LUYỆN THI ĐẠI HỌC CHƯƠNG 3 DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
DẠNG 1: SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU
* Mô tả bài toán: Thường yêu cầu tìm các đại lượng thường gặp như từ thông, cảm ứng từ, suất điện
động, số vòng dây cuốn, tần số, các giá trị hiệu dụng…
* Các công thức cần nhớ:
Từ thông qua khung dây của máy phát điện:

  NBS cosn, B   NBS cost     0 cost    ; với  0  NBS .
 

Suất điện động trong khung dây của máy phát điện:

e

d


  '  NBS sin t     E 0 cos t     ; với E0   o  NBS .
dt
2


+ S là diện tích một vòng dây
+ N: số vòng dây của khung


+ B : véc tơ cảm ứng từ của từ trường đều ( B vuông góc với trục quay Δ)
 

+ ω: vận tốc góc không đổi của khung (chọn gốc thời gian t = 0 lúc n, B = 00)

 

Các giá trị hiệu dụng: I 

I0

;U 

2

U0
2

;E 

E0
2

Tần số dòng điện do máy phát điện xoay chiều một pha có p cặp cực, roto quay n vòng/giây: f = np (Hz);
roto quay n vòng/phút:
f 

np
60

* Ví dụ minh họa:
Ví dụ 1: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50
vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0



s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức xác
định từ thông  qua khung dây là
A.   0,05 sin(100t )(Wb) .

B.   500 sin(100t )(Wb) .

C.   0,05 cos(100t )(Wb) .

D.   500 cos(100t )(Wb) .

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 1


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Hƣớng dẫn:

   0 cos t   
 0  NBS  100.0,1.50.10  4  0,05(Wb)
f  np  50 Hz    2f  100 (rad / s )

 


  n, B  0
   0,05 cos 100t Wb 
 Chọn C



cos100t  Wb  . Tìm biểu thức của suất điện

4

động cảm ứng giữa hai đầu cuộn dây gồm 150 vòng dây này.
Ví dụ 2: Từ thông qua một vòng dây dẫn là  

2.10 2

Hƣớng dẫn:

e   N ;  150.100 .

2.10 2




3 


sin100t    300 cos100t  V 
4

4 



Ví dụ 3: Máy phát điện xoay chiều một pha có rôto là một nam châm điện có 10 cặp cực. Để phát ra dòng
xoay chiều có tần số 50Hz, vận tốc góc của rôto bằng
A. 300 vòng/phút.

B. 500 vòng/phút.

C. 3000 vòng/phút.

D. 1500 vòng/phút.

Hƣớng dẫn:
Tần số của máy phát được tính f 

60. f 60.50
np

 300 vòng/phút => chọn A.
=> tốc độ quay n 
p
10
60

Ví dụ 4: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục quay Δ với vận tốc 150 vòng/phút trong một từ trường

10
đều có cảm ứng từ B vuông góc trục quay của khung. Từ thông cực đại gửi qua khung là

Wb . Suất

điện động hiệu dụng trong khung bằng
B. 25 2 V.

A. 25 V.

C. 50 V.

D. 50 2 V.

Hƣớng dẫn:
Khung quay với vận tốc 150 vòng/phút  f 

e  NBS cost   
 E 0  NBS   0  5 .

10



 50V   E 

np 150.1

 2,5Hz    2f  5 rad / s 
60
60

E0

2



50
2

 25 2 V 

 Chọn B
* Bài tập vận dụng:

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 2


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 1: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục đối xứng của nó với vận tốc góc f = 300 vòng/phút trong

một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay của khung lúc t = 0. Từ thông cực đại gởi
qua khung  0 

10



Wb. Suất điện động hiệu dụng là:

A. 15 2 V

B. 30V

C. 30 2 V

D. 50 2 V

Câu 2: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm2, có N = 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ
3000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 T. Suất điện
động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây có trị hiệu dụng bằng
A. 6,28 V.

B. 8,88 V.

C. 12,56 V.

D. 88,8 V.

Câu 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm2, có N = 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 3
000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc
thời gian


t = 0 s là lúc pháp tuyến n của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B . Biểu thức
xác định suất điện động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là

A. e  15,7 sin(314t )(V) .

B. e  157 sin(314t )(V) .

C. e  15,7 cos(314t )(V) .

D. e  157 cos(314t )(V) .

Câu 4: Từ thông qua một vòng dây dẫn là  =

2.10 2



cos(100t +


) (Wb). Biểu thức của suất điện
4

động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là
A. e = 2cos(100t -


) (V).
4

C. e = 2cos100t (V).

B. e = 2cos(100t -


) (V).
4

D. e = 2cos(100t +


) (V).
2

Câu 5: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm 250 vòng dây quay đều với vận tốc 3000

vòng/phút trong một từ trường đều B  trục quay Δ và có độ lớn B = 0,02T. Từ thông cực đại gửi qua
khung là
A. 0,025 Wb.

B. 0,15 Wb.

C. 1,5 Wb.

D. 15 Wb.

Câu 6: Từ thông qua 1 mạch điện kín có dạng  = 2.10 cos100t (Wb). Biểu thức của suất điện động
-3

cảm ứng là:
A. e = 0,2cos(100t - /2) (V)

B. e = - 0,2.10-3sin100t. (V)

C. e = - 0,2cos100t. (V)

D. e = - 0,2sin100t. (V)

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 3


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12


Câu 7: Một khung dây quay đều trong từ trường B vuông góc với trục quay của khung với tốc độ n =


1800 vòng/ phút. Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp tuyến n của mặt phẳng khung dây hợp với B một góc
300. Từ thông cực đại gởi qua khung dây là 0,01Wb. Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện
trong khung là:


A. e  0, 6 cos(30 t  ) Wb
6


B. e  0,6  cos(60  t  ) Wb
3


C. e  0, 6 cos(60 t  ) Wb
6


D. e  60cos(30t  ) Wb
3

Câu 8: Một khung dây có diện tích S = 60cm2 quay đều với vận tốc 20 vòng trong một giây. Khung đặt
trong từ trường đều B = 2.10-2T. Trục quay của khung vuông góc với các đường cảm ứng từ, lúc t = 0


pháp tuyến khung dây n có hướng của B . Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây.
A. e  2.10 2 cos(40t   )(V )

B. e  1,5.10 2 cos(40t   )(V )

C. e  2.10 2 cos(40t   )(V )

D. e  1,5.10 2 cos(40t   )(V )

2

2

2

2

Câu 9: Khung dây gồm N = 250 vòng quay đều trong từ trường đều có cảm ứng từ B = 2.10-2T. Vectơ

cảm ứng từ B vuông góc với trục quay của khung. Diện tích của mỗi vòng dây là S = 400cm2. Biên độ
của suất điện động cảm ứng trong khung là E0  4 (V)  12,56 (V). Chọn gốc thời gian (t = 0) lúc pháp

1
tuyến của khung song song và cùng chiều với B . Suất điện động cảm ứng ở thời điểm t 
s.
40

A. 11,25V

B. 12,56V

C. 13,56V

D. 14,25V

Câu 10: Máy phát điện xoay chiều có 10 cặp cực, phần ứng gồm 10 cuộn dây mắc nối tiếp. Từ thông cực
đại do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại

1
Wb. Rôto quay với vận tốc 300
10

vòng/phút. Suất điện động cực đại do máy phát tạo ra là
A. 100 V.
B. 100 2 V.
C. 200 V.
D. 200 2 V.

Câu 11: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 600 cm2, quay đều quanh
trục đối xứng của khung với vận tốc góc 120 vòng/ phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng
0,2T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc véc tơ pháp tuyến của mặt
phẳng khung dây ngược hướng với véc tơ cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là:



A. e  48 sin 40t  V .
2


B. e  4,8 sin40t   V .

C. e  48 sin40t   V .



D. e  4,8 sin 40t  V .
2


Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 4


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 12: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng, diện tích mỗi vòng 220 cm2. Khung
quay đều với tốc độ 50 vòng/ giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong

một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn

2
5

T . Suất điện động

cực đại trong khung dây bằng:
A. 110 2 V.

B. 220 2 V.

C. 110 V.

D. 220 V.

Câu 13: Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m2, gồm 200 vòng dây quay đều với
tốc độ 20 vòng/giây quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đối xứng nằm
trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong
khung có độ lớn bằng 222 V. Cảm ứng từ có độ lớn bằng:
A. 0,5 T.

B. 0,6 T.

C. 0,45 T.

D. 0,4 T.

Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp.
Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 2V . Từ thông
cực đại qua mỗi vòng của phần ứng là
A. 71 vòng.

5
mWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là


B. 200 vòng.

C. 100 vòng.

D. 400 vòng.

Câu 15: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục cố định nằm trong mặt
phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất



điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e  E 0 cos t  V  . Tại thời điểm t = 0, véctơ pháp
2

tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với véctơ cảm ứng từ một góc bằng
A. 450.

B. 1800.

C. 900.

D. 1500.

DẠNG 2: ĐOẠN MẠCH R, L, C CHỈ CHỨA MỘT PHẦN TỬ
*

Biểu

thức

của

cường

độ

dòng

điện

và

điện

áp

tức

thời

trong

mạch:

i  I 0 cost   i ; u  U 0 cost   u 

* Độ lệch pha giữa u và i:    u   i ; tan  
* Giá trị hiệu dụng: I 

I0

;U 

Z L  ZC
R

U0

2

2

* Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i (    u   i  0 )
Hiệu dụng I 

U
R

Cực đại I 0 

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

U0
R

Phone: 0971592698

Giản đồ véctơ

Page 5


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Công suất: P = I2R
Lƣu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có I 

U
R

* Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: uL nhanh pha hơn i là

I



(  u i  )
2

2


UL

U
U
và I 0  0 với ZL = ωL là cảm kháng
ZL
ZL

i2
u2
i2
u2
i2 u2

1 2 
1 2  2  2
I 02 U 02L
2I
2U L2
I
U

0


I

Công suất: P = 0
Lƣu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua
* Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là

I



(  u i   )
2
2

U
U
1
và I 0  0 với Z C 
là dung kháng
ZC
C
ZC

i2
u2
i2
u2
i2 u2

1 2 
1 2  2  2
I 02 U 02C

2I
2U C2
I
U
Công suất: P = 0
Lƣu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn).
2.1. ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R
Ví dụ 1: Một điện trở R = 0,4 k  được mắc vào mạch xoay chiều có hiệu điện thế
u  200 2 cos 100t V  . Biểu thức cường độ dòng điện i chạy qua điện trở là


B. i  0,5 2 cos(100t  ) A.
2

D. i  0,5 cos(100t  ) A.
2

A. i  0,5 2 cos 100t  A.
C. i  0,5 cos 100t  A.

Hƣớng dẫn:
Trên đoạn mạch chứa điện trở, hiệu điện thế u và cường độ dòng điện i cùng pha nên biểu thức dòng điện
i qua điện trở có dạng: i  I 0 cos 100t
U

200 2

2

0

Có I 0  R  400  2  0,5 2 A

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 6


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

 i  0,5 2 cos 100t

=> Chọn A

Ví dụ 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R = 100  có biểu thức u  100 2 cos 100t V  . Nhiệt
lượng tỏa ra trên điện trở R trong 1 phút là:
A. 300 J.

B. 600 2 J.

C. 6000 J.

D. 300 2 J.

Hƣớng dẫn:
U 100

 1A

R 100
Theo định luật Jun – Lenxơ, nhiệt lượng tỏa ra là Q = I2Rt = 12.100.60 = 6000 J.

Cường độ dòng điện hiệu dụng I 

=> chọn C

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Khi có một dòng điện xoay chiều hình sin i  I 0 cos(t ) chạy qua một điện trở thuần R trong thời
gian t khá lớn ( t 
A. Q  I 0 R 2 t .

2



) thì nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở R trong thời gian đó là
B. Q  ( I 0 2 ) 2 Rt .

D. Q  0,5I 02 Rt .

C. Q  I 02 Rt .

Câu 2: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω có biểu thức i  2 cos(120t )( A) , t tính
bằng giây (s). Nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở trong thời gian t = 2 phút là
A. Q = 60 J.

B. Q = 80 J.

C. Q = 2400 J.

D. Q = 4800 J.

Câu 3: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t = 120s thì nhiệt lượng toả ra
trên điện trở là Q = 6000 J. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều này là
A. 2 A.

B. 3 A.

C.

2 A.

D.

3 A.

Câu 4: Dòng điện xoay chiều có biểu thức i  2 3 cos(200t )( A) , t tính bằng giây (s), có cường độ hiệu
dụng là
A. 2 A.

B. 2 3 A.

C.

3 A.

D.

6 A.



Câu 5: Một dòng điện xoay chiều hình sin có biểu thức i  cos100t  ( A) , t tính bằng giây (s). Kết
3

luận nào sau đây là không đúng ?
A. Tần số của dòng điện là 50 Hz.

B. Chu kì của dòng điện là 0,02 s.

C. Biên độ của dòng điện là 1 A.

D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện là

2 A.



Câu 6: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  5 2 cos100t  ( A) , t tính
3

bằng giây (s). Vào thời điểm t =

1
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ
300

A. cực đại.
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN

Gmail:

B. cực tiểu.
Phone: 0971592698

Page 7


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

D. bằng cường độ hiệu dụng.

C. bằng không.

Câu 7: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  2 2 cos100t ( A) , t tính bằng
1
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời bằng bao
300
nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm ?

giây (s). Vào thời điểm t =

A. 1,0 A và đang giảm.
C.

B. 1,0 A và đang tăng.

2 và đang tăng.

2 và đang giảm.

D.

Câu 8: Giá trị của điện áp hiệu dụng trong mạng điện dân dụng ở nước ta
A. bằng 110 V.

B. bằng 220 V.

C. thay đổi từ - 220 V đến + 220 V.

D. thay đổi từ - 110 V đến + 110 V.

Câu 9: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u  110 2 cos(100t )(V ) , t tính bằng giây (s).
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch này là
A. 110 V.

B. 110 2 V.

D. 220 2 V.

C. 220 V.

Câu 10: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  I 0 cos(100t  0,5 ) , t tính bằng giây (s).
Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I0 vào
những thời điểm
A.

1
2
( s ) và

(s) .
400
400

B.

1
3
( s ) và
(s) .
200
200

C.

1
3
( s ) và
(s) .
400
400

D.

1
5
( s ) và
(s) .
600
600

Câu 11: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  I 0 cos(100t ) , t tính bằng giây (s). Trong
khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I0 vào thời điểm
A.

2
( s) .
300

B.

1
( s) .
300

C.

1
(s) .
600

D.

7
( s) .
300

Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần. Gọi U là điện
áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch; i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của
cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai?

A.

U I
 0.
U 0 I0

B.

U
I
  2.
U 0 I0

C.

u i
 0.
U I

D.

u 2 i2
  1.
U 02 I02

Câu 13: Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω, nhiệt lượng toả ra trong 30 phút là 900kJ.
Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. I0 = 0,22A.

B. I0 = 0,32A.

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

C. I0 = 7,07A.

Phone: 0971592698

D. I0 = 10,0A.
Page 8


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

2.2. ĐOẠN MẠCH CHỈ CHỨA CUỘN CẢM THUẦN L
Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L 

1



H một hiệu điện thế xoay chiều u  141 cos100t V  . Cường

độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là
A. I = 1,41 A.

B. I = 1,00 A.

C. I = 2,00 A.

D. I = 100  .

Hƣớng dẫn:
U 0  141  U  100V
Z L  .L  100 .

1



 100  I 

U 100

 1A
Z L 100

Ví dụ 2: Dòng điện xoay chiều i  5 cos100t    A chạy qua một cuộn dây thuần cam có độ tự cảm
L

3



H . Cuộn dây tiêu thụ công suất là

A. 10 W.

B. 5 W.

C. 2 W.

D. 0

Hƣớng dân:


= U.I.0 = 0 => chọn D.
2
(Cuộn dây thuần cảm không tiêu thụ công suất)
P = UIcosφ = UIcos



Ví dụ 3: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u  120 2 cos100t  V  vào hai đầu của một cuộn dây không
6



thuần cảm thấy dòng điện trong mạch có biểu thức i  2 cos100t   A . Điện trở thuần r có giá trị
12 

bằng
A. 60 .

B. 85 .

C. 100 .

D. 120 .

Hƣớng dẫn:
Tổng trở Z 

U 0 120 2

 60 2
I0
2

Độ lệch pha 𝜑 giữa u và i là    u   i 
Có cos  

   

  
6  12  4

r

 r  Z cos   60 2. cos  60 => chọn A
Z
4



Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos100t  V  vào hai đầu một cuộn dây thuần cảm có độ tự
3

1

H  . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua
2
cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

cảm L 

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 9


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12



A. i  2 3 cos100t   A .
6




B. i  2 3 cos100t   A
6





C. i  2 2 cos100t   A
6




D. i  2 2 cos100t   A
6


Hƣớng dẫn:
Vì trên đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây thuần cảm cường độ dòng điện i chậm pha


với hiệu điện thế nên
2

biểu thức cường độ dòng điện i có dạng:

 



i  I 0 cos100t     I 0 cos100t  
3 2
6


 i
Ta cần đi tìm I0 dựa vào biểu thức 

 I0

2

2

  u 
  
  1*
U
  0


i  2 A

Thay u  100 2V
vào (*) thu được I0 = 2 3 A

1
U 0  I 0 .Z L  I 0 ..L  I 0 .100 .
 50 I 0
2




=> i  2 3 cos100t   A
6


=> chọn A

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Công thức xác định cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f là
A. ZL  2fL

B. ZL  fL

C. Z L 

1
2fL

D. Z L 

1
fL

Câu 2: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng lên 4 lần thì cảm
kháng của cuộn cảm
A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 4 lần.

C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 4 lần.

Câu 3: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = 1/π(H) một hiệu điện thế xoay chiều 220V – 50Hz. Cường độ dòng
điện hiệu dụng qua cuộn cảm là

A. I = 2,2A.

B. I = 2,0A.

Câu 4: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L 

1



C. I = 1,6A.

D. I = 1,1A.

( H ) một hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100πt)V. Cảm

kháng của cuộn cảm là
A. ZL = 200Ω.

B. ZL = 100Ω.

C. ZL = 50Ω.

D. ZL = 25Ω.

Câu 5: Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần
số 60Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12A. Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều
có tần số 1000 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 10


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

A. 0,72 A.

B. 200 A.

C. 1,4 A.

D. 0,005 A.

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm. Gọi U là
điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch; i, I0 và I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu
dụng của cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Hệ thức nào sau đây sai?

U
I
  0.
A.
U0 I0

2

2

i u
C.       2.
 I  U 

U
I
  2.
B.
U0 I0

D.

u2 i2

 1.
U 02 I 02

Câu 7: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện
qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25 V; 0,3 A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá
trị lần lượt là 15 V; 0,5 A. Cảm kháng của mạch có giá trị là
A. 30 Ω.

B. 50 Ω.

C. 40 Ω.

D. 100 Ω.

Câu 8: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100  . Người ta mắc cuộn dây
vào mạng điện không đổi có hiệu điện thế 20 V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là

A. 0,2 A.

B. 0,14 A.

C. 0,1 A.

D. 1,4 A.

Câu 9: Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm L = 318mH và điện trở thuần 100  . Người ta mắc cuộn dây
vào mạng điện xoay chiều 20V, 50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là
A. 0,2 A.

B. 0,14 A.

C. 0,1 A.

D. 1,4 A.

Câu 10: Một cuộn dây có điện trở thuần r, độ tự cảm L. Mắc cuộn dây vào hiệu điện thế một chiều U =
10V thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4A. Khi mắc cuộn dây vào hiệu điện thế xoay chiều
u  100 2 sin 100t V  thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là 1 A. Độ tự cảm L của cuộn dây có giá trị

A. 0,308 H.

B. 0,968 H.

C. 0,488 H.

D. 0,729 H.

2.3. ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN C
Câu 1: Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung
kháng của tụ điện
A. tăng lên 2 lần.

B. tăng lên 4 lần.

Câu 2: Đặt vào hai đầu tụ điện C 

104



C. giảm đi 2 lần.

D. giảm đi 4 lần

( F ) một hiệu điện thế xoay chiều tần số 100Hz, dung kháng của

tụ điện là
A. ZC = 200Ω.
Câu 3: Đặt vào hai đầu tụ điện C 

B. ZC = 100Ω.

10 4



C. ZC = 50Ω.

F  một hiệu điện thế xoay chiều

D. ZC = 25Ω.

u  141cos100t V . Cường

độ dòng điện qua tụ điện là
A. I = 1,41 A.
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

B. I = 1,00 A.
Phone: 0971592698

C. I = 2,00 A.

D. I = 100  .
Page 11


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 4: Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế xoay chiều 220V – 60Hz. Dòng điện qua tụ điện có cường
độ 0,5A. Để dòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 8A thì tần số của dòng điện là
A. 15Hz.

B. 240Hz.

C. 480Hz.

D. 960Hz.


4

Câu 5: Đặt điện áp u  U0 cos(t  ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ dòng điện trong
mạch là i = I0cos(t + i). Giá trị của i bằng

2

A.  .

B. 

3
.
4

C.


.
2

D.

3
.
4

Câu 6: Đặt điện áp xoay chiều u  100 2 cost V  vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C
có ZC = R. Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50 V và đang tăng thì điện áp tức thời trên tụ là
B.  50 3V .

A. -50 V.

C. 50 V.

D. 50 3V .

Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng
u = U0sin2πft (V). Tại thời điểm t1 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu điện thế 2 đầu
đoạn mạch là ( 2 2 A,60 6V ). Tại thời điểm t2 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu
điện thế 2 đầu đoạn mạch là ( 2 6 A,60 2V ). Dung kháng của tụ điện bằng
B. 20 2.

A. 20 3.

C. 30.

D. 40.

DẠNG 3: ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C NỐI TIẾP
* Đoạn mạch RLC không phân nhánh

Z  R 2  Z L  Z C   U  U R2  U L  U C   U 0  U 02R  U 0 L  U 0C 
2

tan  

2

Z L  Z C U L U C
Z  Z C U L U C
R U

; sin   L

; cos    R
R
UR
Z
U
Z U

   u   i ;


2

 

+ Khi ZL > ZC hay  
+ Khi ZL < ZC hay  

với


2

1
LC

1
LC

+ Khi ZL = ZC hay  
I max 

2

,   0 thì u nhanh pha hơn i

,   0 thì u chậm pha hơn i
1
LC

,   0 thì u cùng pha với I => hiện tượng cộng hưởng điện. Lúc đó

U
R

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 12

CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Công suất P = UIcosφ
Chú ý: Nếu trong đoạn mạch có nhiều phần tử R, L, C mắc nối tiếp thì trong khí tính tổng trở hoặc độ
lệch pha giữa u và i ta đặt R = R1 + R2 + …; ZL = ZL1 + ZL2 + …; ZC = ZC1 + ZC2 + … Nếu mạch không
có đện thành phần nào thì cho nó bằng 0.
Ví dụ 1: Một đoạn mạch gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L 
điện có điện dung C 

4.10 4

1
H mắc nối tiếp với một tụ
10

F và một điện trở R. Cường độ dòng điện chạy qua mạch có phương trình



i  2. cos 100t  A . Hiệu điện thế cực đại của đoạn mạch là 50 V. Điện trở thuần R của mạch là
A. 20 

B. 40 

C. 30  .

D. 10 

Hƣớng dẫn:

  100 rad / s 
1
 10
10
1
1
ZC 

 25
C
4.10  4
100 .
Z L  L  100 .



U 0 50

 25
I0
2

Z

Z  R 2  Z L  Z C   R  Z 2  Z L  Z C   20
2

2

=> Chọn A
Ví dụ 2: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch xoay chiều và cường độ dòng điện qua mạch lần lượt có





biểu thức là u  100 2 cos100t  V ; i  4 2 cos100t   A . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch
6
2


là:
A. 200 W.

B. 400 W.

C. 600 W.

D. 100 W.

Hƣớng dẫn:

  u i  

   



      P  UI cos   100.4. cos  200W

=> chọn A
6  2 3
3
Ví dụ 3: Mạch điện gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Hiệu điện thế ở hai đầu
mạch u  50 2 cos 100t V  . Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là UL = 30 V và hai đầu tụ
điện là UC = 60 V. Hệ số công suất của mạch bằng
A.

6
5

B.

5
5

C.

4
5

D.

3
5

Hƣớng dẫn:

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 13


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Z  R 2  Z L  Z C   U  U R2  U L  U C 
2

2

 U R  U 2  U L  U C   50 2  30  60  40V
2

cos  

2

=> chọn C

U R 40 4


U
50 5

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự

cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u1,
u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện.
Hệ thức đúng là
A. i 

u
R 2  (L 

1 2
)
C

C. i 

B. i  u 3C.

.

u1
.
R

D. i 

u2
.
L

Câu 2: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là:

u = Uocos(t -/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iosin(t + /3). Thì dòng điện có
A. ω 

1
.
LC

B. ω 

1
.
LC

C. ω 

1
LC

D. ω 

1
.
LC

Câu 3: Giữa hai bản tụ điện có điện áp xoay chiều 220V - 50Hz. Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A.
Để dòng điện qua tụ điện có cường độ bằng 5A thì tần số của dòng điện là bao nhiêu?
A. 25 Hz

B. 100Hz

C. 300Hz

D. 500Hz.

Câu 4: Điện trở thuần R = 36Ω nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có L = 153mH và mắc vào mạng điện
120V, 50Hz. Ta có:
A. UR = 52V và UL =86V

B. UR = 62V và UL =58V

C. UR = 72V và UL = 96V D. UR = 46V và UL =74V

Câu 5: Mạch RLC mắc nối tiếp R = 100 3 Ω, L = 1/H; C = 10-4/2 F, và i = 2 cos100t ( A). Tính tổng trở
trong mạch.
A. 100 Ω

B. 100 2 Ω

C. 200 Ω

D. 200 2 Ω

Câu 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều có tần số
50Hz. Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có L = 1/π H. Để hiệu điện thế ở hai
đầu đoạn mạch trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là
A. 125 Ω.

B. 150 Ω.

C. 75 Ω.

D. 100 Ω.

Câu 7: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Người ta đo được các hiệu điện thế UAM = 16 V, UMN =
20 V, UNB = 8 V. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là
A. 44 V.

B. 20 V.

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

C. 28 V.

Phone: 0971592698

D. 16 V.
Page 14


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos 100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở
thuần 100  , tụ điện có điện dung
đầu điện trở thuần trễ pha

A.

10 4



F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Để điện áp hai


so với điện áp 2 đầu đoạn mạch AB thì độ tự cảm của cuộn cảm bằng
4

1
H.
5

B.

2
H.


C.

1
H.
2

D.

10 2
H.
2

Câu 9: Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100  và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết biểu
thức hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch u  100 cos100t V và cường độ hiệu dụng trong mạch I = 0,5
A. Tính tổng trở của đoạn mạch và điện dung của tụ điện?
A. Z  100 2; C 

C. Z  50 2; C 

1
1
 10 4 F
Z C 

1
1
 10 4 F
Z C 

B. Z  200 2; C 

1
1
 10 4 F
Z C 

D. Z  100 2; C 

1
10 3

F

Z C


Câu 10: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua
mạch tương ứng là 0,25A; 0,5A; 0,2A. Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba
phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là
A. 0,3A.

B. 0,2A.

C. 0,15A.

D. 0,05A.

Câu 11: Đặt một điện áp xoay chiều u  100 2 cos 100t (V) vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối
tiếp. Biết R = 50  , L =
A.

2 A.

2.10 4
1
H, C =
F. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch là


C. 2 2 A.

B. 2 A.

Câu 12: Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm

D. 1 A.

0,4

H một hiệu điện thế 1 chiều 12 V thì cường

độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4 A. Sau đó, thay hiệu điện thế này bằng một điện áp xoay chiều có tần số
50 Hz và giá trị hiệu dụng 12 V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây bằng
A. 0,3 A.

B. 0,4 A.

C. 0,24 A.

D. 0,17 A.

DẠNG 4: TÌM THỜI GIAN ĐÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KỲ, SỐ LẦN DÒNG ĐIỆN ĐỔI
CHIỀU SAU MỘT KHOẢNG THỜI GIAN t

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 15

CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

*Mô tả bài toán 1: Cho dòng điện xoay chiều i  I 0 cost   i  . Cần tìm số lần dòng điện đổi chiều sau
một khoảng thời gian t nào đó.
Phƣơng pháp làm:
- Trung bình, trong mỗi giây dòng điện đổi chiều 2f lần.
- Tính số lần đổi chiều sau khoảng thời gian t: 2ft lần.
- Nếu pha ban đầu  i  


2

hoặc  i 


2

thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f – 1 lần.

*Mô tả bài toán 2: Khi đặt điện áp u  U 0 cost   u  vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, biết đèn chỉ
sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u ≥ U1. Cần tính thời gian đèn sáng (tối) trong một chu
kỳ.
Phƣơng pháp làm:
Sử dụng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều.

+ Tính cos  

U1
U0



,  0     
2


+ Tìm thời gian sáng trong

1
2
T : t1 
2


+ Tìm thời gian sáng trong cả chu kỳ: t  2t1 

4



Ví dụ 1: Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz. Trong 1s nó đổi chiều bao nhiêu lần?
A. 25 lần.

B. 50 lần.

C. 100 lần.

D. 200 lần.

Hƣớng dẫn:

Trong một chu kỳ, dòng điện đổi chiều 2 lần.
Vì tần số dòng điện là 50 Hz nên trong 1s sẽ có 50 chu kỳ xảy ra.
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 16


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

=> số lần đổi chiều là 2.50 = 100 lần

=> chọn C.

Ví dụ 2: Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị cực đại 127 V và tần
số 50 Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u  90V . Tính trung bình thời gian
đèn sáng trong mỗi phút là
A. 30 s.

B. 40 s.

C. 20 s.

D. 10 s.

Hƣớng dẫn:
cos  

U1
90
2



  
U 0 127
2
4

f = 50 Hz => T = 0,02 s
Thời gian t = 1 phút = 60 s = 3000.T
4.

Thời gian đèn sáng trong một chu kỳ: Δt =



4 = 0,01 s
2 .50

=> Trung bình thời gian đèn sáng trong mỗi phút: Δt = 0,01.3000 = 30 s.

=> chọn A.

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Dòng điện xoay chiều có tần số f = 60 Hz. Trong 2 s dòng điện đổi chiều bao nhiều lần?
A. 240 lần.

B. 200 lần.

C. 120 lần.

D. 60 lần.



Câu 2: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i  2 cos100t  ( A) , t tính bằng giây (s). Trong giây
3

đầu tiên tính từ 0 s, dòng điện xoay chiều này đổi chiều được mấy lần ?
A. 314 lần.
B. 50 lần.
C. 100 lần.

D. 200 lần.

Câu 3: Một đèn làm việc dưới hiệu điện thế xoay chiều u  220 2 sin 120t V . Tuy nhiên đèn chỉ sáng
khi hiệu điện thế đặt vào đèn có u  155V . Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng?
A. 30.
B. 60.
C. 100.
D. 120.
Câu 4: Một đèn ống huỳnh quang được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V và
tần số 50 Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn u  110 2V . Tính trung bình,
thời gian đèn sáng trong mỗi phút là
A. 30 s.
B. 40 s.
C. 20 s.

D. 10 s.
Câu 5: Người ta đặt vào hai đầu một đèn sợi đốt một hiệu điện thế 200 V, 50 Hz. Biết rằng đèn chỉ sáng
khi hiệu điện thế tức thời hai đầu dây tóc là 100 2 V. Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tối là
A. 1.
B. 0,5.
C. 2.
D. 3.
Câu 6: Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi hiệu
điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao
nhiêu?
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 17


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

A. Δt = 0,0100s.

B. Δt = 0,0133s.

C. Δt = 0,0200s.

D. Δt = 0,0233s.

CHỦ ĐỀ 2: CỘNG HƢỞNG ĐIỆN – VIẾT BIỂU THỨC u, i
DẠNG 1: HIỆN TƢỢNG CỘNG HƢỞNG

* Phƣơng pháp:
Khi ZL = ZC hay ωL 

1
U
thì Zmin = R, lúc đó I đạt giá trị cực đại I  I max 
C
R

=> Hiện tượng cộng hưởng

1



LC

Khi cộng hƣởng: Imax; Pmax; UR = U; UL = UC; UL,Cmin = 0; φ = 0 uAB cùng pha I; uAB chậm pha
uL; uAB nhanh pha


so với
2


so với uC.
2

Ví dụ: Mắc nối tiếp một cuộn dây có điện trở r = 50  , độ tự cảm L 

3
2

H với một tụ điện có điện



dung C có thể thay đổi được. Mắc mạch trên vào hiệu điện thế u  200 2 cos100t  V  . Hỏi với
6

giá trị nào của điện dung C thì hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây là cực đại?
A. C 

2.10 4
3

F

B. C 

10 4
3

C. C 

F

10 4 3



D. C 

F

5.10 4
3

F

Hƣớng dẫn:
Do tổng trở của cuộn dây Z cd  r 2  Z L2  const nên hiệu điện thế trên hai đầu cuộn dây Ucd = I.Zcd chỉ
đạt cực đại khi I = Imaz => trong mạch xảy ra cộng hưởng điện => ZC = ZL =>

1
1
 L  C  2 
C
 L

1

100 


2

.

3

2.10 4
3

F

=> chọn A

2

* Bài tập vận dụng
Câu 1: Cho mạch RLC có R = 100  ; C 

10 4
F , cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được. Đặt vào hai
2

đầu mạch điện áp u  100 2 cos100t V  . Tính L để ULC cực tiểu
A.

1



H

B.

2



Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

H

C.

1,5



Phone: 0971592698

H

D.

10 2



H

Page 18


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 2: Một đoạn mạch gồm R = 50  , cuộn thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung

C

2.10 4



F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng

110V, tần số 50 Hz. Thì thấy u và i cùng pha với nhau. Tính độ tự cảm của cuộn cảm và công suất tiêu
thụ của đoạn mạch
1
H ; P  242W
2
1
C. L 
H ; P  121W
2

A. L 

B. L 
D. L 

1


1



H ; P  242W
H ; P  121W

Câu 3: Đặt điện áp u  100 2 cos t V  , có ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần
4

10
25
F mắc nối tiếp. Công
H và tụ điện có điện dung C 

36
suất tiêu thụ của đoạn mạch là 50W. Xác định tần số của dòng điện
200  , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 

A. 60 Hz.

B. 120 Hz

C. 90 Hz.

D. 180 Hz.

DẠNG 2: VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ĐIỆN, HIỆU ĐIỆN THẾ (i, u, uR, uL, uC, uRC, uRL,…)
* Phƣơng pháp:
Để viết biểu thức u, i cần xác định:
- Biên độ, tần số, pha ban đầu.
- Viết i, u, uR, uL, uC, uRC, uRL,…ta tìm pha của i hoặc viết biể thức của i trước rồi sử dụng độ lệch pha giữa

i, u, uR, uL, uC, uRC, uRL,… => biểu thức.
* Các công thức:
Nếu i  I 0 cos(t   i ) thì u  U 0 cos(t   i   ) . Nếu u  U 0 cos(t   u ) thì i  I 0 cos(t   i   )
Với I 

U
Z  ZC
U
; I 0  0 ; I 0  I 2 ; U 0  U 2 ; tan   L
Z
Z
R

ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; ZL < ZC thì u chậm pha hơn i.
Trường hợp điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u  U 0 cos(t   )
+ Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: u cùng pha với i.
+ Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần L: u sớm pha hơn i góc

+ Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: u trễ pha hơn i góc

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:





 i  I 0 cos t      I 0 sint   
2
2







 i  I 0 cos t       I 0 sin t   
2
2


Phone: 0971592698

Page 19


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

+ Nếu đoạn mạch có cả cuộn cảm thuần L, tụ điện C mà không có điện trở thuần R thì :
i   I 0 sint    . Khi đó ta có:

i2 u2

1
I 02 U 02

Ví dụ: Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp có biểu thức:
u  400 cos(100t 



12

)V  . Biết R = 100  , L = 0,318 H, C = 15,9 µF. Biểu thức cường độ dòng điện

qua đoạn mạch là



A. i  2 2 cos100t   A
6




B. i  4 2 cos100t   A
6




C. i  2 2 cos100t   A
3




D. i  2 2 cos100t   A
4


Hƣớng dẫn:

Z L  L  100 .0,318  100
ZC 

1
1

 200
C 100 .15,9.10  6

Z  R 2  Z L  Z C   100 2  100  200  100 2
2

2

i  I 0 cos 100t   i 
I0 

U0
400

 2 2A
Z 100 2

Z L  Z C 100  200


 1    
R

100
4
   
  u i  i  u        
12  4  6
tan  

=> chọn A



 i  2 2 cos100t   A
6

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Đặt điện áp u = U0cos𝜔t vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua
cuộn cảm là
A. i 

U0


cos t  
L 
2

B. i 




cos t  
2
L 2


C. i 

U0


cos t  
L 
2

D. i 



cos t  
2
L 2


Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

U0

U0

Page 20


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 2: Một mạch điện chỉ có một phần tử (R hoặc L hoặc C) nhưng chưa biết rõ là gì? Nhưng qua khảo
sát thấy dòng điện trong mạch có biểu thức i = 2 cos( 100t + /6) A, còn hiệu điện thế có biểu thức là
u = 50 cos( 100t + 2/3) V. Vậy đó là phần tử gì?
A. R = 25 Ω

B. C =

10 3
F
2,5

C. L =

0,25



H

D. Đáp án khác

Câu 3: Một dòng điện xoay chiều qua một Ampe kế xoay chiều có số chỉ 4,6A. Biết tần số dòng điện f =
60Hz và gốc thời gian t = 0 chọn sao cho dòng điện có giá trị lớn nhất. Biểu thức dòng điện có dạng



A. i  4,6 cos100t   A.
2


B. i  6,5 cos100t  A.

C. i  6,5 cos120t  A.

D. i  6,5 cos120t    A.

Câu 4: Đặt điện áp u = 100cos100πt (V) vào 2 đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm

1
H . Biểu thức
2

cường độ dòng điện qua cuộn cảm là



A. i  2 cos100t   (A)
2




B. i  2 2 cos100t   (A)

2




C. i  2 2 cos100t   (A)
2




D. i  2 cos100t   (A)
2


Câu 5: Đặt điện áp u = 120 2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở 150  , tụ điện
có điện dung

200



F và cuộn cảm thuần có độ tự cảm

2



H . Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

là



B. i  1,8 cos100t   (A)
4




A. i  1,8 cos100t   (A)
4



C. i  0,8 cos100t   (A)
4




D. i  0,8 cos100t   (A)
4


Câu 6: Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với
cuộn cảm thuần có độ tự cảm

1
H thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1

4

A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u = 150 2 cos120πt (V) thì biểu thức của cường độ dòng
điện trong mạch là



A. i  5 2 cos120t   (A).
4




B. i  5 cos120t   (A).
4




C. i  5 2 cos120t   (A).
4




D. i  5 cos120t   (A).
4


Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN

Gmail:

Phone: 0971592698

Page 21


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

2.10 4


F . Ở thời điểm
Câu 7: Đặt điện áp u  U 0 cos100t  (V ) vào 2 đầu một tụ điện có điện dung
3


điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Biểu thức của cường độ
dòng điện trong mạch là



A. i  4 2 cos100t   (A)
6




B. i  5 cos100t   (A)
6





C. i  5 cos100t   (A)
6




D. i  4 2 cos100t   (A)
6


Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều vào 2 đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 10  ; L 
; C

1
H
10

10 3


F và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là u L  20 2 cos100t  (V ) . Biểu thức điện
2
2


áp giữa hai đầu đoạn mạch là:



A. u  40 2 cos100t   (V)
4




B. u  40 2 cos100t   (V)
4




C. u  40 cos100t   (V)
4




D. u  40 cos100t   (V)
4



1

Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos100t  (V ) vào 2 đầu một cuộn cảm thuần có L 
H.

3
2

2.10 4



F . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm

là 2 A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là



A. i  2 3 cos100t   (A)
6




B. i  2 3 cos100t   (A)
6




C. i  2 2 cos100t   (A)
6





D. i  2 2 cos100t   (A)
6


Câu 10: Đặt điện áp u = U0cos𝜔𝑡 vào hai đầu đoạn mạch gồm RLC mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng
điện tức thời trong mạch; u1, u2, u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, cuộn cảm, tụ điện. Hệ
thức đúng là
A. i 

u2
L

B. i 

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

u1
R

C. i  u3C

Phone: 0971592698

D. i 

u
1 


R 2   L 

C 


2

Page 22


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Câu 11: Một mạch điện RLC không phân nhánh có R = 100  ; L 

3



H;C

10 4
F , cường độ dòng
2

điện qua mạch có dạng i  2 cos 100t  A . Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch



A. u  200 2 cos100t  (V )
4





B. u  200 2 cos100t  (V )
4




C. u  200 cos100t  (V )
4




D. u  200 cos100t  (V )
4


Câu 12: Cho mạch điện không phân nhánh gồm R  100 3 , cuộng dây thuần cảm L và tụ điện có điện

10 4
F . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u  100 2 cos 100t (V ) . Biết điện áp
dung
2
ULC = 50V, dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Hãy tính L và viết biểu thức cường độ dòng điện i trong
mạch




A. L  0,318H ; i  0,5 2 cos100t  ( A)
6




B. L  0,159 H ; i  0,5 2 cos100t  ( A)
6




C. L  0,636 H ; i  0,5 cos100t  ( A)
6




D. L  0,159 H ; i  0,5 2 cos100t  ( A)
6


CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch RLC
P = UIcosφ; P  RI 2  R.

U2

R 2  Z L  Z C 

2

2. Đoạn mạch RLC có R, L, C thay đổi
* Khi R thay đổi: P  RI 2  R.

U2

R 2  Z L  Z C 

Pmax khi R  Z L  Z C  Pmax 

2

U2


R

Z L  Z C 2
R

U2
U2
 Pmax 
2 Z L  ZC
2R

* Khi R = R1 hoặc R = R2 thì P có cùng giá trị P < Pmax
- Ta có: P  RI  R.

2

U2

R  Z L  Z C 
2

 P.R 2  U 2 .R  P.Z L  Z C   0
2

2

- Giải phương trình bậc 2 tìm nghiệm R. Có 2 nghiệm R1, R2
Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

Phone: 0971592698

Page 23


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

U2
2
; R1 .R2  Z L  Z C 
P

- Theo định lý Viet ta có: R1  R2 
- Theo Cosi:

R  R1 .R2 thì Pmax 

U2
2 R1 R2

- Trường hợp cuộn dây có điện trở r:
R  Z L  Z C  r  Pmax 

U2
U2

2 Z L  ZC
2R  r 

* Khi L hay C thay đổi:
P  RI 2  R.

U2

R 2  Z L  Z C 

2

=> Pmax khi ZL – ZC = 0 => ZL = ZC
 Pmax

U2

R

+ Khi L 
+ Khi C 

1
thì Imax, URmax, Pmax còn ULcmin = 0.
 2C
1

2L

+ Khi  

1
LC

thì Imax, URmax, Pmax còn ULcmin = 0.

thì Imax, URmax, Pmax còn ULcmin = 0.

+ Trường hợp cosφ = 0 tức là   


2

: mạch chỉ có L, hoặc C hoặc có cả L và C mà không có R thì: P =

0.
+ Nâng cao hệ số công suất cosφ để giảm cường độ dòng điện nhằm giảm hao phí điện năng trên đường
dây tải điện.

Ví dụ 1: Cho đoạn mạch gồm điện trở R có thể thay đổi được mắc nối tiếp với cuộn dây (L,r) và tụ điện
có điện dung C. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch u  100 2 cos 100t V  . Khi R1 = 18  hoặc R2 = 32
 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là như nhau. Công suất P của mạch ứng với hai giá trị điện trở đó

là
A. 40 W.

B. 120 W.

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

C. 200 W.

Phone: 0971592698

D. 300 W.
Page 24


CHƢƠNG 3: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU_VẬT LÝ 12

Hƣớng dẫn: P  RI 2  R.

U2

R  Z L  Z C 
2

 P.R 2  U 2 .R  P.Z L  Z C   0

2

2

Theo Viet hai nghiệm phải thỏa mãn R1  R2 
Ví dụ 2: Cho mạch điện AB, trong đó C 

4



U2
U2
100 2
P

 200W
P
R1  R2 18  32
.10  4 F , L 

=> chọn C

1
H , r  25 mắc nối tiếp. Biểu thức hiệu
2

điện thế giữa hai đầu mạch u AB  50 2 cos 100t V  . Tính công suất của toàn mạch
A. 50 W.

B. 25W.

D. 50 2 W

C. 100W

Hƣớng dẫn:
ZC = 25  ; ZL = 50   Z  25 2  50  25  25 2  I 
2

U
50

 2A
Z 25 2

P = I2.r = 2.25 = 50W => chọn A
Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều u  200 2 cos 100t V  vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm điện trở
thuần 100  , cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Khi đó, biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện



là u C  100 2 cos100t  V  . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB bằng
2

A. 200W

B. 100W

C. 400W.

D. 300W

Hƣớng dẫn:
Điện áp giữa hai bản tụ trễ pha

 P  Pmax 


so với cường độ dòng điện nên u và i cùng pha (φ = 0)
2

U 2 200 2

 400W => chọn C
R
100

* Bài tập vận dụng:
Câu 1: Đặt điện áp u  100 2 cos t (V), có  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần
200  , cuộn cảm thuần có độ tự cảm

10 4
25
F mắc nối tiếp. Công suất tiêu
H và tụ điện có điện dung

36

thụ của đoạn mạch là 50 W. Giá trị của  là

A. 150π rad/s.

B. 50π rad/s.

C. 100π rad/s.

D. 120π rad/s.

Câu 2: Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch
RLC nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có L 

0,6

H , tụ điện có điện dung C 


nhiệt trên điện trở R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là
A. 80  .

B. 30  .

Phạm Thị Ngọc Uyên_ĐHSPHN
Gmail:

C. 20  .

Phone: 0971592698

10 4



F và công suất tỏa

D. 40  .

Page 25