Tuyệt phẩm công phá vật lí phiên bản mới nhất phần 2 điện xoay chiều chu văn biên

khangvietbook.com.vn

CHU VĂN BIÊN
GIÁO VIÊN CHƯƠNG TRÌNH BỔ TR KIẾN THỨC VẬT LÍ 12
KÊNH VTV2 – ĐÀI TRUYỀN HÌNH VIỆT NAM







PHIÊN BẢN MỚI NHẤT

Phần II. ĐIỆN XOAY CHIỀU

 Cập nhật bài giải mới trên kênh VTV2
 Các bài toán hay, lạ và khó
 p dụng giải toán nhiều công thức mới nhất




NHµ XT B¶N TỉNG HỵP THµNH PHè Hå CHÝ MINH
khangvietbook.com.vn

MỤC LỤC

GIẢI NHANH ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ CỦA BỘ GD 3

Chủ đề 1.

MẠCH ĐIỆN
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MẠCH CHỈ CÓ R, CHỈ CÓ L, CHỈ CÓ C 32
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THỜI GIAN 42
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỆN LƯNG 49
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MẠCH RLC NỐI TIẾP 55
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU DIỄN PHỨC 68
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
VÀ ĐIỀU KIỆN LỆCH PHA 80
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 91
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN GIẢN ĐỒ VÉCTƠ 104
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN THAY ĐỔI CẤU TRÚC MẠCH,
HỘP KÍN, GIÁ TRỊ TỨC THỜI 143
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỰC TRỊ 172

Chủ đề 2.
MÁY ĐIỆN
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA 305
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA 316
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN ĐỘNG CƠ ĐIỆN 320
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY BIẾN ÁP 330
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN TUYỀN TẢI ĐIỆN 342
BÀI TẬP ĐỊNH TÍNH 358
BÀI TẬP ĐỊNH LƯNG 391

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt

3
GIẢI NHANH ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ THI CỦA BỘ GIÁO DỤC
1. NĂM 2010
Câu 1 (ĐH-2010): Đt đin {p u =
0
U
cost vào hai đ}̀u c̣n cảm thu}̀n có đợ
tự cảm L thì cường đợ dòng điện qua c̣n cảm là
A.

  




0
U
i cos t
L2
. B.

  




0
U
i cos t
2

L2
.
C.

  




0
U
i cos t
L2
. D.

  




0
U
i cos t
2
L2
.
Hướng dẫn
Vì mạch chỉ L thì i trễ pha hơn u l| /2 nên



      

   
   
   
00
L
UU
i cos t cos t
Z 2 L 2
Chän C.

Câu 2 (ĐH-2010): Đt đin áp u = U0cost v|o hai đầu đoạn mạch gồm đin trở
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C mắc nối
tiếp. Gọi i l| cường độ dòng đin tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt
l| đin áp tức thời giữa hai đầu đin trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai
đầu tụ đin. H thức đúng l|
A.

  




2
2
u
i
1
RL

C
. B.

3
i u C.

C.

1
u
i.
R
D.


2
u
i
L
.
Hướng dẫn
Chỉ
1
u
cùng pha với i nên i
1
u
.
R
 Chän C=

Câu 3 (ĐH-2010): Đt đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng khơng đổi, tần số
50 Hz v|o hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đin trở thuần R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C thay đổi được. Điều chỉnh C
đến giá trị 10
-4
/(4) F hoc 10
-4
/(2) F thì cơng suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều
có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng
A. 1/(2) H. B. 2/ H. C. 1/(3) H. D. 3/ H.
Hướng dẫn



      


ó cùng Z
C1 C2
12
C1 C2 L
12
ZZ
11
Z 400 ; Z 200 Z
C C 2
C P Z

  100 L 300

 


3
LH
 Chọn D.
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

4
Câu 4 (ĐH-2010): Đt đin áp u = U
2
cost v|o hai đầu đoạn mạch AB gồm
hai đoạn mạch AN và NB mắc nối tiếp. Đoạn AN gồm biến trở R mắc nối tiếp
với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn NB chỉ có tụ đin với đin dung C.
Đt 1 = 0,5(LC)
-0,5
. Để đin áp hiu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN khơng
phụ thuộc R thì tần số góc  bằng
A. 0,51/
2
. B. 1
2
. C. 1/
2
. D. 21.
Hướng dẫn

 
 

     


22
L
RL RL C L
2
2
LC
2
2
L L C
RZ
U IZ U R Z 2Z
R Z Z
Z Z Z


       

1
11
2 L 2 2
C
2 LC
 Chọn B.

Câu 5 (ĐH-2010): Mợt đoạn mạch AB gờm hai đoạn mạch AM và MB mắc nới
tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thu}̀n 50  mắc nới tiếp với c̣n cảm thu}̀n
có độ tự cảm 1/ (H), đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đởi
được. Đt đin {p u = U0cos100t (V) v|o hai đầu đoạn mạch AB . Điều chỉnh
điện dung của tụ điện đến giá trị C 1 sao cho điện áp hai đ}̀u đoạn mạch AB
lệch pha /2 so với điện áp hai đ}̀u đoạn mạch AM. Gi{ trị của C1 bằng
A. 40/ (F). B. 80/ (F). C. 20/ (F). D. 10/ (F).
Hướng dẫn

 
   
L
Z L 100

Vì u  uAM nên:

         
L C C
L
AM
Z Z 100 Z
Z
100
tan .tan 1 . 1 . 1
R R 50 50


   

      


5
C
C
18
Z 125 C .10 F
Z
Chän B.

Câu 6 (ĐH-2010): Đt đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng 200 V và tần số
khơng đổi v|o hai đầu A và B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm
biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C thay đổi.
Gọi N l| điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ đin. Các giá trị R, L, C hữu hạn
và khác khơng. Với C = C1 thì đin áp hiu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá
trị khơng đổi v| kh{c khơng khi thay đổi giá trị R của biến trở. Với C = 0,5C1
thì đin áp hiu dụng giữa A và N bằng
A. 200 V. B. 100
2
V. C. 100 V. D. 200
2
V.
khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

5
Hướng dẫn

 
     


R C1 L
2
2
L C1
L C1
UR
U IR R Z Z
R Z Z
Z Z 0


     
1
C C1 L RL RL
C
C Z 2Z 2Z U IZ
2


   
 

   
   
2 2 2 2
LL

22
22
L C L L
R Z R Z
U U U 200 V
R Z Z R Z 2Z
 Chọn A.
Câu 7 (ĐH-2010): Tại thời điểm t, đin áp u = 200
2
cos(100t - /2) (trong đó
u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị 100
2
(V) v| đang giảm. Sau thời điểm
đó 1/300 (s), đin áp này có giá trị là
A. 100 V. B. 100
3
(V). C. -100
2
(V). D. 200 V.
Hướng dẫn
Cách 1:
 
 

   

     














1
t
1
1
t
1
u 200 2cos t 100 2
2
u' 200 sin t 0
2
  
      
11
5
tt
2 3 6


 






      






1
1
t
1
300
1
u 200 2cos t 100 2 V
300 2
 Chän C.

Cách 2:
Khi u = 100
2
(V) v| đang giảm thì pha dao
động có thể chọn:


1
3

.
Sau thời điểm đó 1/300 (s) (tương ứng với góc
quét  = t = 100/300 = /3) thì pha dao động:


     
21
2
3

 
     
22
u 200 2cos 100 2 V Chän C.


Câu 8 (ĐH-2010): Đt đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng và tần số không
đổi v|o hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ đin có đin
dung C. Gọi đin áp hiu dụng giữa hai đầu tụ đin, giữa hai đầu biến trở và
h số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 và
cos1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và
cos2. Biết UC1 = 2UC2, UR2 = 2UR1. Giá trị của cos1 và cos2 là:
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

6
A. cos1 = 1/

3
, cos2 = 2/
5
. B. cos1 = 1/
5
, cos2 = 1/
3
.
C. cos1 = 1/
5
, cos2 = 2/
5
. D. cos1 = 0,5/
2
, cos2 = 1/
2
.
Hướng dẫn



22
C
UU
I
Z
RZ


    


   











U 2U I 2I Z 2Z
2 2 2 2
C1 C2 1 2 2 1
C C 2 C 1 C
U 2U
21
R2 R1
R
2 2 2 2
2 C 1 C
U IZ R Z 2 R Z
RR
U IR 2
R Z R Z







21
C1
R 4R
Z 2R


  


  










1
1
22
1C
2
2
22

2C
R
1
cos
5
RZ
R
2
cos
5
RZ
 Chọn C.
Câu 9 (ĐH-2010): Nối hai cực của một m{y ph{t đin xoay chiều một pha vào
hai đầu đoạn mạch AB gồm đin trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần.
Bỏ qua đin trở các cuộn dây của máy phát. Khi rơto của m{y quay đều với tốc
độ n vòng/phút thì cường độ dòng đin hiu dụng trong đoạn mạch là 1 A.
Khi rơto của m{y quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng đin
hiu dụng trong đoạn mạch là
3
(A). Nếu rơto của m{y quay đều với tốc độ
2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là
A. 2R
3
. B. 2R/
3
. C. R
3
. D. R/
3
.

Hướng dẫn
Khi máy phát điện xoay chiều 1 pha mắc với mạch RLC thì cường độ hiệu dụng:

 


2
2
LC
E
I
R Z Z
với
        










LC
0
1
f np 2 f Z L; Z
C
N2 f

E
2

Khi n’ = kn thì
  
C
L L C
Z
E' kE; Z' kZ ;Z'
k







2
2
C
L
kE
I'
Z
R kZ
k
 







2
2
LC
2
2
C
L
R Z Z
I'
k
I
Z
R kZ
k

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

7
Áp dụng:
   

    


2 2 2 2
LL
L
22
22
LL
R Z R Z
I' 3 R
k 3. Z
I1
3
R kZ R 3Z

Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì cảm kh{ng cũng tăng 2 lần:

LL
2R
Z' 2Z
3

 Chọn B.
2. NĂM 2011
Câu 1 (ĐH-2011): Đt đin áp u = U
2
cost v|o hai đầu một tụ đin thì
cường độ dòng đin qua nó có giá trị hiu dụng là I. Tại thời điểm t, đin áp ở
hai đầu tụ đin là u và cường độ dòng đin qua nó là i. H thức liên h giữa
c{c đại lượng là
A.


22
22
u i 1
4
UI
. B.

22
22
ui
1
UI
. C.

22
22
ui
2
UI
. D.

22
22
u i 1
2
UI
.
Hướng dẫn




    

     
  












22
22
u
u U 2 cos t
2 cos t
ui
U
2
i
i I 2 cos t I 2 sin t
UI
2 sin t
2

I
Chän C.

Câu 2 (ĐH-2011): Đt đin áp u = U
2
cos2ft (U không đổi, tần số f thay đổi
được) v|o hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đin trở thuần R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C. Khi tần số là f1 thì cảm kháng
và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 6  và 8 . Khi tần số là f2
thì h số công suất của đoạn mạch bằng 1. H thức liên h giữa f1 và f2 là
A. f2 = 2f1/
3
. B. f2 = 0,5f1
3
. C. f2 = 0,75f1. D. f2 = 4f1/3.
Hướng dẫn


    

1 L1 1 1
2
2 C1 2
Z f 2f
6
f
Z f 8
3
 Chọn A.
Câu 3 (ĐH-2011): Lần lượt đt c{c đin áp xoay chiều u1 = U

2
cos(100t + 1);
u2 = U
2
cos(120t + 2) và u3 = U
2
cos(110t + 3) v|o hai đầu đoạn mạch
gồm đin trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung
C mắc nối tiếp thì cường độ dòng đin trong đoạn mạch có biểu thức tương
ứng là: i1 = I
2
cos(100t); i2 = I
2
cos(120t + 2/3) và i3 = I’
2
cos(110t -
2/3). So s{nh I v| I’, ta có:
A. I = I’. B. I = I’
2
. C. I < I’. D. I > I’.
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

8
Hướng dẫn
Đồ thị


  




2
2
U
I
1
RL
C
theo  có dạng như
hình vẽ. Càng gần vị trí đỉnh dòng hiu dụng càng
lớn nên I’ > I  Chọn C.


Câu 4 (ĐH-2011): Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc  quanh
một trục cố định nằm trong mt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có
vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay của khung. Suất đin động cảm ứng
trong khung có biểu thức e = E0cos(t + /2). Tại thời điểm t = 0, vectơ ph{p
tuyến của mt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng
A. 45
0
. B. 180
0
. C. 90
0
. D. 150
0

.
Hướng dẫn

 
    NBScos t


 


                    





0
E
/2
0
e ' NBSsin t E cos t / 2
22

 Chọn B.
Câu 5 (ĐH-2011): Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối
tiếp. Đoạn mạch AM gồm đin trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ đin có đin
dung C, đoạn mạch MB gồm đin trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L. Đt đin áp xoay chiều có tần số và giá trị hiu dụng
khơng đổi v|o hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ cơng
suất bằng 120 W và có h số cơng suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ đin thì

đin {p hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiu dụng nhưng lch pha
nhau /3, cơng suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng
A. 75 W. B. 160 W. C. 90 W. D. 180 W.
Hướng dẫn



     








2
12
12
2
2 2 2
12
12
U
P
RR
U
P' cos P cos 120cos
RR
M¹ch R CR L céng hëng :

M¹ch R R L :

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

9

Dùng phương ph{p véc tơ trượt, tam giác c}n AMB tính được  = 30
0
nên:

 
  
20
P' 120cos 30 90 W Chän C.

Câu 6 (ĐH-2011): Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây
của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên
cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để
quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh n|y đt v|o hai đầu cuộn sơ
cấp một đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng không đổi, rồi dùng vôn kết
x{c định tỉ số đin áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số đin
áp bằng 0,43. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số đin áp
bằng 0,45. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến {p. Để được máy biến {p đúng
như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp
A. 40 vòng dây. B. 84 vòng dây.
C. 100 vòng dây. D. 60 vòng dây.

Hướng dẫn




  
        








2 1 1
2
21
2 1 2
1
21
N 0,43N N 1200
U
NN
N 24 0,45N N 516
U
N 24 n 0,5N 516 24 n 0,5.1200 n 60

 Chọn D.
Câu 7 (ĐH-2011): Đt đin áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi và  thay

đổi được) v|o hai đầu đoạn mạch gồm đin trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L và tụ đin có đin dung C mắc nối tiếp, với CR
2
< 2L. Khi  = 1 hoc
 = 2 thì đin áp hiu dụng giữa hai bản tụ đin có cùng một giá trị. Khi
 = 0 thì đin áp hiu dụng giữa hai bản tụ đin đạt cực đại. H thức liên h
giữa 1, 2 và 0 là
A.
 
    
0 1 2
1
2
. B.
 
    
2 2 2
0 1 2
1
2
.
C.
   
0 1 2
. D.

  





2 2 2
0 1 2
1 1 1 1
2
.

khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

10
Hướng dẫn


  
    
  








CC
2

2
2 2 4 2 2
2
1
U
U
C
U I.Z
LR
1
L C 2 C 1
RL
C2
C
, UC phụ thuộc

2
theo kiểu h|m tam thức bậc 2 nên:
  

22
2
12
0
2
 Chọn B.
Câu 8 (ĐH-2011): Đt đin áp xoay chiều u = U
2
cos100t v|o hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp gồm đin trở thuần R, tụ đin có đin dung C và cuộn cảm

thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để đin áp hiu dụng ở hai
đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100 V v| đin
áp hiu dụng ở hai đầu tụ đin bằng 36 V. Giá trị của U là
A. 80 V. B. 136 V. C. 64 V. D. 48 V.
Hướng dẫn



Lmax RC
U U U
, áp dụng h thức lượng trong tam
giác vng b
2
= a.b’ ta được:
 

2
L L C
U U U U


 
  
2
U 100 100 36
 
U 80 V
 Chọn A.

Câu 9 (ĐH-2011): Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp.
Đoạn mạch AM gồm đin trở thuần R1 = 40  mắc nối tiếp với tụ đin có đin
dụng C = 0,25/ mF, đoạn mạch MB gồm đin trở thuần R2 mắc nối tiếp với
cuộn cảm thuần. Đt v|o A, B đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng và tần số
khơng đổi thì đin áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là :
uAM = 50
2
cos(100πt - 7π/12) (V) và uMB = 150cos100πt (V). H số cơng suất
của đoạn mạch AB là
A. 0,86. B. 0,84. C. 0,95. D. 0,71.
Hướng dẫn

 
  

C
1
Z 40
C


 
 

       












AM MB
MB
AB
AB AM
AM
AM
AM
uu
u
u
150
Z 1 Z 1 40 40i
u7
iu
50 2
12
Z

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

11
Thực hin các thao tác bấm máy tính
  shift 2 1 cos
được kết quả
0,84, nghĩa l|
  cos 0,84 Chän B.

Câu 10 (ĐH-2011): Một m{y ph{t đin xoay chiều một pha có phần ứng gồm
bốn cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất đin động xoay chiều do máy
phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiu dụng 100
2
V. Từ thông cực đại
qua mỗi vòng của phần 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.
Hướng dẫn

 
    2 f 100 rad / s



     



1
3
0

E 2 100. 2 2 N
N 400 N 100
5
4
100 10
 Chọn C.
Câu 11 (ĐH-2011): Đt đin áp xoay chiều u = U
2
cos100t (U không đổi, t
tính bằng s) v|o hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đin trở thuần R, cuộn
cảm thuần có độ tự cảm 0,2/ H và tụ đin có đin dung C thay đổi được. Điều
chỉnh đin dung của tụ đin để đin áp hiu dụng giữa hai bản tụ đin đạt giá
trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U
3
. Đin trở R bằng
A. 10 . B. 20
2
. C. 10
2
. D. 20 .
Hướng dẫn

 


      
22
22
L
L

Cmax
U R Z
Z
U R 20
U U 3 R 10 2
RR
2
 Chọn C.
Câu 12 (ĐH-2011): Đt một đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng và tần số
không đổi lần lượt v|o hai đầu đin trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L, tụ đin có đin dung C thì cường độ dòng đin hiu dụng qua mạch tương
ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đt đin áp xoay chiều n|y v|o hai đầu đoạn
mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng đin hiu dụng qua
mạch là
A. 0,2 A. B. 0,3 A. C. 0,15 A. D. 0,05 A.
Hướng dẫn

 
 
  
   















LC
22
2
2
LC
2
U U U
R ; Z ; Z
0,25 0,5 0,2
UU
I 0,2 A n A.
R Z Z
U U U
0,5 0,2
0,25
Chä

khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

12
3. NĂM 2012

Câu 1: Đt đin áp u = U0cos2ft v|o hai đầu đoạn mạch gồm đin trở thuần R,
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C mắc nối tiếp. Gọi
UR, UL, UC lần lượt l| đin áp hiu dụng giữa hai đầu đin trở, giữa hai đầu
cuộn cảm và giữa hai đầu tụ đin. Trường hợp n|o sau đ}y, đin áp tức thời
giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với đin áp tức thời giữa hai đầu đin trở?
A. Thay đổi C để URmax. B. Thay đổi R để UCmax.
C. Thay đổi L để ULmax. D. Thay đổi f để UCmax.
Hướng dẫn
Khi C thay đổi:
     


  



R
2
2
U1
U IR R max L
C
1
RL
C


 Chọn C.
Câu 2 (ĐH - 2012): Đt đin áp u = U0cost v|o hai đầu đoạn mạch gồm đin
trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ đin có đin dung C mắc nối

tiếp. Gọi i l| cường độ dòng đin tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt
l| đin áp tức thời giữa hai đầu đin trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai
đầu tụ đin; Z là tổng trở của đoạn mạch. H thức đúng l|
A. i = u3C. B. i =
1
u
R
. C. i =

2
u
L
. D. i =
u
Z
.
Hướng dẫn
Mạch chỉ chứa đin trở thuần thì u1 và i cùng pha và i = u1/R  Chọn B
Câu 3 (ĐH - 2012): Một động cơ đin xoay chiều hoạt động bình thường với
đin áp hiu dụng 220 V, cường độ dòng đin hiu dụng 0,5 A và h số cơng
suất của động cơ l| 0,8. Biết rằng cơng suất hao phí của động cơ l| 11 W. Hiu suất
của động cơ (tỉ số giữa cơng suất hữu ích và cơng suất tiêu thụ tồn phần) là
A. 80%. B. 90%. C. 92,5%. D. 87,5 %.
Hướng dẫn


     

co
hp

UIcos P
P
11
H 1 0,875 87,5%
P UIcos 220.0,5.0,8
 Chọn D.
Câu 4 (ĐH - 2012): Đt đin áp xoay chiều u = U0cos

t (U0 khơng đổi,

thay
đổi được) v|o hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi

=

1 thì cảm
kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là Z1L và Z1C . Khi

=

2 thì
trong đoạn mạch xảy ra hin tượng cộng hưởng. H thức đúng l|
khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

13
A.

  
1L
12
1C
Z
Z
. B.
  
1L
12
1C
Z
Z
. C.
  
1C
12
1L
Z
Z
. D.
  
1C
12
1L
Z
Z
.
Hướng dẫn
Khi tần số ω1 thì


  

2
L1 1
1
C1
1
ZL
LC
1
Z
C
mà


2
2
1
LC
nên



2
L1 1
2
C1
2
Z

Z


  
L1
12
L2
Z
Z
 Chọn B.
Câu 5 (ĐH - 2012): Khi đt v|o hai đầu một cuộn d}y có độ tự cảm 0,4/ (H)
một hiu đin thế một chiều 12 (V) thì cường độ dòng đin qua cuộn dây là 0,4
(A). Sau đó, thay hiu đin thế này bằng một đin áp xoay chiều có tần số 50
(Hz) và giá trị hiu dụng 12 (V) thì cường độ dòng đin hiu dụng qua cuộn
dây bằng
A. 0,30 A. B. 0,40 A. C. 0,24 A. D. 0,17 A.
Hướng dẫn

 
    
1
1
UU
I R 30
RI
Nguån 1 chiÒu :


 
 

   
   






L
2
2 2 2 2
L
Z L 40
U 12
I 0,24 A
R Z 30 40
Nguån xoay chiÒu :
Chän C.

Câu 6 (ĐH - 2012): Đt đin áp u = U0 cost (V) (U0 không đổi,  thay đổi
được) v|o hai đầu đoạn mạch gồm đin trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự
cảm 0,8/ H và tụ đin mắc nối tiếp. Khi  = 0 thì cường độ dòng đin hiu
dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im. Khi  = 1 hoc  = 2 thì cường độ
dòng đin cực đại qua đoạn mạch bằng nhau và bằng Im. Biết 1 – 2 = 200
rad/s. Giá trị của R bằng
A. 150 . B. 200 . C. 160 . D. 50 .
Hướng dẫn
Khi cho biết hai giá trị

1 và


2 mà I1 = I2 = Imax/n thì Z1 = Z2 = nR hay
       

   
   
   
22
22
12
12
11
R L R L nR
CC

khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

14
Nếu

1 >

2 thì chỉ có thể xảy ra trường hợp:
   

    









2
1
1
2
2
2
1
L R n 1
C
1
L R n 1
C

Từ hệ này có thể đi theo hai hướng:
* Nếu cho biết L mà khơng biết C thì khử C:

 
 
    
        
    








22
11
2 2 2
1 2 1 2
22
22
1
L R n 1
C
L R n 1
1
L R n 1
C
 
  


12
2
L
R
n1

* Nếu cho biết C mà khơng biết L thì khử L:





    



  














2
2
1
2
1
22

2
12
21
2
2
2
1 R n 1
L
C
1 1 1 1
R n 1
CC
1 R n 1
L
C
 
  

  
12
2
12
R
C n 1

Ý của bài tốn, khi  = 1 hoc  = 2 thì I1 = I2 = Imax/
2
.
Sau khi nghiên cứu kĩ phương ph{p nói trên, thay gi{ trị vào cơng thức:

 
 

  

   


12
2
0,8
.200
L
R 160
21
n1
 Chọn C.
Câu 7 (ĐH - 2012): Đt đin áp u = 400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s)
v|o hai đầu đoạn mạch AB gồm đin trở thuần 50  mắc nối tiếp với đoạn
mạch X. Cường độ dòng đin hiu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời
điểm t, đin áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t + 1/400
(s), cường độ dòng đin tức thời qua đoạn mạch bằng khơng v| đang giảm.
Cơng suất tiêu thụ đin của đoạn mạch X là
A. 400 W. B. 200 W. C. 160 W. D. 100 W.
Hướng dẫn
Cách 1:
 
 



  

           












t0
1
t0
400
i
u 400cos100 t u 400 V
1
i 2 2 cos 100 t 100 .
400 2 4
i = 0 vµ gi¶m


 
      
2

XR
P P P UIcos I R 200 W .Chän B

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

15
Cách 2: Dùng véc tơ quay.
Vì

     
1
t 100 .
400 4
nên
  
   
2 4 4

 
     
2
XR
P P P UIcos I R 200 W
 .Chän B

Câu 8 (ĐH - 2012): Đt đin áp u = U0cost (U0 và  không đổi) v|o hai đầu
đoạn mạch AB theo thứ tự gồm một tụ đin, một cuộn cảm thuần và một đin
trở thuần mắc nối tiếp. Gọi M l| điểm nối giữa tụ đin và cuộn cảm. Biết đin
áp hiu dụng giữa hai đầu AM bằng đin áp hiu dụng giữa hai đầu MB và
cường độ dòng đin trong đoạn mạch lch pha /12 so với đin áp giữa hai
đầu đoạn mạch. H số công suất của đoạn mạch MB là
A. 0,5
3
. B. 0,26. C. 0,50. D. 0,5
2
.
Hướng dẫn
AMB cân tại M nên
  
00
MB
15 75
     
0
MB MB
60 cos 0,5
 Chọn C.

Câu 9 (ĐH - 2012); Đt đin áp u = U0cos100t (V) vào
hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và
MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm đin trở thuần
100
3
 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự
cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ đin có đin dung

10
-4
/(2) (F). Biết đin áp giữa hai đầu đoạn mạch AM
lch pha /3 so với đin áp giữa hai đầu đoạn mạch
AB. Giá trị của L bằng
A. 2/ (H). B. 1/ (H). C.
2
/ (H). D. 3/ (H).

khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

16
Hướng dẫn

 
  

C
1
Z 200
C
. Tam gi{c AMB đều:

 
     


L
L
Z
1
100 L HZ Chän B.

Câu 11 (ĐH – 2012: Đt đin áp u = 150
2
cos100t (V) v|o hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm đin trở thuần 60 , cuộn d}y (có đin trở thuần) và tụ đin.
Cơng suất tiêu thụ đin của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ đin bằng
một dây dẫn có đin trở khơng đ{ng kể. Khi đó, đin áp hiu dụng giữa hai
đầu đin trở bằng đin áp hiu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50
3
V.
Dung kháng của tụ đin có giá trị bằng
B. 60
3
. B. 30
3
. C. 15
3
. D. 45
3
.
Hướng dẫn
Lúc đầu cơng suất mạch tiêu thụ:
 
 
   


  
  
2
2
22
LC
U R r
P I R r
R r Z Z
(1).
Sau đó tụ nối tắt, vẽ giản đồ véc tơ trượt và từ giản đồ ta nhận thấy AMB
cân tại M:
 
  
MB
Z R 60


 
 
  

  





0

MB
0
L MB
r Z cos60 30
Z Z sin60 30 3

Thay r và ZL vào (1):

 


2
2
2
C
150 .90
250
90 30 3 Z
 
   
C
Z 30 3 Chän B.

Câu 12 (ĐH – 2012): Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB
gồm đin trở thuần 40 , tụ đin có đin dung C thay đổi được và cuộn dây có
độ tự cảm L nối tiếp nhau theo đúng thứ tự trên. Gọi M l| điểm nối giữa đin
trở thuần và tụ đin. Đt v|o hai đầu đoạn mạch AB một đin áp xoay chiều có
giá trị hiu dụng 200 V và tần số 50 Hz. Khi điều chỉnh đin dung của tụ đin
đến giá trị Cm thì đin áp hiu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực
tiểu bằng 75 V. Đin trở thuần của cuộn dây là

A. 24 . B. 16 . C. 30 . D. 40 .

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

17
Hướng dẫn
 
   

  
  
2
2
LC
LrC LrC
22
LC
r Z Z
U IZ U min
r R Z Z

  
LC
Z Z 0
và



LrCmin
r
UU
rR

Đồ thị phụ thuộc ULrC theo (ZL - ZC) có dạng
như hình bên.

   

    





L C LrCmin
L C LrCmax
r
Z Z 0 U U
rR
Z Z U U


 
      

MBmin LrCmin
rr

U U U 75 200. r 24
r R r 40
 Chọn A.
Câu 13 (ĐH - 2012): Đin năng từ một trạm ph{t đin được đưa đến một khu
t{i định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu đin áp tại đầu
truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ d}n được trạm cung cấp đủ đin năng
tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất
tiêu thụ đin của các hộ d}n đều như nhau, công suất của trạm ph{t không đổi
và h số công suất trong c{c trường hợp đều bằng nhau. Nếu đin áp truyền đi
là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ đin năng cho
A. 168 hộ dân. B. 150 hộ dân. C. 504 hộ dân. D. 192 hộ dân.
Hướng dẫn
Cách 1: Theo bài ra:


  





   















1
1 1 1 1
1
1
1
1
32P
P
P nP nP 152P 150P
16 16
P P 120P
P 32P
P
P 152P
P 144P
4
 Chọn B.
Cách 2: Khi U tăng gấp đôi thì hao phí giảm 4 lần nghĩa l| phần đin năng
có ích tăng thêm 3P/4 = 144P1 – 120P1  P = 32P1. Khi U tăng 4 lần thì phần
đin năng có ích tăng thêm 15P/16 = 30P1, tức l| đủ cho 120 + 30 = 150 hộ dân.
Câu 14 (ĐH - 2012): Từ một trạm ph{t đin xoay chiều một pha đt tại vị trí M,
đin năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km. Biết đường dây
có đin trở tổng cộng 80  (coi dây tải đin l| đồng chất, có đin trở tỉ l thuận
với chiều dài của dây). Do sự cố, đường dây bị rò đin tại điểm Q (hai dây tải

đin bị nối tắt bởi một vật có đin trở có giá trị x{c định R). Để x{c định vị trí
Q, trước tiên người ta ngắt đường dây khỏi máy phát và tải tiêu thụ, sau đó
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

18
dùng nguồn đin khơng đổi 12 V, đin trở trong khơng đ{ng kể, nối vào hai
đầu của hai dây tải đin tại M. Khi hai đầu dây tại N để hở thì cường độ dòng
đin qua nguồn l| 0,40 A, còn khi hai đầu dây tại N được nối tắt bởi một đoạn
d}y có đin trở khơng đ{ng kể thì cường độ dòng đin qua nguồn là 0,42 A.
Khoảng cách MQ là
A. 135 km. B. 167 km. C. 45 km. D. 90 km.

Hướng dẫn
Khi đầu N để hở, đin trở của mạch:

 
      
U
2x R 30 R 30 2x
I

Khi đầu N nối tắt, đin trở của mạch:
 
 
 


   

R. 80 2x
U 200
2x
R 80 2x I 7


  
 

     

30 2x 80 2x
200
2x x 10
110 4x 7
 
  
x
MQ MN 45 km
40
 Chọn C.
4. NĂM 2013
Câu 1 (ĐH - 2013): Đt đin áp xoay chiều
 
u U 2 cos t V
v|o hai đầu một
đin trở thuần R = 110  thì cường độ dòng đin qua đin trở có giá trị hiu
dụng bằng 2 A. Giá trị của U bằng:

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

 
U IR 220 V
 Chọn B.
Câu 2 (ĐH - 2013): Đt một đin áp xoay chiều có giá trị hiu dụng khơng đổi
và tần số f thay đổi được v|o hai đầu một cuộn cảm thuần. Khi f = 50 Hz thì
cường độ dòng đin qua cuộn cảm có giá trị hiu dụng bằng 3 A. Khi f = 60 Hz
thì cường độ dòng đin qua cuộn cảm có giá trị hiu dụng bằng
A. 3,6 A. B. 2,5 A. C. 4,5 A. D. 2,0 A.
Hướng dẫn

 

       

2 1 1 1
21
L 1 2 2 2
I f f
UU
I I I 2,5 A
Z L I f f
 Chọn B.
Câu 3 (ĐH - 2013): Đt đin áp u = U0cos(100t - /12) (V) v|o hai đầu đoạn

mạch mắc nối tiếp gồm đin trở cuộn cảm và tụ đin thì cường độ dòng đin
qua mạch là i = I0cos(100t + /12) (A). H số cơng suất của đoạn mạch bằng:
A. 0,50. B. 0,87. C. 1,00. D. 0,71.
khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

19
Hướng dẫn


      
ui
6

   
3
cos 0,86
2
6 Chọn B.
Câu 4 (ĐH - 2013): Đt đin áp có u = 220
2
cos100t (V) v|o hai đầu một đoạn
mạch gồm đin trở có R = 100 Ω, tụ đin có đin dung C = 0,5.10
-4
/ (F) và cuộn cảm có
độ tự cảm L = 1/ (H). Biểu thức của cường độ dòng đin trong mạch là:
A. i = 2,2cos(100t + /4) A. B. i = 2,2

2
cos(100t + /4) A.
C. i = 2,2 cos( 100t - /4) A. D. i = 2,2
2
cos(100t - /4) A.
Hướng dẫn
Cách 1: ZL = L = 100 Ω; ZC = 1/(C) = 200 Ω

     

        







        


2
2
0
L C 0
LC
U
220 2
Z R Z Z 100 2 I 2,2 A
Z

100 2
ZZ
tan 1 0 : u
R 4 4
trÔ pha h¬n i lµ


 
  
  


i 2,2cos 100 t A
4
 Chọn C.
Cách 2: Biểu thức dòng đin
 



0u
LC
U
u
i
Z
R i Z Z

Máy tính cầm tay: Fx 570ES, 570Es Plus: SHIFT MODE 1; MODE 2; SHIFT
MODE 4

Nhập:
 
  

220 2 11 1
54
100 100 200 i

 
  
  


i 2,2cos 100 t A
4

Câu 5 (ĐH - 2013): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có din tích
60cm
2
, quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mt phẳng khung) trong từ
trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay v| có độ lớn 0,4T. 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.
Hướng dẫn

 

   
43
max
B.S 0,4.60.10 2,4.10 Wb
 Chọn C.
Câu 6 (ĐH - 2013): Đt đin áp
 
u 220 2 cos100 t V
v|o hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm đin trở 20 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,8/ H và tụ
đin có đin dung 1/(6) mF. Khi đin áp tức thời giữa hai đầu đin trở bằng
110 3
(V) thì đin áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng:
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

20
A. 440 V. B. 330 V. C.
440 3
V. D.
330 3
V.

Hướng dẫn

 
 
 









   


        

   

   



   


0
0

2
2
LC
2
22
2
R L L
R L L
0 0 L
U
I 11 A
R Z Z
u u u
100 3
u u 1 1 u 440 V
I R I Z 11.20 11.80

Câu 7 (ĐH - 2013): Đt v|o hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M1 một đin
áp xoay chiều có giá trị hiu dụng 200 V. Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy
biến áp M2 v|o hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì đin áp hiu dụng ở hai đầu
cuộn thứ cấp của M2 để hở bằng 12,5 V. Khi nối hai đầu của cuộn thứ cấp của
M2 với hai đầu cuộn thứ cấp của M1 thì đin áp hiu dụng ở hai đầu cuộn sơ
cấp của M2 để hở bằng 50V. Bỏ qua mọi hao phí. M1 có tỉ số giữa số vòng dây
cuộn sơ cấp và số vòng cuộn thứ cấp là:
A. 8. B. 4. C. 6. D. 15.
Hướng dẫn







 





11
UU
22
3
11
32
33
4 2 4
44
UN
UN
N
UN
UN
U N N
UN
(1).
Khi đổi vai trò các cuộn dây của M2 thì:

1 1 4
4 2 3
U N N

U' N N
(2).
Nhân vế theo vế (1) với (2):

   



2
1 1 1 1
4 4 2 2
U U N N
200 200
.8
U U' N N 12,5 50

 Chọn A.
Câu 8 (ĐH - 2013): Đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, đoạn mạch X và
tụ đin (hình vẽ). Khi đt v|o hai đầu A, B đin áp uAB
= U0cos(t + ) (V) (U0, ,  khơng đổi) thì LC
2
= 1,
UAN = 25
2
(V) và UMB = 50
2
(V), đồng thời uAN sớm
pha /3 so với uMB. Giá trị của U0 là:
A. 12,5
7

V. B. 12,5
14
V. C. 25
7
V. B. 25
14
V.

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

21
Hướng dẫn
Cách 1: Ta nhận thấy:
      
       
AN MB L X X C X
U U U U U U 2U 2U
Vẽ giản đồ véc tơ (nối đuôi), {p dụng định lí
hàm số cosin:



 
   
    
22

2
0
2U 25 2 50 2 2.25 2.50 2.cos120 U 12,5 14
V.
 U0 = UX
2
= 25
7
V  Chọn C.
Cách 2: Bình phương vô hướng:

  
AN MB
U U 2U
, ta được:

   
   
    
22
2
0
25 2 50 2 2.25 2.50 2.cos60 2U U 12,5 14 V

 U0 = UX
2
= 25
7
V  Chọn C.
Cách 3: Cộng số phức: uAN + uMB = uL + uX + uX + uC = 2uX = 2u

 

  
       


Shift 2 3
AN MB
11
u u u 50 100 25 14 0,33
2 2 3

 U0 = 25
7
V  Chọn C.
Câu 9 (ĐH - 2013): Đt đin áp u = 120
2
cos2ft (V) (f thay đổi được) vào hai
đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đin trở R
và tụ đin có đin dung C, với CR
2
< 2L. Khi f = f1 thì đin áp hiu dụng giữa
hai đầu tụ đin đạt cực đại. Khi f = f2 = f1
2
thì đin áp hiu dụng giữa hai đầu
đin trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì đin áp giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại
ULmax. Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đ}y:
A. 85 V. B. 145 V. C. 57 V. D.173 V.
Hướng dẫn


   
   
    
   
   
   
   
   
   
22
24
2
f f f
CC
C L R
L C,Lmax R C,Lmax
ff
UU
11
f U f U

 


    






2
4
C,Lmax
C,Lmax
1 120
1 U 138,56 V
U
2
 Chọn B.
Câu 10 (ĐH - 2013): Đt đin áp u = U0cost (V) (U0 và  không đổi) vào hai
đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm đin trở R, tụ đin có đin dung C, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 và L = L2 đin áp hiu dụng ở
hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị; độ lch pha của đin áp ở hai đầu đoạn mạch
khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

22
so với cường độ dòng đin lần lượt là 0,52 rad và 1,05 rad. Khi L = L0 đin áp
giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lch pha của đin {p hai đầu đoạn mạch
so với cường độ dòng đin là . Giá trị của  gần giá trị nào nhất sau đ}y:
A. 0,41 rad. B. 1,57 rad. C. 0,83 rad. D. 0,26 rad.
Hướng dẫn
Từ cơng thức:

        

LC
L C L C
ZZ
tan Z Z Rtan Z Rtan Z
R


 
 
 

    


C
L
LC
2 2 2 2
2
LC
U Rtan Z
UZ
U
U Rsin Z cos
R
R R tan
R Z Z


 

   
22
L C 0
U
U R Z cos
R
với

0
C
R
tan
Z
.
Để ULmax thì  = 0.
Với L = L1 và L = L2 thì UL1 = UL2, từ đó suy ra: cos(1 - 0) = cos(2 - 0), hay
(1 - 0) = - (2 - 0)  0 = (1 + 2)/2 = 0,785 rad.
Câu 11 (ĐH - 2013): Đt đin áp u = U0cost (U0 và  khơng đổi) v|o hai đầu
đoạn mạch gồm cuộn dây khơng thuần cảm mắc nối tiếp với tụ đin có đin
dung C (thay đổi được). Khi C = C0 thì cường độ dòng đin trong mạch sớm
pha hơn u l| 1 (0 < 1 < /2) v| đin áp hiu dụng hai đầu cuộn dây là 45 V.
Khi C = 3C0 thì cường độ dòng đin trong mạch trễ pha hơn u l| 2 = /2 - 1 và
đin áp hiu dụng hai đầu cuộn dây là 135 V. Giá trị của U0 gần giá trị nào
nhất sau đ}y :
A. 130 V. B. 64V. C. 95 V. D. 75 V.
Hướng dẫn
Cách 1:
Khi gp các bài tốn liên quan đến
độ lch pha của c{c dòng đin trong hai
trường hợp do sự thay đổi của các

thơng số của mạch, ta phải vẽ hai giản
đồ véc tơ. Hai giản đồ này có chung
véctơ tổng

U
. Để giải quyết bài tốn
này, chúng ta tịnh tiến hai giản đồ lại gần
nhau sao cho véc tơ tổng trùng nhau.
Ta đã biết với mạch RLC nối tiếp thì:
    
     
R L C R LC
U U U U U U

(

R
U
cùng pha với

I
, còn

LC
U
thì vng pha với

I
).
khangvietbook.com.vn

Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

23
Vì hai dòng đin vuông pha với nhau thì tứ giác trên giản đồ ghép là hình
chữ nhật.
Do đó:
 
 



   



   


I 2I
R1 LC2 1 2 L C2
21
Z Z ;Z Z /3
C1 C C2 C
R2 LC1 2 1 C1 L
U U I R I Z Z
U U I R I Z Z

 










C
L
CL
Z
R 3 Z
3
3R Z Z







L
C
Z 2R
Z 5R

Ban đầu:
   
      

2
2
0RL
00
22
RL
45 2
U I Z R 2R 5R V
R 4R
U
Z 90
Z

 Chọn C.
Cách 2: Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục U làm chuẩn.
Ta thấy:

  

   









  


R2 R1
RL2 RL1 2 1
L2 L1
C1
2 1 C2
U 3U 3a
U 3U I 3I
U 3U 3b
Z
C 3C Z
3


           
C2 C1 L2 R1 R2 L1
U U U U U U 3b a 3a b b 2a









R1
R2
L1
Ua
U 3a
U 2a


 
 


     


2
2
22
R1 R2
2 2 2
2
1
R1 L1
a 3a
UU
UU
U 45 2
AN 45
UU
a 2a

 

0
U 90 V



khangvietbook.com.vn



Tuyệt phẩm công phá Vật lí GNTCĐ trên kênh VTV2, tập 2 – Chu Văn Biên

24
Cách 3: Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục I làm chuẩn.

Lấy trục I làm chuẩn thì khi C thay đổi, phương của c{c véctơ AM v| véctơ
MB khơng thay đổi (chỉ thay đổi về độ lớn) còn véctơ U thì có chiều dài khơng
đổi (đầu mút quay trên đường tròn tâm A).

Vì AM2 = 3AM1 nên I2 = 3I1. Mt khác, C2 = 3C1 nên ZC2 = ZC1/3. Suy ra, đin
áp hiu dụng trên tụ khơng thay đổi  B1M1 và B2M2 bằng nhau và song song
với nhau  M1B1B2M2 là hình bình hành  B1B2 = M1M2 = AM2 – AM1 = 135 –
45 = 90.
Tam giác AB1B2 vng cân tại A nên U = AB1 = AB2 = B1B2/
2
= 45
2
V
 U0 = U

2
= 90 V  Chọn C.
Câu 12 (ĐH - 2013): Nối hai cực của một m{y ph{t đin xoay chiều một pha
v|o hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm đin trở 69,1 , cuộn cảm có độ
tự cảm L và tụ đin có đin dung 176,8 F. Bỏ qua đin trở thuần của các cuộn
dây của máy phát. Biết rơtơ máy phát có hai cp cực. Khi rơ to quay đều với
tốc độ n1 = 1350 vòng/phút hoc n2 = 1800 vòng/phút thì cơng suất tiêu thụ của
đoạn mạch AB l| như nhau. Độ tự cảm L có giá trị gần giá trị nào nhất sau đ}y :
A. 0,7 H. B. 0,8 H. C. 0,6 H. D. 0,2 H.
Hướng dẫn
* Để tìm điều kin dòng hiu dụng cực đại, ta biến đổi như sau:

  




   

  






2
2
22
2

22
I
NBS NBS
L.
E
2 L 2
Z
1 L R
1
2L
RL
C2
C
C



 



  





2
2 2 4 2 2
c

a 2 x
x
b
NBS
L2
I
1 1 L R 1 1
21
C2
L C L

khangvietbook.com.vn



Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

25




          



  


2

2
1 2 1 2 0
2 2 2
1 2 0
b 1 1 1 1 L R
I I x x 2x C
a 2 C 2
(1)

 
 
      
      









1
11
2
22
2 f 2 2 90 rad / s
2 f 2 2 120 rad / s
np
1350.2

60 60
np
1800.2
60 60

Thay số vào công thức (1) ta được:

 
 




    






2
2
6
2 2 2 2 6
1 1 1 L 69,1
176,8.10 L 0,477 H
22
90 120 176,8.10

 Chọn C.

Câu 13 (ĐH - 2013): Đin năng được truyền từ nơi ph{t đến một khu d}n cư
bằng đường dây một pha với hiu suất truyền tải l| 90%. Coi hao phí đin
năng chỉ do tỏa nhit trên đường d}y v| không vượt quá 20%. Nếu công suất
sử dụng đin của khu d}n cư n|y tăng 20% v| giữ nguyên đin áp ở nơi ph{t
thì hiu suất truyền tải đin năng trên chính đường d}y đó l|:
A. 87,7%. B. 89,2%. C. 92,8%. D. 85,8%.
Hướng dẫn

 
  

      


P' 1,2P
1,2HP
tt tt
P'
H' H' H'
2
PR 1 H' P' 1 H' 1,2H
1 H h
1 H P 1 H H'
Ucos



     




2
H' 0,123
H' H' 0,108 0
H' 0,877
 Chọn A.
5. NĂM 2014
Câu 1 (ĐH - 2014): Đin áp u = 141
2
cos100t (V) có giá trị hiu dụng bằng
A. 141 V. B. 200 V. C. 100 V. D. 282 V.
Hướng dẫn

 
U 141 V
 Chọn A.
Câu 2 (ĐH - 2014): Dòng đin có cường độ i = 2
2
cos100t (A) chạy qua đin
trở thuần 100 . Trong 30 giây, nhit lượng tỏa ra trên đin trở là
A. 12 kJ. B. 24 kJ. C. 4243 J. D. 8485 J.
Hướng dẫn

   
   
22
Q I Rt 2 .100.30 12000 J 12 kJ
 Chọn A.