạch điện gồm 2 trong số 3 phần tử R, L hoặc C mắc nối tiếp Cường độ dòng điện trong

đoạn mạch sớm pha hơn rad

3

π

so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch

6

L

A

L

A

Trang 7

C L

a) Hai phần tử đó là hai phần tử nào?

b) Người ta đo hiệu điện thế và cường độ dòng điện trong mạch là U= 32V; I= 8A Tần số của dòng điện là 50Hz Tính giá trị của các phần tử đó?

Câu 9 Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 174V và tần số f= 50Hz vào một đoạn mạch

gồm một cuộn dây nối tiếp với điện trở R= 40Ω Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng đo được giữa hai đầu cuộn dây

và giữa hai đầu điện trở lần lượt là Ud= 140V, UR= 100V

a) Tính điện trở thuần của cuộn dây rd và hệ số tự cảm của cuộn dây

b) Tính công suất tiêu thụ trên cuộn dây và trên điện trở

Câu 10 Một đoạn mạch AB gồm một cuộn dây mắc nối tiếp với một tụ điện C Biểu thức cường độ dòng điện

trong mạch có dạng i= 4cos(2πft) (A), khi đó hiệu điện thế hiệu dụng đo được giữa hai đầu cuộn dây, giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu đoạn mạch bằng:

) ( 2 100 );

( 2 200

;

U d = C = AB =

a Tính tổng trở của đoạn mạch và điện trở thuần của cuộn dây rd và dung kháng của tụ điện?

b Tính độ lệch pha giữa hiệu điện thế uAB và cường độ dòng điện trong mạch?

Câu 11: Cho đoạn mạch như hình vẽ:

Biết R=20Ω;L 1 H;

π

2

10− 3

= ; ) )(

100 cos(

2

u AB = π Hỏi phải ghép thêm tụ C’ vào đoạn mạch

thế nào để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm L đạt giá trị cực đại? Tính C’ và ULmax Lập biểu thức cường độ dòng điện trong mạch và biểu thức hiệu điện thế uAN, uMB khi đó?

Câu 12: Cho đoạn mạch như hình vẽ Khi đặt vào hai đầu mạch một điện áp

có biểu thức u = 120 2cos100πt(V) thì thấy điện áp giữa hai đầu đoạn

NB và điện áp giữa đầu đoạn AN và có cùng một giá trị hiệu dụng và trong

mạch đang có cộng hưởng điện Tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu

điện trở R

Câu 13: Một đoạn mạch điện gồm một cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp với một điện trở thuần Nếu đặt vào

hai đầu đoạn mạch một điện áp có biểu thức u = 15 2cos(100πt - 3

4

π

)V thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là 5V Tìm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lúc đó ?

Câu 14: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u AB =200 2cos(100πt)(V)vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R= 20 3Ω, tụ điện C= F

π

4

10− 3

mắc nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L thay đổi được

a Điều chỉnh L= H

π

5

1 Tính công suất của đoạn mạch và lập biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch đó?

b Cho L thay đổi từ 0 đến ∞ Vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất đoạn mạch theo L

Câu 15: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều uAB= 200 2 cos(100 )( ) π t V vào một đoạn mạch gồm 1 cuộn dây,

có điện trở r= 200Ω và hệ số tự cảm L 2 H;

π

= mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung thay đổi được Điều chỉnh điện dung của tụ điện sao cho hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại Tính giá trị của C khi đó, cường độ dòng điện hiệu dụng và lập biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây

Câu 16: Một cuộn dây có điện trở thuần r và hệ số tự cảm L được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số

50Hz Dòng điện qua cuộn dây có cường độ hiệu dụng I=10A và chậm pha rad

3

π so với hiệu điện thế giữa

hai đầu đoạn mạch Biết công suất tiêu thụ trên cuộn dây là P= 4000W Tính r, L và hiệu điện thế hiệu dụng U của mạng điện

Câu 17: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R= 100Ω, mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có

H

L

π

3

= Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức i=2cos(100πt)(A)

a Tính tổng trở của đoạn mạch?

b Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi dụng cụ và giữa hai đầu đoạn mạch?

7

A

Trang 8

Câu 18: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R= 100 3 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung

C Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = 200 2 cos( 100πt)(V) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là I=1A

a Tính C?

b Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch và hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu mỗi dụng cụ?

c Tính công suất của đoạn mạch?

Câu 19: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung C F

π

2

10− 4

= mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có L H

π

1

= Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u =200cos(100πt)(V)

a Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch?

b Tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ?

Câu 20: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R= 40Ω, mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là U= 120V, tần số f= 50Hz và độ lệch pha giữa u và i là

3 rad

π

Tính L và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ

Câu 21: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có R= 50Ω; L H

π

1

π

4 10

= Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u= 100 2 cos( 100πt)(V)

a Viết biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu mỗi dụng cụ?

b Tính công suất và hệ số công suất của đoạn mạch?

Câu 22: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp có R= 100Ω; L H

π

3

= và tụ điện có điện dung C Cường

độ dòng điện qua mạch có biểu thức i = 2 2 cos( 100πt)(A) và nhanh pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch một góc rad

3

a Tính điện dung C của tụ điện?

b Tính công suất và hệ số công suất của đoạn mạch?

c Viết biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu mỗi dụng cụ và giữa hai đầu đoạn mạch?

Câu 23: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ Điện trở thuần R= 200Ω; cuộn dây thuần cảm có L H

π

2

= ,

tụ điện có điện dung C F

π

4

10−

= Hiệu điện thế giữa hai điểm A, N có biểu thức uAN = = u1 200 2 cos(100 )( ) π t V

a Viết biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu đoạn mạch

b Tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ

Câu 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R= 100Ω, cuộn dây thuần cảm L= 0,318H và một tụ điện C= 15,9µF mắc nối tiếp vào hiệu điện thế xoay chiều có dạng u= 200 2 cos( 100πt)(V) Tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch và viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

Câu 24: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R= 100Ω, cuộn dây thuần cảm L và một tụ điện C mắc

nối tiếp Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch là 200V và tần số dòng điện là f= 50Hz Hệ số công suất

của đoạn mạch là 0,707

a Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch

b Tính nhiệt lượng tỏa ra trên đoạn mạch trong thời gian 1 phút 40 giây?

Câu 25: Một đoạn mạch xoay chiều RLC có điện trở thuần R= 50Ω, cuộn dây thuần cảm L thay đổi được và một tụ điện C F

π

3

10− 4

= mắc nối tiếp Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u =200cos(100πt)(V)

a Điều chỉnh L để cường độ dòng điện hiệu dụng là 2A Tính:

- Độ tự cảm L và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ

- Biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch

b Điều chỉnh L bằng bao nhiêu để hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây bằng hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch lúc này?

Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ

8

A

C L,r

B A

Trang 9

Cuộn dây có điện trở r= 50 3 Ωvà độ tự cảm L H

π

5 , 1

Tụ có điện dung C=

π

4

10− F Cường độ dòng điện qua mạch có dạng i= 2

t

π 100 cos

1 Viết biểu thức tức thời của hiệu điện thế hai đầu mỗi dụng cụ

2 Tính công suất của mạch, hệ số công suất của cuộn dây và hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mạch

Câu 27: Đặt điện áp u = 220 2 cos100 π t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và

MB mắc nối tiếp Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn MB chỉ có

tụ điện C Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau 2

3

π Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM.

Câu 28: Đặt điện áp u = U 2 cos t ω (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một biến trở R Ứng với hai giá trị R1 = 20 Ω và R2 = 80 Ω của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400 W Tính giá trị của U.

Câu 29: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là

3

π Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây Tìm độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

Câu 30: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện Dung kháng của tụ điện là 100 Ω Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2

công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R2 Tìm các giá trị R1 và R2

Câu 31: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, R = 100Ω, L là độ tự cảm của cuộn dây thuần cảm,

4

10

3

C

π

−

= F, RA ≈0 Điện áp uAB = 50 2 cos100 π t(V)

Khi K đóng hay khi K mở, số chỉ của ampe kế không đổi

a Tính độ tự cảm L của cuộn dây và số chỉ không đổi của ampe

kế

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

Câu 32: Cho mạch điện RLC nối tiếp có L,C không đổi mắc vào nguồn điện xoay chiều có U và ω không đổi,

R biến thiên, khi điện trở nhận các giá trị R1 và R2 thì góc lệch giữa điện áp toàn mạch và dòng điện trong mạch

là ϕ1, ϕ2 đồng thời công suất tiêu thụ trong mạch lần lượt là là P1 và P2

a Chứng minh rằng: P1 = P2⇔ R1.R2 = (ZL – ZC)2⇔ : |ϕ1| +|ϕ2| = π/2

b Tìm R để P đạt giá trị cực đại tính giá trị cực đại đó Tính cosϕ và I

Câu 33: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 100 3( ) Ω , một cuộn dây thuần cảm L và một tụ điện có điện dung C =

4

10

2 π F

− mắc nối tiếp Đặt một hiệu điện thế xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch: u =100 2 cos100 ( ) π t V thì cường độ dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế Hệ số công suất của đoạn mạch bằng 3

2 .

a Tính độ tự cảm của cuộn dây

b Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

c Tính hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu mỗi phần tử

d Tính công suất tiêu thụ của mạch

9

Trang 10

Câu 34: Cho đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây chỉ có độ tự cảm L = 2

H

π và tụ điện C =

4

5.10

−

mắc nối tiếp Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch là u = 150 2 cos100πt(V) Công suất tiêu thụ trong mạch là P = 90W Tính giá trị R

Câu 35: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp Điện trở thuần R=100Ω , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ có điện dung C =

π

4

10−

F Mắc vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay hiều u=U0sin100π t(V)

Để hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế hai đầu điện trở R thì giá trị độ từ cảm của cuộn dây là bao nhiêu?

Câu 36: Cho mạch điện như hình vẽ, biết UAB = 300(V), UNB = 140(V),

dòng điện i trễ pha so với uAB một góc ϕ (cosϕ = 0,8), cuộn dây thuần

cảm Tìm số chỉ của vôn kế

Câu 37: Đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100(Ω), cuộn dây thuần

cảm

π

=1

L (H) và tụ điện có điện dung

π

= −

2

10 C

4

(F) mắc nối tiếp Dòng điện qua mạch có biểu thức

t 100

cos

2

i= π (A) Viết biểu thức hiệu điện thế hai đầu mạch

Câu 38: Cho mạch điện như hình vẽ,

π

=0,6

π

=10−4

= 30(Ω), uAB = 100 2cos100πt(V) Tìm giá trị R để công suất trên R

lớn nhất Tìm giá trị công suất lớn nhất đó

Câu 39: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với

t 100 cos 2

200

uAB = π (V) Số chỉ trên hai vôn kế là như nhau

nhưng giá trị tức thời của chúng lệch pha nhau

3

2π Tìm số chỉ của các vôn kế

Câu 40: Một hiệu thế xoay chiều f = 50(Hz) thiết lập giữa hai đầu của một đoạn mạch điện gồm R, L, C với

π

=1

L (H),

π

= −

2

10 C

4

(F) Người ta muốn ghép tụ điện có điện dung C' vào mạch điện nói trên để cho cường

độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại thì C' phải bằng bao nhiêu và được ghép như thế nào?

Câu 41: Giữa hai điểm A và B của một mạch điện xoay chiều có ghép nối tiếp một điện trở thuần R và một tụ









 π +π

=

4 t 100 cos 100

uAB (V) Độ lệch pha giữa u và i là

6

π Cường độ hiệu dụng I = 2(A) Viết biểu thức của cường độ tức thời trong mạch

Câu 42: Cho mạch điện như hình vẽ Cuộn dây thuần cảm có

π

= 2

1 L (H) Áp vào hai đầu A, B một hiệu thế xoay chiều uAB = U0cos100πt(V)

Thay đổi R đến giá trị R = 25(Ω) thì công suất cực đại Tìm điện dung C của tụ

Câu 43: Cho mạch điện như hình vẽ, uAB = UAB 2cos100πt(V),

khi

π

=10−4

C (F) thì vôn kế chỉ giá trị nhỏ nhất Tìm giá trị của

L

Câu 44: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với uAB =200 2cos100πt(V) và R = 100 3(Ω) Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch MN nhanh pha hơn hiệu thế hai đầu đoạn

mạch AB một góc

3

2π Viết biểu thức cường độ dòng điện i qua mạch

Câu 45: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50(Hz), U = 220(V) Biết rằng đèn chỉ

sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực của đèn đạt giá trị u ≥ 155(V) Tìm thời gian đèn sáng trong một chu kỳ

10

R

B C L

V

R

B C

L,r A

R

B C

L A

V1 V2

R

B C

L A

R

B C

r, L

V

R

B C

L A

M A

N

Tiêu đề	Bài giảng Hệ thống bài tập mạch RLC
Tác giả	Nguyễn Văn Thỡn
Trường học	Trường THPT Quỳnh Lưu 3
Chuyên ngành	Vật lý
Thể loại	Bài giảng

Định dạng
Số trang	20
Dung lượng	1,34 MB