skkn ôn thi tốt nghiệp chương dòng điện xoay chiều môn vật lí 12

SƠ LƯỢC LÝ LỊCH KHOA HỌC
I. THÔNG TIN CHUNG VỀ CÁ NHÂN
1. Họ và tên: Huỳnh Thanh Tuấn
2. Ngày tháng năm sinh: 15 tháng 6 năm 1980
3. Quê quán: Thị trấn Phước Long- huyện Phước Long – tỉnh Bạc Liêu
4. Nơi cư trú: Ấp hành Chính - thị trấn Phước Long- huyện Phước Long –
tỉnh Bạc Liêu
5. Điện thoại di động: 0946707657
6. Chức vụ: Tổ phó tổ Vật lý
II. TRÌNH ĐỢ ĐÀO TẠO
- Trình đợ chun mơn nghiệp vụ: Đại học sư phạm
- Năm nhận bằng: 2001
- Chuyên ngành đào tạo: Đại học sư phạm vật lý
III. KINH NGHIỆM KHOA HỌC
- Lĩnh vực chuyên môn có kinh nghiệm: Vật lý
Số năm kinh nghiệm: 14
- Các đề tài đã có trong 5 năm gần đây
+ Sáng kiến kinh nghiệm: 04
+ Chuyên đề: 04

1


A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lí do chọn đề tài
- Từ năm học 2006 – 2007, Bộ Giáo dục và Đào tạo thay đổi hình thức thi
môn vật lí từ phương pháp tự luận sang phương pháp trắc nghiệm. Việc ôn thi
tốt nghiệp theo hình thức trắc nghiệm, đòi hỏi học sinh phải nắm bắt kiến thức
rộng hơn, tổng quát hơn, đồng thời phải có tư duy logic và những thủ thuật,
những mẹo giải, nhằm nhanh chóng đưa ra kết quả chính xác.
- Trong quá trình giảng dạy ở các lớp bậc THPT, tỉ lệ học sinh yếu kém môn

vật lí chiếm tỉ lệ khá cao, các em thường hay gặp khó khăn khi giải các bài tập
trắc nghiệm về chương dịng điện xoay chiều, vì các em cho rằng đây là một
chương có nhiều kiến thức và nhiều dạng bài tập khó và do các em chưa biết
cách hệ thớng kiến thức cơ bản của từng bài, của chương dòng điện xoay
chiều, chưa có kĩ năng đổi đơn vị đo, biến đổi biểu thức, tính toán, phương
pháp giải bài tập chưa phù hợp, các em chỉ làm các bài tập sách giáo khoa,
chưa tiếp cận nhiều dạng bài tập khác nhau nên chất lượng giáo dục có thể
khơng đạt u cầu chỉ tiêu đề ra.
- Từ đó cần phải tìm một phương pháp ơn thi tốt nghiệp về chương dịng điện
xoay chiều tích cực hơn, có hiệu quả hơn, phù hợp hơn để giáo dục, giảng dạy,
để giáo viên dạy vận dụng hiệu quả, đó là một việc làm thiết thực và vô cùng
quan trọng nhằm từng bước nâng cao chất lượng học tập ở bộ mơn vật lí cho
học sinh, để giáo viên có thể hồn thành tốt kế hoạch và nhiệm vụ ôn thi tốt
nghiệp được giao.
- Để giúp các em ơn thi tớt nghiệp chương dịng điện xoay chiều đạt hiệu quả
cao trong quá trình ôn tập và nắm bắt một cách có hệ thống kiến thức tổng hợp
xuyên suốt cả chương, các dạng bài tập hay gặp trong đề thi trắc nghiệm,
những lỗi thường hay gặp, phương pháp giải các bài tập, rèn luyện kĩ năng tính
toán, đổi đơn vị đo. Tôi xin trình bày kinh nghiệm của mình về ơn thi tớt
nghiệp chương dịng điện xoay chiều - môn vật lí 12.
II. Đối tượng nghiên cứu
- HS lớp 12C1, 12C4, 12C7 - Trường THPT Võ Văn Kiệt.
III. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu tôi đã sử dụng một số phương pháp sau:
+ Phương pháp điều tra giáo dục
+ Phương pháp quan sát sư phạm
+ phương pháp thống kê, tổng hợp, so sánh, đối chiếu.
+ Phương pháp mô tả
+ Phương pháp dạy học vật lí

2


B. NỘI DUNG
I. Cơ sở lí luận của nghiên cứu
- Đối với học sinh lớp 12 thì kì thi tốt nghiệp THPT là một kì thi vô cùng
quan trọng, kết quả thi ảnh hưởng đến tương lai của học sinh, danh dự bản
thân và gia đình, uy tín của nhà trường.
- Đối với các môn học nói chung và môn vật lí nói riêng, thì trong quá trình
học xong chương trình, các em cần phải ôn tập một cách hợp lí để thi tốt
nghiệp đạt được hiệu quả cao“ văn ôn võ luyện”; do đó việc giáo viên định
hướng, hướng dẫn các em ôn tập đóng vai trò hết sức quan trọng. Việc ơn tập
chương dịng điện xoay chiều đòi hỏi phải có tính khái quát, tổng quát cao, hệ
thống được kiến thức, việc hướng dẫn học sinh ôn tập là một hoạt động dạy
học, một công việc khó khăn, ở đó bộc lộ rõ trình độ của người giáo viên trong
việc hướng dẫn học sinh đi tìm tri thức. Ôn tập chương dòng điện xoay chiều
sẽ giúp các em hiểu sâu hơn những định nghĩa, khái niệm, các công thức; các
nguyên tắc, cấu tạo, công dụng và ứng dụng của các loại máy phát điện, máy
biến áp, động cơ….., nắm được quá trình truyền tải điện năng đi xa, nắm được
định luật ôm cho các loại đoạn mạch xoay chiều, phương pháp giải từng dạng
bài tập về áp dụng định luật ôm cho các loại đoạn mạch, viết biểu thức dòng
điện và điện áp trong các dạng đoạn mạch. Thông qua việc ôn tập lý thuyết và
giải các bài tập, tạo điều kiện cho học sinh vận dụng linh hoạt những kiến
thức, để tự lực giải quyết thành công những tình huống cụ thể khác nhau thì
những kiến thức đó trở nên sâu sắc hoàn thiện và trở thành vốn riêng của học
sinh. Trong quá trình giải quyết các vấn đề, tình huống cụ thể do bài tập đề ra
học sinh phải vận dụng tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp khái quát hóa.... để
giải quyết vấn đề, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy và sáng tạo, óc tưởng
tượng, tính độc lập trong suy nghĩ, suy luận nên việc ôn tập gây hứng thú cho
học sinh.

II. Thực trạng học sinh
Thực trang học sinh 3 lớp 12C1, 12C4, 12C7:
- Học sinh chưa hệ thống được kiến thức tởng hợp xun śt cả chương dịng
điện xoay chiều, các dạng bài tập hay gặp trong đề thi trắc nghiệm, chưa có
phương pháp nhớ hiệu quả, chưa dùng sơ đồ hóa để tạo cơ chế nhớ.
- Một số học sinh đã cảm thấy khó khăn khi học, tìm hiểu và ơn tập phần dịng
điện xoay chiều. Đa phần các em học sinh cho rằng học chương dòng điện
xoay chiều rất trừu tượng, nhiều kiến thức lý thuyết, nhiều bài tập khó, kiến
thức nhiều mảng đan xen với các bộ môn khác dễ nhầm lẫn.
- Một số học sinh mất kiến thức cơ bản vật lí, chưa có phương pháp giải bài
tập áp dụng định luật ôm cho các loại đoạn mạch, chưa viết được biểu thức
dòng điện và điện áp, chưa giải được các bài tập về cực trị.
- Một số học sinh khơng nắm được kiến thức tốn học hỗ trợ cho mơn vật
lí( tính số mũ, bất đẳng thức cơsi, định lí hàm số cosin, phương trình bậc hai,
giản đồ vectơ….
- Học sinh chưa có kĩ năng làm bài trắc nghiệm( đọc lời dẫn chưa kĩ, chưa chú
ý đến các từ khóa, từ khẳng định, phủ định như: khơng, có, khơng thể, khơng
đúng, khơng chính xác, đúng, sai, có thể, ln ln, duy nhất, cùng, khơng
cùng, giống, khác, tất cả, tỉ lệ( tỉ lệ là tỉ lệ thuận), sớm pha, trễ pha, chậm pha,
3


nhanh pha.. v..v. Một số học sinh hiểu nhầm câu hỏi do bỏ qua một số từ khóa
chính trong phần dẫn của câu hỏi.
- Học sinh chưa nắm rõ các định luật, định nghĩa, khái niệm, nhớ lộn cơng
thức, cịn tính tốn sai, tính sai số mũ, HS có thói quen khi tính tốn thì dùng
máy tính mặc dù các số nhẫm rất nhanh do đó mất thời gian, chưa đổi đúng
đơn vị đo….).
III. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài
III.1. Sự chuẩn bị của giáo viên:

- Cấu trúc đề thi tốt nghiệp THPT môn vật lí của Bộ GD-ĐT về chương dịng
điện xoay chiều( liệt kê số câu biết, hiểu, vận dụng trong đề thi tốt nghiệp).
- Sách giáo khoa và sách bài tập vật lí lớp 12, sách ơn thi tớt nghiệp theo cấu
trúc đề thi của nhà xuất bản giáo dục.
- Biên soạn chủ đề dòng điện xoay chiều hợp lí, hoàn chỉnh gồm: hệ thống
kiến thức theo chủ đề, đơn vị đo, phương pháp giải, các bài tập vận dụng, bài
tập tự luận, câu hỏi trắc nghiệm.
- Sắp xếp câu câu hỏi trong đề thi tớt nghiệp ở chủ đề dịng điện xoay chiều.
- Soạn các đề kiểm tra một tiết để kiểm tra kiến thức của học sinh sau khi ôn
tập chủ đề dòng điện xoay chiều.
- Chuẩn bị sơ đờ hóa kiến thức của chương dịng điện xoay chiều, so sánh
kiến thức, phương pháp giải các dạng bài tập; phương pháp nhớ lâu các kiến
thức( bằng câu vui), những thủ thuật giải nhanh các câu hỏi trắc nghiệm.
III. 2. Yêu cầu đối với học sinh:
- Có chủ đề ôn tập dòng điện xoay chiều, sách giáo khoa, sách bài tập, sách
ôn thi tốt nghiệp, máy tính cầm tay.
- Đọc hết các bài trong chương dòng điện xoay chiều.
- Học nhớ các định nghĩa, khái niệm, tính chất và đặc điểm, công dụng và
ứng dụng.
- Vẽ sơ đồ hóa để tạo cơ chế nhớ về các độ lệch pha giữ điện áp và dịng điện
trong các dạng đoạn mạch; tính công suất và hệ số công suất trong các dạng
đoạn mạch.
- Thống kê đầy đủ các đơn vị đo, biết đổi đơn vị đo, tính tốn nhanh( mỡi học
sinh phải có một máy tính).
- Vận dụng tốt toán học vào vật lí như tính số mũ, vận dụng bất đẳng thức,
định lí về hàm số cosin…
- Hệ thớng các kiến thức và ghi được đầy đủ các công thức trong SGK( ghi
vào nháp 3 lần trở lên).
- Liệt kê phương pháp giải các dạng bài tập ở chủ đề dòng điện xoay chiều
- Đọc kĩ đề bài, kể cả phần dẫn và phần trả lời. Chú ý đến các yêu cầu của đề

bài là chọn câu đúng hay câu sai. Có nhiều học sinh khi bài tốn u cầu chọn
câu sai thì lại chọn câu đúng và ngược lại. Để hạn chế lỗi này, khi đọc mỗi câu
hỏi học sinh nên gạch chân các từ khóa chính ( thuật ngữ quan trọng) của từng
câu hỏi tương ứng. Sau đó kiểm tra lại phương án trả lời có phù hợp với các từ
khóa quan trọng của câu hỏi. Cẩn thận với các đơn vị của đáp án.
- Khi gặp một câu khơng làm được thì cần nhanh chóng bỏ qua để chuyển qua
câu khác, sau khi giải quyết xong câu dễ thì tiếp tục làm câu khó.

4


III.3. Nội dung ôn cụ thể từng chủ đề trong chương:
a. Hệ thống cơ bản kiến thức của chương:
1. Biểu thức dòng điện xoay chiều: I = I0cos( ω t + ϕ ).
Cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng: I =

I

0

2

;U=

U

0

2

2

2. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R: Q = RI t
Q(J); R( Ω ); I(A); t là thời gian dòng điện chạy qua R(s)
3. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R:
- Điện trở thuần R là điện trở mà dịng điện qua nó chỉ có tác dụng tỏa nhiệt:
R= ρ

l
s

- Nếu đặt vào 2 đầu R một điện áp: uR = U0R cos ω t thì i = I0 cos ω t
I0 = U 0 R

Hay U0R = I0 R.

R

( UR = IR)

- Điện áp uR cùng pha với dòng điện i (độ lệch pha bằng 0)
4. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm, có độ tự cảm L( cuộn thuần cảm):
- Nếu đặt vào hai đầu cuộn cảm một điện áp: uL= U0L cos ω t thì dịng điện
π
2

i = I0 cos( ω t - ).

Với I0 =

U
Z

0L

hay U0L = I0 ZL

( UL = IZL )

L

ZL = L ω là cảm kháng( Ω ); L đo bằng H(Henri); 1mH = 10-3H
- Nhận xét: uL sớm pha

π
π
so với dòng điện I ( hay i trể pha so với uL)
2
2

5. Đoạn mạch chỉ có tụ điện, có điện dung C:
- Nếu đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp: uC= U0C cos ω t thì dịng điện
i = I0 cos( ω t +
ZC =

π
U 0C
). Với I0 =
2
ZC

hay U0C = I0 ZC

( UC= IZC )

1
là dung kháng( Ω ); C là điện dung đo bằng F(Fara); 1 µ F = 10-6F;
Cω

1nF = 10-9F; 1mF = 10-3F; 1pF = 10-12F
- Nhận xét: uc chậm pha

π
so với dòng điện i
2

A

R

L

C

6. Đoạn mạch RLC ( có cuộn dây thuần cảm):
- Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u AB = U0 cos ω t thì biểu thức
Với I0 = U 0 ;

dịng điện có dạng : i = I0 cos( ω t - ϕ ).
Z=

R

2

+

( Z L−Z C)

Z

2

- Độ lệch pha( ϕ ) giữa uAB và i : tan ϕ =

là tổng trở của đoạn mạch RLC

Z −Z
L

R

C

=

Lω −

1
Cω

R
ϕ
ϕ
⇒
⇒
+ Nếu ZL = ZC thì tan = 0
=0
uAB cùng pha với i
ϕ
ϕ
⇒
⇒
+ Nếu ZL > ZC thì tan > 0
>0
uAB sớm pha so với i
ϕ
ϕ
+ Nếu ZL < ZC thì tan < 0 ⇒
< 0 ⇒ uAB trể pha so với i ( i sớm

pha so với uAB )
- Định luật ôm cho đoạn mạch RLC: I = U
Z

5

B

- Công suất của mạch: P = UIcos ϕ = I2R
- Hệ số công suất: cos ϕ =

R
Z

7. Đoạn mạch RL:
- Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp uAB = U0 cos ω t thì biểu thức
dịng điện có dạng: i = I 0 cos( ω t - ϕ ). Với I0 = U 0 ; Z =

2

R +Z

Z

2
L

là tổng trở

của đoạn mạch RL.
- Độ lệch pha( ϕ ) giữa uAB và i : tan ϕ =

Z

L

R

> 0 ⇒ ϕ > 0 ⇒ uAB luôn sớm

pha so với i
- Công suất của mạch: P = UIcos ϕ = I2R
- Hệ số công suất: cos ϕ =

R
Z

8. Đoạn mạch RC:
- Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch RC một điện áp u AB = U0 cos ω t thì biểu
thức dịng điện có dạng : i = I 0 cos( ω t - ϕ ). Với I0 = U 0 ; Z =
Z

2

R +Z

2
C

là

tổng trở của đoạn mạch RC
- Độ lệch pha( ϕ ) giữa uAB và i : tan ϕ = -

Z

C

R

< 0 ⇒ ϕ < 0 ⇒ uAB luôn trể

pha so với i
- Công suất của mạch: P = UIcos ϕ = I2R
- Hệ số công suất: cos ϕ =

R
Z

9. Đoạn mạch LC:
- Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch LC một điện áp u AB = U0 cos ω t thì biểu
thức dịng điện có dạng : i = I0 cos( ω t - ϕ ). Với I0 = U 0 ; Z =
Z

Z −Z
L

C

là

tổng trở của đoạn mạch LC
- Độ lệch pha( ϕ ) giữa uAB và i : tan ϕ =

Z −Z

Z −Z

L
C
=±∞
0
R
π
π
+ Nếu ZL > ZC thì tan ϕ = + ∞ ⇒ ϕ = > 0 ⇒ uAB sớm pha so với i
2
2
π
π
+ Nếu ZL < ZC thì tan ϕ = - ∞ ⇒ ϕ = - < 0 ⇒ uAB trể pha so với i
2
2
R
- Hệ số công suất: cos ϕ = = 0
Z
- Công suất của mạch: P = UIcos ϕ = I2R = 0
L

=

C

10. Đoạn mạch RLC , cuộn dây có điện trở thuần R0:
- Tổng trở của đoạn mạch RLC: Z =

( R + R 0) + ( Z L − Z C )
2

Z −Z
R+R
- Định luật ôm cho đoạn mạch RLC: I = U
- Độ lệch pha( ϕ ) giữa uAB và i : tan ϕ =

L

0

C

Z

6

2


- Công suất của mạch: P = UIcos ϕ = I2 (R+R0 )
- Hệ số công suất: cos ϕ =

R + R0
Z

* Chú ý: Tổng trở cuộn cảm có L và R0( cuộn dây): Zcd =

2

R0 + Z

2
L

Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây: Ucd = I Zcd
11. Hiện tượng cộng hưởng trong mạch RLC:
1
1
⇒ ω2=
Hay ω 2 LC = 1
LC
Cω
* Hệ quả: Imax ; Zmin ; Zmin = R; tan ϕ = 0 ⇒ ϕ = 0 ⇒ uAB cùng pha với i ;
uAB cùng pha với uR; cos ϕ = 1; pmax ; UL = UC ; U = UR

- Điều kiện xảy ra khi: ZL = ZC ⇔ L ω =

12. Điện áp hiệu dụng :
( I =U R )

- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu R: UR = IR

R

- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thuần cảm: UL = IZL
- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện: UC = IZC

(I=

- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch RLC:

UAB= IZ = I

R

2

+

( Z L−Z C)

(I=

U
Z

C

U
Z

L

)

L

)

C

2

- Nếu đề cho UR , UL và UC thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch RLC
2
2
2
: U AB = U R + U L −U C

(

)

2

2

2

2

2

2

+ Nếu đoạn mạch RL thì U AB = U R + U L
+ Nếu đoạn mạch RC thì U AB = U R + U C
13. Độ lệch pha:
- Đoạn mạch chỉ có R : uAB cùng pha với i ( ϕ = 0 )
- Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm: uAB sớm pha
- Đoạn mạch chỉ có tụ điện: uAB trể pha

- Đoạn mạch RL: tan ϕ =

Z

- Đoạn mạch RC: tan ϕ = -

Z

π
π
so với i ( ϕ = )
2
2

π
so với i
2

L

> 0 ⇒ ϕ > 0 ⇒ uAB luôn sớm pha so với i

C

< 0 ⇒ ϕ < 0 ⇒ uAB luôn trể pha so với i

R
R

- Đoạn mạch LC:

π
π
> 0 ⇒ uAB sớm pha so với i
2
2
π
π
+ Nếu ZL < ZC thì tan ϕ = - ∞ ⇒ ϕ = - < 0 ⇒ uAB trể pha so với i
2
2
ϕ
ϕ
- Độ lệch pha giữa uAN và uMB : ∆ϕ = AN - MB

+ Nếu ZL > ZC thì tan ϕ = + ∞ ⇒ ϕ =

14. Lưu ý :
- Cách dễ nhớ: Chỉ có R(cùng); chỉ có L(sớm); chỉ có C(trễ) ( cùng, sớm trễđọc u trước) ⇒ Khi ghép các phần tử lại thì ta dung hịa lại.
7


- Từ mạch tổng quát RLC ⇒ Z, tan ϕ , cos ϕ , p, độ lêch pha cho các mạch
RL, RC, LC.
- Trong đoạn mạch mắc nối tiếp: U thì bằng I nhân…; I bằng U chia….; “U
đâu R đó” ; “ U đâu Z đó”
- Cường độ hiệu dụng I như nhau trên đoạn mạch mắc nối tiếp.
- Khi viết biểu thức về hiệu điện thế thì ta phải biết biểu thức của dịng điện.
- Khi tính ϕ ( độ lệch pha giữa u và i ) để viết biểu thức dòng điện chỉ dùng:
tan ϕ =

Z −Z
L

C

R

- Các dụng cụ đo đều chỉ giá trị hiệu dụng: Vôn kế chỉ U, Ampe kế chỉ I.
- Cách xác định ϕ bằng máy tính: Trên màn hình có chũ D , bấm shift +
tan(…) = .... ⇒ ϕ
3
π
⇒ ϕ = 370 = 37
rad
4
180
máy tính hiện số 36,8 ≈ 370)

Ví dụ: tan ϕ =

3
4

( Cách bấm: shift, tan( )= ,

15. Bài tốn truyền tải điện năng đi xa
- Cơng suất phát từ nhà máy: Pphát = UphátI
Trong đó I là cường độ dịng điện hiệu dụng trên đường dây.
- Cơng suất hao phí do toả nhiệt trên đường dây: Php = RI2 =R(p2phát/U2phát)

Muốn giảm Php ta phải giảm R (không thực tế) hoặc tăng Uphát (hiệu quả).
- Kết luận: Trong quá trình truyền tải điện năng, phải sử dụng những thiết bị
biến đổi điện áp.
16. Máy biến áp
- Là những thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều).
- Nguyên tắc hoạt động của máy biến áp dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ.
- Cấu tạo: + Khung sắt non có pha silic ( lõi biến áp)
+ Hai cuộn dây:
1

Cuộn sơ cấp có N vịng nối với nguồn điện xoay chiều
2

Cuộn thứ cấp có N vịng nối với cơ sở tiêu thụ
- Công thức liên hệ giữa số vòng dây và điện áp, dòng điện ở máy biến áp lí
tưởng:
= = ; Nếu N 2 > 1: máy tăng áp ; nếu N 2 < 1: máy hạ áp.
N1

N1

17. Máy phát điện xoay chiều
* Máy phát điện xoay chiều một pha:
- Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
- Cấu tạo:
+ Phần cảm (rôto) tạo ra từ thông biến thiên bằng các nam châm quay.
+ Phần ứng (stato) gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng
tròn.
8

- Từ thông qua mỗi cuộn dây biến thiên tuần hoàn với tần số f(cũng là tần
số của suất điện động, của dịng điện): f = np
trong đó: n là tốc độ quay của rơto(vịng/s)
p: số cặp cực( số đơi cực).
* Máy phát điện xoay chiều ba pha:
- Là máy tạo ra 3 suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần sồ, cùng biên
độ và lệch pha nhau 1200 từng đôi một.
- Nguyên tắc hoạt động: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ
- Cấu tạo:
+ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một đường trịn tại ba vị
trí đối xứng(ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O trên một đường tròn
và lệch nhau 120o).
+ Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc ω khơng đổi.
* Dòng ba pha: Dòng ba pha là hệ ba dòng điện xoay chiều hình sin có cùng
tần số, nhưng lệch pha với nhau 1200 từng đôi một.
18. Nguyên tắc họat động của động cơ không đồng bộ
- Tạo ra từ trường quay.
- Đặt trong từ trường quay một (hoặc nhiều) khung kín có thể quay xung
quanh trục trùng với trục quay của từ trường.
- Tốc độ góc của khung ln ln nhỏ hơn tốc độ góc của từ trường
b. Phương pháp giải một số dạng bài tập về chương dòng điện xoay chiều
1. Phương pháp giải bài tập về viết biểu thức dòng điện và điện áp trong
các mạch ghép( RLC, RL, RC, LC):
* Phương pháp :
- Nếu đề cho u = U0 cos ω t thì biểu thức dịng điện có dạng: i =I0cos( ω t - ϕ ).
Với I0 = U 0 ; tổng trở Z =
Z

R

2

+

( Z L−Z C)

2

Độ lệch pha( ϕ ) giữa u và i : tan ϕ =

Z −Z
L

C

R

- Nếu đề cho i = I0 cos ω t thì biểu thức u có dạng : u = U0 cos( ω t + ϕ ).
Với U0 =I0 Z; tổng trở Z =

R

2

+

( Z L−Z C)

2

; tan ϕ =
A

Z −Z
L

R

R

C

L

C

N
M
ω
- Nếu đề cho i = I0 cos t chạy qua đoạn mạch RLC ( hình vẽ):
+ Biểu thức điện áp ở hai đầu điện trở có dạng : uR = U0R cos ω t;với U0R = I0 R.
π
2

+ Biểu thức điện áp ở hai đầu cuộn cảm thuần có dạng: uL= U0Lcos( ω t + );
U0L = I0 ZL
+ Biểu thức điện áp ở hai đầu tụ điện có dạng : uC = U0C cos( ω t

π

);
2

U0C = I0 ZC
+ Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AN có dạng :
uAN= U0AN cos( ω t + ϕ AN ); U0AN = I0 ZAN; ZAN =

9

2

R +Z L

2

;

B


tan ϕ AN =

Z

L

R

; ϕ AN > o nên uAN sớm pha so với i

+ Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch MB có dạng :
uMB= U0MB cos( ω t + ϕ MB ); U0MB = I0 ZMB; ZMB=
tan ϕ MB =

Z −Z
L

C

0

Z −Z
L

C

π
Nếu ZL > ZC thì tan ϕ MB = ∞ ⇒ ϕ MB =

2

Nếu ZL < ZC thì tan ϕ MB = - ∞ ⇒ ϕ MB = * Bài tập vận dụng:
Bài 1 : Cho mạch điện như hình vẽ:

C

L

R

A

π
2

B

−3

1
R = 40 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = (H); C= 10 F
π
7π
Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB có dạng: uAB= 50 2 cos100 π t (V)

a. Tính tổng trở của đoạn mạch.
b. Viết biểu thức dòng điện qua mạch.
c. Viết biểu thức điện áp ở hai đầu điện trở R, ở hai đầu cuộn cảm, ở
hai đầu tụ điện?
Giải
a. Cảm kháng : ZL = L ω = 100 Ω ; Dung kháng : ZC =
Tổng trở : Z =

R

2

+

( Z L−Z C)

2

1
= 70 Ω
Cω

= 50 Ω .

b. Biểu thức dịng điện có dạng : i = I0 cos(100 π t - ϕ )(A); I0 = U 0 = 2 (A)
Độ lệch pha( ϕ ) giữa u và i : tan ϕ =

Z −Z
L

Z

C

π
= 3/4 ⇒ ϕ = 370 = 37
rad

180
π
Vậy biểu thức dòng điện qua mạch là: i = 2 cos(100 π t - 37
)(A).
180
R

* Biểu thức điện áp ở hai đầu điện trở R có dạng :

π
)(V); U0R = I0 R = 40 2 (V)
180
π
Vậy uR = 40 2 cos(100 π t - 37
)(V)
180

uR = U0R cos(100 π t - 37

* Biểu thức điện áp ở hai đầu cuộn cảm có dạng :

π
π
+ )(V); U0L = I0 ZL = 100 2 (V)
180 2
π
π
π
Vậy uL= 100 2 cos(100 π t - 37
+ ) = 100 2 cos(100 π t + 53
) (V)
180 2
180

uL= U0L cos(100 π t - 37

* Biểu thức điện áp ở hai đầu tụ điện có dạng :

π
π
- )(V); U0C = I0 ZC = 70 2 (V)
180 2
π
π
π
Vậy uC= 70 2 cos(100 π t - 37
- )(V) = 70 2 cos(100 π t - 127
)(V)
180 2
180
C
L
R

uC= U0C cos(100 π t - 37

Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ: A
10

B


−3

1
R = 60 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = (H); C = 10 (F)
π

2π

Biểu thức dòng điện chạy qua đoạn mạch AB là i = 2 2 cos(100 π t +

π
)(A)
6

a. Tính tổng trở của đoạn mạch.
b.Viết biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB.
c. Tính điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở R, ở hai đầu cuộn cảm, ở hai đầu
tụ điện?
d. Tính hệ số công suất và công suất tiêu thụ của đoạn mạch.
Giải
a. ZL = L ω = 100 Ω ; ZC =

1
= 20 Ω ; Z =
Cω

R

2

+

( Z L−Z C)

2

= 100 Ω .

b. Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB có dạng:

π ϕ
+ )(V); Với U0 =I0 Z =200 2 (V)
6
−
4
π
⇒ ϕ = 530 = 53
Độ lệch pha( ϕ ) giữa u và i : tan ϕ = Z L Z C =
rad
3
180
R

u = U0 cos(100 π t +

Vậy biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB là:
u = 200 2 cos(100 π t +
c. I =

I

0

2

π

π
π
+ 53
)(V) = 200 2 cos(100 π t + 93
)(V)
6
180
180

= 2(A); UR = IR = 120V; UL = IZL = 200V; UC = IZC = 40V

d. Hệ số công suất: cos ϕ =

R
= 0,6; công suất : P = I2R = 240(W)
Z

R

A

Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ:

1
R = 50 Ω ; cuộn dây thuần cảm L =
(H); C=
2π

10

C

L

M

N

−4

π

B

(F)

Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB là : uAB= 100 2 cos(100 π t )(V)
a. Tính tổng trở của đoạn mạch.
b. Viết biểu thức dòng điện qua mạch.
c. Viết biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AN, ở hai đầu đoạn mạch MB.
d. Tính đô lệch pha giữa điện áp uAN và uMB.
Giải
a. ZL = L ω = 50 Ω ; ZC =

1
= 100 Ω ; Z =
Cω

R

2

+

( Z L−Z C)

2

= 50 2 Ω .

b. Biểu thức dịng điện có dạng : i = I0 cos(100 π t - ϕ )(A); I0 = U 0 = 2 (A)
Độ lệch pha( ϕ ) giữa u và i : tan ϕ =

Z −Z
L

R

Z

C

π
=-1 ⇒ ϕ=-

Vậy biểu thức dòng điện qua mạch là: i = 2 cos(100 π t +
c.* Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AN có dạng :
11

4

π
)(A).
4


π
+ϕ
4

uAN= U0AN cos(100 π t +
tan ϕ AN =

Z

AN

); U0AN = I0 ZAN = I0

R

2

2

+ Z L = 100 2 (V)

π
= 1 ⇒ ϕ AN =

L

4

R

Vậy uAN= 100 2 cos(100 π t +

π π
π
+ )(V) = 100 2 cos(100 π t + 3 )(V)
4
2
4

* Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch MB có dạng :

π ϕ
+ MB )(V); U0MB = I0 ZMB = I0 / ZL – ZC/ = 100(V)
4
−
π
π
tan ϕ MB = Z L Z C = - ∞ ⇒ ϕ MB =- . Vậy uMB= 100cos(100 π t - )(V).
2
4
0
π
d. Độ lệch pha giữa uAN và uMB là : ∆ϕ = ϕ AN - ϕ MB = 3 .
4

uMB= U0MB cos(100 π t +

2. Dạng bài tập tìm điện dung C trong đoạn mạch RLC (đoạn mạch RLC
có C thay đổi được)để Imax hoặc Pmax hoặc uAB cùng pha với i:
* Phương pháp:
- Ta có Imax khi ZC = ZL mà ZC =
- Khi đó Imax =

U

=

1
⇒ C=
Cω

U

1

Z

C

ω

( vì ZC = ZL nên Z = R )
R
* Bài tập vận dụng: Cho mạch điện như hình vẽ: A

Z

R

L

C

1
R = 100 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = (H); C thay đổi được .
π
Biểu thức điện áp ở hai đầu mạch AB có dạng : uAB= 100 2 cos(100 π t )(V)

10

a. Điều chỉnh cho C=

−4

2π

F. Tính tổng trở của đoạn mạch và viết biểu thức

thức
dịng điện qua mạch.
b. Thay đổi C sao cho trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Tìm C và I.
Giải
a. ZL = L ω = 100 Ω ; ZC =

1

= 200 Ω ; Z =
Cω

R

2

+

( Z L−Z C)

2

= 100 2 Ω .

* Biểu thức dịng điện có dạng : i = I0 cos(100 π t - ϕ )(A); I0 = U 0 = 1(A)
Độ lệch pha( ϕ ) giữa u và i : tan ϕ =

ZL−ZC
R

Z

π
=-1 ⇒ ϕ=-

- Vậy biểu thức dòng điện qua mạch là: i = cos(100 π t +

4

π
)(A).
4

b. Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng ( Imax) khi : ZC = ZL = 100 Ω
⇒ C=

1

Z

= 10
C

π

−4

(F)

- Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại : Imax =

U
= 1A
R

3. Dạng bài tập tìm điện dung L trong đoạn mạch RLC(đoạn mạch RLC
có L thay đổi được) để Imax hoặc Pmax hoặc uAB cùng pha với i:
- Ta có ZL = ZC
12

mà ZL = L ω ⇒ L =

Z

ω

L

B


- Khi đó Imax =

U
Z

=

U
R

C

L

R

* Bài tập vận dụng 2: Cho mạch điện như hình vẽ:A

B

−4

R = 100 Ω ; tụ điện có điện dung C = 10 F ; cuộn dây thuần cảm có L thay
2π

đổi được. Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB có dạng :
uAB=200 2 cos100 π t(V). Thay đổi L sao cho uAB và uR cùng pha. Tìm L và I.
Giải
- Theo đề ra , uAB và uR cùng pha, mà uR ln cùng pha với i, do đó u AB cùng
pha với i nên trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng :

Z

ZC = ZL = 200 Ω ⇒ L =

ω

L

=

1
(H)
2π

- Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại : Imax =

U

= 2A
R

4. Đoạn mạch RLC có R thay đổi được. Tìm R để Pmax
* Phương pháp:
2

- Ta có cơng suất: P = I2R =

U
Z

2

2
2

R=

U R
R + ( Z L−Z C)
2

2

=

U
( Z −Z )
R+ L C

R

2

- Vì tử số U2 không đổi nên công suất lớn nhất khi mẫu số
{R + ( Z L − Z C )

2

R

}phải nhỏ nhất .

Áp dụng bất đẳng thức cơsi ta có :
{R + ( Z L − Z C )

{R +

( Z L−Z C)
R

R

( Z L−Z C)

2

R

} nhỏ nhất tức là dấu bằng “ = “ xảy ra khi

R

Z −Z
L

}≥2 R

2

R = ( Z L−Z C)
Vậy với R =

2

C

2

⇒ R=

/ ZL -ZC /

thì cơng suất lớn nhất : Pmax =

U
2R

* Bài tập vận dụng
A

Bài số 1: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:
uAB= 120 2 cos(100 π t )(V); L =

2

R

L

C

−4

1
(H); C = 4. 10 F
10π
π

R là biến trở; thay đổi R sao cho công suất tiêu thụ của mạch lớn nhất.
Tìm R và cơng suất cực đại đó.
Giải

13

B


2

2

- Công suất của mạch điện : P = I2R =

U R
R + ( Z L−Z C)
2

2

U
=
( Z L−Z C)
+
R
R

2

- Vì tử số U2 khơng đổi nên cơng suất lớn nhất khi mẫu số:
{R + ( Z L − Z C )
R

2

} phải nhỏ nhất .

Áp dụng bất đẳng thức cơsi ta có : {R + ( Z L − Z C )
{R +

( Z L−Z C)

R

}≥ 2

R

2

R

2

R

R = ( Z L−Z C)

( Z L−Z C)
R

2

} nhỏ nhất tức là dấu bằng “ = “ xảy ra khi :

2

⇒ R=

/ ZL -ZC / ; mà ZL = L ω = 10 Ω ; ZC =

U

2R

Vậy với R = / ZL -ZC / = 15 Ω thì Pmax =

1
= 25 Ω
Cω

2

= 480(W)
A

R

C

B

Bài số 2: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:
−4

uAB= 50 2 cos(100 π t )(V); C = 10 F
π

R là biến trở; thay đổi R sao cho công suất tiêu thụ của mạch lớn
nhất. Tìm R và cơng suất cực đại đó.
Giải
2

- Cơng suất của mạch điện : P = I2R =

- Vì tử số U

2

U
Z

2 R =

( Z C)
R

R

2

+

2

R

( Z C)

2

=

không đổi nên công suất lớn nhất khi {R + ( Z C )

- Áp dụng bất đẳng thức cơsi ta có : {R + ( Z C )
{R +

U

2

R

U
( Z C)
+
R
R
2

} nhỏ nhất .

R

2

}≥ 2

( Z C)
R

2

2

R

2

} nhỏ nhất tức là dấu bằng “ = “ xảy ra khi :

R = ( Z C)
R

2

⇒ R = ZC =

1
= 100 Ω
Cω

- Vậy với R = 100 Ω thì cơng suất lớn nhất : Pmax =

U
2R

2

= 12,5W

Bài số 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R nối tiếp với cuộn cảm

thuần cảm L, điện áp hai ở đầu đoạn mạch là : u AB= 50 2 cos(100 π t )(V);

14


cuộn dây thuần cảm L =

9
(H); R là biến trở; thay đổi R sao cho công suất
100π

tiêu thụ của mạch lớn nhất. Tìm R và cơng suất cực đại.
Giải

2

- Cơng suất của mạch điện : P = I2R =

- Vì tử số U

U
Z

2 R =

R

2

+

2

R

( Z L)

2

=

U
(Z )
R+ L
R

không đổi nên công suất lớn nhất khi {R + ( Z L )

2

- Áp dụng bất đẳng thức cơsi ta có : {R + ( Z L )
{R +

U

2

( Z L)
R

2

}phải nhỏ nhất

R

( Z L)
R

2

}≥ 2

R

2

2

R

2

} nhỏ nhất tức là dấu bằng “ = “ xảy ra khi :
R = ( Z L)
R

2

⇒ R = ZL= L ω = 9 Ω

- Vậy với R = 9 Ω thì cơng suất lớn nhất : Pmax =

U
2R

2

= 13,9(W)

5. Ghép thêm một tụ C’ vào mạch RLC thì cường độ hiệu dụng đạt giá trị
lớn nhất( hoặc u và i cùng pha hoặc trong mạch xảy ra hiện tượng cộng
hưởng ). Tìm cách ghép của C với C’ và tính C’ :
* Phương pháp:
- Gọi Cb là điện dung tương đươmg của bộ tụ gồm C và C’.
- Cường độ hiệu dụng đạt giá trị lớn nhất khi Zcb = ZL .
- Nếu Zcb > ZC thì Cb < C , do đó C’ ghép nối tiếp C:
Cb =

1

Z

;

Cb

1

C

=
b

1

+

1

C C

'

⇒ C’ =

CC
C −C b
b

- Nếu Zcb < ZC thì Cb > C , do đó C’ ghép song song với C :
Cb =

1

Z

;

Cb = C + C’ ⇒ C’ = Cb – C

Cb

* Vận dụng: Cho mạch điện như hình vẽ:

A −4

R

L

C

1
R = 50 Ω ; cuộn dây thuần cảm L = (H); C= 10 F. Biểu thức điện áp ở hai
π
2π
đầu đoạn mạch AB có dạng :u AB= 100 2 cos(100 π t )(V). Ghép thêm một tụ

C’ vào mạch trên thì cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất. Tìm
cách ghép . Tính C’ và I.
Giải
- Dung kháng : ZC =

1
= 200 Ω
Cω

- Gọi Cb là điện dung tương đươmg của bộ tụ gồm C và C’
- Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị lớn nhất khi :

15

B


Zcb = ZL = L ω = 100 Ω

1

⇒ Cb =

Z

=

10

−4

π

Cb

(F)

- Ta thấy Cb > C , do đó C’ ghép song song với C , ta có
Cb = C + C ⇒ C
’

’

= Cb – C = 10
π

−4

- 10

- Cường độ hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại : Imax

−4

= 10

−4

2π
π
U
=
= 2A
R

(F)

6. Dạng bài tập tìm giá trị lớn nhất của điện áp bằng cách ứng dụng
phương trình bậc hai:
* Cơ sở lí thuyết
- Xét phương trình bậc hai : y = ax2 + bx + c = 0
b 2 ∆

) ( ∆ = b2 - 4ac)
2a
4a
b 2 ∆'
’
’
2
- Nếu b = 2b thì ∆ = b’ – ac; y = a(x +
) 2a
a
b
∆
- Khi x = thì y = 2a
4a

- Ta khai triển: y = ax2 + bx + c = a(x +

- Ta có bảng biến thiên:
x
a>0
y

-∞

-

+∞

-∞

+∞
-

x

b
2a

-∞

-

b
2a

-

∆
4a

a<0
y
-∞

∆
4a

+∞

+∞

- Nhận xét :
+ Khi a > 0, ta nói hàm số y = ax 2 + bx + c đạt giá trị cực tiểu bằng x=-

b
.
2a

+ Khi a < 0, ta nói hàm số y = ax2 + bx + c đạt giá trị cực đại bằng tại x = -

b
.
2a

A
* Vận dụng: Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:
L=

R

L

∆
tại
4a

∆
4a

C

2
(H); R =6 Ω . Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là:uAB= 120 2 cos100 π tV
25π

Hỏi khi thay đổi điện dung C của tụ điện có giá trị bao nhiêu thì điện áp hiệu
dụng ở hai đầu tụ điện cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
Giải
16

B


- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện :

Z
R + ( Z L−Z C)
U

Uc = I ZC =

- Đặt

1

Z

U

C

2

2

2
 2+

R ZL

Z
L
−2
+ 1

2

Z C 
 ZC

=

= x thì biểu thức dưới dấu căn được viết dưới dạng:
C

y = (R2 + ZL2)x2 – 2 ZLx + 1
- Vì R2 + ZL2 = a là hệ số dương ( a>0) nên tam thức y có cực tiểu tại điểm :
x=-

'

b

=

a

Z
R +Z L
L

2

- Nên x = 0,08 ⇒ ZC=

; mà ZL = L ω = 8 Ω

1
1
8
= 12,5 Ω ⇒ C =
= 10-4 (F)
x
ZC π
2

R
R +ZL

∆='

ymin =

2

2

a

= 0,36 ⇒ UCmax =

2

U

2

R +Z L

2

= 200(V)

R

7. Dạng bài tập tính hệ số cơng suất và cơng suất của mạch điện xoay chiều:
* Tính hệ số công suất :

( Z L−Z C)
)

R
1
( ZL = L ω ; ZC =
; Z = R2 +
Z
Cω
2
2
- Nếu đề cho UR, UL , UC thì : cos ϕ = ; U AB = U R + U L −U C

- Sử dụng công thức: cos ϕ =

(

2

)

2

Vận dụng: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm
điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Biết điện áp hiệu dụng giữa
hai đầu điện trở và giữa hai đầu tụ điện lần lượt là 100 3 V và 100V. Hệ số
công suất của đoạn mạch là ?
Giải
2
2
2
- Vì đoạn mạch RC nên: U AB = U R + U C ⇒ UAB = 200V

- Ta có: cos ϕ = =
* Tính cơng suất của mạch:
- Sử dụng công thức: P = UIcos ϕ = I2R ; I =
- Nếu đề cho u = U 0 cos( ω t + ϕ u) và biểu thức dòng điện là i =I 0cos( ω t + ϕ i )
thì: I =

I

0

2

;U=

U

0

2

; độ lệch pha giữa u và i là ϕ = ϕ u- ϕ i ⇒ P = UIcos ϕ

Vận dụng: Điện áp ở hai đầu mạch là u = 200 2 cos(100 π t cường độ dòng điện qua mạch là i = 2 2 cos(100 π t +

π
)(A). Tính cơng suất
12

tiêu thụ của mạch?
Giải

- Ta có: I =

I

0

= 2A; U =

U

0

= 200 V;

2
ϕ
- Độ lệch pha giữa u và i là = ϕ u- ϕ i = - ⇒ P = UIcos ϕ = 200W
2

8. Dạng bài tập về máy biến áp:
- Đối với máy biến áp lí tưởng:
17

π
)(V) và
4


+ Sử dụng công thức: = =
+ Công suất ở cuộn sơ câp và mạch thứ cấp: p1 = P2 = U1I1 = U2I2

- Vận dụng:
+ Bài 1: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vịng, mắc vào mạng điện
xoay chiều có điện áp U1 = 400V, khi đó điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là
U2 = 20V. Bỏ qua hao phí của máy biến thế thì số vịng dây cuộn thứ cấp là ?
Giải
- Áp dụng công thức: = ⇒ N2 = N1 = 100 vịng
+ Bài 2: Mắc c̣n sơ cấp của một máy biến áp vào mạng điện xoay chiều có
điện áp hiệu dụng 220V, giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện trên
cuộn thứ cấp lần lượt là 44 V và 1,5 A. Bỏ qua mọi mất mát năng lượng trong
máy biến áp. Dòng điện qua cuộn sơ cấp có cường độ hiệu dụng là ?
Giải
- Áp dụng công thức: = ⇒ I1 = I2 = 0,3A
+ Bài 3: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 1000 vịng, cuộn thứ cấp
gồm 50 vòng; điện áp và cường độ ở mạch sơ cấp là 220V, 0,5A. Tính điện áp và
cơng suất ở mạch thứ cấp ?
Giải
- Áp dụng công thức: = ⇒ U2 = U1 = 11V
- Công suất ở mạch thứ cấp : P2 = P1 = U1I1 = U2I2 = 110W
9. Dạng bài tập về máy phát điện xoay chiều một pha:
- Áp dụng công thức : f = np
( n là tốc độ quay của rơto(vịng/s) ; p là số
cặp cực( số đôi cực - số nam châm).
- Nếu n đo bằng ( vịng/ phút) thì f =
* Vận dụng:
- Bài số 1: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rơto gồm 2
cặp cực( 2 cực nam và 2 cực bắc). Tốc độ quay của rơto là 25 vịng/s. Tính tần
số của suất điện động do máy này sinh ra ?
Giải:
Áp dụng công thức : f = np = 50 Hz
- Bài số 2: Một máy phát điện xoay chiều một pha tạo ra suất điện động

e = E0cos100 π t (V). Tốc độ quay của rơto là 25 vịng/s. Tính số cặp từ của
rôto ?
Giải:
+ Tần sô: f = = 50 Hz
+ Áp dụng công thức : f = np ⇒ p = = 2
- Bài số 3: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rơto có 4
cặp cực. Máy phát ra dịng điện tần số 50Hz. Tính tốc độ quay của rôto ?
Giải:
Áp dụng công thức f = ⇒ n = = 750 vòng/phút
c. BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM:
Câu hỏi về dòng điện xoay chiều
Câu 1: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên
A. hiện tượng cảm ứng điện từ
B. hiện tượng quang điện
C. hiện tượng tự cảm
D. hiện tượng tạo ra từ trường quay
Câu 2: Cho biết biểu thức của dòng điện xoay chiều là i = 3 2 cos120 π t (A) .
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là
18


A. 3A
B. 3 2 A
C. 1,5 2 A
D. 2 A
Câu 3: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 220cos100 π t (V).
Giá trị hiệu dụng của điện áp này là
A. 110V
B. 110 2 V
C. 220 2 V

D. 220V
Câu 4: Một dòng điện xoay chiều chạy trong một động cơ điện có biểu thức
π
)(A)( t đo bằng s) thì
2
A. tần số dịng điện bằng 100 π Hz

i = 2cos(100 π t +

B. chu kì dịng điện bằng 0,02s.
C. giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện i bằng 2A
D. cường độ dòng điện i luôn sớm pha

π
so với điện áp xoay chiều
2

Câu hỏi về mạch chỉ có điện trở R
Câu 1: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
A. cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và pha ban đầu luôn bằng 0
B. cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch
C. luôn lệch pha

π
so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch
2

D. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ với điện áp của mạch
Câu 2: Đoạn mạch chỉ có điện trở R = 20( Ω ), điện áp đặt vào hai đầu R là

π
)(V). Biểu thức dòng điện tức thời trong mạch là
4
π
π
A. i = 10cos(100 π t + )(A).
B. i = 10 2 cos(100 π t - )(A).
2
4
π
π
C. i = 10cos(100 π t - )(A).
D. i = 5 2 cos(100 π t + )(A).
4
2
Câu 3: Đoạn mạch chỉ có điện trở R = 50( Ω ), dòng điện qua R có biểu thức là
i = 4 2 cos100 π t (A). Biểu thức điện áp tức thời ở hai đầu R là
π
A. uR = 200 cos(100 π t + )(V).
B. uR = 200 2 cos(100 π t )(V).
2
π
C. uR = 200 cos(100 π t )(V).
D. uR = 200 cos(100 π t - )(V).
2
π
Câu 4: Nhiệt lượng Q do dòng điện có i = 2 2 cos100 t (A) đi qua điện trở
R = 10 Ω trong 1 phút là:
A. 2400 2 J
B. 400J

C. 600J
D. 2400J

uR = 200 cos(100 π t -

Câu hỏi về mạch chỉ có cuộn cảm L
Câu 1: Phát biểu nào sau đây không đúng về đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn
thuần cảm ?
A. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha

π
so với cường độ dòng điện
2

B. Công suất tiêu thụ đoạn mạch bằng không
C. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch được tính bằng công thức:
I = Uω L
D. Tần số của dòng điện càng lớn thì dòng điện càng khó đi qua cuộn cảm

19


1

Câu 2: Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm, có độ tự cảm L = 2,5π (H); điện áp đặt
vào hai đầu cuộn cảm là : u L = 100 2 cos(100 π t -

π
)(V). Biểu thức dòng
6

điện tức thời qua mạch ?

π
)(A).
2
2π
C. i = 2,5 2 cos(100 π t +
)(A).
3

A. i = 5 2 cos(100 π t +

B. i = 2,5 2 cos(100 π t D. i = 5 2 cos(100 π t -

Câu 3: Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm, có độ tự cảm L =

2π
)(A).
3

π
)(A).
6

1
(H), dịng điện
π

chạy qua cuộn cảm có biểu thức là i = 2 cos(100 π t )(A). Điện áp tức thời ở hai

đầu cuộn cảm có biểu thức là:
π
)(V).
2
π
C. uL = 50 2 cos(100 π t - )(V).
6

A. uL = 100 2 cos(100 π t -

π
)(V).
2
π
D. uL = 100 2 cos(100 π t + )(V).
2

B. uL = 500 2 cos(100 π t -

Câu hỏi về mạch chỉ có tụ điện C
Câu 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện một điện áp xoay chiều
u = U0 cos ω t. Biết tụ điện có điện dung là C. Biểu thức cường độ dòng điện
trong mạch là
A. i = U0 C ω cos ω t
B. i = U0 C ω cos( ω t + π )
C. i = U0 cos( ω t +

π
)
2

π
)
2

D. i = U0 C ω cos( ω t +

Câu 2 : Đặt một điện áp xoay chiều u = U 0 cos ω t vào hai đầu 1 đoạn mạch chỉ có
tụ điện. Nếu điện dung của tụ điện khơng đổi thì dung kháng của tụ điện
A. nhỏ khi tần số của dịng điện nhỏ. B. khơng phụ thuộc vào tần số của i
C. nhỏ khi tần số của dòng điện lớn. D. lớn khi tần số của dòng điện lớn
Câu 3: Cường độ dòng điện chạy qua tụ điện có biểu thức i=10 2 cos100 π t (A) .
Biết tụ điện có điện dung C =
biểu thức là

250 µF
. Điện áp giữa hai bản của tụ điện có
π

π
)(V)
2
π
C. u = 100 2 cos(100 π t - )(V)
2

A. u = 300 2 cos(100 π t +

π
)(V)

2
π
D. u = 400 2 cos(100 π t - )(V)
2

B. u = 200 2 cos(100 π t +

Câu 4: Cường độ dong điện chạy qua một tụ điện có biểu thức
π
i = 1,5cos(100 π t + )(A). Biết tụ điện có điện dung C =
6

áp tức thời giữa hai bản tụ điện có biểu thức là:
π
)(V)
3
π
C. uc = 180 cos(100 π t - )(V)
6

A. uc = 150 cos(100 π t -

−4

1,2.10
π

F . Điện

π

)(V)
6
π
D. uc = 125cos(100 π t - )(V)
3

B. uc = 125cos(100 π t +

Câu hỏi về mạch ghép RL
Câu 1: Trong đoạn mạch xoay chiều RL nối tiếp thì điện áp ở hai đầu mạch
20


A. Sớm pha

π
so với cường độ dòng điện.
2

π
so với cường độ dòng điện
4
π
C. Trể pha so với cường độ dòng điện.
2

B.Trể pha

D. Sớm pha so với cường độ dòng điện
Câu 2: Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có L =

1
(H) mắc nối tiếp
π

với điện trở thuần R = 100( Ω ). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay
chiều uAB = 100 2 cos100 π t (V). Biểu thức dòng điện trong mạch là
π
)(A)
4
π
C. i = cos(100 π t + )(A)
2

A. i = cos(100 π t -

π
)(A)
6
π
2 cos(100 π t + )(A)
4

B. i = 2 cos(100 π t D. i =

Câu 3: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50V vào hai đầu đoạn
mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L. Điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu R là 30V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm bằng
A. 40V
B. 20V

C. 30V
D. 10V
Câu 4: Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có L =

1
(H) mắc nối tiếp
2π

với điện trở thuần R = 50( Ω ). Biểu thức dòng điện trong mạch là
i = 2 cos(100 π t +

π
)(A). Điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là
4

π
)(V)
4

A. uAB = 100 2 cos100 π t (V)

B. uAB = 100 2 cos(100 π t +

C. uAB = 100cos100 π t (V)

D. uAB = 100cos(100 π t + )(V)

π
2

Câu hỏi về mạch ghép RC
Câu 1: Trong đoạn mạch xoay chiều RC nối tiếp thì điện áp ở hai đầu mạch
A. Chậm pha so với cường độ dòng điện
π
so với cường độ dòng điện
4
π
C. Trể pha so với cường độ dòng điện
2

B.Trể pha

D. Sớm pha so với cường độ dòng điện
Câu 2: Đặt một điện áp xoay chiều u = 200 2 cos100 π t (V) vào hai đầu đoạn
mạch điện gồm tụ điện có dung kháng Z C = 50( Ω ) mắc nối tiếp với điện trở
thuần R = 50( Ω ). Cường độ dòng điện trong đoạn mạch được tính theo biểu
thức
A. i = 2 2 cos(100 π t +
C. i = 4cos(100 π t +

π
)(A)
4

π
)(A)
4

π
)(A)

4
π
D. i = 2 2 cos(100 π t - )(A)
4

B. i = 4cos(100 π t -

Câu 3: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện. Biết
điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch là 100V, ở hai đầu điện trở là 60V. Điện áp hiệu
dụng ở hai đầu tụ điện là
A. 160V
B. 80V
C. 60V
D. 40V
21


Câu 4: Đặt hiêu điện thế xoay chiều u = 220 2 cos(100 π t )(V) vào hai đầu đoạn
mạch gồm điện trở thuần 100 Ω nối tiếp với tụ điện. Biết đoạn mạch này tiêu thụ
công suất 242W. Dung kháng của tụ điện là
A. 50 Ω
B. 150 Ω
C. 200 Ω
D. 100 Ω
Câu hỏi về mạch ghép LC
Câu 1: Trong đoạn mạch xoay chiều LC nối tiếp thì điện áp ở hai đầu mạch
A. Chậm pha so với cường độ dòng điện
π
so với cường độ dòng điện
2

π
C. Trể pha so với cường độ dòng điện.
2
π
D. Lệch pha so với cường độ dòng điện
2

B.Trể pha

Câu 2: Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có L =
−4

mợt tụ điện có điện dung C =

10

1
(H) mắc nối tiếp với
π

F . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp

2π
xoay chiều uAB = 100 2 cos100 π t (V). Biểu thức dòng điện trong mạch là
π
π
A. i = cos(100 π t - )(A)
B. i = 2 cos(100 π t - )(A)
4
6

π
π
C. i = 2 cos(100 π t + )(A)
D. i = 2 cos(100 π t + )(A)
2
2

Câu hỏi về mạch ghép RLC
Câu 1: Đặt một điện áp xoay chiều u = U0 cos ω t vào hai đầu đoạn mạch RLC
không phân nhánh. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp ở hai đầu đoạn mạch này
khi:
A. L ω =

1
Cω

B. L ω <

1
Cω

C. L ω >

1
Cω

1
D. ω =

Lω

Câu 2 : Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều
u = U0cos ω t thì dịng điện trong mạch là i = I0 cos( ω t +

π
)(A). Đoạn mạch điện
6

này ln có
A. ZL = R
B. ZL < ZC
C. ZL = ZC
D. ZL > ZC
Câu 3 : Trong đoạn mạch xoay chiều khơng phân nhánh, cường độ dịng điện sớm
pha ϕ ( với 0 < ϕ < 0,5 π ) so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó
A. gồm điện trở thuần và tụ điện.
B. gồm cuộn thuần cảm và tụ điện
C. chỉ có cuộn cảm.
D. gồm điện trở thuần và cuộn thuần cảm
Câu 4 : Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ
điện C mắc nối tiếp. kí hiệu uR, uL, uC tương ứng là điện áp tức thời ở hai đầu các
phần tử R, L, C. Quan hệ về pha của các điện áp này là
A. uC trể pha π so với uL
C. uR sớm pha

π
so với uL
2

π

so với uC
2
π
D. uL trể pha so với uC
2

B. uR trể pha

Câu 5: Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch RLC mắc nối
tiếp được diễn tả theo biểu thức nào?
22


A. f =

1

1
B. ω =

2π LC

C. ω 2 =

LC

1
LC

1

D. f2 =

2π LC

Câu 6: Chọn phát biểu sai.
Khi trong mạch RLC mắc nối tiếp xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì:
A. cos ϕ = 1

B. Pmax và Imax

C. UC = UL và U = UR

D. C =

L

ω

2

Câu 7: Đặt điện áp u = U 0 cos ω t(V) ( U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch
RLC không phân nhánh . Biết điện trở thuần của mạch không đổi. Khi có hiện tượng
cộng hưởng điện trong đoạn mạch, phát biểu nào sau đây là sai?
A. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng ở
hai đầu đoạn mạch
B. Cường đô hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại
C. Điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp tức thời ở hai
đầu điện trở R
D. Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch bằng nhau

Câu 8: Một đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các
phần tử trên lần lượt là 30V; 90V; 50V. Hệ số công suất của đoạn mạch là
A. 0,6
B. 0,5
C. 0,8
D. 0,71
Câu 9: Công suất tiêu thụ của đoạn mạch xoay chiều được tính bằng cơng thức
A. P = UI
B. P = ZI2
C. P = RI2cos ϕ
D. P = ZI2cos ϕ
Câu 10: Đặt điện áp u = Uo cos ω t (V) với Uo, ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch
RLC không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần là 60V, hai đầu
cuộn dây thuần cảm là 100V. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là 100V.
Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là
A. 20V
B. 100V
C. 220V
D. 200V
π
Câu 11: Đặt điện áp xoay chiều u = 100 2 cos100 t(V) vào hai đầu đoạn mạch có
R, L,C mắc nối tiếp. Biết điện trở thuần R = 50 Ω , cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
1
L = H và tụ điện có điện dung C =
π

−4

2 10
π

F . Cường độ hiệu dụng trong mạch là

A. 2 A
B. 1A
C. 2A
D. 2 2 A
Câu 12: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50Hz và giá trị hiệu dụng U = 80V
vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết cuộn thuần cảm có độ tự cảm
0,6
L=
H , tụ điện có điện dung C =
π

10
π

−4

F và cơng suất tỏa nhiệt trên điện trở R là

80W. Giá trị của điện trở thuần R là
A. 20 Ω
B. 30 Ω
C. 80 Ω
D. 40 Ω
Câu 13: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm điện trở thuần R = 10 Ω ,
−3

cuộn dây thuần cảm L = H và tụ điện C =

10

F. Điện áp giữa hai đầu cuộn

2π
π
cảm thuần là uL = 20 2 cos(100 π t + )(V). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn
2

mạch là
A. u = 40 2 cos(100 π t +
C. u = 40 2 cos(100 π t 23

π
)(V)
4

π
)(V)
4

π
)(V)
4
π
D. u = 40cos(100 π t + )(V)
4

B. u = 40cos(100 π t -

Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L
−3

và tụ điện C =

10
π

F mắc nối tiếp. Nếu biểu thức của điện áp giữa hai bản tụ điện

là uc = 50 2 cos(100 π t mạch là
A. i = 5 2 cos(100 π t +
C. i = 5 2 cos(100 π t -

3π
)(V) thì biểu thức của cường độ dịng điện trong
4

3π
)(A)
4

B. i = 5 2 cos100 π t (A)

π
)(A)
4

D. i = 5 2 cos(100 π t -

3π
)(A)
4

Câu 15: Một mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, điện trở thuần R , cuộn
1
= 20 3 Ω , L ω = 10 3 Ω . Đặt vào hai
Cω
đầu đoạn mạch trên một điện áp xoay chiều u = 120 2 cos(100 π t )(V). Biểu thức

dây thuần cảm L, tụ điện C; R = 30 Ω ,
dòng điện trong mạch là
A. i = 2 3 cos(100 π t )(A).

B. i = 2 6 cos(100 π t )(A).

C. i = 2 3 cos(100 π t +

D. i = 2 6 cos(100 π t +

π
)(A).
6

π
)(A)
6
Câu 16: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm điện trở thuần R = 100 Ω ,

cuộn dây thuần cảm L =
biểu thức là i =
biểu thức là

1
H và tụ điện C =
π

−4

10
2π

F. Dòng điện qua mạch có

2 cos100 π t (A). Điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch có

π
)(V)
4
π
C. uAB = 200cos100 π t (V)
D. uAB = 100 2 cos(100 π t + )(V)
4
π
Câu 17: Điện áp ở hai đầu mạch là u = 120 2 cos(100 π t - )(V) và cường độ dòng
4
π
điện qua mạch là i = 3 2 cos(100 π t + )(A). Công suất tiêu thụ của mạch:

12
A. 180W
B. 360W
C. 180 2 W
D. 360 2 W
π
Câu 18: Đặt điện áp u = 100 2 cos100 t(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC khơng
1
phân nhánh với C,R có độ lớn khơng đổi và L = H . khi đó điện áp hiệu dụng ở hai
π

A. uAB = 200 2 cos100 π t (V)

B. uAB = 200cos(100 π t -

đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là
A. 350W
B. 100W
C. 200W
D. 250W
Câu 19: Một đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn dây
thuần cảm L và tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều
có tần số và điện áp hiệu dụng khơng đổi. Dùng vơn kế có điện trở rất lớn, lần
lượt đo điện áp ở hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện và hai đầu cuộn dây thì số
chỉ của vơn kế tương ứng là U, U C, UL. Biết U = UC = 2 UL . Hệ số công suất
của mạch là
A. cos ϕ =

3
2

B. cos ϕ = 1

24

C. cos ϕ =

1
2

D. cos ϕ =

2
2


Câu 20: Một đoạn mạch xoay chiều RLC có điện trở thuần R = 110 Ω được mắc
vào điện áp u = 220 2 cos(100 π t +

π
)(V). Khi hệ số cơng suất của mạch lớn nhất
2

thì mạch sẽ tiêu thụ công suất bằng
A. 220W
B. 880W
C. 115W
D. 440W
Ω
Câu 21: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, R = 10( ), cuộn dây thuần cảm

1
(H), tụ điện có điện dung thay đổi được. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện
10π
áp xoay chiều u = U0 cos100 π t . Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện

L=

áp hai đầu điện trở R thì giá trị điện dung của tụ điện là
−4

B. 10

A. 3,18( µ F)

2π

−3

F

C. 10
π

−4

D. 10

F

π

Câu 22: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ
C
L
R
B
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. A
Điện trở thuần R = 100 Ω . Điện áp hai đầu mạch
có biểu thức u = 200cos100 π t(V). Khi thay đổi hệ số tự cảm của cuộn dây thì
cường độ dịng điện hiệu dụng có giá trị cực đại là:
A. I = 2A

B. I = 0,5A

C. I =

1
2

A

D. I = 2 A

Câu 23: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có
biểu thức u = 220 2 cos ω t(V). Biết điện trở thuần của mạch là 100 Ω . Khi ω thay
đổi thì cơng suất tiêu thụ cực đại của mạch có giá trị là
A. 220W
B. 242W
C. 440W
D. 484W

Câu 24: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R và tụ điện có điện dung
C mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào hai đầu mạch là u = 100 2 cos100 π t(V), bỏ qua
điện trở dây nối. Biết cường độ dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng là 3 A và
π
so với điện áp hai đầu mạch. Giá trị của R và C là
3
−3
−4
50
10
10
Ω và C =
A. R = 50 3 Ω và C=
F
B. R =
F
3
5π
π
−4
−3
50
10
10
Ω và C =
C. R = 50 3 Ω và C =
F
D. R =
F
3

π
5π

lệch pha

Câu 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều
có tần số 50Hz. Biết điện trở thuần R = 25 Ω , cuộn dây thuần cảm có L =
điện áp ở hai đầu đoạn mạch trể pha

1
H . Để
π

π
so với cường độ dòng điện thì dung kháng
4

của tụ điện là
A. 100 Ω
B. 150 Ω
C. 125 Ω
B. 75 Ω
Câu 26: Đặt điện áp u = Uo cos ω t ( U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC
không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh R
để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số cơng suất của đoạn
mạch bằng
A. 0,5

B. 0,85

25

C. 1

D.

2
2