Bài tập phần điện hay và khó nhất

Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

1
A. ĐỀ BÀI
Câu 251: Cho mạch điện như hình vẽ 251: Biết
R
1
= 4

,
FC

8
10
2
1


, R
2
= 100

, L = 0,318H,
f = 50Hz. Thay đổi giá trị C
2
để điện áp U
AE
cùng pha với U
EB
. Giá trị C

2
là:
A.
FC

30
1
2

. B.
FC

300
1
2

. C.
FC 

3
1000
2

. D.
FC 

3
100
2


Câu 252: Cho mạch RLC như hình vẽ 252:
R = 50Ω, L =

2
1
H, f = 50 Hz.
Lúc đầu C =


100
F, sau đó ta giảm điện dung C. Góc lệch pha giữa u
AM
và u
AB

lúc đầu và lúc sau có kết quả:
A.
2

rad và không đổi. B.
4

rad và tăng dần.
C.
2

rad và giảm dần. D.
2


rad và dần tăng.
Câu 253: Mạch RLC không phân nhánh, biết: R = 50Ω,
L =

10
15
H và C =


100
F, u
AB
= 100
2
cos100

tV
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 2 phút và biểu thức điện áp giữa 2 đầu tụ
điện là:
A. 12J và 200
3
s(100 . )
4
co t



V. B. 12KJ và
200 s(100 . )
4

co t



V.
C. 12 KJ 200
3
s(100 . )
4
co t



V. D. 12J và 200
2
3
s(100 . )
4
co t



V.
Câu 254: Mạch như hình vẽ 254:
u
AB
= 120
2
cos100 πtV. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn đo
giữa A và M thì thấy nó chỉ 120V, và u

AM
nhanh pha hơn u
AB

2

Biểu thức điện áp
u
MB
là:
A. 120
2
cos(100 πt +
2

)V. B. 240cos(100 πt –
4

)V.
C. 120
2
cos (100 πt +
4

)V. D. 240cos(100 πt –
2

)V.
Câu 255: Mạch điện xoay chiều như hình vẽ 255:
Biết R = 50 Ω, r = 100 Ω, L = 0,636H,

C=
F

200
,u
MB
=200
10
cos(100πt+5
6

)V. Điện
áp cực đại đoạn AM và điện áp tức thời u
AB
có giá trị:
L,r
C
A
B
M
Hình 254
R
L,r
C
A
B
N
M
Hình 255
R

1
L,R
2
C
2
A
B
N
E
Hình 251
C
1
R
L
C
A
B
M
N
Hình 252
L,r
C
A
B
M
Hình 254
Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

2

A. U
0
= 200V và u
AB
= 600cos(100 πt +
13
12

-
63,4
180

)V.
B. U
0
= 80
2
V và u
AB
=

600cos(100 πt +
7
12

+
63,4
180

)V.

C. U
0
= 200V và u
AB
=

300
2
cos (100 πt + 3,11)V.
D. U
0
= 80V và u
AB
=

600cos(100 πt +
13
12

-
63,4
180

)V.
Câu 256: Mạch RL nối tiếp có R = 50 Ω, cuộn dây thuần cảm, L =

2
1
H. Dòng
điện qua mạch có dạng i = 2cos100 πt A. Nếu thay R bằng tụ C thì cường độ hiệu

dụng qua mạch tăng lên
2
lần. Điện dung C và biểu thức i của dòng điện sau khi
thay R bởi C có giá trị
A.
FC 

50

và i = 2
2
cos (100 πt)A.
B.
FC 

100

và i = 2
2
cos(100 πt +
4
3

) A.
C.
FC 

100

và i = 2cos (100 πt +

4
3

) A.
D.
FC 

50

và i = 2cos (100 πt –
4

) A.
Câu 257: Mạch RLC như hình vẽ 257: Biết u
AB
=
100
2
cos100πtV; I = 0,5A u
AM
sớm pha hơn i
6

rad,
u
AB
sớm pha hơn u
MB

6


rad. Điện trở thuần R và điện dung C có giá trị
A. R = 100 Ω và
FC 

3125

. B. R = 100 Ω và
FC 

350

.
C. R = 100 Ω và
25 3
CF


. D. R = 50 Ω và
FC 

350

.
Câu 258: Cho mạch như hình vẽ 258:
biết u
AB
= 100
2
cos100πt V.

+ K đóng, dòng điện qua R có giá trị hiệu dụng
3
A
và lệch pha
3

so với u
AB
.
+ K mở, dòng điện qua R có giá trị tại hiệu dụng 1,5 A và nhanh pha hơn u
AB

6

.
Điện trở thuần R và độ tự cảm L có giá trị:
A.
3
350
Ω,

6
1
H. B. 150Ω,

3
1
H.
R
L

C
A
B
M
N
Hình 257
Hình 258
A
C
R
M
,
Lr
B
K
Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

3
C.
3
350
Ω,

2
1
H. D. 50
2
Ω,


5
1
H.
Câu 259: Cho mạch như hình vẽ: U
AB
ổn định
0
u

,
cuộn dây thuần cảm.
- Khi K mở, dòng điện qua mạch là:
i
m
= 4
2
cos(100πt -
6

) A. Tổng trở có giá trị 30 Ω
- Khi K đóng, dòng điện qua mạch có dạng: i
đ
= I
O
cos(100 πt +
3

)A. Độ tự cảm L
và điện dung C có giá trị
A.

6
10

H và
F

45
10
2
. B.
3
10

H và
2
10
45
F


.
C.

10
3
H và
2
10
3
F



. D.
3
10

H và
F

3
10
3
.
Câu 260: Cho mạch như hình vẽ 260: U
AB
ổn định và f =
50 Hz, R = 60 Ω; L =
4
5

H, R
V1
= R
v2
=


- K đóng V
1
chỉ 170V và u

MN
trễ pha hơn u
AB

4

rad .
- K ngắt, C được điều chỉnh để mạch cộng hưởng. Số chỉ
V
1
và V
2
lần lượt là
A. 170
2
V và 212,5V. B. 170 V và 212,5V.
C. 170
2
V và 100V. D. 170V và 100 V.
Câu 261: Cho mạch như hình vẽ 261:
u
AB
= 200cos100 πtV. Cuộn dây thuần cảm và có độ
tự cảm L, R = 100 Ω. Mắc vào MB 1 ampe kế có R
A
= 0 thì nó chỉ 1A. Lấy ampe
kế ra thì công suất tiêu thụ giảm đi phân nửa so với lúc đầu. Độ tự cảm L và điện
dung C có giá trị
A. 0,87H và
F


100
. B. 0,78H và
F

100
.
C. 0,718H và
F

100
. D. 0,87H và
F

50
.








Hình 261
A
C
R
M
L

B
Hình 259
A
C
R
M
L
B
K
L,r
R
C
V
2
A
M
V
1

B
K
N
Hình260
Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

4
B. HƯỚNG DẪN GIẢI CHI TIẾT
4.251: Chọn D
Cảm kháng:

. 2 . . 2 .50.0,318 100
L
Z L f L  
   
(

)
Dung kháng:
1
2
1
11
8
10
.
100 .
8
C
Z
C



  
(

)

Điện áp đoạn AE cùng pha với đoạn EB nên
tan tan

AE EB



12
12
C L C
Z Z Z
RR



2
100
8
4 100
C
Z



2
C
Z

300


`
FC 


3
100
2


4.252: Chọn D
Cảm kháng:
1
. 2 . . 2 .50. 50
2
L
Z L f L  

   
(

)
Dung kháng:
1
6
1
11
100
100
.
100 . 10
C
Z
C




  
(

)
50
tan 1
50 4
L
AM AM
Z
R


    
rad
50 100
tan 1
50 4
LC
AB
ZZ
R




      

rad
Độ lệch pha giữa u
AM
và u
AB
lúc đầu:
AM


-
AB

=
4

+
4

=
2

rad
Khi giảm C thì Z
C
giảm nên
AB

<0 giảm do đó



sẽ tăng
4.253: Chọn C
Cảm kháng:
15
. 100 . 150
10
L
ZL

  
(

)
Dung kháng:
6
11
100
100
.
100 . .10
C
Z
C



  
(

)

Tổng trở:
2 2 2 2
( ) 50 (150 100) 50 2
LC
Z R Z Z
       

Dòng điện chạy qua mạch:
100
2
50 2
U
I
Z
  
A
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong 2 phút:Q = RI
2
t = 50.(
2
)
2
2.60 = 12000J = 12KJ
B C M L N R A

A C
1
R
1
E L, R

2
C
2
B
Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

5
Độ lệch pha của điện áp so với dòng điện:
150 100
tan 1
50
LC
ZZ
R



  

()
4
rad




U
0C
= I

0
.Z
C
= 2.100 = 200V
Điện áp hai đầu tụ u
C
= U
0C
cos(100

t-
2



) = 200
3
s(100 . )
4
co t



V
4.254: Chọn B
ta có U
AM
= U
d

2 2 2
120 (1)
rL
UU
  

tan .tan 1
2
AM AB AM AB

   
    
.1
Lc
L
rr
UU
U
UU

  

22
(2)
L r C L
U U U U
  

ta có
2 2 2

()
r L C
U U U U
  
2 2 2
( ) 120
r L C
U U U
   

2 2 2 2
2 120 (3)
r L C L C
U U U U U
    

từ (1) và (3)

2
2
C L C
U U U

0
thay (2) vào ta được U
C
= 120
2
V, U
L

= 60
2
V
từ (1) suy ra U
r
= 60
2
V
ta có
60 2 120 2
tan 1
4
60 2
Lc
AB AB
r
UU
U




      
rad
U
0MB
= U
0C
= 120
2

.
2
= 240V
u
MB
chậm pha hơn dòng điện
2

rad nên
u
MB
= 240cos(100 πt +
42


) = 240cos(100 πt –`
4

)V
4.255: Chọn A
Cảm kháng:
. 100 .0,636 200
L
ZL
  
(

)
Dung kháng:
6

11
50
200
.
100 . .10
C
Z
C



  
(

)
u
AB
= U
0AB
cos(100 πt+5
6

-
MB

+

) V
Tổng trở đoạn AM:
2 2 2 2

50 50 50 2
AM C
Z R Z
     

Tổng trở đoạn MB:
2 2 2 2
0
100 200 100 5
AM L
Z R Z
     

Dòng điện chạy qua mạch: I =
200 5
2
100 5
MB
MB
U
A
Z


Điện áp cực đại đoạn AM : U
0AM
= I
0
.Z
AM

= 2
2
.50
2
= 200V
Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

6
Tổng trở đoạn mạch:
2 2 2 2
0
( ) ( ) (100 50) (200 50) 150 2
LC
Z R R Z Z
         

U
0
= I
0
.Z = 2.
2.150 2
= 600V
0
200 50
tan 1
50 100 4
LC
ZZ

RR




    

rad
0
0
200 63,4
tan 2 63,4
100 180
L
MB MB
Z
R
  
     
rad
Vậy u
AB
= 600cos (100 πt+5
6

-
63,4
180

+

4

) V = 600cos(100πt +
13
12

-
63,4
180

) V.
4.256: Chọn B
Cảm kháng:
1
. 100 . 50
2
L
ZL

  
(

)
Nếu thay R bằng tụ C thì cường độ hiệu dụng qua mạch tăng lên `
2
nên
2
Z’ = Z

2(Z

L
-Z
C
)
2
= R
2
+Z
L
2

2(50-Z
C
)
2
= 50
2
+50
2


Z
C
= 100


FC 

100


50
tan 1
50 4
L
Z
R


    
rad
I’
0
= I
0
.
2
= 2
2
A
vì Z
L
<Z
C
nên
'
2




vậy dòng điện lúc sau
i’ = I’
0
cos (100 πt +
'


) = 2
2
cos (100 πt +
42


) = 2
2
cos(100 πt +
4
3

)A
4.257: Chọn C
ta có
1
tan
6
3
AM AM



  
1
3 (1)
3
L
L
Z
RZ
R
   


2
MB




mà
6
AB MB



tan 3
6 6 2 3
AB MB AB
   
  
        

3 ( ) 3 (2)
LC
LC
ZZ
Z Z R
R

      

Tổng trở Z =
2 2 2
100
200 200 ( ) (3)
0,5
LC
U
R Z Z
I
     

từ (2) và (3)

R = 100


từ (1)

100
3

L
Z


Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

7
từ (2)

400
3
C
Z


25 3
CF



4.258: Chọn A
*Khi K đóng ta có
tan 3
3


    

3

C
Z
R

  
3 (1)
C
ZR


100 100 3
3
3
U
Z
I
   
mà
2 2 2 2 2 2
100 3
( ) (2)
3
CC
Z R Z R Z
    

từ (1) và (2)

R =
50 3

3


từ (1)

50 3
3 3. 50
3
C
ZR
   

*Khi K mở ta có
1
tan
6
3


    
1
3
LC
ZZ
R

  

3( )(3)
LC

R Z Z
   

100 200
1,5 3
U
Z
I
   
mà
2 2 2
()
LC
Z R Z Z
  

2 2 2
200
( ) ( ) (4)
3
LC
R Z Z
   

từ (3) và (4)

2 2 2
200
3( ) ( ) ( )
3

L C L C
Z Z Z Z
   

100
||
3
LC
ZZ
  

vì dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên
100
3
LC
ZZ
  
100 100 50
50
3 3 3
LC
ZZ
      

vậy
50 1
100 .3 6
L
Z
LH

  
  

4.259: Chọn A
Khi K mở:
1
0 ( ) tan
66
3
ui

   
       

1
3( )(1)
3
CC
CC
ZZ
R Z Z
R

    


2 2 2
()
LC
Z R Z Z

  
2 2 2
( ) 30 (2)
LC
R Z Z
   

từ (1) và (2)

Z
L
-Z
C
= 15

vì điện áp nhanh pha hơn dòng điện
R = 15
3


- Khi K đóng
0 ( ) tan 3
33
ui

   
        
3
C
Z

R

  

3 15 3. 3 45
C
ZR
    
2
1 1 10
. 100 .45 45
C
CF
Z  

   

60 6
15 45 60
100 10
L
L
Z
Z L H
  
        


Bài tập phần điện hay và khó
: Lê Thanh Sơn, : 0905930406

8
4.260: Chọn A
Ta có hình vẽ
Cảm kháng
4
. 2 .50. 80
5
L
ZL

   

Khi K đóng
U
AB
= U
AN
= 170V
2 2 2
()
AN r R L
U U U U
   

2 2 2
( ) 170 (1)
r R L
U U U
   

và u
MN
trễ pha hơn u
AB
`
4

tan 1
4


   

1
L
Z
rR


(2)
L L R
Z r R U Ur U
     

thay (2) vào (1) ta được
2 2 2
( ) ( ) 170
r R r R
U U U U

   
85 2
rR
UU
  
V
U
L
=
85 2
V
85 2 17
2
80 16
L
L
U
IA
Z
   


U
R
= R.I = 60.
17
2
16
= 63,75
2

V

U
r
= 85
2
-63,75
2
= 21,25
2
V

21,25 2
20
17
2
16
r
U
r
I
   

Khi K đóng mạch xãy ra cộng hưỡng nên Z
C
= Z
L
= 80Ω
ta có U = 170V
170 17

20 60 8
U
IA
rR
   


Số chỉ V
1
:
2 2 2 2
17
. . ( ) (20 60) 80 170 2
8
AN AN L
U I Z I r R Z V
       

Số chỉ V
2
:
2 2 2 2
17
. . 60 80 212,5
8
MB MB C
U I Z I R Z V
     

4.261: Chọn A

Khi mắc Ampe kế
100 2
100 2
1
U
Z
I
   

2 2 2
(100 2)
C
RZ
  

22
(100 2) (100) 100
C
Z
    

1 1 100
100 .100
C
CF
Z

  
   

Khi lấy ampe kế ra thì công suất tiêu thụ giảm đi phân nửa so với lúc đầu
' 2 100 2. 2 200
ZZ
    

2 2 2
( ) 200
LC
R Z Z
   

| | 100 3
LC
ZZ
  


100 3 100(1 3)
LC
ZZ
    

100(1 3) 1 3
0,87
100
L
Z
LH
  


    



L,r
R
C
A
M
B
K
N
V
1

V
2

L,r
R
A
M
B
N
V
1