Tuyển tập các câu điện xoay chiều hay và khó

CÁC BÀI TẬP ĐIỆN HAY- KHÓ- LẠ- NHƯNG LẠI DỄ THI ĐẠI HỌC 2012
Họ và tên:
Câu 1: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần
r, tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và
hai đầu tụ điện lần lượt có biểu thức
(
)
80 6 cos / 6
d
u t V
= ω + π
,
(
)
40 2 os 2 / 3
C
u c t V
= ω − π
, điện áp hiệu dụng ở hai đầu
điện trở là U
R
=
60 3
V. Hệ số công suất của đoạn mạch trên là
A. 0,862. B. 0,908. C. 0,753. D. 0,664.
Câu 2: Đặt một điện áp
2 os
u U c t
ω
=
(U, ω không đổi) vào đoạn mạch AB nối tiếp. Giữa hai điểm AM là một biến trở

R, giữa MN là cuộn dây có r và giữa NB là tụ điện C. Khi R = 75
Ω
thì đồng thời có biến trở R tiêu thụ công suất cực đại và
thêm bất kỳ tụ điện C’ nào vào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C vẫn thấy U
NB
giảm. Biết các giá trị r, Z
L
,
Z
C
, Z (tổng trở) đều nguyên. Giá trị của r và Z
C
là:
A. 21
Ω
; 120
Ω
. B. 128
Ω
; 120
Ω
. C. 128
Ω
; 200
Ω
. D. 21
Ω
; 200
Ω
.

Câu 3: Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 16 Ω. Khi mắc vào mạch điện có điện áp hiệu dụng 220 V thì sản ra
công suất cơ học là 160 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,8. Bỏ qua các hao phí khác. Hiệu suất của động cơ là
A.91% B. 98% C. 82% D.86%
Câu 4: Cho mạch điện RLC, tụ điện có điện dung C thay đổi. Điều chỉnh điện dung sao cho điện áp hiệu dụng của tụ đạt giá trị cực
đại, khi đó điện áp hiệu dụng trên R là 75 V. Khi điện áp tức thời hai đầu mạch là
75 6
V
thì điện áp tức thời của đoạn mạch RL là
25 6 .
V
Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch là
A.
75 6 .
V
B.
75 3 .
V
C. 150 V. D.
150 2 .
V

Câu 5: Một mạch tiêu thụ điện là cuộn dây có điện trở thuần r= 8 ôm, tiêu thụ công suất P=32W với hệ số công suất cosϕ=0,8.
Điện năng được đưa từ máy phát điện xoay chiều 1 pha nhờ dây dẫn có điện trở R= 4
Ω
. Điện áp hiệu dụng 2 đầu đường dây nơi
máy phát là
A.10 5 V B.28V C.12 5 V D.24V
Câu 6: Đặt điện áp
2 cos( )( )
u U t V

ω ϕ
= + vào hai đầu mạch RLC, cuộn dây thuần cảm có C thay đổi được. Khi C = C
1
, đo
điện áp hai đầu cuộn dây, tụ điện và điện trở được lần lượt U
L
= 310(V) và U
C
= U
R
= 155(V).
Khi thay đổi C = C
2
để U
C2
= 219(V) thì điện áp hai đầu cuộn dây khi đó bằng bao nhiêu
A.175,3(V) B.350,6(V) C.120,5(V) D.354,6(V)
Câu 7: Cho ba linh kiện R = 60Ω, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai
đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì dòng điện qua mạch có các biểu thức i
1
=
2
cos(100πt - π/12) (A) và
i
2
=
2
cos(100πt +7π/12) (A). Nếu đặt điệnn áp trên vao đoạn mạch RLC nối tiếp thì dòng điện qua mạch có biểu thức:
A. i = 2
2

cos(100πt + π/3) (A). B. i = 2cos(100πt + π/3) (A).
C. i = 2
2
cos(100πt + π/4) (A). D. i = 2cos(100πt + π/4) (A).
Câu 8: Mạch điện xoay chiều gồm ba phần tử, điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Điện trở R thay đổi
được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 120
2
cos(100πt) V Điều chỉnh R, khi R = R
1
= 18 Ω thì công suất trên
mạch là P
1
, khi R = R
2
= 8 Ω thì công suất P
2
, biết P
1
= P
2
và Z
C
> Z
L
. Khi R = R
3
thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại.
Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch khi R = R
3
là

A. i = 5
2
cos(100πt + π/3) (A). B. i = 4cos(100πt + π/3) (A).
C. i = 5
2
cos(100πt + π/4) (A). D. i = 10cos(100πt + π/4) (A).
Câu 9: Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lí tưởng mắc nối tiếp theo thứ tự R, C và L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một
điện áp xoay chiều u = U
0
cos(ωt – π/6). Biết U
0
, C, ω là các hằng số. Ban đầu điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R là U
R
= 220V
và u
L
= U
0L
cos(ωt + π/3), sau đó tăng R và L lên gấp đôi, khi đó U
RC
bằng
A. 220V. B.
220 2
V. C. 110V. D.
110 2
V .
Câu 10: Đặt một điện áp xoay chiều u = U
0
cosωt (V) vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây cảm thuần L và tụ
điện có điện dung C mắc nối tiếp. Tụ C có điện dung thay đổi được.Thay đổi C, khi Z

C
= Z
C1
thì cường độ dòng điện trễ pha
4
π
so
với điện áp hai đầu đoạn mạch, khi Z
C
= Z
C2
= 6,25Z
C1
thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại. Tính hệ số công suất
của mạch khi đó.
A. 0,6 B. 0,7 C. 0,8 D. 0,9
Câu 11: Đặt vào 2 đầu một hộp kín X (chỉ gồm các phần tử mắc nối tiếp) một điện áp xoay chiều u = 50cos(100πt + π/6)(V)
thì cường độ dòng điện qua mạch i = 2cos(100πt + 2π/3)(A). Nếu thay điện áp trên bằng điện áp khác có biểu thức
u = 50
2
cos(200πt + 2π/3)(V) thì cường độ dòng điện i =
2
cos(200πt + π/6)(A). Cho biết X chứa
A. R = 25 (Ω), L = 2,5/π(H), C = 10
-4
/π(F). B. L = 5/12π(H), C = 1,5.1z0
-4
/π(F).
C. L = 1,5/π(H), C = 1,5.10
-4

/π(F). D. R = 25 (Ω), L = 5/12π(H).
Câu 12: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có L =
0,4
π
(H) mắc nối tiếp với tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp
u = U
2
cosωt(V). Khi C = C
1
=
π
4
10.2
−
F thì U
Cmax
= 100
5
(V). Khi C = 2,5 C
1
thì cường độ dòng điện trễ pha
4
π
so với điện
áp hai đầu đoạn mạch. Giá trị của U là:
A. 50V B. 100V C. 100
2
V D. 50
5
V

Câu 13:

Đặ
t
đ
i
ệ
n áp
2 cos( )( )
u U t V
ω ϕ
= +
vào hai
đầ
u m
ạ
ch g
ồ
m m
ộ
t cu
ộ
n dây n
ố
i ti
ế
p v
ớ
i t
ụ

C thay
đổ
i
đượ
c. Khi C = C
1
thì
độ
l
ệ
ch pha gi
ữ
a dòng
đ
i
ệ
n và
đ
i
ệ
n áp hai
đầ
u m
ạ
ch là 60
0
và khi
đ
ó m
ạ

ch tiêu th
ụ
m
ộ
t công su
ấ
t 50(W).
Đ
i
ề
u ch
ỉ
nh C
để
công su
ấ
t
tiêu th
ụ
c
ủ
a m
ạ
ch c
ự
c
đạ
i là
A.100(W). B.250(W). C.50(W). D.200(W).
Câu 14:

M
ạ
ch
đ
i
ệ
n RLC ghép n
ố
i ti
ế
p . Hi
ệ
u
đ
i
ệ
n th
ế
hai
đầ
u
đ
o
ạ
n m
ạ
ch : u=100
2
cos( )
4

π
ω
+t V. Cho R = 100
Ω
,
T
ụ

đ
i
ệ
n có
đ
i
ệ
n dung C =
4
10
.1
−
π
F
.
, cu
ộ
n c
ả
m thu
ầ
n có

độ
t
ự
c
ả
m L =
π
2
9
H, Tìm
ω
để
hi
ệ
u
đ
i
ệ
n th
ế
hi
ệ
u d
ụ
ng c
ủ
a cu
ộ
n c
ả

m l
ớ
n
nh
ấ
t?
A.
ω
= 100
π
ra
đ
/s B.
ω
= 50
π
ra
đ
/s. C.
ω
= 100
2
π
ra
đ
/s. D.
ω
= 50
2
ra

đ
/s.
Câu 15:
Cho m
ạ
ch RLC n
ố
i ti
ế
p. Khi
đặ
t
đ
i
ệ
n áp xoay chi
ề
u có t
ầ
n s
ố
góc
ω
( m
ạ
ch
đ
ang có tính c
ả
m kháng). Cho

ω
thay
đổ
i ta ch
ọ
n
đượ
c
ω
0
làm cho c
ườ
ng
độ
dòng
đ
i
ệ
n hi
ệ
u d
ụ
ng có giá tr
ị
l
ớ
n nh
ấ
t là I
max

và 2 tr
ị
s
ố

ω
1
,
ω
2
v
ớ
i
ω
1
–
ω
2
= 200
π
thì c
ườ
ng
độ
dòng
đ
i
ệ
n hi
ệ

u d
ụ
ng lúc này là
ax
2
m
I
I =
.Cho
3
4
L
π
=
(H).
Đ
i
ệ
n tr
ở
có tr
ị
s
ố
nào:
A.150
Ω
. B.200
Ω
. C.100

Ω
. D.125
Ω
.
Câu 16:
Trong m
ộ
t gi
ờ
th
ự
c hành m
ộ
t h
ọ
c sinh mu
ố
n m
ộ
t qu
ạ
t
đ
i
ệ
n lo
ạ
i 180 V - 120W ho
ạ
t

độ
ng bình th
ườ
ng d
ướ
i
đ
i
ệ
n áp xoay
chi
ề
u có giá tr
ị
hi
ệ
u d
ụ
ng 220 V, nên m
ắ
c n
ố
i ti
ế
p v
ớ
i qu
ạ
t m
ộ

t bi
ế
n tr
ở
. Ban
đầ
u h
ọ
c sinh
đ
ó
để
bi
ế
n tr
ở
có giá tr
ị
70
Ω
thì
đ
o th
ấ
y
c
ườ
ng
độ
dòng

đ
i
ệ
n hi
ệ
u d
ụ
ng trong m
ạ
ch là 0,75A và công su
ấ
t c
ủ
a qu
ạ
t
đ
i
ệ
n
đạ
t 92,8%. Mu
ố
n qu
ạ
t ho
ạ
t
độ
ng bình th

ườ
ng thì ph
ả
i
đ
i
ề
u ch
ỉ
nh bi
ế
n tr
ở
nh
ư
th
ế
nào?
A. gi
ả
m
đ
i 12
Ω
B. t
ă
ng thêm 12
Ω
C. gi
ả

m
đ
i 20
Ω
D. t
ă
ng thêm 20
Ω

Câu 17:

Đặ
t
đ
i
ệ
n áp u = U
o
cos
ω
t ( U
o
và
ω
không
đổ
i) vào hai
đầ
u
đ

o
ạ
n m
ạ
ch m
ắ
c n
ố
i ti
ế
p g
ồ
m có bi
ế
n tr
ở
R, t
ụ

đ
i
ệ
n có dung kháng
80 3
Ω
, cu
ộ
n c
ả
m có

đ
i
ệ
n tr
ở
thu
ầ
n 30
Ω
và c
ả
m kháng 50 3
Ω
. Khi
đ
i
ề
u ch
ỉ
nh tr
ị
s
ố
c
ủ
a bi
ế
n tr
ở
R

để
công su
ấ
t tiêu th
ụ
trên
bi
ế
n tr
ở
c
ự
c
đạ
i thì h
ệ
s
ố
công su
ấ
t c
ủ
a
đ
o
ạ
n m
ạ
ch b
ằ

ng
A.
2
1
. B.
2
1
. C.
7
2
. D.
2
3
.
Câu 18:
Cho
đ
o
ạ
n m
ạ
ch AB g
ồ
m hai
đ
o
ạ
n m
ạ
ch AM nt v

ớ
i MB. Bi
ế
t
đ
o
ạ
n AM g
ồ
m R nt v
ớ
i C và MB có cu
ộ
n c
ả
m có
độ
t
ự
c
ả
m
L và
đ
i
ệ
n tr
ở
r.
Đặ

t vào AB m
ộ
t
đ
i
ệ
n áp xoay chi
ề
u u = U
2
cos
ω
t (v). Bi
ế
t R = r =
L
C
,
đ
i
ệ
n áp hi
ệ
u d
ụ
ng gi
ữ
a hai
đầ
u MB l

ớ
n
g
ấ
p n =
3

đ
i
ệ
n áp hai
đầ
u AM. H
ệ
s
ố
công su
ấ
t c
ủ
a
đ
o
ạ
n m
ạ
ch có giá tr
ị
là
A. 1 B.

2
1
C.
2
3
D.
7
2

Câu 19
: M
ộ
t
đ
o
ạ
n m
ạ
ch RLC n
ố
i ti
ế
p, ch
ỉ
có t
ầ
n s
ố
f thay
đổ

i
đượ
c. Khi f
1
=66 Hz ho
ặ
c f
2
=88 Hz thì hi
ệ
u
đ
i
ệ
n th
ế
2
đầ
u cu
ộ
n c
ả
m
không
đổ
i. U
L
. Giá tr
ị
c

ủ
a f b
ằ
ng bao nhiêu
để
U
Lmax

A 45,21 Hz B 53,80 Hz C 74,76 Hz D 110 Hz
Câu 20
: Cho m
ạ
ch
đ
i
ệ
n RLC, cu
ộ
n c
ả
m có
đ
i
ệ
n tr
ở
thu
ầ
n r .
Đ

i
ệ
n áp
đặ
t vào hai
đầ
u
đ
o
ạ
n m
ạ
ch có d
ạ
ng u=125
2
cos
ω
t,
ω
thay
đổ
i
đượ
c.
Đ
o
ạ
n m
ạ

ch AM g
ồ
m R và C,
đ
o
ạ
n m
ạ
ch MB ch
ứ
a cu
ộ
n dây. Bi
ế
t u
AM
vuông pha v
ớ
i u
MB
và r = R. V
ớ
i hai giá tr
ị
c
ủ
a t
ầ
n
s

ố
góc là
ω
1
= 100
π
và
ω
2
= 56,25
π
thì m
ạ
ch có cùng h
ệ
s
ố
công su
ấ
t. Hãy xác
đị
nh h
ệ
s
ố
công su
ấ
t c
ủ
a

đ
o
ạ
n m
ạ
ch.
A. 0,96 B. 0,85 C. 0,91 D. 0,82
Câu 21
:
Đ
o
ạ
n m
ạ
ch xoay chi
ề
u R,L,C có cu
ộ
n thu
ầ
n c
ả
m L có giá tr
ị
thay
đổ
i
đượ
c.
Đ

i
ề
u ch
ỉ
nh giá tr
ị
c
ủ
a L thì
th
ấ
y
đ
i
ệ
n áp
hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm lớn gấp hai lần điện áp hiệu dụng cực đại trên điện trở
. H
ỏ
i
đ
i
ệ
n
áp hi
ệ
u d
ụ
ng c
ự

c
đạ
i trên cu
ộ
n c
ả
m g
ấ
p bao nhiêu l
ầ
n
đ
i
ệ
n áp hi
ệ
u d
ụ
ng trên t
ụ
khi
đ
ó?
A. 3 B. 4 C. 1/3 D. 4/3