Chủ đề Đại cương về dòng điện xoay chiều VẬT LÝ 12 CÓ ĐÁP ÁN

Chủ đề Đại cương về dòng điện xoay chiều VẬT LÝ 12 CÓ ĐÁP ÁN
Bài tập Đại cương về dòng điện xoay chiều trong đề thi Đại học có giải chi tiết
Dạng 1: Xác định từ thông và suất điện động
Dạng 2: Xác định các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều
Dạng 3: Áp dụng mối liên hệ giữa dòng điện xoay chiều và dao động điều hòa
Dạng 4: Điện lượng chuyển qua tiết diện dây dẫn
45 bài tập trắc nghiệm Đại cương về dòng điện xoay chiều có đáp án chi tiết
(phần 1)
45 bài tập trắc nghiệm Đại cương về dòng điện xoay chiều có đáp án chi tiết
(phần 2)
Chủ đề: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Bài tập Đại cương về dòng điện xoay chiều trong đề thi Đại học có giải chi tiết
Bài 1 : [THPT QG năm 2015 – Câu 6 - M138] Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng
một pha có điện áp hiệu dụng là
A. 220√2 V.

B. 100 V. C. 220 V. D. 100√2 V.

Hiển thị đáp án
Đáp án: C
Mạng điện dân dụng một pha ở Việt Nam có điện áp hiệu dụng 220 V
Bài 2 :[THPT QG năm 2015 – Câu 14 - M138] Cường độ dòng điện i =
2cos100πt(A) có pha tại thời điểm t là
A. 50πt. B. 100πt.
Đáp án: B

C. 0.

D. 70πt.Hiển thị đáp án

Cường

độ
i = I0cos(ωt + φi) = 2cos100πt (A)
có pha tại thời điểm t là (ωt + φi) = 100πt.

dòng

điện


Bài 3 : [THPT QG năm 2017 – Câu 10 – M201] Dòng điện xoay chiều qua một
đoạn
mạch
có
cường
độ
i = 4cos

(A)(T > 0). Đại lượng T được gọi là

A. tần số góc của dòng điện.
B. chu kì của dòng điện.
C. tần số của dòng điện.
D. pha ban đầu của dòng điện.
Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Bài 4: [THPT QG năm 2017 – Câu 10 – M201] Một dòng điện chạy trong một
đoạn
mạch
có
cường

độ
i = 4cos(2πft + π/2) (A) (f > 0). Đại lượng f được gọi là
A. pha ban đầu của dòng điện.
B. tần số của dòng điện.
C. tần số góc của dòng điện.
D. chu kì của dòng điện.
Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Bài 5: [THPT QG năm 2017 – Câu 18 – M203] Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch
có
biểu
thức
là
u = 200√cos(100πt -

) (V) (t tính bắng s). Giá trị của u ở thời điểm t = 5 ms là

A. -220 V.

B. 110√2 V.

C. 220 V.

D. -110√2 V.

Hiển thị đáp án


Đáp án: C
u = 220√cos(100πt -

)

u=220V

Bài 6: [THPT QG năm 2018 – Câu 22 – M210] Cường độ dòng điện trong một
mạch dao động lí tưởng có phương trình i = 2√2cos(2πt.10 7t) mA (t tính bằng
giây). Khoảng thời gian ngắn nhất tính từ lúc i = 0 đến i = 2 mA là :
A. 1,25.10-6 s
C. 2,5.10-6 s

B. 1,25.10-8 s
D. 2,5.10-8

Hiển thị đáp án
Đáp án: B
= 1,25.10-8

Δt =

Bài 7 : [THPT QG năm 2018 – Câu 22 – M210] Ở Việt Nam, mạng điện xoay
chiều dân dụng có tần số là
A. 50π Hz.

B. 100 Hz.

C. 100 Hz.

D. 50 Hz.

Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Bài 8: [THPT QG năm 2018 – Câu 7 – M206] Cường độ dòng điện i =
2√2cost100πt (A) có giá trị hiệu dụng là
A.√2 A .

B. 2√2 A.

C. 2A.

D. 4A.

Hiển thị đáp án
Đáp án: C
I =2A
Bài 9 : [THPT QG năm 2018 – Câu 2 – M210] Điện áp u = 110√2 cos100πt (V)
có giá tri hiệu dụng là:
A. 110√2 V.

B. 100π V.

C. 100 V.

D. 110 V.


Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Điện

áp

U=

hiệu

dụng

là

= 110V

Bài 10 : [THPT QG năm 2019 – Câu 3 – M218] Cường độ dòng điện i = 4cos
(120πt +

) có pha ban đầu là

A. 120π rad

B. 4rad

C.

D.

Hiển thị đáp án
Đáp án: C
Bài 11 : [THPT QG năm 2019 – Câu 12 – M223] Dòng điện xoay chiều trong một
đoạn
mạch

có
cường
độ
là
i = I0cos(ωt + φ) (ω > 0). Đại lượng ω được gọi là
A. tần số góc của dòng điện
B. cường độ dòng điện cực đại
C. pha của dòng điện
D. chu kỳ của dòng điện
Hiển thị đáp án
Đáp án: A
Bài 12 : [THPT QG năm 2019 – Câu 10 – M206] Điện áp hiệu dụng u =
220√2cos60πt V có giá trị cực đại bằng
A.220√2 V.

B. 220 V. C. 60 V. D. 60π V.

Hiển thị đáp án
Đáp án: A


Bài 13 : [THPT QG năm 2019 – Câu 12 – M213] Mối liên hệ giữa cường độ hiệu
dụng I và cường độ cực đại I0 của dòng điện xoay chiều hình sin là
A. I =

B. I = I0√2

C. I = 2I0

D. I =

Hiển thị đáp án
Đáp án: A
I=
Bài 14 : [THPT QG năm 2019 – Câu 5 – MH] Điện áp u = 120cos (100πt +
(V) có giá trị cực đại là
A. 60√2 V.

B. 120 V. C. 120√2 V.

)

D. 60V

Hiển thị đáp án
Đáp án: B
Giá trị cực đại của điện áp là U0 = 120 V
Bài 15 : [THPT QG năm 2017 – Câu 11 – MH2] Điện áp xoay chiều giữa hai đầu
một
đoạn
mạch
có
biểu
thức
u = 311cos(100πt + π) (V). Giá trị cực đại của điện áp này bằng
A. 622 V.

B. 220 V. C. 311 V.

D. 440 V.

Hiển thị đáp án
Đáp án: C
u = U0cos(ωt + φ ) = 311cos(100πt + π) (V); U0 = 311 V
Bài 16 :[THPT QG năm 2017 – Câu 17 – MH2] Trong bài thực hành khảo sát
đoạn mạch điện xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, để đo điện áp hiệu dụng giữa
hai đầu cuộn dây, người ta dùng
A. ampe kế xoay chiều mắc nối tiếp với cuộn dây
B. ampe kế xoay chiều mắc song song với cuộn dây


C. vôn kế xoay chiều mắc nối tiếp với cuộn dây
D. vôn kế xoay chiều mắc song song với cuộn dây
Hiển thị đáp án
Đáp án: D
Để đo điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây, người ta dùng vôn kế xoay chiều
mắc song song với cuộn dây
Bài 17 : [THPT QG năm 2017 – Câu 22 – MH3] Cho dòng điện có phương trình
i = 6√2cos(100πt bằng
A. 3√2 A.

) (A) , giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t = 0

B. −3√6 A.

C. −3√2 A.

D. 3√6 A.

Hiển thị đáp án

Đáp án: C
Thay
t
i = -3√2 (A).

=

0

vào

phương

trình

ta

tìm

được

Dạng 1: Xác định từ thông và suất điện động
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Áp dụng các công thức:
• Từ thông: Φ = NBScos(ωt + φ) = Φocos(ωt + φ)(Wb);
• Suất điện động: e = Eocos(ωt + φo). Trong đó Eo = NBωS
• Chu kì và tần số liên hệ bởi:ω = 2π/T = 2πf = 2πn với n là số vòng quay trong 1 s
• Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương
tự như trên.

• Khi trong khung dây có suất điện động thì 2 đầu khung dây có điện áp xoay
chiều . Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện
áp hiệu dụng 2 đầu đoạn mạch.
2. Ví dụ
Ví dụ 1: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vòng dây,
quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức
của một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc
vectơ pháp tuyến n của diện tích S của khung dây cùng chiều với vectơ cảm ứng
từ B và chiều dương là chiều quay của khung dây.
a) Viết biểu thức xác định từ thông qua khung dây.
b) Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian.
Hướng dẫn:
a) Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc :
ω = 50.2π = 100π rad/s
Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n của diện tích S của khung dây có
chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B của từ trường. Đến thời điểm t,
pháp tuyến n của khung dây đã quay được một góc bằng ωt . Lúc này từ thông qua
khung dây là :
Φ = NBS cos(ωt)
Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc
ω và với giá trị cực đại (biên độ) là Φo = NBS.
Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50. 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu
thức của từ thông qua khung dây là : Φ = 0,05cos(100πt)(Wb)
b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm
ứng điện từ của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm
ứng.

Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo định luật
Lentz :

Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà
theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là Eo = ωNBS.
Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50. 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu
thức xác định suất điện động xuất hiện trong khung dây là :

Ví dụ 2: Một khung dây hình chữ nhật có 1500 vòng, diện tích mỗi vòng 100
cm2 , quay đều quanh trục đối xứng với tốc độ góc 120 vòng/phút trong một từ
trường đều có cảm ứng từ bằng 0,4 T. Trục quay vuông góc với các đường sức từ.
Chọn gốc thời gian là lúc vector phát tuyến của mặt phẳng khung dây cùng hướng
với vector cảm ứng từ. Viết biểu thức suất điện động cảm ứng tức thời trong
khung.
Hướng dẫn:
Ta có: Φ = NBS = 6 (Wb); ω = 2πn/60 = 4π (rad/s)
Φ = Φocos(B, n) = Φocos(ωt + φ)
Tại thời điểm t = 0 thì (B, n) = 0 → φ = 0

Ví dụ 3: Một khung dây dẫn có N = 100 vòng dây quấn nối tiếp, mỗi vòng có
diện tích là 50 cm2. Khung dây được đặt trong từ trường đều B = 0,5T. Lúc t = 0,
vector pháp tuyến của khung dây hợp với B góc φ = π/3. Cho khung dây quay đều


với tần số 20 vòng/s quanh trục Δ (trục Δ đi qua tâm và song song với 1 cạnh của
khung, vuông góc với . Chúng tỏ rằng trong khung dây xuất hiện xuất điện động
cảm ứng e và tìm biểu thức e theo t.
Hướng dẫn:
Khung dây quay đều quanh trục Δ vuông góc với cảm ứng từ B thì góc tạo bởi

vector pháp tuyến n của khung dây và B thay đổi → từ thông qua khung dây biến
thiên → Theo định luật cảm ứng điện từ, trong khung dây xuất hiện suất điện
động cảm ứng.
Tần số góc: ω = 2πno = 2π.20 = 40π(rad/s).
Biên độ của suất điện động: Eo = ωNBS = 40π. 100. 0,5. 50.10-4 ≈ 31,24(V)
Chọn gốc thời gian lúc: (n, B) = π/3
Biểu thức của suất điện động cảm ứng tức thời

B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. (CĐ 2009). Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100πt (V).
Cứ mỗi giây có bao nhiêu lần điện áp này bằng không?
A. 100 lần.

B. 50 lần.

C. 200 lần.

D. 2 lần.

Hiển thị lời giải
T = 2π/ω = 0,02 s; 1 s có 1/0,02 = 50 chu kì; mỗi chu kì có 2 lần điện áp bằng 0
nên sẽ có 100 lần điện áp bằng 0. Chọn A.
Câu 2. (CĐ 2009). Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây,
diện tích mỗi vòng 54 cm2. Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc
mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với
trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây là


A. 0,27 Wb.

B. 1,08 Wb.

C. 0,54 Wb.

D. 0,81 Wb.

Hiển thị lời giải
Φ0 = NBS = 500.0,2.54.10-4 = 0,54 (Wb). Chọn C.
Câu 3. (CĐ 2010). Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây,
diện tích mỗi vòng là 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
động cực đại trong khung dây bằng
A. 110√2 V.

B. 220√2 V.

C. 110 V.

T. Suất điện

D. 220 V.

Hiển thị lời giải
ω = 2πf = 100π rad/s; E0 = ωNBS = 220√2 V. Chọn B.
Câu 4. (CĐ 2011). Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m 2,
gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s 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. 0,50 T.

B. 0,60 T.

C. 0,45 T.

D. 0,40 T.

Hiển thị lời giải
ω = 2πf = 40π rad/s; E = ωNBS/√2 → B = E√2/(ωNS) = 0,5 T. Chọn A.
Câu 5. (CĐ 2011). Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz chạy qua một đoạn
mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là
A. 1/100 s.

B. 1/200 s.

C. 1/50 s.

D. 1/25 s.

Hiển thị lời giải
T = 1/f = 0,02 s. Trong một chu kì có hai lần cường độ dòng điện bằng 0 nên
khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện bằng 0 là Δt = T/2 =
0,01 s. Chọn A.


Câu

6. (ĐH

2009). Từ

thông

là
xuất hiện trong vòng dây này là
A. e = 2cos(100πt - π/4 ) (V).
C. e = 2cos100πt (V).

qua

một

vòng

dây

dẫn

Biểu thức của suất điện động cảm ứng
B. e = 2cos(100πt - π/4 ) (V).

D. e = 2cos(100πt + π/2 ) (V).

Hiển thị lời giải
e = - Φ’ = ωΦ0sin( ωt + φ) = ωΦ 0cos( ωt + φ - π/2 ) = 2cos(100πt - π/4 ) (V). Chọn
B.
Câu 7. (ĐH 2011). 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
vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng

trong khung có biểu thức e = E 0cos( ωt + π/2). Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp
tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng
A. 45°.

B. 180°.

C. 90°.

D. 150°.

Hiển thị lời giải
Nếu Φ = Φ0cos( ωt + φ) thì:
e = - Φ’ = ωΦ0cos( ωt + φ - π/2 ) = E 0cos( ωt + φ - π/2 ) → φ - π/2 = π/2 → φ = π.
Chọn B.
Câu 8. (ĐH 2011). Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn
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√2 V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng của
phần ứng là 5/π mWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là
A. 71 vòng.
C. 100 vòng.

B. 200 vòng.
D. 400 vòng.

Hiển thị lời giải
ω = 2πf = 100π rad/s; E = ω4NΦ0/√2 → N = E√2/(4ωΦ0) = 100 vòng. Chọn C.


Câu 9. Một khung dây quay đều quanh trục Δ với tốc độ 90 vòng/phút trong một
từ trường đều có các đường sức từ vuông góc với trục quay Δ của khung. Từ

thông cực đại qua khung là 10/π Wb. Suất điện động hiệu dụng trong khung là
A. 50√2 V.

B. 30√2 V.

C. 15√2 V.

D. 30 V.

Hiển thị lời giải
ω = 2πf = 2π.1,5 = 3π rad/s; E = ωΦ0/√2 = 15√2 V. Chọn C.
Câu 10. (Quốc gia – 2017). Một máy phát điện xoay chiều ba pha đang hoạt động
ổn định. Suất điện động trong ba cuộn dây của phần ứng có giá trị e 1, e2 và e3. Ở
thời điểm mà e1 = 30 V thì│e2 - e3│= 30 V. Giá trị cực đại của e1 là:
A. 51,9 V.

B. 45,1 V.

C. 40,2 V.

D. 34,6 V.

Hiển thị lời giải
Giả sử e1 = Ecosωt.
Khi đó

⇒ E2 – 900 = 300 ⇒ E2 = 1200 ⇒ E = 34.6 (V). Chọn D
Câu 11. (ĐH 2008). 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 vectơ pháp tuyến của mặt
phẳng khung dây ngược hướng với vectơ cảm ứng từ. Biểu thức suất điện động
cảm ứng trong khung là
A. e = 48πsin(40πt - π/2) (V)
B. e = 4,8πsin(4πt + π) (V)
C. e = 48πsin(4πt + π) (V)
D. e = 4,8πsin(40πt - π/2) (V)
Hiển thị lời giải
Ta có:
Φ = BScos(ωt + π) ⇒ e - NΦ' = NBSωsin(ωt + π) = 4,8sin(4πt + π) V .Chọn D.
Câu 12. (Bến Tre – 2015). Từ thông qua mỗi vòng dây dẫn của một máy phát điện
xoay chiều một pha có biểu thức
Với stato
có 4 cuộn dây nối tiếp, mỗi cuộn có 25 vòng, biểu thức của suất điện động xuất
hiện trong máy phát là
A. e = -2sin(100πt + 5π/3) (V)
B. e = 200sin(100πt - π/3) (V)
C. e = -200sin(100πt - 5π/3) (V)
D. e = 2sin(100πt + 5π/3) (V)
Hiển thị lời giải
Ta có: e = ωNBSsin(ωt + φ) = ωNΦ0sin(ωt + φ)


Chọn D.
Câu 13. Một khung dây dẫn quay đều quanh trục quay xx’ với vận tốc 150
vòng/phút trong một từ trường có cảm ứng từ B→ vuôn góc với trục quay của
khung. Từ thông cực đại gởi qua khung là 10/π Wb. Suất điện động hiệu dụng
trong khung có giá trị

A. 25 V

B. 25√2 V

C. 50 V

D. 50√2 V

Hiển thị lời giải
Chọn A.
Khung quay với vận tốc 150 vòng/phút = 2,5 vòng/giây suy ra f = 2,5 Hz.
Tần số góc: ω = 2πf = 2π.2,5 = 5π rad/s
Biểu thức suất điện động cảm ứng do máy phát tạo ra: e = NBSωcos(ω + φ)
Suất điện động cực đại: E0 = NBSω = Φ0ω = 10.5π/π = 50 V
Suất điện động hiệu dụng trong khung: E = E0/√2 = 50/√2 = 25√2 V

Câu 14. Từ thông qua một vòng dây dẫn là
Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây là:
A. e = -2sin(100πt + π/4) (V)
C. e = -2sin100πt (V)
Hiển thị lời giải
Chọn D.
Ta có:

B. e = 2sin100πt (V)

D. e = 2sin(100πt + π/4) (V)

.

Dạng 2: Xác định các đại lượng đặc trưng của dòng điện xoay chiều
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp
Phương trình tổng quát của dòng điện xoay chiều: i = Iocos(ωt + φ)
i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i
(cường độ tức thời).
Io > 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại).
ω > 0: tần số góc.
f: tần số của i. T: chu kì của i.
(ωt + φ): pha của i.
φ: pha ban đầu (tại thời điểm t = 0).
Tại thời điểm t, dòng điện đang tăng nghĩa là i' > 0 và ngược lại.
Giá trị hiệu dụng : Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện
áp, suất điện động, cường độ điện trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của
thời gian, với các đại lượng này

Nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều
i(t) = Iocos(ωt + φi) chạy qua là Q = RI2t
Công suất toả nhiệt trên R khi có dòng điện xoay chiều chạy qua P = RI2
2. Ví dụ


Ví dụ 1. Một dòng điện xoay chiều có cường độ i = 2√2cos(100πt + π/6). Chọn
phát biểu sai.
A. Cường độ hiệu dụng bằng 2 (A) .
C. Tần số là 100π.

B. Chu kỳ dòng điện là 0,02 (s).

D. Pha ban đầu của dòng điện là π/6.

Hướng dẫn:
Dòng xoay chiều có i = 2√2cos(100πt + π/6), quy về dạng i = Iocos(ωt + φ) ta có:
Io = 2√2 → I = 2(A)
ω = 100π (rad/s) → f = ω/2n = 50(Hz), T = 1/f = 0,02(s)
φ = π/6
Căn cứ vào đó ta thấy đáp án C là đáp án cần chọn.
Ví dụ 2. Hãy xác định đáp án đúng. Dòng điện xoay chiều i = 10 cos100πt
(A),qua điện trở R = 5 .Nhiệt lượng tỏa ra sau 7 phút là :
A .500J.

B. 50J .

C.105KJ.

D.250 J

Hướng dẫn:
Nhiệt lượng tỏa ra áp dụng công thức: Q = RI2t.

Đáp án C.
Ví dụ 3: biểu thức cường độ dòng điện là i = 4.cos(100πt - π /4) (A). Tại thời
điểm t = 0,04 s cường độ dòng điện có giá trị là
A. i = 4 A
Hướng dẫn:

B. i = 2 A

C. i = A

D. i = 2 A


Phương trình cường độ dòng điện: i = 4cos(100πt - π/4) . Thay t = 0,04s vào ta có:
i = 4cos(100π.0,04 - π/4) = 4cos(15π/4) = 2√2(A)
Vậy đáp án là B.
B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i =
2√2cos(100πt) V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. I = 4 A.

B. I = 2,83 A.

C. I = 2 A.

D. I = 1,41 A.

Hiển thị lời giải
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = I0/√2 = 2 A. Chọn C.
Câu 2. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = 141cos(100πt) V.
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là
A. U = 141 V.

B. U = 50 V.

C. U = 100 V.

D. U = 200 V.

Hiển thị lời giải
Điện áp hiệu dụng: U = U0/√2 = 141/√2 = 100 V. Chọn C.
Câu 3. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại
lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?
A. điện áp.
C. tần số.

B. chu kỳ.
D. công suất.

Hiển thị lời giải
Có điện áp hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng.
Chọn A.
Câu 4. Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω, nhiệt lượng tỏa ra
trong 30 phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là


A. I0 = 0,22 A.

B. I0 = 0,32 A.

C. I0 = 7,07 A.

D. I0 = 10,0 A.

Hiển thị lời giải
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở:

Chọn D.
Câu 5. Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn

thay đổi theo thời gian?
A. Giá trị tức thời.
C. Tần số góc.

B. Biên độ.

D. Pha ban đầu.

Hiển thị lời giải
Giá trị của suất điện động tức thời luôn biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm sin
(hàm điều hòa)
Biên độ và tần số góc ω, pha ban đầu φ không đổi theo thời gian. Chọn A.
Câu 6. Tại thời điểm t = 0,5 (s), cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch bằng 4
A, đó là
A. cường độ hiệu dụng.
C. cường độ tức thời.

B. cường độ cực đại.
D. cường độ trung bình.

Hiển thị lời giải
cường độ dòng điện tại một thời điểm t được gọi là cường độ dòng điện tức thời.
Chọn C.


Câu 7. Một mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi chọn pha ban đầu của điện
áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng
A. u = 220cos(50t) V

B. u = 220cos(50πt) V

C. u = 220√2cos(100t) V

D. u = 220√2cos(100πt) V

Hiển thị lời giải
Điện áp hiệu dụng U = 220 V ⇒ điện áp cực đại U0 = 220√2 V
Pha ban đầu bằng 0 ⇒ φ = 0
f = 50 Hz ⇒ ω = 2π.50 = 100π Hz ⇒ u = 220√2cos(100πt) V. Chọn D.
Câu 8. Một dòng điện xoay chiều có biểu thức cường độ tức thời là i =
10cos(100πt + π/3)A . Phát biểu nào sau đây không chính xác ?
A. Biên độ dòng điện bằng 10 A.
B. Tần số dòng điện bằng 50 Hz.
C. Cường độ dòng điện hiệu dụng bằng 5 A.
D. Chu kỳ của dòng điện bằng 0,02 (s).
Hiển thị lời giải
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = I0/√2 = 10/√2 = 5√2 A. Chọn C.
Câu 9. Một dòng điện xoay chiều có biểu thức điện áp tức thời là u =
100cos(100πt + π/3)A . Phát biểu nào sau đây không chính xác ?
A. Điện áp hiệu dụng là 50√2 V.
B. Chu kỳ điện áp là 0,02 (s).
C. Biên độ điện áp là 100 V.
D. Tần số điện áp là 100 Hz
Hiển thị lời giải
Điện áp hiệu dụng U = U0/√2 = 50√2 V, chu kì của điện áp là T = 2π/ω = 0,02 s.


Biên độ của điện áp là 100 V, tần số điện áp là f = ω/(2π) nên D sai. Chọn D.
Câu 10. Nhiệt lượng Q do dòng điện có biểu thức i = 2cos(120πt) A toả ra khi đi
qua điện trở R = 10 Ω trong thời gian t = 0,5 phút là

A. 1000 J.

B. 600 J.

C. 400 J.

D. 200 J.

Hiển thị lời giải
Ta có: Q = I2Rt = (I0/√2)2Rt = (2/√2)2.10.30 = 600J. Chọn B.
Dạng 3: Áp dụng mối liên hệ giữa dòng điện xoay chiều và dao động điều hòa
A. Phương pháp & Ví dụ
1. Phương pháp

• Ta dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động tròn đều để tính.
Theo lượng giác : u = Uocos(ωt + φ) được biểu diễn bằng vòng tròn tâm O bán
kính Uo , quay với tốc độ góc ω
+ Có 2 điểm M ,N chuyển động tròn đều có hình chiếu lên Ou là u, nhưng N có
hình chiếu lên Ou có u đang tăng (vận tốc là dương), còn M có hình chiếu lên Ou
có u đang giảm (vận tốc là âm )
+ Ta xác định xem vào thời điểm ta xét điện áp u có giá trị u và đang biến đổi
thế nào ( Ví dụ chiều âm )⇒ ta chọn M rồi tính góc MOA = φ ; còn nếu theo chiều
dương ta chọn N và tính φ = - NOA theo lượng giác


• Dòng điện xoay chiều i = Iocos(2πft + φi)
∗ Mỗi giây đổi chiều 2f lần
∗ Nếu cho dòng điện qua bộ phận làm rung dây trong hiện tượng sóng dừng thì
dây rung với tần số 2f
• Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ

Khi đặt điện áp u = Uocos(ωt + φu) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng lên khi
|u| ≥ U1. Gọi Δt là khoảng thời gian đèn sáng trong một chu kỳ

2. Ví dụ
Ví dụ 1: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch là i =
Iocos(100πt) , với Io > 0 và t tính bằng giây (s). Tính từ lúc 0 s, xác định thời điểm
đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng ?
Hướng dẫn:
Biểu thức cường độ dòng điện i = I ocos(100πt) giống về mặt toán học với biểu
thức li độ x = Acos(ωt) của chất điểm dao động cơ điều hoà. Do đó, tính từ lúc 0 s,
tìm thời điểm đầu tiên để dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu
dụng i = I = Io/√2 cũng giống như tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để chất
điểm dao động cơ điều hoà có li độ x = A/√2 . Vì pha ban đầu của dao động bằng
0, nghĩa là lúc 0 s thì chất điểm đang ở vị trí giới hạn x = A, nên thời điểm cần tìm


chính bằng thời gian ngắn nhất để chất điểm đi từ vị trí giới hạn x = A đến vị trí có
li độ x = A/√2. Ta sử dụng tính chất hình chiếu của một chất điểm chuyển động
tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều
hoà với cùng chu kì để giải Bài toán này.
Thời gian ngắn nhất để chất điểm dao động điều hoà chuyển động từ vị trí có li độ
x = A đến vị trí có li độ x = A/√2 (từ P đến D) chính bằng thời gian chất điểm
chuyển động tròn đều với cùng chu kì đi từ P đến Q theo cung tròn PQ.
Tam giác ODQ vuông tại D và có OQ = A, OD = A/√2 nên ta có : cosα = OD /
OQ = &radicl;2/2 Suy ra : α = π/4 rad
Thời gian chất điểm chuyển động tròn đều đi từ P đến Q theo cung tròn PQ là : t =
α/ ω = 1/4ω
Trong biểu thức của dòng điện, thì tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy ra tính từ
lúc 0 s thì thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ
hiệu dụng là : t = π/4ω = 1/400 s

Ví dụ 2: Một đèn nêon mắc với mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V
và tần số 50Hz .Biết đèn sáng khi điện áp giữa 2 cực không nhỏ hơn 155V .
a) Trong một giây, bao nhiêu lần đèn sáng ?bao nhiêu lần đèn tắt ?
b) Tình tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ của
dòng điện ?
Hướng dẫn:


a) u = 220√2sin(100πt) (V)
- Trong một chu kỳ có 2 khoảng thời gian thỏa mãn điều kiện đèn sáng |u| ≥ 155
Do đó trong một chu kỳ ,đèn chớp sáng 2 lần ,2 lần đèn tắt
- Số chu kỳ trong một giây : n = f = 50 chu kỳ
- Trong một giây đèn chớp sáng 100 lần , đèn chớp tắt 100 lần
b)Tìm khoảng thời gian đèn sáng trong nửa chu kỳ đầu

-Thời gian đèn sáng trong nửa chu kỳ :

Thời gian đèn sáng trong một chu kỳ :


-Thời gian đèn tắt trong chu kỳ :

- Tỉ số thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ :

Có thể giải Bài toán trên bằng pp nêu trên :
|u| ≥ 155 ⇒ 155 = 220√2/2 = Uo/2. Vậy thời gian đèn sáng tương ứng chuyển động
tròn đều quay góc EOM và góc E'OM' . Biễu diễn bằng hình ta thấy tổng thời gian
đèn sáng ứng với thời gian t S = 4.t với t là thời gian bán kính quét góc BOM = φ;

với .

φ = π/3

Ví dụ 3: Tại thời điểm t, điện áp u = 200√2cos(100πt - π/2) (trong đó u tính bằng
V, t tính bằng s) có giá trị 100√2 và đang giảm. Sau thời điểm đó 1/300 s, điện áp
này có giá trị là


A. -100V.

B. 100√3

C. -100√2

D. 200 V.

Hướng dẫn:

Dùng mối liên quan giữa dddh và CDTD , khi t=0 , u ứng với CDTD ở C . Vào
thời điểm t , u= 100√2 V và đang giảm nên ứng với CDTD tại M với MOB = Δφ .

B. Bài tập trắc nghiệm
Câu 1. Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là u = 160cos100πt (V) (t tính bằng
giây). Tại thời điểm t1, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị là 80V và đang
giảm. Đến thời điểm t2 = t1 + 0,015s, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng
A. 40√3 V

B. 80√3 V

C. 40 V

D. 80 V

Hiển thị lời giải
Ta có: t2 = t1 + 0,015s = t1+ 3T/4.
Với 3T/4 ứng góc quay 3π/2.
Nhìn hình vẽ thời gian quay 3T/4 (ứng góc quay 3π/2 ).