Bài tập chuyên đề công suất dòng điện xoay chiều

BÀI TẬP CHUYÊN ĐỀ CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Câu 1: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn AD và DB ghép nối tiếp. Điện áp tức thời trên các đoạn mạch
và dòng điện qua chúng lần lượt có biểu thức: uAD = 100cos(100πt + π/2)(V); uDB = 100cos(100πt +
2π/3)(V); i =cos(100πt +π/2)(A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là:
A. 100W
B. 242W
C. 186,6W
D. 250W.
Câu 2: Mạch RC mắc nối tiếp với điện trở R = ZC = 100Ω một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u
=100 + 100cos(100πt + π/2) V. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
A. 50W
B. 200W
C. 25W
D. 150W.
Câu 3: Mạch RL mắc nối tiếp với điện trở R = ZL = 100Ω một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u =
100 + 100cos(100πt + π/2) V. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:
A. 250W
B. 200W
C. 25W
D. 150W.
Câu 4: Chọn trả lời sai Trong một mạch điện xoay chiều, công suất tiêu thụ của đoạn mạch là: P =
kUI, trong đó:
A. k là hệ số biểu thị độ giảm công suất của mạch gọi là hệ số công suất của dòng điện xoay
chiều
B. Giá trị của k có thể < 1
C. Giá trị của k có thể > 1
D. k được tính bởi công thức: k = cosφ = R/Z
Câu 5: Mạch điện chỉ có tụ C =

10 −4
F, tần số của dòng điện trong mạch 50 Hz, hiệu điện thế hiệu

π

dụng là 50 V. Tìm công suất trong mạch khi đó.
A. 40 W
B. 60W
C. 80W
D. 0W
Câu 6: Hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây thuần cảm, được duy trì điện áp u AB = U0cosωt (V). Thay
đổi R, khi điện trở có giá trị R = 24Ω thì công suất đạt giá trị cực đại 300W. Hỏi khi điện trở bằng
18Ω thì mạch tiêu thụ công suất bằng bao nhiêu?
A. 288 W
B. 168W
C. 248 W
D. 144 W
Câu 7: Đại lượng nào sau đây được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều?
A. k = sinϕ
B. k = cosϕ
C. k = tanϕ
D. k = cotanϕ
Câu 8: Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất lớn nhất?
A. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2.
B. Điện trở thuần R nối tiếp cuộn cảm L.
C. Điện trở thuần R nối tiếp tụ điện C.
D. Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C.
Chọn trả lời sai. Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều gồm RLC (cuộn dây thuần cảm)
mắc nối tiếp
A. là công suất tức thời
B. là P = UIcosφ
C. là P = RI2
D. là công suất trung bình trong một chu kì

Câu 9: Một đoạn mạch không phân nhánh có dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc nhỏ hơn
π/2
A. Trong đoạn mạch không thể có cuộn cảm.
B. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng không
C. Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch giảm
D. Nếu tăng tần số dòng điện lên một lượng nhỏ thì cường độ hiệu dụng qua đoạn mạch tăng
Câu 10: Cho mạch điện AB không phân nhánh gồm một điện trở hoạt động bằng 50Ω; một tụ điện
có điện dung

10−3
F ; một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu
32π


mạch AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 260 V, tần số 50 Hz luôn không
đổi. Thay đổi L, khi công suất tiêu thụ của mạch AB bằng 200 W và mạch AB có tính chất
dung kháng thì L có giá trị là
A.

1
H.
2π

B.

4
H.
π

C.

2
H.
π

D.

1
H.
π

Câu 11: Cho mạch điện AB mắc nối tiếp gồm một biến trở R; một cuộn cảm có độ tự cảm
có điện trở thuần bằng 20 Ω; một tụ điện có điện dung

1
H và
3π

250
µF . Đặt vào hai đầu mạch AB một
3π

điện áp xoay chiều u = U0cos120πt luôn ổn định. Điều chỉnh biến trở R để hệ số công suất
của mạch AB bằng 0,6. Khi đó, giá trị của R là
A. 25 Ω.
B. 15 Ω.
C. 30 Ω.
D. 20 Ω.
Câu 12: Một mạch điện gồm điện trở thuần R = 50 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
tụ điện có điện dung C =

1
H,
3π

625
μF thứ tự mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay
6π

chiều có giá trị hiệu dụng là 120 V, tần số thay đổi được. Khi tần số dòng điện là f 0 thì công
suất tiêu thụ của mạch là 144 W và dòng điện sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch. Giá trị của
f 0 là
A. 130,3 Hz.
B. 50 Hz.
C. 55,2 Hz.
D. 60 Hz.
Câu 13: Cho mạch điện AB gồm đoạn mạch AM chứa tụ điện mắc nối tiếp với đoạn mạch MB
(đoạn mạch MB chứa hai điện trở thuần R giống nhau). Khi đặt vào A, B một điện áp
u = 120 2cosωt (V) luôn ổn định, ta thấy với cả hai cách mắc (nối tiếp hoặc song song) hai
điện trở R trong mạch MB thì mạch AB vẫn tiêu thụ cùng một công suất là 72 W. Giá Trị của
R bằng
A. 100 Ω.
B. 10 Ω.
C. 200 Ω.
D. 80 Ω.
Câu 14: Mạch RLC có R thay đổi được được mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số không thay
đổi, R bằng bao nhiêu thì mạch đạt công suất cực đại?(Không có hiện tượng cộng hưởng xảy
ra).
A. R = |ZL - ZC|
B. ZL = 2ZC

C. ZL = R
D. ZC = R
Câu 15: Mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây có điện trở trong r < |Z L - ZC|. Khi R thay đổi thì giá trị R
là bao nhiêu để công suất trong mạch đạt cực đại? (Không có hiện tương cộng hưởng xảy ra).
A. R = r + |ZL - ZC|
B. R = r - |ZL - ZC|
C. R = |ZL - ZC| - r
D. ZL = ZC
Câu 16: Cho một mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Hệ số công suất cosφ = 0 khi và chỉ
khi:
A. 1/Cω = Lω
B. P = Pmax
C. R = 0
D. U = UR
Câu 17: Cho mạch điện AB không phân nhánh gồm một điện trở thuần bằng 24 Ω; một tụ điện có
điện dung

625
µF ; một cuộn cảm có điện trở hoạt động bằng 9 Ω. Đặt vào A, B một điện áp
9π

u = U0cos2πft, với U0 không đổi và f thay đổi được. Cho f thay đổi ta thấy khi f = 60 Hz thì
điện áp giữa hai bản tụ điện lệch pha 900 so với u, còn khi f = 72 Hz thì cuộn cảm tiêu thụ
một công suất là 36 W. Giá trị của U0 bằng
A. 110 V.
B. 220 2 V.
C. 110 2 V.
D. 220 V.
Câu 18: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm có điện trở r = Z L
mắc nối tiếp. Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên cuộn dây là lớn nhất. Hệ số công suất

của mạch khi đó là:
A.
B. 0,75
C. 0,5
D.
Câu 19: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R và cuộn dây không thuần cảm có điện trở r mắc


nối tiếp. Khi điều chỉnh giá trị của R thì nhận thấy với R = 20Ω, công suất tiêu thụ trên R là
lớn nhất và khi đó điện áp ở hai đầu cuộn dây sớm pha π/3 so với điện áp ở hai đầu điện trở
R. Hỏi khi điều chỉnh R bằng bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên mạch là lớn nhất?
A. 10 Ω
B. 10 Ω
C. 7,3 Ω
D. 14,1 Ω.
Câu 20: Trong đoạn mạch: R là biến trở, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB là u = U 2 cos ω t.
Cuộn dây cảm kháng 50 Ω , và điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có dung kháng 100 Ω .
Cho biến trở có giá trị tăng từ 50 3 Ω thì công suất mạch sẽ:
A. tăng lên
B. giảm xuống
C. tăng rồi giảm
D. giảm rồi tăng
Câu 21: Mạch xoay chiều R - L - C. Thay đổi R đến giá trị R0 để công suất mạch Pmax thì hệ số công
suất của mạch bằng:
A. 0

B. 1

C.

1
2

D.

1
2

Câu 22: Mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp RLC, cuộn dây thuần cảm. Điện trở R và tần số dòng
điện f có thể thay đổi. Ban đầu ta thay đổi R đến giá trị R = R 0 để công suất tiêu thụ trên
mạch cực đại bằng P1 và khi này f ≠

1
. Cố định cho R = R0 và thay đổi f đến giá trị f =
2π LC

f0 để công suất mạch cực đại P2. So sánh P1 và P2.
A. P1 = P2
B. P2 = 2P1
C. P2 = P1

D. P2 = P1

Câu 23: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn
mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 người ta thấy công suất tiêu
thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Tìm công suất cực đại khi điện trở của
biến trở thay đổi.
A.
B.
C.

D.
Câu 24: Mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R và tụ C mắc nối tiếp. Biết C = 63,6 µF, uAB
= 100cos100πt (V). Khi R = Rm thì công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại là P m. Giá trị của
Rm và Pm là
A. 50 Ω và 50 W. B. 50 Ω và 100 W. C. 100 Ω và 50 W. D. 100 Ω và 100 W
Câu 25: Đặt điện áp u = U 2 cos ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp
với một biến trở R. Ứng với hai giá trị R1 = 20 Ω và R2 = 80 Ω của biến trở thì công suất tiêu
thụ trong đoạn mạch đều bằng 400 W. Giá trị của U là
A. 400 V.
B. 200 V.
C. 100 V.
D. 100 2 V.
Câu 26: Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, tụ điện có điện dung thay đổi đượC. Biết rằng
có hai giá trị C1 và C2 của tụ điện có công suất tiêu thụ trong mạch như nhau, và với giá trị
của điện dung là Co thì công suất tiêu thụ trong mạch cực đại. Mối liên hệ giữa C1, C2, Co là
A. C1 + C2 =

Co
2

2

2

1

B. C + C = C
1
2
o

1

1

2

C. C + C = C
1
2
o

Câu 27: Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L =

D. C1 + C 2 = 2Co
1
H , có điện trở thuần r = 15 Ω
5π

mắc nối tiếp với một biến trở R, điện áp hai đầu mạch là: u = U 0cos314t. Dịch chuyển con
chạy biến trở sao cho giá trị của biến trở biến thiên từ 10 Ω đến 20 Ω thì công suất tỏa nhiệt
của biến trở sẽ
A. tăng rồi giảm
B. giảm rồi tăng
C. tăng
D. giảm
Câu 28: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch
mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C
thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị

10−4
F
4π

hoặc

trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng
A.

1
H.
2π

B.

2
H.
π

C.

1
H.
3π

D.

10−4
F
2π

3
H.
π

thì công suất tiêu thụ


Câu 29: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của công suất tiêu
thụ của đoạn mạch điện RLC không phân nhánh theo độ tự
cảm L của cuộn cảm. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
u = 110 2 sin ωt (V) luôn ổn định. Dung kháng của tụ điện
bằng
A. 40 Ω.
B. 50 Ω.
C. 30 Ω.
D. 20 Ω.

P(W)
302,5 g
193,6 g

O

g

L0

L