chuyên đề điện xoay chiều 12

DẠNG 1
GV:Nguyễn văn phường
TÍNH TỔNG TRỞ TÍNH CƯỜNG ĐỘ DỊNG ĐIỆN VÀ
ĐIỆN ÁP
• Tính tổng trở :

2 2 2
( )
L C
z R Z Z= + −
nếu mạch có thêm r thì
2 2 2
( ) ( )
L C
z R r Z Z= + + −
0
0
U
U
z
I I
= =
• Tính cường độ dòng điện hoặc điện áp từ định luật Ohm:
1
1
C
L R
L C
U
U U UU
I

Z Z Z R Z
= = = = =
• Giữa các điện áp có thể dùng cơng thức liên hệ:
2 2 2 2
( )
R L C
U U U U= + −
hay
2 2 2 2
( ) ( )
R r L C
U U U U U= + + −
0
2 2 2 2
0 0 0
( )
R
L C
U U U U= + −
• Cũng có thể dựa vào giản đồ vectơ quay biểu diễn tính chất cộng của các điện áp
u=u
1
+u
2
0 01 02
U U U= +
r r r
hay
1 2
U U U= +

r r r
BÀI TẬP ÁP DỤNG.
Câu1: Đặt vào hai đầu điện trở R = 50
W
một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức: u = 100
2
sin100
p
t (V). Cường độ dòng điện hiệu dụng có thể nhận giá trò nào trong các giá trò
sau?
A. I = 2A B. I = 2
2
A C. I =
2
A D. Một giá trò khác.
Câu2: Một tụ điện có điện dung
4
1
.10 F
2
-
p
, mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế
hiệu dụng 100V, tần số f = 50Hz. Cường độ dòng điện đi qua tụ điện là bao nhiêu? Hãy chọn
đáp án ĐÚNG.
A. I = 1A B. I = 0,5A C. I = 1,5A D. Một giá trò
khác.
Câu3: Một bếp điện có điện trở là 25
W
và độ tự cảm không đáng kể có thể sử dụng ở hiệu

điện thế xoay chiều hoặc một chiều. Nối bếp điện với dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế
cực đại 100
2
. Dòng điện hiệu dụng qua bếp có thể nhận giá trò nào sau đây?
A. I=4 A B.I=8 A C. I=4
2
A D. Một giá trò
khác.
Câu4: Một cuộn dây có độ tự cảm
2
H
p
, điện trở thuần không đáng kể. Hiệu điện thế ở hai
đầu cuộn dây khi có một dòng điện xoay chiều tần số 50Hz và cường độ 1,5A chạy qua nó,
đúng với giá trò nào sau đây:
A. U = 320V B. U = 300V C. U = 200V D. U = 300
2
V
Câu5: Ở hai đầu một tụ điện có một hiệu điện thế xoay chiều 180V, tần số 50Hz. Dòng điện
đi qua tụ điện có cường độ bằng 1A.
Câu5a. Điện dung C của tụ điện có thể nhận giá trò nào sau đây?
A. C = 27,7
Fm
B. C = 17,7
Fm
C. C = 7,17
Fm
D. Một giá trò khác.
Câu5b. Muốn cho dòng điện đi qua tụ điện có cường độ bằng 0,5A, phải thay đổi tần số dòng
điện đến giá trò nào sau đây:

A. Không thay đổi và bằng 50Hz. B. Tăng 2 lần và bằng 100Hz.
C. Giảm 2 lần và bằng 25Hz. D. tăng 4 lần và bằng 200Hz.
GV: Nguyễn văn phường
Câu6: Một đoạn mạch gồm cuộn dây chỉ có độ tự cảm L =
1
p
Hiệu điện thế và điện trở thuần
R = 100
W
mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế một chiều U = 50V.
Cường độ dòng điện trong mạch nhận giá trò nào trong các giá trò sau?
A. I = 0,25A B. I = 0,5A C. I = 1A D. I = 1,5A.
Câu7: Một điện trở thuần R = 150
W
và một tụ điện có điện dung
4
10
3
-
p
mắc nối tiếp vào
mạng điện xoay chiều 150V, tần số 50Hz. Trả lời các câu hỏi
Câu7a. Cường độ dòng điện đi qua đoạn mạch nhận giá trò nào trong các giá trò sau?
A. I = 0,25A B. I = 0,75A C. I = 0,5A D. I = 0,5A
Câu7b. Hiệu điện thế ở hai đầu điện trở thuần và tụ điện bằng bao nhiêu? Hãy chọn các kết
quả ĐÚNG.
A. U
R
= 65,7 V và U
L

= 120 V B. U
R
= 67,5 V và U
L
= 200 V
C. U
R
= 67,5 V và U
L
= 150,9 V D. Một giá trò khác.
Câu8: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R = 50
W
, một cuộn cảm có L =
1
p
Hiệu điện
thế, và một tụ điện có điện dung C =
4
2
.10 F
-
p
, mắc nói tiếp vào mạng điện xoay chiều có U =
120V, tần số f = 50Hz. Tổng trở của đoạn mạch có thể nhận giá trò nào sau đây?
A. Z = 50
2
W
B. Z = 50
W
C. Z = 25

2
W
D. Z = 100
W
Câu9: Cho một mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết: R = 6
W
; L =
2
3 3
H; C = 10 F
10 12
-
p p
; Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch: u
AB
= 120sin100
p
t. Tổng trở của
mạch điện có thể nhận giá trò nào sau đây?
A. Z = 8
W
B. Z = 12
W
C. Z = 15
W
D. Z = 12,5
W
Câu10: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Cuộn dây chỉ có hệ số tự cảm L =
0,1
p

Hiệu điện thế; Điện trở thuần R = 10
W
và một tụ điện có điện dung C =
500
Fm
p
. Đặt vào
hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50Hz và hiệu điện thế hiệu dụng
U = 100V. Tổng trở Z của mạch điện có thể nhận giá trò nào trong các giá trò sau?
A. Z = 15,5
W
B. Z = 20
W
C. Z = 10
W
D. Z = 35,5
W
Dạng2
VIẾT BIỂU THỨC u
(t)
và i
(t)
1. Mạch chỉ chứa R
điện áp cùng pha với cường độ dòng điện φ
u/i
=0
i
(t)
=I
0

Cos(ωt) => u
(t)
=U
0R
Cos(ωt)
trong đó U
0R
=I
0
. R hoặc U
R
=I.R hoặc U
0
=
2U
2. Mạch chỉ có L ( thuần cảm r=0)
điện áp nhanh pha hơn cường độ dòng điện π/2 hay φ
u/i
=π/2
i
(t)
=I
0
Cos(ωt) => u
(t)
=U
0L
Cos(ωt+
2
π

)
ngược lại u
(t)
=U
0L
Cos(ωt) => i
(t)
=I
0
Cos(ωt-
2
π
)
trong đó
.
L
Z L
ω
=
,
0 0L L
U I Z=
,
.
L L
U I Z=
3. Mạch chỉ chứa C
điện áp chậm pha hơn cường độ dòng điện π/2 hay φ
u/i
=-π/2

i
(t)
=I
0
Cos(ωt) => u
(t)
=U
0L
Cos(ωt-
2
π
)
hoặc ngược lại u
(t)
=U
0C
Cos(ωt) => i
(t)
=I
0
Cos(ωt+
2
π
)
trong đó
1
C
Z
C
ω

=
,
0 0L L
U I Z=
,
.
C C
U I Z=
,
4. Mạch RLC nối tiếp
Điện áp và cường độ dòng điện lệch pha nhau một góc φ trong đó
0 0
R 0R
tan
L C L C L C
Z Z U U U U
R U U
ϕ
− − −
= = =
( Vắng mặt phần tử nào thì trở kháng phần tử
đó bằng khơng)
i
(t)
=I
0
Cos(ωt+
i
ϕ
) => u

(t)
=U
0
Cos(ωt+
i
ϕ
+
u
i
ϕ
) hoặc ngược lại
u
(t)
=U
0
Cos(ωt+
u
ϕ
) => i
(t)
=I
0
Cos(ωt+
u
ϕ
-
u
i
ϕ
)

u
i
ϕ
=
u
ϕ
-
i
ϕ
Z được tìm như dạng 1
GV:Nguyễn văn phường
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ
ĐIỆN TRỞ THUẦN, TỤ ĐIỆN HOẶC CUỘN DÂY THUẦN CẢM
Đoạn mạch chỉ có
điện trở thuần R
Đoạn mạch chỉ có
cuộn dây thuần cảm có
độ tự cảm L
Đoạn mạch chỉ có
tụ điện có điện dung C
Sơ đồ
mạch
Đặc điểm
hoặc hoặc hoặc
Định luật
Ôm
R
U
I
R

R
0
0
=
hoặc
R
U
I
R
R
=
L
L
L
Z
U
I
0
0
=
hoặc
L
L
L
Z
U
I
=
C
C

C
Z
U
I
0
0
=
hoặc
C
C
C
Z
U
I
=
R
L C
Giản đồ vectơ :
Giản đồ vectơ :
Giản đồ vectơ :
- Điện trở R , đơn vị Ôm (Ω)
- Cảm kháng Z
L
= ωL , đơn
vị Ôm (Ω)
- Dung kháng
C
Z
C
ω

1
=
, đơn vị
Ôm (Ω)
- Điện áp giữa hai đầu điện trở
thuần biến thiên điều hoà
cùng pha với dòng điện.
- Điện áp giữa hai đầu cuộn
dây thuần cảm biến thiên điều
hoà sớm pha hơn dòng điện
góc
2
π
.
- Điện áp giữa hai đầu tụ
điện biến thiên điều hoà trễ
pha hơn dòng điện góc
2
π
.
R
U
0

R
I
0

R
U


R
I

L
U
0

L
I
0

2
π
+
C
U
0

C
I
0

2
π
−
L
U

L

I

2
π
+
C
U

C
I

2
π
−
(+)
(+) (+)
(+)
(+) (+)
GV:Nguyễn văn phường
Bài tập vận dụng
Câu 3: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R, cường độ dòng điện chạy
qua điện trở có biểu thức






+=
6

cos
0
π
ω
tIi
. Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở
thuần R là
A.
)cos(
0 u
tUu
ϕω
+=
với
RIU
00
=
và
0
=
u
ϕ
. B.
)cos(
0 u
tUu
ϕω
+=
với
RIU

00
2
=
và
0
=
u
ϕ
.
C.
)cos(
0 u
tUu
ϕω
+=
với
RIU
00
2
=
và
6
π
ϕ
=
u
.D.
)cos(
0 u
tUu

ϕω
+=
với
RIU
00
=
và
6
π
ϕ
=
u
.
Câu 4: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R
1
= 20 Ω và R
2
= 40 Ω mắc nối tiếp
với nhau. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức
))(100cos(2120 Vtu
π
=
, t tính bằng giây (s). Kết luận nào sau đây là không đúng ?
A. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần cùng pha với nhau.
B. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có cùng cường độ hiệu dụng I = 2 A.
C. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có biểu thức
))(100sin(22 Ati
π
=
.

D. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần R
1
và R
2
có cường độ cực đại lần lượt là
I
01
=
26
A và I
02
=
23
A.
Câu 5: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có điện trở thuần R = 220 Ω một điện áp
xoay chiều có biểu thức
)(
3
100cos2220 Vtu






−=
π
π
,
t

tính bằng giây (s). Biểu thức
cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R là
A.
)(
3
100cos2 Ati






−=
π
π
. B.
)(
6
100cos2 Ati






+=
π
π
.
C.

)(
3
100cos2 Ati






−=
π
π
. D.
)(
6
100cos2 Ati






+=
π
π
.
Câu 6: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R
1
= 60 Ω và R
2

= 90 Ω mắc song
song với nhau. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức
)(
6
100cos2180 Vtu






+=
π
π
,
t
tính bằng giây (s). Kết luận nào sau đây là không đúng ?
A. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở cùng pha với nhau và cùng pha với điện áp đặt
vào hai đầu đoạn mạch.
B. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở R
1
và R
2
có cường độ hiệu dụng lần lượt là I
1
=
3 A và I
2
= 2 A.
C. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở có cùng biểu thức tức thời là

)(
6
100cos26 Ati






+=
π
π
.
D. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở
1
R
và
2
R
có cường độ cực đại lần lượt là I
01

=
23
A và I
02
=
22
A.
Câu 7: Biểu thức cường độ của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R = 110 Ω là

)(
2
100cos22 Ati






+=
π
π
,
t
tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu
điện trở là
A.
))(100cos(2220 Vtu
π
=
. B.
))(100cos(2110 Vtu
π
=
.
C.
)(
2
100cos2220 Vtu







+=
π
π
. D.
)(
2
100cos2110 Vtu






+=
π
π
.
Câu 8: Hai bóng đèn điện như nhau có cùng số ghi 110 V – 75 W được mắc nối tiếp nhau rồi mắc
vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220 V và tần số f = 50 Hz. Xem dây tóc bóng đèn
Trường THPT PHAN BỘI CHÂU GV:Nguyễn văn phường Năm học 2009-2010
chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Chọn gốc thời gian là lúc dòng điện qua hai bóng đèn có
cường độ tức thời cực đại. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua hai
bóng đèn là
A.
)(

2
100cos682,0 Ati






+≈
π
π
. B.
( )
)(100cos964,0 Ati
π
≈
.
C.
)(
2
100cos364,1 Ati






+≈
π
π

. D.
( )
)(100cos928,1 Ati
π
≈
.
Câu 9: Hai bóng đèn điện như nhau có cùng số ghi 220 V – 25 W được mắc song song nhau rồi
mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220 V và tần số f = 50 Hz. Xem dây tóc
bóng đèn chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Chọn gốc thời gian là lúc dòng điện qua hai
bóng đèn có cường độ tức thời cực đại. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều
chạy qua mỗi bóng đèn là
A.
( )
)(100cos114,0 Ati
π
≈
. B.
( )
)(100cos161,0 Ati
π
≈
.
C.
)(
2
100cos227,0 Ati







+≈
π
π
. D.
)(
2
100cos321,0 Ati






+≈
π
π
.
Câu 10: Một bóng đèn điện có ghi 220 V – 100 W được dùng với dòng điện xoay chiều tần số f =
50 Hz. Xem dây tóc bóng đèn chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Cho biết đèn sáng bình
thường. Chọn gốc thời gian là lúc điện áp tức thời giữa hai đầu bóng đèn bằng không và ngay sau
đó thì điện áp tức thời có giá trị dương. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều
chạy qua bóng đèn là
A.
)(
2
100cos455,0 Ati







−≈
π
π
. B.
( )
)(100cos643,0 Ati
π
≈
.
C.
)(
2
100(cos643,0 Ati






−≈
π
π
. D.
( )
)(100cos455,0 Ati
π

≈
.
DẠNG 3&4
XÁC ĐỊNH R, L, C
Phương pháp:
Xét xem
nếu cho
Sử dụng công thức Chú ý
Cường độ hiệu
dụng I và hiều
điện thế
1
1
C
L R
L C
U
U U UU
I
Z Z Z R Z
= = = = =
Cho n dữ kiện
tìm được (n-
1) ẩn số
Cho độ lệch
pha
u
i
ϕ
hoặc

cho
u
ϕ
và
i
ϕ
thì
u u i
i
ϕ ϕ ϕ
= −
0 0
R 0R
tan
L C L C L C
Z Z U U U U
R U U
ϕ
− − −
= = =
hoặc
0R
R
0
os
U
UR
c
Z U U
ϕ

= = =
Nếu mạch có R và r thì :
0R 0
R
0
os
r
r
U U
U UR r
c
Z U U
ϕ
+
++
= = =
tan
L C
Z Z
R r
ϕ
−
=
+
Thường tính
os
R
Z
c
ϕ

=
os
R r
Z
c
ϕ
+
=
Công suất P
hoặc nhiệt
lượng Q
2
2
2 2
. os
( )
L C
RU
P R I UIc
R Z Z
ϕ
= = =
+ −
Thường sử
dụng để tính I
Trường THPT PHAN BỘI CHÂU GV:Nguyễn văn phường Năm học 2009-2010
Trường THPT PHAN BỘI CHÂU GV:Nguyễn văn phường Năm học 2009-2010