GIAI NHANH CHUYÊN đề 3 DÒNG điện XOAY CHIỀU

ĐT 0912.16.43.44
LỜI NÓI ĐẦU

-



Các em học sinh thân mến!
Cuốn “Giải nhanh Vật lý 12” được viết dựa trên cơ sở 02 cuốn sách giáo khoa cơ bản và
nâng cao theo tinh thần giảm tải của Bộ giáo dục và Đào tạo và một số tài liệu tham khảo có uy tín. Cuốn
sách này bổ sung cho những bài giảng của thầy trên các lớp học thêm và học chính khóa bao gồm các
phần:

Phần 1 : Kiến thức trọng tâm của chuyên đề 3: Dòng điện xoay chiều.
Phần 2: Tổng hợp lại các công thức giải nhanh và phương pháp giải ngắn gọn một số dạng
Phần 3: Giới thiệu các câu hỏi hay và khó của chuyên đề ( có đáp án).
Phần 4: Giới thiệu các câu hỏi thi Đại học, cao đẳng thuộc chuyên đề ( có đáp án).
Phần 5 : Giới thiệu đề thi thử của chuyên đề.
Chúc các em đạt được ước mơ của mình !

Nguyễn Văn Hinh

phô lôc to¸n sö dông trong ch¬ng tr×nh vËt lÝ 12
1. ĐƠN VỊ ĐO – GIÁ TRỊ LƯỢNG GIÁC CÁC CUNG
π
180
0
(rad ) ; 1(rad ) =
(độ)
10 = 60 ' phút, 1’= 60” (giây); 1 =
180

π
Bảng giá trị lượng giác các cung đặc biệt.
Góc α

00
0

300
π
6

450
π
4

600
π
3

900
π
2

1200
2π
3

1350
3π
4

1500
5π
6

1800
π

2700
3π
2

3600
2π

sin(α )

0

1
2

-1

0

tan(α )

0

3
3

1

3

+∞

2
2
2
2
-1

0

3
2

3
2
1
2

1
2

1

3
2
1
2

1

cos(α )

2
2
2
2

cot an(α )

+∞

3

1

3
3

0

Giá trị

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

0

- 3
3
3

-1

-

3
2

-1

0

1

-

3
3

0

−∞

0

−∞

0

+∞

- 3

Website: />
1


ĐT 0912.16.43.44

2.CÁC HẰNG ĐẲNG THỨC LƯỢNG GIÁC
1
1
sin 2 (α ) + cos 2 (α ) = 1; tan(α ).cot an(α ) = 1;
= 1 + cot an 2 (α ); 1 + tan 2 (α ) =
2
sin (α )
cos 2 (α )
3. CÔNG THỨC BIẾN ĐỔI
a.Công thức cộng
tan ( a ) ± tan ( b )
sin(a ± b) = sin(a) cos ( b ) ± sin ( b ) cos ( a ) ;
tan(a ± b) =
;
1 mtan ( a ) .tan ( b )

cos(a mb) = cos( a) cos ( b ) msin ( a ) sin ( b ) ;
b.Công thức nhân đôi, nhân ba
sin ( 2a ) = 2sin ( a ) cos ( a ) ;

sin ( 3a ) = 3sin ( a ) − 4sin 3 ( a ) ;

cos ( 2a ) = cos 2 ( a ) − sin 2 ( a ) = 2 cos 2 ( a ) − 1 = 1 − 2sin 2 ( a ) ;

cos ( 3a ) = 4 cos 3 ( a ) − 3cos ( a ) ;

1 + cos ( 2a )
1 − cos ( 2a )
; sin 2 ( a ) =
2
2
d.Công thức biến đổi tổng thành tích
 a+b
 a −b 
 a +b
 a −b 
sin ( a ) + sin ( b ) = 2sin 
÷cos 
÷; cos ( a ) + cos ( b ) = 2 cos 
÷cos 
÷
 2 
 2 
 2 
 2 
 a +b   a −b 

 a +b   a −b 
sin ( a ) − sin ( b ) = 2 cos 
÷sin 
÷; cos ( a ) − cos ( b ) = −2sin 
÷sin 
÷
 2   2 
 2   2 
4. CÔNG THỨC NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN:
ϕ = a + k 2π
sin ϕ = sin a ⇒ 
cos ϕ = cos a ⇒ ϕ = ± a + k 2π
ϕ = π − a + k 2π
c.Công thức hạ bậc: cos 2 ( a ) =

5. Đạo hàm – Nguyên hàm của một số hàm cơ bản sử dụng trong Vật Lí:
Hàm số
Đạo hàm
Nguyên hàm
Y = sinx
cosx
- cosx
Y = cosx
- sinx
sinx
6. Bất đẳng thức Côsi: áp dụng cho 2 số dương a và b

(a + b)min = 2 ab

a + b ≥ 2 ab ⇒

( ab) = a + b ; dấu “=” xảy ra khi a = b.
max

2
Khi tích 2 số không đổi, tổng nhỏ nhất khi 2 số bằng nhau.
Khi tổng 2 số không đổi, tích 2 số lớn nhất khi 2 số bằng nhau.
7. Tam thức bậc hai: y = f(x) = ax2 + bx + c.
+ a > 0 thì ymin tại đỉnh Parabol.
+ a < 0 thì ymax tại đỉnh Parabol.
b
−∆
+ Toạ độ đỉnh: x = (∆ = b2 - 4ac)
; y=
2a
4a
+ Nếu ∆ = 0 thì phương trình y = ax2 + bx + c = 0 có nghiệm kép.
+ Nếu ∆ > 0 thì phương trình có 2 nghiệm phân biệt.
x + y = S =-

Định lý Viet:
x.y = P =

c
a

bü
ïï
ï
a ïï Þ x, y
ý

ïï
ïï
ïþ

9. Hệ thức lượng trong tam giác
a. Tam giác thường:

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
2


T 0912.16.43.44
nh lý hm s sin:

a
à
sin A

=

b
à
sin B

=

-

c
à
sin C

à
nh lý hm s cosin: a =b +c 2bc cos A
b. Tam giỏc vuụng: Cho tam giỏc ABC vuụng ti A cú AH = h, BC = b, AC = b, AB = c, CH = b,
BH = c, ta cú cỏc h thc sau:
2

b 2 = ab '; c2 = ac '; h 2 = b ' c '; b.c = a.h;

2

2

1
1
1
= 2 + 2
2
h
b
c

c a +c a -c
a c
a b c d

= =
=
=
v =
b d b +d b-d
b d
b
d
1
2
11. Cỏc giỏ tr gn ỳng: 2 10; 314 100 ; 0,318 ; 0,636 ; 1,41 ằ


10. Tớnh cht ca phõn thc:

1

a

2; 1,73 ằ 3

BNG QUY I THEO LY THA 10
Tin t
Tera Giga
Mega Kilo
Ký hiu
T
G
M
K

Tha s
12 109
106
103
10

Hecto
H
102

Deca
D
101

BNG QUY I THEO LY THA 10
Tin t
dexi centi
mili
micro
Ký hiu
d
c
m
à
Tha s
-1
-2
-3
-6
10

10
10
10

nano
n
-9
10

pico
p
-12
10

kiến thức trọng tâm CHUYÊN Đề 3
dòng điện xoay chiều
CH 1. BI TP V DềNG IN XOAY CHIU

1. Điện áp và cờng độ dòng điện xoay chiều
1.1. Điện áp xoay chiều
a) Định nghĩa: Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên điều hoà theo thời gian
u = U 0 cos(t + u )
Với: u là điện áp tức thời; U0 là điện áp cực đại; u là pha ban đầu của điện áp.
b) Cách tạo: Có nhiều cách
GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
3

T 0912.16.43.44

* Cách đơn giản là: Cho một khung dây quay đều quanh một trục nằm trong mặt phẳng của khung
và vuông góc với đờng sức của một từ trờng đều có vectơ cảm ứng từ B .
* Gọi N là số vòng dây của khung, S là diện tích mỗi vòng dây, là tốc độ góc của khung, B là
cảm ứng từ của từ trờng đều. Từ thông qua khung là
= NBScos t
* Suất điện động cảm ứng xuất hiện trên khung: e = - '
e = NBS sin t
e = E 0 cos(t + e )
Hay:
Với: E 0 = NBS là suất điện động cực đại; e : pha ban đầu của suất điện động.

ĩ Chú ý :
- Từ thông cực đại qua 1 vòng dây: 1max = BS
- Từ thông cực đại qua cả khung dây: max = NBS
- Đơn vị của từ thông là Vê-be(Wb)
c) Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ.
1.2. Cờng độ dòng điện xoay chiều
a) Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cờng độ tức thời biến thiên theo một hàm
sin(hoặc cosin) của thời gian.
i = I 0 cos(t + i )
Với: i là cờng độ dòng điện tức thời; I0 là cờng độ dòng điện cực đại; i : pha ban đầu của i.
b) Cách tạo: Nếu ta mắc hai đầu khung dây trên với một mạch ngoài thì trong mạch xuất hiện dòng
điện xoay chiều.
ĩ Chú ý :
- Dòng điện xoay chiều có giá trị thay đổi theo thời gian
- Dòng điện xoay chiều có chiều thay đổi theo thời gian
- Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần
- Trong một giây dòng điện đổi chiều 2f lần (f là tần số của dòng điện xoay chiều)

c) Tác dụng của dòng điện:
- Tác dụng nhiệt- Tác dụng hoá học- Tác dụng từ (nổi bật nhất)- Tác dụng sinh lí,..
1.3. Độ lệch pha giữa u và i
Độ lệch pha giữa u và i là phụ thuộc vào tính chất của mạch điện, đợc xác định:
= u i
Nếu > 0 điện áp u sớm pha hơn cờng độ dòng điện i
Nếu < 0 điện áp u trễ pha hơn cờng độ dòng điện i
Nếu = 0 u và i cùng pha (đồng pha)
1.4. Cờng độ dòng điện hiệu dụng và điện áp hiệu dụng
a) Định nghĩa: Cờng độ hiệu dụng của một dòng điện xoay chiều bằng cờng độ của dòng điện
không đổi nào đó mà khi đi qua cùng một điện trở, trong cùng một thời gian thì toả ra cùng một nhiệt l ợng
I
I= 0
nh dòng điện xoay chiều.
2
E
E= 0
b) Suất điện động và điện áp hiệu dụng:* Suất điện động hiệu dụng:
2
U
U= 0
* Điện áp hiệu dụng:
2
ĩ Chú ý : Số chỉ của các dụng cụ đo nh vônkế, ampe kế cho biết các giá trị hiệu dụng.
2. Các phần tử của mạch điện
2.1. Điện trở
a) Tác dụng của điện trở: Điện trở cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều đi qua và có tác dụng
cản trở dòng điện.

GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
4


T 0912.16.43.44

-



l
S

Với: là điện trở suất của vật dẫn( m ); l là chiều dài vật dẫn(m); S: diện tích tiết diện ngang(m2).
c) Biến trở: Điện trở có giá trị thay đổi đợc gọi là biến trở.
d) Ghép điện trở thành bộ:
- Ghép nối tiếp(R1ntR2): R b = R1 + R 2
1
1
1
=
+
- Ghép song song(R1ssR2):
R b R1 R 2
2.2. Cuộn dây
a) Hệ số tự cảm (Độ tự cảm): L
Đối với ống dây hình trụ: dài l , có N vòng dây, độ từ thẩm bên trong lòng ống dây là à , thể tích

b) Điện trở thuần R của một vật dẫn có dạng hình trụ: R =

2

N
của ống dây là V. Ta có:
L = 4.10 à ữ .V
l
b) Cuộn dây thuần cảm: có độ tự cảm L (H: Henry)
+ Đối với dòng điện không đổi (một chiều có cờng độ không đổi): cuộn thuần cảm coi nh dây dẫn,
không cản trở dòng điện không đổi.
+ Đối với dòng điện xoay chiều: cuộn thuần cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua và có tác dụng
cản trở dòng điện xoay chiều, đại lợng đặc trng cho sự cản trở đó gọi là cảm kháng (ZL): Z L = L
Hay: ZL = 2 fL
c) Cuộn dây không thuần cảm: có độ tự cảm L và điện trở thuần r
- Cản trở cả dòng điện không đổi và xoay chiều
U
- Đối với dòng điện không đổi: r =
I
U
- Đối với dòng điện xoay chiều: Z = = r 2 + ZL2
I
7

d) Định luật ôm cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm
U
U
I=
=
- Biểu thức định luật ôm:
Z:L 2fL

+ Nếu tăng f
ZL tăng
I giảm: dòng điện qua cuộn dây khó khăn
+ Nếu giảm f ZL giảm I tăng: dòng điện qua cuộn dây dễ dàng
+ Nếu f = 0 ZL = 0 I rất lớn cuộn thuần cảm không cản trở dòng điện không đổi.

- Điện áp giữa 2 đầu cuộn thuần cảm(uL) luôn sớm pha góc
so với cờng độ dòng điện(i):
2

u L = i +
2
e) Ghép cuộn thuần cảm thành bộ:
- Hai cuộn cảm ghép nối tiếp (L1ntL2): L nt = L1 + L 2 ; ZLnt = ZL1 + ZL2
- Hai cuộn cảm ghép song song (L1ssL2):

1
1
1
1
1
1
=
+
=
+
;
Lss L1 L 2 ZLss ZL1 ZL2

2.3. Tụ điện
a) Điện dung của tụ điện:
- Điện dung là đại lựơng đặc trng cho khả năng tích điện của tụ điện
- Tụ điện có điện dung C (F: Fara)
S
C=
- Điện dung của tụ điện phẳng:
4kd
Trong đó: là hằng số điện môi, S: diện tích phần đối diện giữa hai bản tụ điện, d: khoảng cách
giữa hai bản tụ, k = 9.109 (Nm2/C2).
b) Tác dụng của tụ điện:
- Đối với dòng điện không đổi: tụ ngăn không cho đi qua
GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
5


T 0912.16.43.44

- Đối với dòng điện xoay chiều: cho dòng điện xoay chiều đi qua nhng cản trở dòng điện xoay
chiều, đại lợng đặc trng cho sự cản trở đó gọi là dung kháng( ZC):
1
1
ZC =
Hay: ZC =
C
2fC
c) Định luật ôm cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện

U
I=
= U.2fC
- Biểu thức định luật ôm:
ZC
+ Nếu tăng f ZC giảm I tăng: dòng điện qua tụ dễ dàng
+ Nếu giảm f ZC tăng I giảm: dòng điện qua tụ khó khăn
+ Nếu f = 0 ZC = I = 0: dòng điện một chiều không qua tụ.

- Điện áp giữa hai đầu tụ điện(uC) luôn trễ pha góc
so với cờng độ dòng điện(i):
2

u C = i
2
d) Ghép tụ điện thành bộ:
1
1
1
=
+
- Hai tụ C1 và C2 ghép song song: Css = C1 + C 2 ;
ZCss ZC1 ZC2
- Hai tụ C1 và C2 ghép nối tiếp:

1
1
1
=
+

; ZCnt = ZC1 + ZC2
C nt C1 C 2

2.4. Bóng đèn
Trên bóng đèn thờng ghi (aV bW) Cho biết: Uđm = a(V) và Pđm = b(W)
Pdm
b
=
Tính đợc: + Cờng độ dòng điện định mức: I dm =
U dm a
+ Điện trở của bóng đèn:

Rd =

2
U dm
a2
=
Pdm
b

2.5. Các dụng cụ đo
a) Vôn kế:- Cách mắc: mắc song song với đoạn mạch cần đo
- Thờng cho điện trở của vôn kế rất lớn để không làm ảnh hởng tới mạch cần đo (RV )
- Số chỉ của vôn kế cho biết giá trị hiệu dụng: U
b) Ampe kế:
- Cách mắc: mắc ampe kế nối tiếp với đoạn mạch cần đo
- Thờng cho điện trở của ampe kế rất nhỏ để không làm ảnh hởng đến mạch điện (RA 0)
- Số chỉ của ampe kế cho biết giá trị hiệu dụng: I
C N

R
2.6. Khoá K, chuyển mạch K
X
A
Cho điện trở RK = 0 không ảnh hởng đến mạch điện
a) Khoá K:
K
- K đóng: bỏ phần tử X (nối tắt) mạch R nt C
(1)
- K mở: lấy phần tử X Mach R,C, X nối tiếp.
Y
M
K
b) Chuyển mạch K:
X
A
- K ở (1): mạch gồm (X nt Y)
Z
(2)
- K ở (2): mạch gồm (X nt Z)

B

B

Chủ đề 2: Mạch R, L, C mắc nối tiếp nối tiếp
1. Quan hệ về pha giữa hiệu điện thế cờng độ và dòng điện
* Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: Điện áp giữa hai đầu điện trở luôn cùng pha với cờng độ
i = I 0 sin(t + i ); u R = U 0 R sin(t + i )
dòng điện. Ta có: u R = i

u
i= R
R

GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
6


T 0912.16.43.44

* Đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm: Điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm luôn sớm pha


hơn so với cờng độ dòng điện góc /2. Ta có: u L = i +
2

i = I 0 sin(t + i ); u L = U 0 L sin(t + i + )
2
* Đoạn mạch chỉ có tụ điện: Điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn trễ pha so với cờng độ dòng điện góc

/2. Ta có: u C = i
2

i = I 0 sin(t + i ); u c = U 0 C sin(t + i )
2
2. Tổng trở của mạch:

Z = R + ( ZL ZC )

3. Định luật ôm:

I=

2

2

1
hay Z = R + L

C


U
U
; I0 = 0
Z
Z
Z L ZC U L U C
tan =
=
R
UR

4. Độ lệch pha giữa u và i:

2

2

(



)
2
2

5. Điện áp:
Điện áp tức thời:


u = uR + uL + uC = U 0 cos(t + )
ur uuur uuur uuur
Điện áp dạng vectơ: U = U R + U L + U C



Biên độ điện áp:



Điện áp hiệu dụng: U = U 2R + ( U L U C )

2
U 0 = U 0R
+ ( U 0L U 0C )

2

2

6. Hiện tợng cộng hởng điện
a) Điều kiện để xảy ra hiện tợng cộng hởng: Z L = Z C hay LC 2 = 1 hay =







1
LC

b) Khi xảy ra hiện tợng cộng hởng thì:
Tổng trở:
Zmin = R
U
I max =
Cờng độ dòng điện hiệu dụng:
R
U 2 U 02
Pmax =
=
Công suất tiêu thụ:
R 2R
cos = 1 = 0 u = i : u, i cùng pha
Hệ số công suất:

Điện áp hiệu dụng:
UL = U C 0
U R max = U
Điện áp hiệu dụng trên điện trở:

ĩ Chú ý :
- Để xảy ra hiện tợng cộng hởng điện thì ta phải điều chỉnh một trong các đại lợng: L, C, f để Imax,
Pmax, URmax, (c os) max , Zmin, u và i cùng pha, điều chỉnh C để ULmax, L để Ucmax,...
- Điều chỉnh R không bao giờ xảy ra cộng hởng
- Khi đang xảy ra hiện tợng cộng hởng nếu thay đổi L, C hoặc f thì: Z , I , P , cos , UR
, UL UC
- Nếu đoạn mạch thiếu phần tử nào thì cho giá trị của các phần tử đó bằng 0.
Chủ đề 3.Công suất của dòng điện xoay chiều
1. Công suất của dòng điện xoay chiều

GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
7


T 0912.16.43.44

Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U 0 c os(t + u ) thì cờng độ
dòng điện chạy trong mạch có dạng i = I0 c os(t + i ) . Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là:

U 0 I0
U2
cos =
cos 2

2
R
ĩ Chú ý : Công suất trên là công suất trung bình trong một chu kì.
2. Hệ số công suất:
a) Tổng quát: đại lợng cos đợc gọi là hệ số công suất của đoạn mạch điện xoay chiều
0 cos 1

* Trờng hợp cos = 1: = 0
- Đoạn mạch đó chứa chỉ có R hoặc RLC nối tiếp khi có cộng hởng
- Công suất lúc này lớn nhất: Pmax = UI max

* Trờng hợp cos = 0: =
2
- Đoạn mạch chứa: chỉ có L, C hoặc cả L và C
Pmin = 0
- Công suất nhỏ nhất:
- Mạch có chứa C, L hoặc L và C không tiêu thụ điện năng.


* Trờng hợp: 0 < cos < 1 : < < 0 hoặc 0 < <
2
2
- Đoạn mạch chứa RL, RC hoặc RLC nối tiếp (ZL ZC)
b) Mạch R, L, C nối tiếp:
- Điện năng chỉ tiêu thụ trên điện trở R. Khi đó công suất tiêu thụ điện trên đoạn mạch bằng công
suất toả nhiệt trên điện trở R:
P = UI cos = RI 2
R U
cos = = R
- Hệ số công suất:

Z
U
c) Cách tăng hệ số công suất
- Trong mạch điện xoay chiều bất kì, ta có:
P = UI cos = RI 2 + P '
Trong đó: P là công suất tiêu thụ, P là công suất điện năng chuyển thành dạng năng lợng khác nh
cơ năng, hoá năng, ..., RI2 là công suất điện năng chuyển thành nhiệt.
- Để tăng P giảm (RI2) giảm I tăng cos
- Trong các mạch điện dân dụng, công nghiệp (Ví dụ: quạt, tủ lạnh,...) ngời ta làm tăng cos bằng
cách dùng các thiết bị có thêm tụ điện nhằm tăng dung kháng, sao cho cos > 0,85.
P = UI cos =

Chủ đề 4. Các loại máy điện
1. Máy phát điện xoay chiều một pha (Máy dao điện một pha)
a) Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ
b) Cấu tạo: gồm hai phần chính là phần cảm và phần ứng
- Phần cảm: tạo ra từ trờng
- Phần ứng: là phần tạo ra dòng điện
- Phần cảm, phần ứng có thể đứng yên hoặc chuyển động:
+ bộ phận đứng yên gọi là Stato
+ bộ phận chuyển động gọi là rôto
- Ngoài ra còn sử dụng bộ góp điện(vành khuyên và chổi quét) để lấy điện ra
c) Tần số dòng điện xoay chiều do máy dao điện phát ra là:
np
f =
60
Trong đó: n là số vòng quay của rôto/phút; p là số cặp cực (bắc nam)
ĩ Chú ý : Nếu cho n là số vòng/giây thì dùng công thức:
f = np
GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
8


T 0912.16.43.44

2. Máy phát điện xoay chiều ba pha (Máy dao điện ba pha)
Máy phát điện xoay chiều ba pha tạo ra dòng điện xoay chiều ba pha
a) Dòng điện xoay chiều 3 pha:
Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều, gây ra bởi ba suất điện động
2
xoay chiều có cùng tần số, cùng biên độ nhng lệch pha nhau từng đôi một là
.
3
e1 = E 0 cos t
2

N
e 2 = E 0 cos t ữ
3
- Biểu thức của các suất điện động cảm ứng:

2

e3 = E 0 cos t +
ữ
3
S

- Hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha tơng ứng:
2
2


i1 = I0 cos t;i 2 = I 0 cos t
ữ;i 3 = I0 cos t +
ữ
3
3


b) Cấu tạo: tơng tự máy phát điện xoay chiều một pha
- Phần cảm (Rôto): là nam châm điện
- Phần ứng (Stato): gồm ba cuộn dây giống nhau nhng đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn.
c) Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ.
d) Cách mắc dây với dòng điện xoay chiều ba pha:
Gọi: - Up là điện áp pha: là điện áp giữa 1 dây pha và 1 dây trung hoà
A1
B3 A1
- Ud là điện áp dây: là điện áp giữa hai dây pha với nhau.
- Xét trờng hợp tải mắc đối xứng(tức là các tải giống nhau)
* Cách mắc hình sao:
O
- Máy phát mắc hình sao: U d = 3U p
A3
B2
A2
A2
A3

B1
- Tải mắc hình sao: Id = I p
- Cờng độ dòng điện dây trung hoà: i = i1 + i2 + i3 = 0
* Cách mắc hình tam giác:
- Máy phát mắc hình tam giác: U d = U p
- Tải mắc hình tam giác: Id = 3I p
d) Ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha so với dòng điện xoay chiều 1 pha:
- Tuỳ vào cách đấu dây: tiết kiệm đợc dây dẫn
- Tạo ra đợc từ truờng quay dễ dàng.
3. Động cơ không đồng bộ ba pha
a) Nguyên tắc hoạt động: Biến điện năng thành cơ năng dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ và có
sử dụng từ trờng quay.
b) Cách tạo ra từ trờng quay bằng dòng điện xoay chiều ba pha:
- Cho dòng điện xoay chiều 3 pha vào ba cuộn dây giống nhau, đặt lệch nhau 120 0 trên một vòng
tròn.
- Cảm ứng từ do dòng điện xoay chiều ba pha tao ra là
2
2


B1 = B0 cos t; B2 = B0 cos t
ữ; B3 = B0 cos t +
ữ
(1)
3
3


- Bên trong 3 cuộn dây (tại O) sẽ có
ur một

uur từuutrờng
r uurquay có độ lớn không đổi.
- Vectơ cảm ứng từ tổng hợp B : B = B1 + B2 + B3
+ Gốc: tại tâm O
+ Phơng, chiều: thay đổi liên tục
(3)
+ Độ lớn: B = 1,5B0

r
B3

O r

B2

r
B1

(2)

c) Cấu tạo: Gồm hai phần chính
GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
9


T 0912.16.43.44

- Stato: gồm 3 cuộn dây giống nhau quấn trên lõi sắt, đặt lệch nhau 120 0 trên một vòng tròn để tạo

ra từ trờng quay.
- Rôto: dạng hình trụ, có tác dụng giống nh cuộn dây quấn trên lõi thép (rôto lồng sóc)
d) Hiệu suất của động cơ không đồng bộ:
P
H= i
P
Trong đó: Pi là công suất cơ(có ích), P là công suất toàn phần.
e) Ưu điểm của động cơ không đồng bộ ba pha:
- Cấu tạo đơn giản, dễ chế tạo,
- Sử dụng tiện lợi vì không cần dùng: bộ góp điện
- Có thể đổi chiều quay động cơ dễ dàng: thay đổi 2 trong 3 dây pha đa vào động cơ.
- Có công hiệu suất lớn hơn động cơ một chiều, xoay chiều một pha.
ĩ Chú ý :
ur
- Tần số quay của từ trờng( B ) bằng tần số của dòng điện xoay chiều > tần số quay của rôto.
- Gọi o là tốc độ góc của từ trờng quay, là tốc độ góc của rôto: < o
4. Máy biến áp. Sự truyền tải điện năng đi xa
4.1. Máy biến thế(Máy biến áp)
a) Định nghĩa: Máy biến áp là thiết bị dùng để biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều mà
không làm thay đổi tần số của nó.
b) Cấu tạo: Gồm hai bộ phận chính
- Lõi thép(sắt): Làm từ nhiều lá thép mỏng(kĩ thuật điện: tôn silíc,..)
ghép sát cách điện với nhau để giảm hao phí dòng điện Phucô gây ra.
- Cuộn dây: gồm hai cuộn sơ cấp và thứ cấp đợc làm bằng đồng quấn
U2
trên lõi thép.
N2
U1 N1
+ Cuộn dây sơ cấp: là cuộn đợc nối với nguồn điện xoay chiều,
gồm N1 vòng dây

+ Cuộn dây thứ cấp: là cuộn đợc nối với tải tiêu thụ, gồm N2
vòng dây.
- Kí hiệu máy biến áp (MBA):
c) Nguyên tắc hoạt động: dựa trên hiện tợng cảm ứng điện từ.
d) Sự biến đổi điện áp và cờng độ dòng điện qua máy biến áp:
* Chế độ không tải (khoá K mở): Nếu bỏ qua điện trở các dây quấn thì U1 = E1; U2 = E2
E1 U1 N1
=
=
A1
A2
E2 U2 N2
- Nếu : N2 > N1 U2 > U1: Máy tăng áp
V1
V2
~
- Nếu : N2 < N1 U2 < U1: Máy hạ áp
* Chế độ có tải (khoá K đóng):
P
H= 2
- Hiệu suất của máy biến thế:
P1
Trong đó: P1 = U1I1cos 1 là công suất đầu vào; P2 = U2I2cos 2 là công suất đầu ra.
- Mối quan hệ giữa cờng độ dòng điện và điện áp:
Nếu bỏ qua mọi hao phí trong máy biến thế, coi máy biến thế là lí tởng, ta có: H = 1
Ngời ta chứng minh đợc rằng: cos 1 = cos 2 . Ta có:
I1 U 2
=
I 2 U1

K
R

Nhận xét: Qua máy biến áp, điện áp tăng bao nhiêu lần thì cờng độ dòng điện giảm đi báy nhiêu
lần và ngợc lại.
GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
10


T 0912.16.43.44

e) ứng dụng: Truyền tải điện năng, nấu chảy kim loại, hàn điện,...
4.2. Truyền tải điện năng đi xa
Gọi: P là công suất tại nhà máy cần truyền đi (P = const); U là hiệu điện thế ở nơi phát.
a) Công suất hao phí trên đờng dây tải điện (Do hiệu ứng Jun Lenxơ)
P2R
P = I 2 R = 2
- Công suất hao phí:
U cos 2
l
- R là điện trên đờng dây: R = (dẫn điện bằng 2 dây, l : tổng chiều dải của 2 dây)
S
* Nhận xét: Trong thực tế cần giảm công suất hao phí, ngời ta thờng dùng biện pháp tăng điện áp U
bằng cách sử dụng máy tăng áp.
- Để giảm công suất hao phí n lần thì phải tăng U lên n lần.
b) Độ giảm thế trên đờng dây: U = U U ' = I.R
Với U ' là hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ
c) Hiệu suất tryền tải điện năng:

P ' P P
* Theo công suất:
H=
=
P
P
'
U U U
* Theo điện áp:
H=
=
U
U
2
d) Mối liên hệ giữa U và H:
(1 H ) U = const

2

CÔNG THứC GIảI NHANH và phương pháp giảI
CHUYÊN Đề 3: dòng điện xoay chiều

CH 1: MCH IN XOAY CHIU
1. Vit biu thc cng dũng in v in ỏp
a. Biu thc hiu in th xoay chiu:
b. Biu thc cng dũng in:
u(t) = U0cos(t + u)
i(t) = I0cos(t + i )
u(t): hiu in th tc thi (V)
i(t): cng dũng in tc thi (A)

U0: hiu in th cc i (V)
I0: cng dũng in cc i (A)
u: pha ban u ca hiu in th.
i: pha ban u ca cng dũng in.
2. Cỏc giỏ tr hiu dng: U =

U0
2

(V); I =

I0
2

(A), E =

E0
2

3. Cỏc loi on mch c bn mt phn t:
* on mch ch cú R: uR cựng pha vi i; I R =

UR
R

I = UL
; L
; vi ZL = L (): cm khỏng .
ZL
2

UC

1
* on mch ch cú C: uC chm pha hn i gúc ; IC =
; vi ZC =
(): dung khỏng.
ZC
2
C
4. on mch R, L, C mc ni tip (khụng phõn nhỏnh):
* on mch ch cú L: uL sm pha hn i gúc

GII NHANH VT Lí 12-CHUYấN 3

Website: />
11


ĐT 0912.16.43.44

-



- Điện áp hiệu dụng: U = U 2R + (U L - U C ) 2 = I R 2 + (ZL - ZC ) 2 = I.Z ;
Với Z = R 2 + (ZL - ZC ) 2 : gọi là tổng trở của đoạn mạch RLC.
Chú ý: Nếu trong mạch không có dụng cụ nào thì coi như “trở kháng” của nó bằng không.
=

- Độ lệch pha ϕ giữa u và i:

Z L - ZC U L - U C U L0 - U C0
=
=
→φ
R
UR
UR0

tanφ =

UL

UC

U UR
- Cường độ hiệu dụng: I = Z = R

ZL

=

ZC

U

; - Cường độ cực đại: I0 = Z0

=

UR UL UC
=
=
R
ZL
ZC
0

0

0

+ Nếu đoạn mạch có tính cảm kháng, tức là ZL > ZC thì ϕ > 0 : u sớm pha hơn i.
+ Nếu đoạn mạch có tính dung kháng, tức là ZL < ZC thì ϕ < 0 : u trễ pha hơn i.
5. Viết biểu thức điện áp và cường độ dòng điện:
- Nếu i = I0cos(ωt + ϕi) thì u = U0cos(ωt + ϕi + ϕ).
- Nếu u = U0cos(ωt + ϕu) thì i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ).
Chú ý: Ta cũng có thể sử dụng máy tính FX 570 ES để giải nhanh chóng dạng toán này:
Ấn: [MODE] [2]; [SHIFT] [MODE] [4] :
- Tìm tổng trở Z và góc lệch pha ϕ: nhập máy lệnh [ R + (ZL - ZC )i ]
- Cho u(t) viết i(t) ta thực hiện phép chia hai số phức: i =

Uφ
u
0∠ u
=
Z [ R + (Z L - Z C )i ]


∠ R +(Z - ZL )i

- Cho i(t) viết u(t) ta thực hiện phép nhân hai số phức: u = i.Z. = Iφ×
0 i 
C 
- Cho uAM(t) ; uMB(t) viết uAB(t) ta thực hiện phép cộng hai số phức: như tổng hợp hai dao động.
Thao tác cuối : [SHIFT] [2] [3] [=]

6. Công suất của dòng điện xoay chiều - Hệ số công suất.
U2R
- Công suất tiêu thụ của mạch điện xoay chiều: P = UIcosϕ hay P = RI = UR.I = 2
Z
2

R

U

U

P

R
- Hệ số công suất: cosφ = Z = UR = U = U.I
0
0

7. Ý nghĩa của hệ số công suất cosϕ :
- Khi cosϕ = 1 (ϕ = 0): mạch chỉ có R, hoặc mạch RLC có cộng hưởng điện. Lúc đó: P = Pmax = UI =

U2
.

R

π
): Mạch chỉ có L, hoặc C, hoặc có cả L và C mà không có R . Lúc đó: P = Pmin = 0.
2
- Nâng cao hệ số công suất cosϕ để giảm cường độ dòng điện nhằm giảm hao phí điện năng trên đường
dây tải điện. Hệ số công suất của các thiết bị điện quy định phải ≥ 0,85.
8. Quan hệ giữa các giá trị hiệu dụng
U - UC
U
; cosφ = R
- Sử dụng công thức: U 2 = U R 2 + (U L - U C ) 2 ; tanφ = L
UR
U
- Khi cosϕ = 0 (ϕ = ±

- Sử dụng các công thức cho từng loại đoạn mạch ⇒ Giải các phương trình để tìm: U R , U L , U C ...
- Hoặc sử dụng giản đồ vectơ Fresnel kết hợp định lí hàm số cosin (hoặc sin) và các hệ thức lượng trong
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
12


ĐT 0912.16.43.44

-

tam giác để tính U R , U L , UC , U...
9. Hiện tượng đoản mạch:
Toàn bộ dòng điện không đi qua phần tử Z X mà đi qua dây nối AB nên khi có hiện tượng đoản mạch ở
phần tử nào ta có thể xem như không có (khuyết) phần tử đó trong mạch.
10. Nếu có một sự thay đổi của một phần tử nào đó (R, L hay C) thì tổng trở Z thay đổi, mà điện áp toàn
mạch không đổi nên cường độ dòng thay đổi và kéo theo điện áp trên từng phần tử cũng thay đổi, song
với những phần tử không biến thiên, dù điện áp của chúng có thay đổi thì tỉ lệ điện áp giữa chúng vẫn
U
U'
U
không đổi.Ví dụ: Phần tử C thay đổi thì tỉ lệ R không đổi, nghĩa là: R = R
UL
U'L U L
12. Khi mắc lần lượt R, L, C vào một hiệu điện thế xoay chiều ổn định thì cường độ hiệu dụng lần
lượt là I1, I2, I3. Khi mắc mạch gồm RLC nối tiếp vào hiệu điện thế trên thì cường độ hiệu dụng qua
U
U
U
1
I= =
=
=
2
2
2
2
2
2
Z
R + (ZL - ZC )

U U U
1 1 1
mạch bằng:
 ÷ + - ÷
 ÷ + - ÷
 I1   I 2 I3 
 I1   I 2 I 3 
13. Khi cuộn dây có điện trở thuần r ta xem mạch mới như mạch RrLC mắc nối tiếp và khảo sát
tương tự mạch RLC nối tiếp.
- Cuộn dây có điện trở r ≠ 0
thì cuộn dây tương đương
- Điện trở thuần tương đương là: R + r ;
- Điện áp: U = (U R + U r ) 2 + (U L - U C ) 2 (hay Z = (R + r) 2 + (ZL - ZC ) 2 ) ;
- Công suất toàn mạch: P = U.I.cosφ = (R + r)I 2 (hay cosφ =

Z -Z
r+R
; tanφ = L C )
Z
R +r

15. Quan hệ giữa các giá trị tức thời.
Khi giả thiết cho tại thời điểm t một giá trị điện áp hay cường độ dòng điện nào đó thì ta phải hiểu đó là
uR i
u
U
- = 0 (vì R = R = R )
các giá trị tức thời.* Ở đoạn mạch R:
UR I
i

I
i2
u 2L
u 2L i 2
* Ở đoạn mạch L (hoặc đoạn mạch C, hoặc đoạn mạch LC): 2 + 2 = 1 ⇒ 2 + 2 = 2
I 0 U LO
UL I
u C2
u C2 i 2
u 2LC
u 2LC i 2
i2
i2
+
=
1
⇒
+
=
2
+
=
1
⇒
+ 2 =2
Tương tự: 2
và 2
2
2
I0 U C2 O

U C2 I 2
I0 U LC
U
I
LC
O
u C2
i2
u 2L
u 2R
u 2L
u 2R
URO
uR
; Io =
và 2 + 2 = 1 nên ta còn có: 2 + 2 = 1 và 2 + 2 = 1
I 0 U LO
U R O U LO
U R O U CO
R
R
Hai điện áp uL và uC ngược pha nhau, giả sử ZL = nZC → uL = - n.uC
uR u L uC u
≠
≠
≠
16. Cả mạch ta luôn có: u = u R + u L + u C ; i =
R Z L ZC Z
U I
U I

U
I
1
- = 0;
+ = 2 (vì
= =
)
U 0 I0
U 0 I0
U 0 I0
2
17. Công suất tức thời:
1
1
p = u.i = U 0 I 0 cos(ωt).cos(ωt + ϕ) = U 0 I 0 cosϕ + U 0 I 0 cos(2ωt + ϕ) = UIcosϕ + UIcos(2ωt + ϕ)
2
2
18. Bảng tổng hợp
Biểu thức đúng
Biểu thức sai
Tức thời
i = iR = iL = iC
i = iR + iL + iC
Vì i =

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
13

ĐT 0912.16.43.44

-



Hiệu dụng

I = I R = I L = IC

Tức thời

u = uR + uL + uC

u = uR = uL = uC

Hiệu dụng

U = U 2R + (U L - U C ) 2 và U ≥ U R
ur uuur uuur uuur
U = UR + UL + UC
u
i= R
R

U = U R + U L + U C và U < U R

Véc tơ
Tức thời

Hiệu dụng

I=

i=

u
uL
u
; i= C; i=
ZL
ZC
Z

U UR U L UC
=
=
=
Z R Z L ZC

Độ lệch pha

π
π
-φ ≤ ≤
-π ≤ φ ≤ π
2
2
19. Tính thời gian đèn huỳnh quang sáng và tắt :
Khi đặt điện áp u = Uocos(ωt + ϕu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi u ≥ U1

* Trong một chu kỳ :
M1
M2
4
U1
t
=
arccos
- Thời gian đèn sáng: n
Taét
ω
Uo
* Trong khoảng thời gian t = nT :
- Thời gian đèn sáng: t s = n.Δt s
- Thời gian đèn tắt : t t = n.Δt t = t - t S

−U 0 −U1

Saùng

∆ϕ

O

U1

Saùng

U0

u

20. Sử dụng góc quét Δφ = ω.Δt để giải dạng toán tìm điện áp
và
Taét
Δt
'
'
cường độ dòng điện tại thời điểm: t2 = t1 +
.
M2
M1
21. Số lần đổi chiều dòng điện
- Dòng điện i = I0cos(2πft + ϕi): Trong một chu kì đổi chiều 2
lần, mỗi giây đổi chiều 2f lần.
- Nhưng nếu ϕi = 0 hoặc ϕi = ±π thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f - 1 lần, các giây sau đổi chiều 2f lần.
22. Cộng hưởng điện
1
→ LCω0 2 = 1
a. Khi xảy ra cộng hưởng thì: ZL = ZC (UL = UC) hay ω0 =
LC
Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì: ω = ω0

ZL
ZC

b. Các biểu hiện của cộng hưởng điện:Z = Zmin = R ; URmax = U ; I max =

2
U

; Pmax = U ; cosϕ = 1 ; ϕ
R
R

=0
Lưu ý: Trong các trường hợp khác thì công suất của mạch được tính bằng:
U2
U2 R 2
U2
2
2
2
⇒ P = Pmax .cosφ
P = I 2 .R = 2 .R =
. 2 =
.cosφ
= P max.cos φ
R Z
R
Z
23. Đường cong cộng hưởng của đoạn mạch RLC:
- R càng lớn thì cọng hưởng càng không rõ nét.
- Độ chênh lệch f - f ch càng nhỏ thì I càng lớn.
24. Liên hệ giữa Z và tần số f : f0 là tần số lúc cộng hưởng .
- Khi f < fch : Mạch có tính dung kháng, Z và f nghịch biến.
- Khi f > fch : Mạch có tính cảm kháng, Z và f đồng biến.
25. Hệ quả cộng hưởng điện:
Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì I (hoặc P; UR) như nhau, với ω = ωch thì
(hoặc PMax; URmax) ta có: ωch = ω1ω2 hay f ch = f1f 2
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
IMax

14


ĐT 0912.16.43.44

Chú ý:♦ Áp dụng hiện tượng cộng hưởng để tìm L, C, f khi:
- Số chỉ ampe kế cực đại.
- Cường độ dòng điện và điện áp đồng pha ( φ = 0 ).
- Hệ số công suất cực đại, công suất tiêu thụ cực đại.
♦ Nếu đề bài yêu cầu mắc thêm tụ C2 với C1 để mạch xảy ra cộng hưởng, tìm cách mắc và tính C2 ta làm
như sau:
* Khi mạch xảy ra cộng hưởng thì ZCtđ = ZL
* So sánh giá trị ZL (lúc này là ZCtđ ) và ZC1
1
- Nếu ZL > ZC1 (Ctđ < C1) ⇒ C2 ghép nt C1 → ZC2 = ZCtđ - ZC1 → C2 =
ZC2 .ω
- Nếu ZL < ZC1 (Ctđ > C1) ⇒ C2 ghép ss C1 → ZC2 =

ZC1 .ZCtđ
ZC1 - ZCtđ

→ C2 =

1
ZC2 .ω

26. Bảng ghép linh kiện:

27. Phương pháp giải toán điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ
A
Xét mạch R,L,C mắc nối tiếp như hình vẽ :
a. Cách vẽ giản đồ véctơ buộc: dùng qui tắc hình bình hành (ít dùng)
b. Cách vẽ giản đồ véctơ trượt: dùng qui tắc đa giác (thường dùng)
* Chọn trục nằm ngang là trục dòng điện, điểm đầu mạch làm
gốc (đó là điểm O).
* Vẽ lần lượt các véctơ biểu diễn các điện áp, lần lượt từ O sang
nối đuôi nhau theo nguyên tắc: R - ngang; L - lên; C - xuống.
* Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ kiện của bài
toán.
A
* Biểu diễn các số liệu lên giản đồ.
* Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác, các hàm số sin và
cosin, các công thức toán học để tìm các điện áp hoặc góc chưa biết.
c. Một số lưu ý
- Hệ thức lượng trong tam giác:

L

R
M

ϕ
r
I

uuur N

UC
B

uuur
UR

µ
sin A

B
m

N

ur
U

a

a. Định lý hàm số sin:

C

=

b
µ
sin B

M

=

x

c
µ
sin C

µ
b. Định lý hàm số cosin: a =b +c −2bc cos A
- Hệ thức lượng trong tam giác vuông: Cho tam giác vuông ABC
tại A, đường cao AH = h, BC = b, AC = b, AB = c, CH = b’, BH = c’,
các hệ thức sau:
2

2

S

uur
UL

2

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
vuông
ta có

15


ĐT 0912.16.43.44
b 2 = ab '; c 2 = ac '; h 2 = b ' c '; b.c = a.h;

-



1
1
1
= 2 + 2
h2
b
c

d. Ví dụ ứng dụng hệ thức đường cao trong tam giác
vuông : Cho mạch điện như hình vẽ.
C
R
- Nếu bài toán cho UAM và UNB; biết uAN và uMB vuông pha
A
M
với nhau. Tính UMN
2
Ta có: h 2 = b 'c ' → U R = U L .U C → UMN = UR
- Nếu bài toán cho UAN và UMB ; biết uAN và uMB vuông pha với nhau. Tính UMN

1
1
1
1
1 1
Ta có: 2 = 2 + 2 → 2 = 2 + 2 → UMN = UR
U R U AN U MB
h
b c

L,
N

B

28. Bài toán liên quan đến độ lệch pha
a. Trường hợp 1: φ1 - φ 2 = ±Δφ (độ lệch pha của hai đoạn mạch ở trên cùng một mạch điện), khi đó:
Nếu Δφ = 0 (hai điện áp đồng pha) thì φ1 = φ 2 ⇒ tanφ1 = tanφ 2
Lúc này ta có thể cộng các biên độ điện áp thành phần: U = U1 + U 2 ⇒ Z = Z1 + Z2

Nếu Δφ =

π
(hai điện áp vuông pha), ta có: tanφ1.tanφ 2 = -1
2

Nếu Δφ bất kì thì: tanΔφ =

tanφ1 - tanφ 2
hoặc dùng giản đồ vectơ.

1+ tanφ1tanφ 2

π
⇒ tanφ1.tanφ 2 = 1
2
π
c. Trường hợp 3: φ1 + φ 2 = ⇒ tanφ1.tanφ 2 = ±1
2
b. Trường hợp 2: φ1 + φ 2 =

29. Ứng dụng giải bài toán hộp đen
a. Trường hợp 1: Nếu u và i cùng pha thì trong hộp đen có duy nhất một điện trở R hay có đủ ba
phần tử điện R, L, C nhưng ZL = ZC.
b. Trường hợp 2: Nếu u và i vuông pha nhau thì trong hộp đen không có điện trở thuần, có cuộn
dây tự cảm L, có tụ điện C hoặc có cả hai.
c. Trường hợp 3: Nếu u sớm (hoặc trễ) pha hơn i một góc nhọn thì trong mạch có điện trở R và
cuộn dây tự cảm L, hoặc cả ba phần tử điện R, L, C nhưng ZL > ZC (hoặc ZC > ZL)
d. Trong một trường hợp đơn giản: dùng máy tính
U ∠ϕ
u
- Tính Z: Z = = 0 u
(Phép CHIA hai số phức)
( I 0 ∠ϕ i )
i
Nhập máy: U0 SHIFT (-) φu : ( I0 SHIFT (-) φi ) =
- Với tổng trở phức :

Z = R + ( Z L − Z C )i , nghĩa là có dạng (a + bi). với a = R;

b = (ZL -ZC )

- Chuyển từ dạng A∠ ϕ sang dạng: a + bi : bấm SHIFT 2 4 =
30. Bài toán cực trị
Bài toán tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của một đại lượng vật lí khi có một yếu tố biến thiên mà dấu
hiệu nhận biết không giống với các biểu hiện quen thuộc của cộng hưởng điện thì ta chọn một trong các
phương pháp sau để giải:
- PP1: Dùng đạo hàm:
Xét hàm số y = f(x); (x ∈ R) có đạo hàm tại x = xo và liên tục trong khoảng chứa xo. Nếu hàm số đạt cực trị
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
16


ĐT 0912.16.43.44

-



tại x = xo thì f’(xo) = 0. Và :
+ Nếu f ’’(xo) > 0 thì xo là điểm cực tiểu;
+ Nếu f ’’(xo) < 0 thì xo là điểm cực đại.
- PP2: Dùng tính chất của tam thức bậc hai: Xét y = ax2 + bx + c.
b
1
* Lưu ý: Hai nghiệm x1 , x2 thỏa Viet: x1 + x 2 = - ; do đó x CT = (x1 + x 2 ) .
2
a
- PP3: Dùng bất đẳng thức Cauchy: a + b ≥ 2 ab (a, b dương) ;

+ Dấu “=” xảy ra khi a = b, cần chọn a và b sao cho tích a.b = const.
+ Khi tích 2 số không đổi, tổng nhỏ nhất khi 2 số bằng nhau.
Khi tổng 2 số không đổi, tích 2 số lớn nhất khi 2 số bằng nhau.
b
b
b
* Lưy ý: Hàm số kiểu phân thức: y = ax + . Cực trị của y ứng với ax = → x CT =
;
x
a
x
b
Hai nghiệm x1 , x2 thỏa: x1. x 2 = ; do đó x CT = x1.x 2 .
a
* Chú ý: Trong các bài toán cực trị điện xoay chiều, mặc dù các đại lượng không phụ thuộc nhau tường
minh là hàm bậc 2 hay hàm phân thức như trong toán học nhưng chúng có biểu thức “tương tự” nên ta có
1
thể áp dụng x CT = (x1 + x 2 ) (cho quan hệ “hàm bậc 2”) và x CT = x1.x 2 (cho quan hệ “hàm phân
2
thức”) khi khảo sát sự phụ thuộc giữa chúng.
- PP4: Dùng giản đồ Fresnel kết hợp định lí hàm số sin, hàm cosin:
a
µ
sin A

=

b
µ
sin B

=

c
µ
sin C

;

µ
a 2 =b 2 +c2 −2bc cos A

A

31. Đoạn mạch RLC có R thay đổi
a. Tìm R để Imax (Zmin): R = 0

R

L
M

C B
N

U
2
π
U2
; cosϕ =

⇒ϕ=±
b. Tìm R để Pmax: R = |ZL− ZC| , Pmax =
, Z = R 2⇒ I =
2
4
2R
R 2
P
c. Khi R = R1 hoặc R = R2 mạch có cùng công suất P.
U2
2
- Ta có: R 1 + R 2 =
; R 1R 2 = ( ZL − ZC ) ; tanφ1.tanφ 2 = 1 ⇒ φ1 + φ 2 = π 2 Pmax
P
- Với giá trị R0 thì Pmax, ta có: R 0 = R1R 2 ; Pmax =

U2
2 R 1R 2

PO R R
1
0

R2

R

32. Trường hợp cuộn dây có điện trở R0:
a. Tìm R để công suất toàn mạch cực đại (Pmax): R + R0 = |ZL− ZC | ; Pmax =

U2
2(R + R o )

Tổng quát: R1 + R2 + ... + Rn = Z L − Z C (Nếu khuyết L hay C thì không đưa vào).
b. Tìm R để công suất trên R cực đại (PRmax):
R = R0 + (ZL − ZC) ; PRmax =
2

2

2

U2
2
; cosϕ >
2(R + R o )
2

c. Khi R = R1 hoặc R = R2 mạch có cùng công suất P:
U2
2
- Ta có: R 1 + R 2 + 2r =
; (R 1 + r)(R 2 + r) = ( Z L − ZC )
P

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
17

ĐT 0912.16.43.44

-

- Với giá trị R0 thì Pmax, ta có: R 0 + r = (R 1 + r)(R 2 + r) ; Pmax =



U2
2 (R 1 + r)(R 2 + r)

33. Tìm điều kiện để URL & URC không phụ thuộc vào R
a. Tìm điều kiện để URC ∉ R
U
U RC = I R 2 + ZC 2 =
Z (Z - 2Z ) ⇒ URC∉ R khi URC = U = const hay:
1+ L 2 L 2 C
R + ZC
b. Tìm điều kiện để URL ∉ R: Tương tự, ta có:

1
2LC

Z C = 2Z L ⇒ ω =

ZL = 2ZC ⇒ ω =

2

LC

.

.

34. Đoạn mạch RLC có L thay đổi
a. Tìm L để IMax; URmax; Pmax; URCmax (UMBmax); ULCmin (UANmin): ZL = ZC ⇒ L =
Lúc đó: Imax =

U
U2
; Pmax =
⇒ URmax = U còn ULC min = 0
R
R

1
Cω2

r
UL

r
U

U R 2 + ZC2
R 2 + ZC2
b. Tìm L để ULmax: ZL =
; U Lmax =

ZC
R
r r
Lúc này: U ⊥ U RC hay: U 2L = U 2 + U 2R + U C2 ⇒ U 2L − U C .U L − U 2 = 0

r
I

r
U RC

35. Tìm L để URLmax (UANmax):
ZC + 4R 2 + ZC2
ZL =
; U RLmax =
2

2UR
2

2
C

4R + Z - ZC

Tìm L để URLmin (UANmin): ZL = 0 ; U RLmin =

; U 2L − U C .U L − U 2R = 0
UR
2

R

A

R +Z

2
C

L
M

C B
N

36. Khi L = L1 hoặc L = L2 mà:
- I hoặc P như nhau thì: ZC =

ZL1 + ZL2

2
- I hoặc P như nhau, có một giá trị của L để Imax hoặc Pmax thì:
ZL =

ZL1 + ZL2
2

⇒L=

L1 + L 2
2

- UL như nhau, có một giá trị của L để ULmax thì:

1 1 1
1
2L1L 2
= (
+
)⇒L=
ZL 2 ZL1 ZL2
L1 + L 2

37. Khi L = L1 hoặc L = L2 thì i1 và i2 lệch pha nhau góc ∆ϕ
Hai đoạn mạch RCL1 và RCL2 có cùng uAB. Gọi ϕ1 và ϕ2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2.
Giả sử ϕ1 > ϕ2 ⇒ ϕ1 - ϕ2 = ∆ϕ :
Δφ
Δφ
Z + ZL
- Nếu I1 = I2 thì ϕ1 = - ϕ2 =
⇒ tanφ1 = tan 2 và ZC = L
2
2
1

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

2

Website: />
18


ĐT 0912.16.43.44
- Nếu I1 ≠ I2 thì tanΔφ =

-



tanφ1 - tanφ 2
hoặc dùng giản đồ Fresnel.
1+ tanφ1tanφ 2

38. Tìm L để UANmin và tính UANmin :
1
U.r
Z L = ZC ⇒ L =
; U ANmin =
2
Cω
R +r
A

39. Đoạn mạch RLC có C thay đổi

R

L

C B
N

M

r
U RL

1
a. Tìm C để IMax; URmax; Pmax; URLmax (UANmax); ULCmin (UMBmin): ZL = ZC ⇒ C =
Lω2
2

2
L

R +Z
; U Cmax
ZL

b. Tìm C để UCmax: ZC =

r
I

O

U R 2 + Z2L
=

R

r
UC

r
U

r r
Lúc này: U ⊥ U RL hay U C2 = U 2 + U 2R + U 2L ⇒ U C2 − U L .U C − U 2 = 0
40. Tìm C để URCmax (UANmax):
ZL + 4R 2 + ZL2
ZC =
; U RCmax =
2

2UR
2

2
L

4R + Z - ZL

41. Tìm C để URCmin : ZC = 0 ; U RCmin =

; U C2 − U L .U C − U R2 = 0

UR
R 2 + Z2L

42. Khi C = C1 hoặc C = C2 mà :
- I hoặc P như nhau thì: ZL =

ZC1 + ZC2

2
- I hoặc P như nhau, có một giá trị của L để Imax hoặc Pmax thì:
ZC =

ZC1 + ZC2
2

⇒C=

2C1C 2
C1 + C2

- UC như nhau, có một giá trị của C để UCmax thì:

1
1 1
1
C + C2
= (
+
)⇒C= 1
ZC 2 ZC1 ZC2
2

43. Khi C = C1 hoặc C = C2 thì i1 và i2 lệch pha nhau góc ∆ϕ
Hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng uAB. Gọi ϕ1 và ϕ2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2.
Giả sử ϕ1 > ϕ2 ⇒ ϕ1 - ϕ2 = ∆ϕ :
Δφ
Δφ
Z + ZC
- Nếu I1 = I2 thì ϕ1 = - ϕ2 =
⇒ tanφ1 = tan 2 và ZL = C
2
2
1

- Nếu I1 ≠ I2 thì tanΔφ =

2

tanφ1 - tanφ 2
hoặc dùng giản đồ Fresnel.
1+ tanφ1tanφ 2

44. Tìm C để UMBmin và tính UMBmin :; ZL = ZC ⇒ C =

1
U.r
; U MBmin =
2
Lω
R +r

A

L,r

R
M

C B
N

45. Đoạn mạch RLC có ω thay đổi

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
19


ĐT 0912.16.43.44

-


1
LC

a. Tìm ω để URmax: Ta có hiện tượng cộng hưởng: URmax = U ; khi đó ωR =
ωL =

b. Tìm ω để ULmax:

c. Tìm ω để UCmax:

ωC =

1

2

2
C 2 L - R 2 (điều kiện: 2L > CR ) ;
C

1

2

L

-R

C

L

2

(điều kiện: 2L > CR 2 ) ;

U Lmax =

U Cmax =

2

2.U.L
R. 4LC - R 2 .C 2

2.U.L
R. 4LC - R 2 .C 2

d.Một số lưu ý:
Nếu đặt

X=

L R2
C 2

Từ điều kiện: L >

CR

ta có thể viết lại:

ωL =

1
X.C

và

ωC =

X
L

. Suy ra:

ω2R = ωL .ωC =

1
LC

2

2

ta có thể chứng minh được: ωC < ω R < ω L .

Nghĩa là, khi giá trị ω tăng dần thì điện áp trên các linh kiện sẽ lần lượt đạt cực đại theo thứ tự: C, R,
L.
Giá trị của ω để UL = UAB nhỏ hơn 2 lần giá trị của ω để UL = ULmax, còn giá trị của ω để UC = UAB lớn
hơn

2 lần giá trị của ω để UC = UCmax (điều này được chứng minh ở trang 21)

Khi UCmax : nhận thấy X = ZL =
Þ

L R2

C 2

Û R 2 = 2ZL . ( ZC - Z L )

Z - ZL
Z L ZC - Z L 1
Z
1
Þ tanα1.tanα 2 =
.
= . Đặt: tanα1 = L ; tanα 2 = C
2
R
R
2
R
R

2
2
2
- Từ hình vẽ, ta có: ZC = Z + ZL
Khi ULmax :
Tương tự như trên ta có các công thức sau:

* R 2 = 2ZC ( ZL - ZC ) ;
* Z2L = Z2 + ZC2 ;
1
* tanα1.tanα 2 =
2

46. Khi ω = ω 1 hoặc ω = ω 2 mà :
- I hoặc P như nhau, có một giá trị của ω để Imax hoặc Pmax thì:

ω2 = ω1.ω2 =

1
LC

Lω 1- ω 2
I max
, tính giá trị R: R =
n
n 2 -1
47.Hệ số công suất như nhau, biết L = CR2 :
- I như nhau: I1 = I 2 =

cosφ1 = cosφ 2 =

ω1ω2
=
ω − ω1ω2 + ω22
2
1

1
2

 ω1
ω2 
1+ 

÷
ω1 
 ω2

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
20


ĐT 0912.16.43.44
I=
Tương tự, ta có:

I max
2

 ω1
ω2 
1+ 
÷
ω1 
 ω2

UR =
;

-

U R max
2

 ω1
ω2 
1+ 
÷
ω1 
 ω2

P=
;

Pmax
2

 ω1
ω2 
1+ 
÷
ω1 
 ω2

48.UL như nhau, có một giá trị của ω để ULmax thì:
1
1 1
1 
=  2+ 2÷
2

ωL
2  ω1 ω2 
49. UC như nhau, có một giá trị của ω để UCmax thì:
1
ωC 2 = ( ω12 + ω2 2 )
2
50. Khảo sát sự phụ thuộc của UL, UC vào ω 2 :
a) Khảo sát UL theo ω2
- Khi ω2 = 0 thì ZC = ∞, I = 0 và UL = 0
2
- Khi ω2 = wL thì ULmax
- Khi ω2 = ∞ thì ZL = ∞ = ZAB, UL = UAB
b) Khảo sát UC theo ω2
- Khi ω2 = 0 thì ZC = ∞ = ZAB, và UC = UAB
2
- Khi ω2 = ωC thì UCmax
- Khi ω2 = ∞ thì ZL = ∞, I = 0, UC = 0
2
Nhận xét: + Đồ thị UL cắt đường nằm ngang UAB tại hai giá trị ωL0 và ∞ . , ta có: ωL =
0

Nghĩa là, giá trị ω để UL = UAB nhỏ hơn

ωL
2

.

2 lần giá trị ω để ULmax.

2
+ Đồ thị của UC cắt đường nằm ngang UAB tại hai giá trị của ω là 0 và ωC0 . ta có: ωC = ωC 2 .
0

Nghĩa là, giá trị ω để UC = UAB lớn hơn

2 lần giá trị của ω để UCmax.

50 Hiệu điện thế u = U1 + U0cos(ωt + ϕ) được coi gồm một hiệu điện thế không đổi U1 và một hiệu
điện thế xoay chiều u = U0cos(ωt + ϕ) đồng thời đặt vào đoạn mạch.
Khi đó công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng tổng công suất của 2 dòng điện (dòng không đổi I1 và
dòng xoay chiều có giá trị hiệu dụng I2). Ta có: P = P1 + P2 và I = I12 + I 22 .
51. Điện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn trong thời gian từ t1 đến t2
* Cách 1: Sử dụng tích phân cho hàm i = I0cos(ω t + ϕ ) với 2 cận là t1 & t2
Ta có: Δq = i.Δt ⇒ q =

∫

t2

t1

i.dt

* Cách 2: Quy bài toán này về dạng toán tính quãng đường S trong thời gian từ t1 đến t2
I
Giải tìm kết quả: S = nA rồi trả về kết quả tương ứng: q = nq 0 = n 0
ω
CHỦ ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN
52. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều

Tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ:
Từ thông: φ = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ)
dφ
π
Suất điện động: e = = - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ - ).
dt
2
53.Tần số của dòng điện xoay chiều:
Máy phát có một cuộn dây và một nam châm (gọi là một cặp cực) và rôto quay n vòng trong một giây thì
tần số dòng điện là f = n. Máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong một giây thì f = np.
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
21


ĐT 0912.16.43.44

Chú ý: + Vì f tỉ lệ với n nên ω, E, ZL cũng tỉ lệ với n, còn ZC tỉ lệ nghịch với n.
+ Khi bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát xoay chiều 1 pha thì U = E = I.Z nên lúc này U
cũng tỉ lệ với n.


2π 
2π 
54. Máy phát điện xoay chiều ba pha: e1 = E o cosωt; e 2 = E ocos  ωt - ÷; e3 = E o cos  ωt + ÷
3 
3 



Chú ý: Khi suất điện động ở một pha đạt cực đại ( e1 = Eo ) và hướng ra ngoài thì các suất điện động kia
E
đạt giá trị: e 2 = e3 = - o và hướng vào trong.
2
55. Đối với động cơ điện ba pha, các bài toán thường liên quan đến công suất :
Công suất tiêu thụ trên động cơ điện: Pcơ + I2r = UIcosϕ.
Trong đó:
A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) ĐV: kWh
Pcó ích: (công suất mà động cơ sản ra)
ĐV: kW
t: thời gian
ĐV: h
Phao phí = R.I2
R: điện trở dây cuốn ĐV: Ω
Ptoàn phần = UIcosφ
Phao phí: công suất hao phí ĐV: kW
Ptoàn phần =Phao phí + Pcó ích
Ptoàn phần: công suất toàn phần ( công suất tiêu thụ của động cơ) ĐV: kW
cosφ: Hệ số công suất của động cơ.
Ptoan phan − Phao phi
.100
U:
Điện áp làm việc của động cơ. ĐV: V
H=
%
PCHỦ
ÁP
VÀđiện
TRUYỀN
ĐIỆN

NĂNG.
toan phanĐỀ 3: MÁY BIẾN I:
Dòng
hiệu dụng TẢI
qua động
cơ. ĐV:
A

Pcó ích =

A
t

56. Áp dụng các công thức về biến thế liên quan đến điện áp, công suất, cường độ dòng điện:
Gọi Φ là từ thông biến thiên trong lõi sắt; ZL và r là cảm kháng và điện trở trong của các cuộn dây.
- Ở cuộn sơ cấp nhận điện áp ngoài U1 và tự cảm ứng sinh ra suất
điện động tự cảm e1 nên cuộn sơ cấp đóng vai trò máy thu.
Ta có: e1 = U1 - I1r1 = I1.ZL1 = N1.Φ.ω
(1)
- Ở cuộn thứ cấp diễn ra quá trình cảm ứng điện từ sinh ra suất
điện động cảm ứng e2 và tạo ra hiệu điện thế U2 ở hai đầu cuộn thứ
cấp nên cuộn thứ cấp đóng vai trò máy phát.
Ta có: e 2 = U 2 + I 2 r2 = I 2 .ZL2 = N 2 .Φ.ω
(2)
- Từ (1) và (2) →

e1 E1 N1 I 2
=
=
=

e 2 E 2 N 2 I1

(3)

- Nếu r1 ≈ r2 ≈ 0 thì e1 = U1 và cuộn thứ cấp để hở (I2 = 0) thì e2 = U2 →

U1 N1
=
=k
U2 N2

(4)

Khi k < 1 → N1 < N2 → U1 < U2 : Máy tăng áp
Khi k > 1 → N1 > N2 → U1 > U2 : Máy hạ áp
57. Hiệu suất của máy:
P
U .I .cosφ 2
H= 2 = 2 2
.100% → P2 = H.P1
P1
U1.I1

(5)

58.Nếu điện năng hao phí không đáng kể (P1 = P2) và coi φ1 = φ 2 thì :
U1 I 2
=
U 2 I1
59.Chú ý:

(6)

+ Khi P1 = P2 ; r1 ≠ r2 & cuộn thứ cấp chỉ có R thì: cosφ 2 = 1 ,

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

I2 =

U2
I
, I1 = 2
R
k

Website: />
22


ĐT 0912.16.43.44
Ta có: e1 = k .e2 ⇒ U1 − I1r1 = k( U 2 + I 2 r2 ) ⇒ U1 = k (U 2 +
Khi đó hiệu suất của máy: H =

-



kRU1
U2
U

r2 ) + 2 .r1 ⇒ U 2 = 2
k ( R + r2 ) + r1
R
k .R

k 2R
k 2 ( R + r2 ) + r1

E1 N1
=
⇒ E1 . Lúc này: E1 = U L1
+ Khi r1 ≠ 0 & cuộn thứ cấp để hở thì: e2 = U2. Áp dụng:
E 2 N2
uur uuur
uuur
2
2
2
2
Ta có: U1 = U r1 + U L1 ⇒ U r1 = U1 - U L1
60. Khi cuộn sơ cấp bị cuốn ngược n vòng
Suất điện động cảm ứng xuất hiện ở các cuộn sơ cấp và thứ cấp lấn lượt là e1 = (N1 – 2n)e0; e2 = N2e0 ; Với
e1 E1 U1 N1 - 2n
= =
=
e0 suất điện động cảm ứng xuất hiện ở mỗi vòng dây. Do đó:
e 2 E2 U 2
N2
61. Nếu MBA có 2 đầu ra với U1 là điện áp vào, U2, U3 là điện áp ra thì:
N1 U1

N1 U1
=
=
;
Và: P1 = P2 + P3 hay U1.I1 = U2.I2 + U3.I3
N2 U2
N3 U3
62. Nếu MBA phân nhánh thì Φ1 ≠ Φ 2 , giả sử các đường sức chia đều cho 2
nhánh thì : Φ1 = 2Φ 2 →

e1
N
=2 1
e2
N2

64. Áp dụng các công thức về truyền tải điện năng:
- Công suất hao phí trên đường dây tải điện : ∆P = R

PA2
U 2A

(thường cosϕ = 1)

Trong đó: P là công suất phát từ nhà máy; U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy; R =ρ

l
( l= 2AB)
S

là điện trở tổng cộng của dây tải điện.
Chú ý: Nếu gọi công suất điện của nhà máy là P, công suất tiêu thụ của mỗi hộ dân là P0, n là số hộ dân
được cung cấp điện khi điện áp truyền đi là U, ∆P là công suất hao phí thì ta có: P = nP0 + ∆P
65. Biện pháp giảm hao phí : Tăng U lên k lần thì giảm hao phí được k2 lần (gắn với giả thiết bài toán
cho công suất trước khi truyền tải là không đổi).
P
ΔP
 PA -ΔP
=1 = 1- R A2
 P
PA
UA
 A
- Hiệu suất tải điện : H = 
 PB
 PB +ΔP
66.Sơ đồ truyền tải điện từ A đến B :

67. Độ giảm áp trên đường dây là: ∆U = IR = U2A – U1B
- Thường trong các đề thi ĐH bài toán truyền tải không đi kèm với máy biến áp nên sơ đồ trên ta
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
23


ĐT 0912.16.43.44

2
lược bỏ máy tăng thế và máy hạ thế: ∆U = IR = UA – UB ; ∆P = I R = PA – PB = ∆U.I

Khi giả thiết bài toán nhắc đến công suất trước khi truyền tải PA
R
R
H = 1- 2 PA ⇒ 2 PA = 1 − H
UA
UA
Khi giả thiết bài toán nhắc đến công suất nơi tiêu thụ PB
R
R P
R
H = 1- 2 PA = 1- 2 B ⇒ 2 PB = H(1- H)
UA
UA H
UA

3

GIíI THIÖU BµI TËP TR¾C NGHIÖM HAY CHUY£N §Ò 3
dßng ®iÖn xoay chiÒu ( Cã §¸P ¸N)

Câu 1. Trong một mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ
π
π
π
π
dòng điện
A. sớm pha .
B. trể pha .
C. trể pha .
D. sớm pha .

2
4
2
4
Câu 2. Để tăng dung kháng của 1 tụ điện phẵng có điện môi là không khí ta
A. tăng tần số điện áp đặt vào hai bản của tụ điện.
B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ.
C. giảm điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ.
D. đưa bản điện môi vào trong tụ điện.
Câu 3. Đặt điện áp xoay chiều u = U 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Biết tụ điện có điện
dung C. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
π
A. i = ωCU0cos(ωt - ).
B. i = ωCU0cos(ωt + π).
2
π
C. i = ωCU0cos(ωt + ).
D. i = ωCU0cosωt.
2
Câu 4. Điện áp xoay chiều ở hai đầu một đoạn mạch điện có biểu thức là u = U 0cosωt. Điện áp hiệu dụng
U0
U
giữa hai đầu đoạn mạch này là: A. U = 2U0.
B. U = U0 2 . C. U =
.
D. U = 0 .
2
2
Câu 5. Khi có cộng hưởng điện trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC thì
A. Cường độ dòng điện tức thời trong mạch cùng pha với điện áp tức thời đặt vào hai đầu đoạn mạch.

B. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện.
C. Công suất tiêu thụ trên mạch đạt giá trị nhỏ nhất.
D. Điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở thuần cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm.
Câu 6. Đặt điện áp xoay chiều u = 300cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có
dung kháng ZC = 200 Ω, điện trở thuần R = 100 Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z L = 200 Ω.
Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong đoạn mạch này bằng
A. 2,0 A.
B. 1,5 A.
C. 3,0 A.
D. 1,5 2 A.
Câu 7. Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Nếu điện dung của tụ
điện không đổi thì dung kháng của tụ
A. Lớn khi tần số của dòng điện lớn.
B. Nhỏ khi tần số của dòng điện lớn.
C. Nhỏ khi tần số của dòng điện nhỏ.
D. Không phụ thuộc vào tần số của dòng điện.
Câu 8. Một mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L cà tụ
điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có tần số và điện áp hiệu dụng không đổi. Dùng vôn
kế nhiệt có điện trở rất lớn, đo điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, hai đầu tụ điện, hai đầu cuộn dây thì số chỉ
của vôn kế tương ứng là U, UC và UL. Biết U = UC = 2UL. Hệ số công suất của mạch điện là
1
2
3
A. cosϕ =
.
B. cosϕ = 1.
C. cosϕ =
.
D. cosϕ = .
2

2
2
Câu 9. Đặt điện áp xoay chiều u = 200 2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm tụ điện có dung
kháng ZC = 50 Ω mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 50Ω. Cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức:
GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

Website: />
24


ĐT 0912.16.43.44


π
π
A. i = 4cos(100πt - ) (A).
B. i = 2 2 cos(100πt + ) (A).
4
4
π
π
C. i = 2 2 cos(100πt - ) (A).
D. i = 4cos(100πt + ) (A).
4
4
Câu 10. Đặt điện áp u = U 0cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần R thì trong mạch có dòng điện với
cường độ hiệu dụng I. Nếu đặt đặt điện áp đó vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp
với một điốt bán dẫn có điện trở thuận bằng không và điện trở ngược rất lớn thì cường độ hiệu dụng của
dòng điện trong mạch bằng
I

A. 2I.
B. I 2 .
C. I.
D.
.
2
Câu 11. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Nếu dung kháng
ZC = R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn
π
π
A. nhanh pha
so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch. B. nhanh pha
so với điện áp ở hai đầu đoạn
2
4
mạch.
π
π
C. chậm pha
so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.
D. chậm pha
so với điện áp ở hai đầu đoạn
2
4
mạch.
Câu 12. Trong một mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha ϕ (với 0 < ϕ <
0,5π) 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 13. Đặt một điện áp xoay chiều u = U 0cosωt (V) vào hai đầu một đoạn mạch RLC không phân nhánh.
Dòng điện nhanh pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch khi:
1
1
1
1
A. ωL >
.
B. ωL =
.
C. ωL <
.
D. ω =
.
ωC
ωC
ωC
LC
Câu 14. Đặt điện áp u = U0cosωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu một đoạn mạch RLC không phân nhánh.
Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trị số điện trở để công suất tiêu thụ của đoạn
mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng
A. 0,5.
B. 0,85.
C. 0,5 2 .
D. 1.
π
Câu 15. Một dòng điện xoay chiều chạy trong một động cơ điện có biểu thức i = 2cos(100πt + ) (A)
2
(với t tính bằng giây) thì

A. tần số góc của dòng điện bằng 50 rad/s.
B. chu kì dòng điện bằng 0,02 s.
C. tần số dòng điện bằng 100π Hz.
D. cường độ hiệu dụng của dòng điện bằng 2A
Câu 16. Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz. Biết
1
π
điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm có L = H. Để điện áp hai đầu đoạn mạch trể pha
so với
π
4
cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là
A. 100 Ω.
B. 150 Ω.
C. 125 Ω.
D. 75 Ω.
250
Câu 17. Cường độ dòng điện qua một tụ điện có điện dung C =
µF, có biểu thức i = 10 2 cos100πt
π
(A). Điện áp giữa hai bản tụ điện có biểu thức là
π
π
A. u = 100 2 cos(100πt - )(V).
B. u = 200 2 cos(100πt + )(V).
2
2
π
π
C. u = 400 2 cos(100πt - )(V).

D. u = 300 2 cos(100πt + )(V).
2
2
Câu 18. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = I 0cos100πt. Trong khoảng thời gian từ 0 dến
0,018 s cường độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng 0,5I0 vào những thời điểm

GIẢI NHANH VẬT LÝ 12-CHUYÊN ĐỀ 3

-

Website: />
25