Tuyệt phẩm công phá giải nhanh theo chủ đề VẬT LÝ tập 2

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


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


Cty TNHH MTV DVVH Khang Việt

GIẢI NHANH ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐỀ THI CỦA BỘ GIÁO DỤC
1. NĂM 2010
Câu 1 (ĐH-2010): Đặt điện {p u = U0 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. i 
C. i 

U0
L
U0
L



cos  t 





.
2





cos  t 



B. i 
D. i 

.
2

U0
L 2
U0
L 2







2







2

cos  t 
cos  t 

.
.

Hướng dẫn
Vì mạch chỉ L thì i trễ pha hơn u l| /2 nên
i

U0
ZL



cos  t 





U


 0 cos  t    Chän C.

2  L
2


Câu 2 (ĐH-2010): Đặt điện áp u = U0cost v|o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối
tiếp. Gọi i l| cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt
l| điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai
đầu tụ điện. Hệ thức đúng l|
A. i 

u
1 

R   L 

C 


2

B. i  u3 C.

.

2

C. i 

u1
R

D. i 

.

u2
L

.

Hướng dẫn
Chỉ u1 cùng pha với i nên i =

u1
R

 Chän C.

Câu 3 (ĐH-2010): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi, tần số
50 Hz v|o hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C
đến giá trị 10-4/(4) F hoặc 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
ZC1 

1
C1

 400; ZC2 

 100L  300  L 

3


1
C2

Có cùng P Z  Z

1 2 Z 
 200 
L

ZC1  ZC2
2

 H   Chọn D.
3


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

Câu 4 (ĐH-2010): Đặt điện 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 điện với điện dung C.
Đặt 1 = 0,5(LC)-0,5. Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AN khơng
phụ thuộc R thì tần số góc  bằng
B. 1 2 .

A. 0,51/ 2 .

C. 1/ 2 .

D. 21.

Hướng dẫn
URL  IZRL  U



1
C

R 2  ZL2
R   ZL  ZC 
2

1

 2L   

2 LC

2



2
 R  ZL
 ZL  ZC

2  ZC  2ZL

2  1 2  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. Đặt điện {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
ZL  L  100   

Vì u  uAM nên: tan .tan AM  1 
 ZC  125     C 

1
ZC



8


ZL  ZC ZL
100  ZC 100
.
 1 
.

 1
R
R
50
50

.105  F   Chän B.

Câu 6 (ĐH-2010): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu 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 điện có điện dung C thay đổi.
Gọi N l| điểm nối giữa cuộn cảm thuần và tụ điện. Các giá trị R, L, C hữu hạn
và khác khơng. Với C = C1 thì điện áp hiệu 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 điện áp hiệu dụng giữa A và N bằng
A. 200 V.
4

B. 100 2 V.

C. 100 V.

D. 200 2 V.


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Hướng dẫn
UR

UR  IR 

C

C1
2

U

R 2   ZL  ZC1 

2

 R  ZL  ZC1  0  ZC1  ZL

 ZC  2ZC1  2ZL  URL  IZRL
R 2  ZL2
R 2   ZL  ZC 

U

2

R 2  ZL2
R 2   ZL  2ZL 

2

 U  200  V   Chọn A.

Câu 7 (ĐH-2010): Tại thời điểm t, điện 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), điện áp này có giá trị là
A. 100 V.

B. 100 3 (V).

C. -100 2 (V).

D. 200 V.

Hướng dẫn



u t1   200 2cos  t1  2   100 2
 
5



Cách 1: 
 t1    t1 
2 3
6


u '
 200 sin  t1    0
t



1
2



1  
 
 200 2cos   t1 
 100 2  V   Chän C.

300  2 


 t1 

300

 u

1 





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:
 2  1   

2
3

 u2  200 2cos 2  100 2  V   Chän C.

Câu 8 (ĐH-2010): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không
đổi v|o hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện
dung C. Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, giữa hai đầu biến trở và
hệ 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:
5


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

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

I

U
Z

U



2
R 2  ZC

C1
C2 1
2
2
1 R 2  Z 2  2 R 2  Z 2 
UC  IZC 
2
C
1
C
U

U

 2U

I  2I  Z  2Z

R2

 2U

R2
R1
UR  IR 

R1

2

2
R 22  ZC


 R 2  4R 1

 ZC  2R 1



2
R 21  ZC

R1

1

cos 1 
2
5
R 21  Z C


 Chọn C.

R2
2
cos  

2

2
2
5
R

Z
2
C


Câu 9 (ĐH-2010): Nối hai cực của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha vào
hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần.

Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rơto của m{y quay đều với tốc
độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1 A.
Khi rơto của m{y quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện
hiệu 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:
I

E
R 2   ZL  ZC 

2

1

f  np    2f  ZL  L; ZC  C
với 
N2 f 0
E 

2

Khi n’ = kn thì E'  kE; Z'L  kZL ; Z'C 
 I' 

kE
Z 

R 2   kZL  C 
k 


6


2

I'
I

k

ZC
k

R 2   ZL  ZC 

2



ZC 



k 

R 2   kZ L 



2


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

I'

Áp dụng:

I

2

k

2

R  ZL
R   kZ L 
2

3



1

2

2

 3.

2

R  ZL
R   3Z L 
2

 ZL 

2

R
3

Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì cảm kh{ng cũng tăng 2 lần: Z 'L  2ZL 

2R
3

 Chọn B.
2. NĂM 2011
Câu 1 (ĐH-2011): Đặt điện áp u = U 2 cost v|o 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
c{c đại lượng là
A.

u2
U

2



i2
I

2



1
4

.

B.

u2
U

2



i2
I

2

1.

C.

u2
U

2



i2
I

2

2.

D.

u2
U

2



i2
I

2



1
2

.

Hướng dẫn
u
u  U 2 cos t
 2 cos t

u2 i2

U




 2  Chän C.




2
I2
i  I 2 cos  t    I 2 sin t  i   2 sin t U
2



I

Câu 2 (ĐH-2011): Đặt điện 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 điện trở thuần R, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện 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 hệ số công suất của đoạn mạch bằng 1. Hệ thức liên hệ 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
2



ZL1
ZC1



f1
f2



6
8

 f2 

2f1

 Chọn A.

3

Câu 3 (ĐH-2011): Lần lượt đặt c{c điện 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 điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung
C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện 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’.
7


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

Hướng dẫn
U

Đồ thị I 

1 

R 2   L 

C 


2

theo  có dạng như

hình vẽ. Càng gần vị trí đỉnh dòng hiệu 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 mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có
vectơ cảm ứng từ vng góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng
trong khung có biểu thức e = E0cos(t + /2). Tại thời điểm t = 0, vectơ ph{p
tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng
A. 450.

B. 1800.

C. 900.

D. 1500.

Hướng dẫn
  NBS cos  t   













2

e   '  
NBS sin  t     E0 cos  t  


/ 2   



E0

 /2




2



 Chọn B.
Câu 5 (ĐH-2011): Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối
tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện
dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng
khơng đổi v|o hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ cơng
suất bằng 120 W và có hệ số cơng suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì
điện {p hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch 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.
Hướng dẫn


U2
 M¹ch R1CR2 L céng h­ëng : P 
R1  R 2


2
U

2
2
2
 M¹ch R1 R2 L : P '  R  R cos   P cos   120 cos 

1
2

8

D. 180 W.


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Dùng phương ph{p véc tơ trượt, tam giác c}n AMB tính được  = 300 nên:
P'  120 cos2 300  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 đặt v|o hai đầu cuộn sơ
cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kết
x{c định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện
áp bằng 0,43. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số điện 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

N2  0, 43N1
 N1  1200


N2 
N1  N2  24  0, 45N1  N 2  516
U1
N  24  n  0, 5N  516  24  n  0, 5.1200  n  60

 2
1
U2

 Chọn D.
Câu 7 (ĐH-2011): Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost (U0 không đổi và  thay
đổi được) v|o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ
tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, với CR2 < 2L. Khi  = 1 hoặc
 = 2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện có cùng một giá trị. Khi
 = 0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt cực đại. Hệ thức liên hệ
giữa 1, 2 và 0 là
A. 0 

1
2

 1  2  .

C. 0  12 .

B. 02 
D.

1
02


2



1

2
1



 22 .

1 1

1 

.

2  2 2 
 1
2 

9


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

Hướng dẫn
U
UC  I.ZC 

1

C



1 

R 2   L 

C 


2

U

 L R2
L2 C2 4  2  
C 2


2 theo kiểu h|m tam thức bậc 2 nên: 02 

12  22
2

 2 2
 C   1


, UC phụ thuộc

 Chọn B.

Câu 8 (ĐH-2011): Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos100t v|o hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai
đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại thì thấy giá trị cực đại đó bằng 100 V v| điện
áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng 36 V. Giá trị của U là
A. 80 V.

B. 136 V.

C. 64 V.

D. 48 V.

Hướng dẫn

UL max



 U  URC , áp dụng hệ thức lượng trong tam

giác vng b2 = a.b’ ta được: U2  UL  UL  UC 
 U2  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 điện trở thuần R1 = 40  mắc nối tiếp với tụ điện có điện
dụng C = 0,25/ mF, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với

cuộn cảm thuần. Đặt v|o A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số
khơng đổi thì điện 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). Hệ số cơng suất
của đoạn mạch AB là
A. 0,86.

B. 0,84.

C. 0,95.

D. 0,71.

Hướng dẫn
ZC 

1
C

Z AB 

 40   

u AB
i

 u  uMB    1  uMB  Z
 AM
u AM

Z AM

10






u AM 

AM





150
 1 
   40  40i 
 50 2 7  

12 


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Thực hiện 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 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 sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu 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 
N

E 2
 0



100. 2 2
5
100  10 3


 400  N1 

N
4

 100  Chọn C.

Câu 11 (ĐH-2011): Đặt điện 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 điện trở thuần R, cuộn

cảm thuần có độ tự cảm 0,2/ H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều
chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá
trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U 3 . Điện trở R bằng
A. 10 .

UC max 

B. 20 2 .
C. 10 2 .
Hướng dẫn
U R 2  ZL2
R

U 3 

U R 2  20 2
R

R

ZL
2

D. 20 .

 10 2     Chọn C.

Câu 12 (ĐH-2011): Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số
không đổi lần lượt v|o hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương

ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đặt điện áp xoay chiều n|y v|o hai đầu đoạn
mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua
mạch là
A. 0,2 A.
B. 0,3 A.
C. 0,15 A.
D. 0,05 A.
Hướng dẫn
U
U
U

R  0, 25 ; ZL  0, 5 ; Z C  0, 2


U
U
I 

 0, 2  A   Chän A.
2
2

2
2
R

Z

Z

U
U 
 U
 L C




2

0,
5
0,
2

0, 25

11


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

3. NĂM 2012
Câu 1: Đặt điện áp u = U0cos2ft v|o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R,
cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi
UR, UL, UC lần lượt l| điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu
cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Trường hợp n|o sau đ}y, điện áp tức thời
giữa hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu điện 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: UR  IR 

U

1 
R 2   L 

C 


2

R  max  L 

1
C

 Chọn C.
Câu 2 (ĐH - 2012): Đặt điện áp u = U0cost v|o hai đầu đoạn mạch gồm điện
trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối
tiếp. Gọi i l| cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1, u2 và u3 lần lượt
l| điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai
đầu tụ điện; Z là tổng trở của đoạn mạch. Hệ thức đúng l|

A. i = u3C.

B. i =

u1
.
R

C. i =

u2
.
L

D. i =

u
.
Z

Hướng dẫn
Mạch chỉ chứa điện trở thuần thì u1 và i cùng pha và i = u1/R  Chọn B
Câu 3 (ĐH - 2012): Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với
điện áp hiệu dụng 220 V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số cơng
suất của động cơ l| 0,8. Biết rằng cơng suất hao phí của động cơ l| 11 W. Hiệu 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
H

Pco
P



UI cos   Php
UI cos 

1

11
220.0, 5.0,8

 0,875  87, 5%  Chọn D.

Câu 4 (ĐH - 2012): Đặt điện 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 hiện tượng cộng hưởng. Hệ thức đúng l|

12

Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

A. 1  2

Z1L
.
Z1C

B. 1  2

Z1C
Z
Z1L
. C. 1  2 1C . D. 1  2
.
Z1C
Z1L
Z1L

Hướng dẫn
Khi tần số ω1 thì

 1  2

ZL1 L1
Z
2
1

 LC12 mà LC 

nên L1  1
1
ZC1
ZC1 2
22
2
C1

ZL1
 Chọn B.
ZL2

Câu 5 (ĐH - 2012): Khi đặt v|o hai đầu một cuộn d}y có độ tự cảm 0,4/ (H)
một hiệu điện thế một chiều 12 (V) thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4
(A). Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số 50
(Hz) và giá trị hiệu dụng 12 (V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn
dây bằng
A. 0,30 A.

B. 0,40 A.

C. 0,24 A.

D. 0,17 A.

Hướng dẫn
Nguån 1 chiÒu : I1 

U
R

R

U
I1

 30   

ZL  L  40   

U
12
Nguån xoay chiÒu : 
I2 

 0, 24  A   Chän C.

2
2
2
2
R

Z
30

40
L


Câu 6 (ĐH - 2012): Đặt điện áp u = U0 cost (V) (U0 không đổi,  thay đổi
được) v|o hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự
cảm 0,8/ H và tụ điện mắc nối tiếp. Khi  = 0 thì cường độ dòng điện hiệu
dụng qua đoạn mạch đạt giá trị cực đại Im. Khi  = 1 hoặc  = 2 thì cường độ
dòng điện 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
2

2



1 
1 
2
R   1L 
  R   2 L 
  nR
1C 
2 C 



2

13


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

1

2
1L   C  R n  1

1
Nếu 1 > 2 thì chỉ có thể xảy ra trường hợp: 
 L  1   R n 2  1
 2
2 C

Từ hệ này có thể đi theo hai hướng:
* Nếu cho biết L mà khơng biết C thì khử C:
1
 2
 L   1R n 2  1

L  1  2 
 1
C
 L 12  22  R n 2  1  1  2   R 


2 L  1   R n 2  1
n2  1
2

 2
C





* Nếu cho biết C mà khơng biết L thì khử L:

1
R n2  1
L 

1
12 C
 1
 1  2 
1
1
1 



 R n2  1 



 R
2
2
2 C 1 C
 1 2 

12 C n 2  1
1
R n2  1
L  2  
2
2 C


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

L  1  2 
n2  1

0,8
 

.200 

2 1

 160     Chọn C.

Câu 7 (ĐH - 2012): Đặt điện áp u = 400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s)
v|o hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50  mắc nối tiếp với đoạn
mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời
điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t + 1/400
(s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng khơng v| đang giảm.
Cơng suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là
A. 400 W.

B. 200 W.

C. 160 W.

D. 100 W.

Hướng dẫn
t 0
u  400 cos100 t 
u  400  V 


1
Cách 1: 
t 0 
1


 
400
i  2 2 cos 100 t    

  100 .
      
i
=
0
vµ
i
gi¶m
400
4


 2


PX  P  PR  UI cos   I 2 R  200  W   Chän B.

14


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Cách 2: Dùng véc tơ quay.
Vì   t  100.


1

 nên
400 4

  
 
2 4 4

PX  P  PR  UI cos   I 2 R  200  W 
 Chän B.

Câu 8 (ĐH - 2012): Đặt điện áp u = U0cost (U0 và  không đổi) v|o hai đầu
đoạn mạch AB theo thứ tự gồm một tụ điện, một cuộn cảm thuần và một điện
trở thuần mắc nối tiếp. Gọi M l| điểm nối giữa tụ điện và cuộn cảm. Biết điện
áp hiệu dụng giữa hai đầu AM bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB và
cường độ dòng điện trong đoạn mạch lệch pha /12 so với điện áp giữa hai
đầu đoạn mạch. Hệ 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 15  MB  750  MB  600  cos MB  0, 5  Chọn C.
0

Câu 9 (ĐH - 2012); Đặt điện 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 điện trở thuần
100 3  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự

cảm L. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung
10-4/(2) (F). Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM
lệch pha /3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
AB. Giá trị của L bằng
A. 2/ (H).

B. 1/ (H).

C.

2 / (H).

D. 3/ (H).

15


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

Hướng dẫn
ZC 

1
C

 200    . Tam gi{c AMB đều:

 ZL  100  L 

ZL





1


 H   Chän B.

Câu 11 (ĐH – 2012: Đặt điện áp u = 150 2 cos100t (V) v|o hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60 , cuộn d}y (có điện trở thuần) và tụ điện.
Cơng suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ điện bằng
một dây dẫn có điện trở khơng đ{ng kể. Khi đó, điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50 3 V.
Dung kháng của tụ điện 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: P  I 2  R  r  

U2  R  r 

 R  r 2   Z L  Z C 2

(1).

Sau đó tụ nối tắt, vẽ giản đồ véc tơ trượt và từ giản đồ ta nhận thấy AMB
cân tại M: ZMB  R  60   
0

r  ZMB cos 60  30   



0

ZL  ZMB sin 60  30 3   

Thay r và ZL vào (1):
150 2.90

250 



90 2  30 3  ZC



2

 ZC  30 3     Chän B.

Câu 12 (ĐH – 2012): Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB

gồm điện trở thuần 40 , tụ điện có điện 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 điện
trở thuần và tụ điện. Đặt v|o hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có
giá trị hiệu dụng 200 V và tần số 50 Hz. Khi điều chỉnh điện dung của tụ điện
đến giá trị Cm thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực
tiểu bằng 75 V. Điện trở thuần của cuộn dây là
A. 24 .

16

B. 16 .

C. 30 .

D. 40 .


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Hướng dẫn
ULrC  IZLrC  U

r 2   ZL  ZC 

2

 r  R    ZL  ZC 
2

 ZL  ZC  0 và ULrC min  U

 min
2

r
rR

Đồ thị phụ thuộc ULrC theo (ZL - ZC) có dạng
như hình bên.
r

ZL  ZC  0  ULrC min  U
rR


ZL  ZC    ULrC max  U

UMB min  ULrC min  U

r
rR

 75  200.

r
r  40

 r  24     Chọn A.

Câu 13 (ĐH - 2012): Điện năng từ một trạm ph{t điện được đưa đến một khu

t{i định cư bằng đường dây truyền tải một pha. Cho biết, nếu điện áp tại đầu
truyền đi tăng từ U lên 2U thì số hộ d}n được trạm cung cấp đủ điện năng
tăng từ 120 lên 144. Cho rằng chỉ tính đến hao phí trên đường dây, công suất
tiêu thụ điện của các hộ d}n đều như nhau, công suất của trạm ph{t không đổi
và hệ số công suất trong c{c trường hợp đều bằng nhau. Nếu điện áp truyền đi
là 4U thì trạm phát này cung cấp đủ điện năng cho
A. 168 hộ dân.

B. 150 hộ dân.

C. 504 hộ dân.

D. 192 hộ dân.

Hướng dẫn
P  P  120P1 
 P  32P1



P
P 
 144P1  P  152P1
Cách 1: Theo bài ra: 
 Chọn B.

4
 P
32P1
P 

 nP1  nP1  152P1 
 150P1

16
16

Cách 2: Khi U tăng gấp đôi thì hao phí giảm 4 lần nghĩa l| phần điện năng
có ích tăng thêm 3P/4 = 144P1 – 120P1  P = 32P1. Khi U tăng 4 lần thì phần
điện 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 điện xoay chiều một pha đặt tại vị trí M,
điện năng được truyền tải đến nơi tiêu thụ N, cách M 180 km. Biết đường dây
có điện trở tổng cộng 80  (coi dây tải điện l| đồng chất, có điện trở tỉ lệ thuận
với chiều dài của dây). Do sự cố, đường dây bị rò điện tại điểm Q (hai dây tải
điện bị nối tắt bởi một vật có điện 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
17


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

dùng nguồn điện khơng đổi 12 V, điện trở trong khơng đ{ng kể, nối vào hai
đầu của hai dây tải điện tại M. Khi hai đầu dây tại N để hở thì cường độ dòng
điện qua nguồn l| 0,40 A, còn khi hai đầu dây tại N được nối tắt bởi một đoạn
d}y có điện trở khơng đ{ng kể thì cường độ dòng điện 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, điện trở của mạch:
2x  R 

U
I

 30     R  30  2x

Khi đầu N nối tắt, điện trở của mạch: 2x 
 2x 

 30  2x  80  2x 
110  4x



200
7

R.  80  2x 

R   80  2x 

 x  10     MQ 

x

40



U



200

I

7



MN  45  km  

Chọn C.

4. NĂM 2013
Câu 1 (ĐH - 2013): Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos t  V  v|o hai đầu một
điện trở thuần R = 110  thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu
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): Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu 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 điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng 3 A. Khi f = 60 Hz
thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng
A. 3,6 A.

B. 2,5 A.

C. 4,5 A.

D. 2,0 A.

Hướng dẫn
I

I

f
f
U
U

 2  1  1  I 2  I1 1  2,5  A   Chọn B.
ZL L
I1 2 f2

f2

Câu 3 (ĐH - 2013): Đặt điện áp u = U0cos(100t - /12) (V) v|o hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp gồm điện trở cuộn cảm và tụ điện thì cường độ dòng điện
qua mạch là i = I0cos(100t + /12) (A). Hệ số cơng suất của đoạn mạch bằng:
A. 0,50.
18

B. 0,87.

C. 1,00.

D. 0,71.


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Hướng dẫn
  u  i  


3
 cos  
 0,86 6 Chọn B.
6
2

Câu 4 (ĐH - 2013): Đặt điện áp có u = 220 2 cos100t (V) v|o hai đầu một đoạn
mạch gồm điện trở có R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C = 0,5.10-4/ (F) và cuộn cảm có
độ tự cảm L = 1/ (H). Biểu thức của cường độ dòng điện 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

U0 220 2
2
2

 2,2  A 
Z  R   ZL  ZC   100 2     I0 

Z 100 2

Z  ZC



tan   L
 1      0 : u trÔ pha h¬n i lµ


R
4

4


 i  2,2 cos  100t    A   Chọn C.
4


Cách 2: Biểu thức dòng điện i 

U0 u
u

Z R  i  ZL  ZC 

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

220 2
11 1


    i  2,2 cos  100t    A 
4
100  100  200  i 5 4


Câu 5 (ĐH - 2013): Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có diện tích
60cm2, quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt 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
max  B.S  0,4.60.104  2,4.103  Wb   Chọn C.

Câu 6 (ĐH - 2013): Đặt điện áp u  220 2 cos100t  V  v|o hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm điện trở 20 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,8/ H và tụ
điện có điện dung 1/(6) mF. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở bằng
110 3 (V) thì điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng:

19


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

A. 440 V.

B. 330 V.

C. 440 3 V.

D. 330 3 V.

Hướng dẫn

U0
 11  A 
I 0 
2
2

R   ZL  ZC 


2
2
2

 100 3   uL 2
u   u 
uR  uL   R    L   1  
 1  uL  440  V 
 
 11.20   11.80 

 I 0 R   I 0 ZL 



Câu 7 (ĐH - 2013): Đặt v|o hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp M1 một điện
áp xoay chiều có giá trị hiệu 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 điện áp hiệu 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 điện áp hiệu 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
 U1 N1


 U 2 N2 U3 U2 U1 N1 N3


(1).

U 4 N2 N4
 U 3  N3
U
 4 N4

Khi đổi vai trò các cuộn dây của M2 thì:

U1 N1 N4
(2).


U'4 N2 N3
2

Nhân vế theo vế (1) với (2):

U1 U1  N1 
N1
200 200
 

.
8
 
U4 U'4  N2 
N2
12,5 50

 Chọn A.
Câu 8 (ĐH - 2013): Đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, đoạn mạch X và
tụ điện (hình vẽ). Khi đặt v|o hai đầu A, B điện 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.

20

B. 12,5 14 V.

C. 25 7 V.

B. 25 14 V.


Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Hướng dẫn
Cách 1: Ta nhận thấy:








UAN  UMB  UL  UX  UX  UC  2UX  2U
Vẽ giản đồ véc tơ (nối đuôi), {p dụng định lí
hàm số cosin:

 2U 2   25

2

   50 2 
2

2

 2.25 2.50 2.cos1200  U  12,5 14 V.

 U0 = UX 2 = 25 7 V  Chọn C.



Cách 2: Bình phương vô hướng: UAN  UMB  2U , ta được:

 25 2    50 2 
2

2

 2.25 2.50 2.cos600   2U   U  12,5 14  V 
2

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

1
1

 Shift 2 3 
uAN  uMB    50  100  
 25 140,33

2
2
3


 U0 = 25 7 V  Chọn C.
Câu 9 (ĐH - 2013): Đặt điện 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, điện trở R
và tụ điện có điện dung C, với CR2 < 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa
hai đầu tụ điện đạt cực đại. Khi f = f2 = f1 2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
điện trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện 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
2

2

4

2

2


 fC  
f  

U
U
fCfL fR
  C   
  1 
 1
   



 fL   UC,L max 
 fR   UC,L max 
2

4
 1   120 

  1  UC,L max  138,56  V   Chọn B.
 
 2   UC,L max 

Câu 10 (ĐH - 2013): Đặt điện áp u = U0cost (V) (U0 và  không đổi) vào hai
đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C, cuộn cảm
thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Khi L = L1 và L = L2 điện áp hiệu dụng ở
hai đầu cuộn cảm có cùng giá trị; độ lệch pha của điện áp ở hai đầu đoạn mạch
21


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

so với cường độ dòng điện lần lượt là 0,52 rad và 1,05 rad. Khi L = L0 điện áp
giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại; độ lệch pha của điện {p hai đầu đoạn mạch
so với cường độ dòng điện 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: tan  
UL 

ZL  ZC
R

UZL
R 2   ZL  ZC 

 UL 

2



 ZL  ZC  R tan   ZL  R tan   ZC

U  R tan   ZC 

R 2  R 2 tan 2 



U
 R sin   ZC cos 
R

U
R
2
.
R 2  ZC
cos    0  với tan 0 
R
ZC

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): Đặt điện 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 điện có điện
dung C (thay đổi được). Khi C = C0 thì cường độ dòng điện trong mạch sớm
pha hơn u l| 1 (0 < 1 < /2) v| điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 45 V.
Khi C = 3C0 thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u l| 2 = /2 - 1 và
điện áp hiệu 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 gặp các bài tốn liên quan đến
độ lệch pha của c{c dòng điện 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: U  UR  UL  UC  UR  ULC




( UR cùng pha với I , còn ULC thì vng pha với I ).

22

Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

Vì hai dòng điện vuông pha với nhau thì tứ giác trên giản đồ ghép là hình
chữ nhật.
UR1  ULC2  I1R  I 2  ZL  ZC2 
I2 2I1

Do đó: 



Z

Z
C1 C ;ZC2 ZC /3

UR2  ULC1  I 2 R  I1  ZC1  ZL 


ZC 
Z  2R
R  3  Z L 


3   L


Z  5R

3R  Z  Z
 C L   C


Ban đầu: U0  I0 Z 

U0RL
ZRL

Z

45 2
R 2  4R 2

 R 2   2R  5R   90  V 
2

 Chọn C.
Cách 2: Phương pháp giản đồ véc tơ kép lấy trục U làm chuẩn.

UR2  3UR1  3a
URL2  3URL1  I 2  3I1  

UL2  3UL1  3b
Ta thấy: 
ZC1

C2  3C1  ZC2  3

 UC2  UC1  UL2  UR1  UR2  UL1  3b  a  3a  b  b  2a

UR1  a

 UR2  3a
U  2a
 L1
2
2
a 2   3a 
UR1
 UR2
U
U




 U  45 2  U0  90  V 
2
2
2
AN1
45
UR1
 UL1
a 2   2a 
2

23

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

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. Mặt khác, C2 = 3C1 nên ZC2 = ZC1/3. Suy ra, điện
áp hiệu 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 điện xoay chiều một pha
v|o hai đầu đoạn mạch A, B mắc nối tiếp gồm điện trở 69,1 , cuộn cảm có độ
tự cảm L và tụ điện có điện dung 176,8 F. Bỏ qua điện trở thuần của các cuộn
dây của máy phát. Biết rơtơ máy phát có hai cặp cực. Khi rơ to quay đều với
tốc độ n1 = 1350 vòng/phút hoặc 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 kiện dòng hiệu dụng cực đại, ta biến đổi như sau:
NBS
E
I 
Z

L.

2

1 
R 2   L 

C 


2



L 2
 L R2  1 1
1 1
2  
 1

L2 C2 4  C 2  L2 
2 c


a

24

x2

b

L 2

 L R2
 2 
C 2
2 C2

1

NBS
I

NBS

x


  2 L2




Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät

I1  I 2  x1  x2  

b

1 1
1  1  L R2  2

 2x0  

 
 C (1)
a
2  2 2  2  C 2 
 1
2
0


n1 p
1350.2
 2
 90   rad / s 
1  2 f1  2 
60
60

  2f  2 n 2 p  2 1800.2  120  rad / s 
2
 2
60
60

Thay số vào công thức (1) ta được:
1 1

1  
L
69,12 




 176,8.106


2  902 2 1202 2   176,8.106
2 





2

 L  0,477  H 

 Chọn C.
Câu 13 (ĐH - 2013): Điện năng được truyền từ nơi ph{t đến một khu d}n cư
bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải l| 90%. Coi hao phí điện
năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường d}y v| không vượt quá 20%. Nếu công suất
sử dụng điện của khu d}n cư n|y tăng 20% v| giữ nguyên điện áp ở nơi ph{t
thì hiệu suất truyền tải điện năng trên chính đường d}y đó l|:
A. 87,7%.

B. 89,2%.

C. 92,8%.

D. 85,8%.

Hướng dẫn
1 H  h 

PR

 U cos 2

P'tt 1,2Ptt 1,2HP

1  H' P' P'  H'  H'  H'
1  H' 1,2H

 


1 H P
1H
H'

H'  0,123
 H'2  H' 0,108  0  
 Chọn A.
H'  0,877

5. NĂM 2014

Câu 1 (ĐH - 2014): Điện áp u = 141 2 cos100t (V) có giá trị hiệu dụng bằng
A. 141 V.

B. 200 V.

U  141 V   Chọn A.

C. 100 V.

D. 282 V.

Hướng dẫn

Câu 2 (ĐH - 2014): Dòng điện có cường độ i = 2 2 cos100t (A) chạy qua điện
trở thuần 100 . Trong 30 giây, nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là
A. 12 kJ.

B. 24 kJ.

C. 4243 J.

D. 8485 J.

Hướng dẫn
Q  I2 Rt  22.100.30  12000  J   12  kJ   Chọn A.

25