LÝ THUYẾT VÀ PHÂN DẠNG BÀI TẬP CHUONG III LÝ 12

Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
I –KIẾN THƢ́C CHUNG:
1. Khái niệm: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có chiều luôn thay đổi và có cƣờng độ biến thiên
tuần hoàn theo quy luật hàm cos hoặc hàm sin của thời gian .
i  I 0cos t    (A) hay u  U 0cos t    (V)
Trong đó:

i – là dòng điện tức thời
I0 – là cƣờng dộ dòng điện cực đại
u – là hiệu điện thế tức thời
U – là hiệu điện thế cực đại
 - là tần số góc của dòng điện
2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều:
Ngƣời ta tạo ra dòng điện xoay chiều bằng máy phát điện xoay chiều. Máy này hoạt động dựa trên
hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
Máy có 2 bộ phận chính:
+ Phần cảm là nam châm vĩnh cửu hay nam châm điện. Đây là phần tạo ra từ trƣờng
+ Phần ứng là những cuộn dây, khi máy hoạt động trong đó sẽ xuất hiện suất điện động cảm ứng.
Lƣu ý: Phần cố định gọi là Stato, phần quay gọi là Rôto
 Nếu từ thông qua cuộn dây là  thì suất điện động cảm ứng trong cuộn dây là:
e

d
 NBSsin t
dt

 Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cƣờng độ dòng điện cảm ứng là:
NBS
NBS
i

sin t với I 0 
R

R

3. Giá trị hiệu dụng:
I

I0
U
E
;U 0 ; E 0
2
2
2

4. Biểu thức điện áp tức thời và dòng điện tức thời:
u  U 0cos t  u  và i  I 0cos t  i 


Độ lệch pha của u so với i:   u  i , có    
2

2

5. Dòng điện xoay chiều: i  I 0cos t  i 
+ Mỗi giây đổi chiều 2f lần


+ Nếu pha ban đầu i   hoặc i  thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần.

2

2

6. Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ:
Khi đặt điện áp u  U 0cos t  u  vào hai đầu bóng đèn, biết đèn
chỉ sáng lên khi u  U1
4

U
t 
với cos = 1 ( 0    )

2
U0

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 1


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
7. Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch R, L,C:
* Đoạn mạch RLC không phân nhánh:
 Biểu thức trong mạch R – L – C mắc nối tiếp:
+ i = iR = iL = iC ; u = uR + uL + uC  U 0cos t  u i 
+ U 0  U 0 R  U 0 L  U 0C ; uR =i.R;

uR 2 uL 2
i 2 uL 2

;


1

1
I 02 U 02L
U 02R U 02L

 uR và i phụ thuộc theo đồ thị dạng đoạn thẳng, các cặp (uR – uL);

(uR – uC); (i – uL); (i – uC) theo đồ thị dạng elip.
 Tổng trở: Z  R 2   Z L  ZC 

2



với ZL là cảm kháng: Z L  L  2 fL
 Điện áp hiệu dụng: U 

U0
2

   ; ZC là dung kháng:

 U R2  U L  U C 

 Điện áp cực đại: U 0  U 02R  U 0 L  U 0C 

ZC 

1
1

C 2 fC



2

2

Z L  Z C U L  U C U 0 L  U 0C


với    


2
2
R
UR
U0R
1
   0 thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng)
+ Khi ZL > ZC hay  
LC
1
   0 thì u chậm pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng)

+ Khi ZL < ZC hay  
LC
1
   0 thì u cùng pha với i (xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng điện)
+ Khi ZL = ZC hay  
LC

 Độ lệch pha: tan  

Chú ý:
 Khi xảy ra hiện hƣợng cộng hƣởng điện:
+ Z  Z min  Z L  ZC  LC 2  1   

1
LC

+ u cùng pha với i  u  i
+ Zmin  R  U L  U C  U  U R
+ Với một giá trị U xác định: I  I max

+ Công suất cực đại: Pmax  UI 
+ Hệ số công suất: cos  

U U
  R
R
R

+ sin  

 Khi cho dòng điện không đổi trong mạch RLC thì: I 

GV: Nguyễn Văn Hòa

Z L  ZC U L  U C

Z
U

U2
R

R
1
Z

U
; ZL = 0 ; Z C  
R

Page 2


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
 Công thức ghép 2 tụ điện, ghép 2 cuộn dây, ghép 2 điện trở

Điện trở

Tự cảm

Ghép nối tiếp

Ghép song song

R = R 1 + R2

1 1 1
 
R R1 R2

L = L1 + L2

1 1 1
 
L L1 L2

1 1
1
 
C C1 C2

C = C1 + C 2

Điện dung

+ Nếu Rtđ, ZCb, ZLb > R, ZC, ZL thì ghép nối tiếp ; Nếu Rtđ, ZCb, ZLb < R, ZC, ZL thì ghép song
song
Công thức

Ghép nối tiếp

Ghép song song

R = R1 + R2 + R3+...Rn

1 1 1
1
   ...
R R1 R2
Rn

Z L  L

Z L  Z L1  Z L2  ...Z Ln

1
1
1
1


 ...
Z L Z L1 Z L2
Z Ln

1
C

ZC  ZC1  ZC2  ...ZCn

1
1
1
1


 ...
ZC ZC1 ZC2
ZCn

R

Điện trở

Cảm kháng

ZC 

Dung kháng

l
S

* Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R:
U
l
U
và I 0  0
;I 
S

R
R
 uR, i cùng pha (   u  i  0  u  i )

 R

Lƣu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có I 

U
R

Nhiệt lƣợng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t: Q  RI 2t  UIt 

U2
t (J)
R

* Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L:
2

U0
U
i2 u2
i2
u2
N
V
;
và
;

I

I



1


1

0
I 02 U 02L
2 I 2 2U L2
ZL
ZL
 l 
 Cảm kháng: Z L   L  2 fL

 L  4 .107  



(   u   i  )
2
2
Lƣu ý: Cuộn thuần cảm không cản trở dòng điện 1 chiều nhƣng có tác dụng cản trở dòng điện xoay
chiều: dòng điện xoay chiều có tần số càng nhỏ (chu kì càng lớn) thì càng dễ qua cuộn cảm.

 uL nhanh pha hơn i góc

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 3


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
* Đoạn mạch chỉ có tụ điện C:
U0
S
U
i2
u2
i2
u2
 C
; ;I 
; I0 
và 2  2  1  2  2  1
4 .9.109.d
I 0 U 0C
2I
2U C
ZC
ZC
1
1

C 2 fC



 uC trễ pha hơn i góc
(   u   i   )
2
2

 Dung kháng: ZC 

Lƣu ý: Tụ điện không cho dòng điện 1 chiều đi qua nhƣng cho dòng điện xoay chiều đi qua và có
tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều: dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn (chu kì càng nhỏ)
thì càng dễ qua tụ điện.
8. Công suất tỏa nhiệt trên đoạn mạch RLC:
Đại lƣợng vật lý
Công suất tức thời

Công thức

Công suất tiêu thụ
(công suất tác dụng)

P  UIcosu i  RI 2  U R I

Công suất biểu kiến

Pbk  UI

Công suất phản
kháng
Hệ số công suất

Ppk  UI sin u i

GV: Nguyễn Văn Hòa

p  ui  UIcosu i  UIcos  2t   

k  cos u i 

UR R

U
Z

Ghi chú
- Biến đổi hoàn toàn với tần số bằng 2
lần tần số dòng điện
- Đơn vị W
- Công suất tiêu thụ điện trung bình
trong một chu kì
- Đơn vị VA
- Cho biết khả năng cung cấp điện
năng của đoạn mạch
- Đặc trƣng cho sự trao đổi năng lƣợng
giữa các bộ phận trong mạch điện.
- Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần và
tụ điện (k =0) thì không tiêu thụ điện
năng
- Đoạn mạch chỉ có điện rở thuần hoặc
xảy ra cộng hƣởng điện (k =1)

Page 4


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
II. PHÂN DẠNG BÀ I TẬP THƢỜNG GẶP
BÀI TOÁN 1: SỰ TẠO THÀNH SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU
I –Kiến thức cần nhớ:
 Từ thông qua khung dây của máy phát điện:

 

  NBScos n, B  NBScos t     0cos t    với  0 = NBS.

Suất động trong khung dây của máy phát điện:
e

d


  '   NBS sin t     E0cos  t     với E0 = 0 = NBS.
dt
2


+ S: là diện tích một vòng dây
+ N: Số vòng dây của khung
+ B : vecto cảm ứng từ của từ trƣờng đều ( B vuông góc với trục quay  )
+  : vận tốc góc không đổi của khung
 Biểu thức của i và u: i = I0cos(t + i); u = U0cos(t + u).
 Độ lệch pha giữa u và i:  = u - i.

 Các giá trị hiệu dụng: I 
 Chu kì; tần số: T 

2

;f 

I0
2

;U 

U0
2

;E 

E0
2

1 

T 2


Trong 1 giây dòng điện xoay chiều có tần số f (tính ra Hz) đổi chiều 2f lần.

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

II –Bài tập:
Câu 1: Dòng điện xoay chiều có cƣờng độ i = 4cos120t (A). Xác định cƣờng độ hiệu dụng của
dòng điện và cho biết trong thời gian 2 giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần?
I

 60  Hz 
HD: Ta có: I  0  2 2  A ; f 
2
2
Trong 2 dây dòng điện đổi chiều 4f = 240 lần
Câu 2. Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220 2 cos100t (V). Tuy nhiên đèn chỉ
sáng khi điệu áp đặt vào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng?
HD:
Đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có |u|  155 V, do đó trong một chu kì sẽ có 2 lần đèn sáng.
Trong 1 giây có T 

GV: Nguyễn Văn Hòa

t
t
1
N 
 50 chu kì nên sẽ có 100 lần đèn sáng.
N
T 2 / 

Page 5


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt

Câu 3. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i  I 0 cos100 t (A). Trong khoảng thời gian
từ 0 đến 0,02 s, xác định các thời điểm cƣờng độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị bằng:
a) 0,5 I0;

b)

2
I0
2

HD:

 
a) Ta có: 0,5I 0  I 0 cos100 t  cos100 t  cos     100 t    k 2
3
3


t 



1
 0, 02k với k  Z.
300

Các nghiệm dƣơng nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 s trong 2 họ nghiệm này là t 
b) Ta có:

1

1
và t  (s)
300
60

2

 
I 0  I 0 cos100 t  cos100 t  cos     100 t    k 2
2
4
 4

t 

1
 0, 02k với k  Z.
400

Các nghiệm dƣơng nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 s trong 2 họ nghiệm này là t 

1
7
và t 
s.
400
400




Câu 4. Tại thời điểm t, điện áp u  200 2 cos 100 t   (V) có giá trị là 100 2 V và đang giảm. Xác
2


định điện áp này sau thời điểm đó



1
s?
300

HD:

 1


 
Tại thời điểm t: u = 100 2 = 200 2 cos 100  t    cos 100 t     cos    .
2
2
2
3




Vì u đang giảm nên ta nhận nghiệm (+)  100 t 
Sau thời điểm đó




2




3



t 





1
s
120

1

1  
2
 1
s, ta có: u  200 2 cos 100 

 100 2 V 

    200 2 cos
300
3
 120 300  2 


Câu 5. Điện áp xoay chiều giữa hai điểm A và B biến thiên điều hòa với biểu thức


u  220 2cos 100 t   V  ; (u tính bằng V, t tính bằng s). Tại thời điểm t1 nó có giá trị tức thời u1 = 220


6

V và đang có xu hƣớng tăng. Hỏi tại thời điểm t2 ngay sau t1 5 ms thì nó có giá trị tức thời u2 bằng bao nhiêu?
HD:


2


 
 cos   
Ta có: u1 = 220 = 200 2 cos 100 t1    cos 100 t1   
6
6
2
4






Vì u đang tăng nên ta nhận nghiệm (-)  100 t1 
 t2  t1  0, 005 

GV: Nguyễn Văn Hòa




6




4

 t1  





1
s
240

0, 2



s  u2  220 2 cos 100 t2    220 V 
240
6


Page 6


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 6. 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 trƣờng đều có
vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn B = 0,2 T. Tính từ thông cực đại qua khung
dây. Để suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có tần số 50 Hz thì khung dây phải quay
với tốc độ bao nhiêu vòng/phút?
HD:
n

Ta có: 0  NBS  0,54Wb ;

60 f
 3000 vòng/phút.
p

Câu 7. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220
cm2. Khung dây quay đều với tốc độ 50 vòng/s quanh trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung


dây, trong một từ trƣờng đều có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay và có độ lớn

2
5

T.

Tính suất điện động cực đại xuất hiện trong khung dây ?
HD:
Ta có: f = n = 50 Hz;  = 2f = 100 rad/s; E0 = NBS = 220 2 V.
Câu 8. Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 1500 vòng, diện tích mỗi vòng 100 cm2, quay đều
quanh trục đối xứng của khung với tốc độ góc 120 vòng/phút trong một từ trƣờng đều có cảm ứng
từ bằng 0,4 T. Trục quay vuông góc với các đƣờng sức từ. Chọn gốc thời gian là lúc véc tơ pháp
tuyến của mặt phẳng khung dây cùng hƣớng với véc tơ cảm ứng từ. Viết biểu thức suất điện động
cảm ứng tức thời trong khung?
HD:
Ta có: 0  NBS  6Wb ;  

 

 

n
.2  4 rad/s;   0 cos B, n  0 cos t   
60

Khi t = 0 thì B, n  0    0
Vậy   6cos 4 t Wb  ;




  '  24 sin 4 t  24 cos  4 t   V 
2

Câu 9. Từ thông qua 1 vòng dây dẫn là  0 



2.10

2





cos 100 t   (Wb). Tìm biểu thức của suất
4



điện động cảm ứng giữa hai đầu cuộn dây gồm 150 vòng dây này.
HD:
2.104

3 


'
sin 100 t    300cos 100 t 
Ta có:    N   150.100

 V 

4
4 


Câu 10: Mô ̣t khung dây dẫn gồ m N = 100 vòng quấn nối tiếp, diê ̣n tích mỗi vòng dây là S = 60cm2.
Khung dây quay đề u với tầ n số 20 vòng/s, trong mô ̣t tƣ̀ trƣờng đề u có cảm ƣ́ng tƣ̀ B = 2.10-2T. Trục
quay của khung vuông góc với đƣờng sƣ́c tƣ̀. Viế t biể u thƣ́c của suấ t điê ̣n đô ̣ng cảm ƣ́ng tƣ́c thời ?
1
 0, 05s . Tầ n số góc   2 n  40  rad / s 
n
Biên đô ̣ của suấ t điê ̣n đô ̣ng: 0   NBS  40 .100.2.102.60.104  1,5 V 

HD: Chu kì: T 



Khi t = 0 thì B, n  0    0    0 sin t  1,5sin 40 t  1,5cos  40 t   V 
2

 

GV: Nguyễn Văn Hòa





Page 7

Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
BÀI TOÁN 2: XÁC ĐỊNH CÁC ĐẠI LƢỢNG TRÊN ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU
I –Kiến thức cần nhớ:
 Biểu thức liên hệ :
+ Mạch chỉ có tụ điện C :

uC2
i 2 uC2
i2

1 2 
1
I 02 U 02C
2I
2U C2

+ Mạch chỉ có cuộn cảm L:
Lƣu ý:

uL2
i 2 uL2
i2


1


1

I 02 U 02L
2 I 2 2U L2

+ Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua
+ Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua

 Cảm kháng, dung kháng, tổng trở: Z L  L ; ZC 
 Định luật Ôm: I 

1
2
; Z  R 2   Z L  ZC 
C

U U R U L UC



Z
R Z L ZC

 Góc lệch pha giữa u và i: tan  

Z L  ZC
R

RU 2
Z2
 Điện năng tiêu thụ ở mạch điện: W  A  Pt

 Công suất: P  UIcos =RI2 

 Hệ số công suất: cos =

R
Z

II. Bài tập
Câu 1. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp 1 chiều 9 V thì cƣờng độ dòng điện trong cuộn dây là
0,5 A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 9 V thì cƣờng độ hiệu dụng của
dòng điện qua cuộn dây là 0,3 A. Xác định điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây?
HD:
Ta có: Vì cuộn dây cho dòng điện 1 chiều đi qua nên không cản trở dòng điện, chỉ có duy
nhất R là cản trở dòng điện nên:
U
9
U
9

 18    ; Z cd  
 30    mà Zcd 2  R 2  Z L 2  Z L  Zcd 2  R 2  24   
I 0,5
I 0,3
1
Câu 2: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L   H  một hiệu điện thế xoay chiều 220V – 50Hz. Cƣờng độ
R



dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là?

1

HD: + Cảm kháng của cuộn cảm là: Z L  L  .100  100   

+ Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là: I 
Câu 3: Đặt vào hai đầu tụ điện C 

104



U L 220

 2, 2  A
Z L 100

 F  một hiệu điện thế xoay chiều

u  141cos100 t V  .

Dung kháng của tụ điện là?
HD:

Dung kháng của tụ điện là: ZC 

1
1
 4
 100   
C 10

.100



GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 8


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 4: Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp. Cƣờng
độ dòng điện tức thời đi qua mạch có biểu thức i  0, 284cos120 t (A). Khi đó điện áp hiệu dụng
giữa hai đầu điện trở, cuộn dây và tụ điện có giá trị tƣơng ứng là UR = 20 V; UL = 40 V; UC = 25 V.
Tính R, L, C, tổng trở Z của đoạn mạch và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
HD:
Ta có: I 

I0
2

 0, 2  A  R 

U R 20

 100   
I
0, 2

U L 40
Z

200
5

 200     L  L 

H 
I
0, 2
 120 3
U C 25
1
1
103
ZC 

 125     C 


F 
I
0, 2
ZC 125.120 15

ZL 

 Z  R 2   Z L  ZC   1002  752  125     U  IZ  0, 2.125  25 V 
2




Câu 5: Đặt điện áp u  100cos  t   V  vào hai đầu đoạn mạch RLC thì dòng điện qua mạch là
6






i  2 cos  t    A .Tính công suất tiêu thụ và điện trở thuần của đoạn mạch.
3

P
HD: Ta có:  = u - i = -  ; P  UIcos =25 6  W  ; R  2  25 6   
I
6
4
10
Câu 6: Đặt vào hai đầu tụ điện C 
 F  một hiệu điện thế xoay chiều u  141cos100 t V  .



Cƣờng độ dòng điện qua tụ là?
HD: Dung kháng của tụ điện là: ZC 

1
1
 4
 100   
C 10

.100



U
141
Dòng điện qua tụ là: I 

 1 A 
ZC 100 2
1
Câu 7: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L   H  một hiệu điện thế xoay chiều u  141cos100 t V  .


Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là?
1

HD: Cảm kháng của cuộn cảm là: Z L  L  .100  100   

Dòng điện qua cuộn cảm là: I 

U
141

 1 A 
Z L 100 2

Câu 8: Dòng điện có cƣờng độ i  4cos120 t  A . Xác định cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện và
cho biết trong thời gian 2s dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần?
HD: Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng: I 

I0
2



4
 2 2  A
2

 120

 60  Hz 
2
2
Trong 1s dòng điện đổi chiều 2 lần nên trong 2s sẽ đổi chiều 4 lần tức 4f = 240 lần

Tần số là: f 

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 9


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 9 (ĐH 2008): Đặt điện áp xoay chiều có u  100 2cost (V) vào hai đầu mạch gồm điện trở R
nối tiếp với tụ điện C có ZC = R. Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50V và đang tăng thì
điện áp tức thời trên tụ là?
HD: Từ ZC = R  U 02  U 02C  U R2  U 0C  U 0 R  100 V  mà i 

U
uR 50
còn I 0  0 R

R
R
R

Áp dụng hệ thức độc lập trong đoạn mạch chỉ có C:
2

i 2 uC2

I 02 U 02C

2

 uR 
 50 
2
 


u
u2
R
R
 1    2  C2  1    2  C 2  1
 U 0 R  U 0C
 100  100





 R 
 R 

 uC  50 3 V  nhƣng do đang tăng lên nên chọn  uC  50 3 V 



Câu 10: Tại thời điểm t, điện áp u  200 2cos 100 t   có giá trị là 100 2 và đang giảm. Xác
2


định điện áp này sau thời điểm đó



1
s ?
300



HD: Tại thời điểm t mà u  100 2 V  là: 100 2  200 2cos 100 t  
2




 1

 
 cos 100 t     cos    . Vì u đang giảm nên nhận nghiệm (+)
2 2

 3
 
1
 100 t    t 
s
2 3
120
1

1
1

Điện áp sau thời điểm này
 s  là: u  200 2cos 100       100 2 V 
300
 120 300  2 



Câu 11: Tại thời điểm t1, điện áp u  220 2cos 100 t   có giá trị là 220 V  và đang tăng. Xác
6




định điện áp này sau thời điểm đó 5  ms  ?


HD: Tại thời điểm t mà u  220 V  là: 220  220 2cos 100 t  
6





2

 
 cos 100 t   
 cos    . Vì u đang tăng nên nhận nghiệm (-)
6 2

 4


1
 100 t     t  
s
6
4
240

 1

 
Điện áp sau thời điểm này 5  ms   5.103  s  là: u  220 2cos 100  
 5.103     220 V 
 240
 6


Câu 12: Một ấm điện hoạt động bình thƣờng khi nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu
dụng là 220V, điện trở của ấm khi đó là 48,4  . Tính nhiệt lƣợng do ấm tỏa ra trong thời gian một
phút?
HD: Ta có: I 

U 220

 4,55  A  Q  RI 2t  48, 4.4,552.60  60120,06  J 
R 48, 4

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 10


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
BÀI TOÁN 3: ĐẠI CƢƠNG VỀ ĐOẠN MẠCH R,L,C MẮC NỐI TIẾP
I –Kiến thức cần nhớ:
 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 0L  U 0C 
2

2

2

Z L  ZC
Z Z
R


; sin   L C ; cos  với    
R
Z
Z
2
2
1
   0 thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng)
+ Khi ZL > ZC hay  
LC
1
   0 thì u chậm pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng)
+ Khi ZL < ZC hay  
LC
1
   0 thì u cùng pha với i (xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng điện)
+ Khi ZL = ZC hay  
LC
U U
Lúc đó: I  I max   R
R
R

 tan  

Trong một số trƣờng hợp ta có thể dùng giãn đồ véc tơ để giải bài toán.

II. Bài tập
Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều nhƣ hình vẽ. Ngƣời ta đo
đƣợc các hiệu điện thế UAM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V.
Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch AB là?
HD: Ta có: U AB  U R2  U L  U C   162   20  8  20 V 
2

2

Câu 2: Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây điện áp 1 chiều 9V thì cƣờng độ dòng điện qua cuộn dây là
0,5A. Nếu đăỵ vào hai đầu cuộn dây điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 9V thì cƣờng độ hiệu
dụng của dòng điện qua cuộn dây là 0,3A. Xác định điện trở thuần và cảm kháng của cuộn dây?
HD: + Đối với dòng điện 1 chiều cuộn cảm cho dòng điện 1 chiều chạy qua nên chỉ có điện trở R
cản trở: R 

U
9

 18
I 0,5

+ Đối với dòng điện xoay chiều cuộn cảm cho không cho dòng điện xoay chiều chạy qua nên
cả cuộn dây sẽ cản trở dòng điện: Z d 

U

9

 30
I 0,3

+ Ta có: Zd  R2  Z L2  Z L  Z d2  R 2  302  182  24

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 11


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 3: 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  100cos100 t (V) và cƣờng độ hiệu dụng trong
mạch I = 0,5A. Tính tổng trở của đoạn mạch và điện dung của tụ điện?
HD: + Tổng trở của đoạn mạch là: Z 

U
100
200



I 0,5 2
2
2

 200 
2

+ Dung kháng của tụ điện là: ZC  Z  R  
  100  100   
 2
2

+ Điện dung của tụ điện là: ZC 

2

1
1
1
104
C 


F 
C
Z 100.100


Câu 4: Một đoạn mạch gồm điện trở R, L, C mắc nối tiếp. Cƣờng độ dòng điện tức thời đi qua
mạch có biểu thức i  0, 284cos120 t  A . Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, cuộn dây
và tụ điện có giá trị tƣơng ứng là UR = 20V; UL = 40V; UC = 25V. Tính R,L,C, tổng trở Z của đoạn
mạch và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch?
HD: Ta có: I 
ZL 

I0
2



U
0, 284
20
 0, 2  A  R  R 
 100 ;
I
0, 2
2

U L 40
Z
200
U
25
1
103

 200  L  L 
 0,53  H  ; ZC  C 
 125  C 

F 
I
0, 2
 120
I
0, 2

ZC . 15

Z  R 2   Z L  ZC   1002  752  125  U  I .Z  0, 2.125  25 V 
2

Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lƣợt vào hai đầu điện trở
thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cƣờng độ dòng điện hiệu dụng
qua mạch tƣơng ứng là 0,25A, 0,5A, 0,2A. Tính cƣờng độ dòng điện hiệu dụng qua mạch nếu đặt
điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp?
HD: Ta có: R 

U
UR
U
U
U
U

 4U ; Z L  L 
 2U ; ZC  C 
 5U
I
0, 25
I
0,5
I
0, 2

Z  R 2   Z L  ZC   4U 2   2U  5U   I 
2

2

U
U
1

  0, 2  A 
2
Z
5
4U 2   2U  5U 

Câu 6: Đặt một điện áp xoay chiều u  100 2cos100 t V  vào hai đầu đoạn mạch có R,L,C mắc nối
tiếp. Biết R  50 , cuộn cảm thuần có dộ tự cảm L 

1



 H  và tụ điện có điện dung

C

2.104



F  .

Cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là?
HD:

Z L  L. 

1



.100  100 ; ZC 

1
1

 50 ;
4
C 2.10
.100



Z  R 2   Z L  ZC   502  100  50   50 2  I 
2

GV: Nguyễn Văn Hòa

2

U
100


 2  A
Z 50 2

Page 12


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 7: Khi đặt hiệu điện thế không đổi 12V vào hai đầu cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm
L thì dòng điện qua cuộn dây là dòng điện một chiều có cƣờng độ 0,15A. Nếu đặt vào hai đầu cuộn
dây này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100V thì cƣờng độ dòng điện hiệu dụng qua nó
là 1A. Cảm kháng của cuộn dây là?
HD: + Đối với dòng điện 1 chiều: R 

U
12

 80
I 0,15

+ Đối với dòng điện xoay chiều cuộn cảm cho không cho dòng điện xoay chiều chạy qua nên
cả cuộn dây sẽ cản trở dòng điện: Z d 

U 100

 100
I
1

+ Ta có: Zd  R2  Z L2  Z L  Z d2  R 2  1002  802  60

Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều u  U 0cos100 t V  vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm
điện trở thuần R  100 , tụ điện có điện dung C 
đƣợc. Để điện áp hai đầu điện trở thuần trễ pha

104



 F  và cuộn cảm có độ tự cảm thay đổi


so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB thì độ tự
4

cảm của cuộn cảm bằng bao nhiêu?
HD: Cách 1: Ta có: ZC 

1
1
 4
 100    .
C 10
.100



Ta có: tan


4



Z L  ZC
Z
200 2
 1  Z L  R  ZC  200  L  L 
 H 
R
 100 

Cách 2: Dùng giản đồ vecto:
Ta có: ZC 

1
1
 4
 100   
C 10
.100

 tan 450 

Z L1
 Z L1  100.tan 450  100
R



Vậy ZC = ZL1 + ZC = 100+100=200     L 

ZL





200 2
 H 
100 
0, 4

 H  một hiệu điện thế

một chiều 12V thì cƣờng độ dòng điện qua cuộn dây là 0,4A. Sau đó thay hiệu điện thế này bằng
một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz và giá trị hiệu dụng 12V thì cƣờng độ dòng điện hiệu dụng
qua cuộn dây bằng?
U 12
 30
HD: + Đối với dòng điện 1 chiều: R  
I 0, 4
+ Đối với dòng điện xoay chiều cuộn cảm cho không cho dòng điện xoay chiều chạy qua nên
U 12
12
12
12


 0, 24  A
cả cuộn dây sẽ cản trở dòng điện: Z d    I 

2
I
I
Zd
R 2  Z L2
0,
4
302  4 2 .502 2

Câu 9:(ĐH 2012) Khi đặt vào hai đầu một cuộn dây có độ tự cảm L 

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 13


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
Câu 10:Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện
trở thuần R = 50 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần có L =

1
H, đoạn


mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi đƣợc. Đặt điện áp u
= U0cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ đến giá trị C1 sao cho
điện áp hai đầu đoạn mạch AB lệch pha

 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AM. Tính C .
1

2

1

HD: Cách 1: Ta có: Z L  L  .100  100    .Vì đoạn mạch AB có tụ điện nên điện áp uAB trễ





pha hơn điện áp u AM   AB   AM     AM   AB   tan  AM  tan   AB     cotan  AB
2

 tan  AB .tan  AM 

 Z C1 



2

2

Z L  Z C1 Z L
.
 tan  AB .   cotan  AB   1
R
R

R1

1
8.105
(F)
 Z L  125     C1 

ZL
ZC1.


Cách 2: Dùng giản đồ vecto:
Ta có: ZL  L  100  
 Z LR  R 2  Z L2  50 5   

 cos1 

50
1

 1  63, 430 Mà UAB vuông pha với ULR nên góc còn
50 5
5

lại là: 900 – 63,430 = 26,570.
 tan  

Z C1
 ZC1  tan .R  tan 26,570.50  25   
R

Vậy ZC = ZC1 + ZL = 125     C 

1
ZC



8.105



F 



Câu 11: Đặt điện áp u  U 0 cos  t   vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp
2







với cuô ̣n cảm thuầ n có đô ̣ tƣ̣ cảm L, cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n trong ma ̣ch là i  I 0 sin  t 
I0 và  không đổ i . Tìm cảm kháng?
2 
2  





   I 0 cos  t  
HD: Ta có: i  I 0 sin  t    I 0 cos  t 


  u  i 

3 


3



 tan  

3

2



2
3


 . Biế t U0 ;


6

ZL
 3  Z L  3R
R

Câu 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi , tầ n số thay đổ i đƣơ ̣c vào hai đầ u
mô ̣t cuô ̣n cảm thuầ n . Khi tầ n số 50 Hz thì cƣờng độ hiệu dụng qua cuộn cảm bằng 3A. Khi tầ n số
60 Hz thì cƣờng đô ̣ hiê ̣u du ̣ng qua cuô ̣n cảm bằ ng bao nhiêu?
HD: Ta có: I 

I' f
f
U
U
 
 I' I
 2,5 (A)
; I'
I
f'
f'
2 fL
2 f ' L

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 14


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt

BÀI TOÁN 4: XÁC ĐỊNH THỜI GIAN ĐÈN SÁNG TỐI TRONG MỖI CHU KÌ
I –Kiến thức cần nhớ:
 Khi đặt điện áp u  U 0cos t  u  vào hai đầu bóng đèn
+ Thời gian đèn sáng lên khi u  U1 là:
ts 

4



với cos =


U1
( 0    )
2
U0

+ Thời gian đèn tắ t khi u  U1 là:
2  4
tt 
 T  ts

+ Nế u go ̣i H là tỉ lê ̣ thời gian đèn sáng và tố i trong mô ̣t chu kì : H 

t
4
 s
2  4 tt

II. Bài tập
Câu 1: Một bóng đèn ống đƣợc nối vào nguồn điện xoay chiều u  120 2 cos100 t (V). Biết rằng
đèn chỉ sáng nếu hiệu điện thế hai cực U  60 2 V  . Thời gian đèn sáng trong 1s là?
HD: Từ hình vẽ ta thấy phần gạch chéo ở đó U  60 2 V  khi đó
đèn sáng. Vùng còn lại U  60 2 V  nên đèn tắt. Ta có mỗi vùng
sáng ứng với một góc quay 1200. Hai vùng có tổng góc quay là 2400
2
1
Ta có: T 
 s
 50
240 2
1
 T  s
360 3
75
1
2
Trong 1s có 50T vậy đèn sáng là: t  .50   s 
75
3

Ta thấy thời gian đèn sáng trong 1T là: t 

Câu 2: Một bóng đèn ống đƣợc nối vào nguồn điện xoay chiều u  220 2 cos100 t (V). Biết rằng
đèn chỉ sáng nếu điện áp đặt vào đèn có U  155 V  . Hỏi trung bình trong 1s có bao nhiêu lần đèn sáng?
2
1
HD: Ta có: T 
  s  vậy trong 1s sẽ có 50T

 50
Trong 1T sẽ có 2 lần đèn sáng nên trong 1s đèn sẽ sáng 100 lần.
Câu 3: Một chiếc đèn neon đặt dƣới hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi
HĐT tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian đèn sáng trong 1T là bao nhiêu?
HD: HĐT cực đại: U 0  U 2  119 2 V   168 V 
Từ hình vẽ ta thấy phần gạch chéo ở đó U  84 V  khi đó
đèn sáng. Ta có mỗi vùng sáng ứng với một góc quay 1200. Hai
vùng có tổng góc quay là 2400
Ta có: T 

1 1
 s
f 50

Ta thấy thời gian đèn sáng trong 1T là: t 

GV: Nguyễn Văn Hòa

240 2
 T  0, 0133  s 
360 3

Page 15


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
III. ĐỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP CHỦ ĐỀ 1
1. Chọn câu Đúng. Dòng điện xoay chiều là dòng điện:
A. Có cƣờng độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
B. Có cƣờng độ biến đổi điều hoà theo thời gian.

C. Có chiều biến đổi theo thời gian.
D. Có chu kỳ không đổi.
2. Chọn câu Đúng. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
A. Đƣợc xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.
B. Đƣợc đo bằng ampe kế nhiệt.
C. Bằng giá trị trung bình chia cho
D. Bằng giá trị cực đại chia cho 2.

2.

3. Cƣờng độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i = 2 2 cos100t(A). Cƣờng độ
dòng điện hiệu dụng trong mạch là:
A. I = 4A.
B. I = 2,83A.
C. I = 2A.
D. I = 1,41A.
4. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = 141cos(100πt)V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa
hai đầu đoạn mạch là:
A. U = 141V.
B. U = 50Hz.
C. U = 100V.
D. U = 200V.
5. Trong các đại lƣợng đặc trƣng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lƣợng nào có dùng giá trị
hiệu dụng?
A. Hiệu điện thế .
B. Chu kỳ.
C. Tần số.
D. Công suất.
6. Trong các đại lƣợng đặc trƣng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lƣợng nào không dùng giá
trị hiệu dụng?

A. Hiệu điện thế .
B. Cƣờng độ dòng điện. C. Suất điện động. D. Công suất.
7. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế xoay chiều.
B. Dòng điện có cƣờng độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.
C. Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều.
D. Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lƣợt đi qua cùng một điện trở thì
chúng toả ra nhiệt lƣợng nhƣ nhau.
8. Chọn câu Đúng.
A. Tụ điện cho cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều đi qua.
B. hiệu điện thế giữa hai bản tụ biến thiên sớm pha /2 đối với dòng điện.
C. Cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều qua tụ điện tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện.
D. Dung kháng của tụ điện tỉ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều.
9. Chọn câu Đúng. để tăng dung kháng của tụ điện phẳng có chất điện môi là không khí ta phải:
A. tăng tần số của hiệu điện thế đặt vào hai bản tụ điện.
B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện.
C. Giảm hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện.
D. đƣa thêm bản điện môi vào trong lòng tụ điện.
GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 16


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
10. Phát biểu nào sau đây Đúng đối với cuộn cảm?
A. Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện
một chiều.
B. Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thuần cảm và cƣờng độ dòng điện qua nó có thể đồng thời
bằng một nửa các biên độ tƣơng ứng của nó.
C. Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều.

D. Cƣờng độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện.
11. dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch chỉ có cuộn cảm hay tụ điện hau cuộn cảm giống nhau ở
điểm nào?
A. Đều biến thiên trễ pha /2 đối với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
B. Đều có cƣờng độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch.
C. Đều có cƣờng độ hiệu dụng tăng khi tần số dòng điện tăng.
D. Đều có cƣờng độ hiệu dụng giảm khi tần số điểm điện tăng.
12. Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện?
A. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc /2.
B. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc /4.
C. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc /2.
D. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc /4.
13. Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là
A. ZC  2fC

B. ZC  fC

C. ZC 

1
2fC

D. ZC 

1
fC

14. Đặt vào hai đầu tụ điện C  104 /  (F) một hiệu điện thế xoay chiều tần số 100Hz, dung kháng
của tụ điện là
A. ZC = 200.

B. ZC = 100.
C. ZC = 50.
D. ZC = 25.
15. 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

16. Cách phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha /2 so với hiệu điện thế.
B. Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên chậm pha /2 so với hiệu điện thế.
C. Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên chậm pha /2 so với hiệu điện thế.
D. Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, hiệu điện thế biến thiên sớm pha /2 so với dòng điện
trong mạch.
17. Đặt vào hai đầu cuộn cảm L = 1/ (H) một hiệu điện thế xoay chiều 220V – 50Hz. Cƣờng độ
dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là:
A. I = 2,2A.
B. I = 2,0A.
C. I = 1,6A.
D. I = 1,1A.

1


18. Đặt vào hai đầu cuộn cảm L  (H) một hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100t)V. Cảm
kháng của cuộn cảm là:
A. ZL = 200.

GV: Nguyễn Văn Hòa

B. ZL = 100.

C. ZL = 50.

D. ZL = 25.

Page 17


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
19. Đặt vào hai đầu tụ điện C 

104



( F ) một hiệu điện thế xoay chiều u = 141cos(100t)V. Dung

kháng của tụ điện là:
A. ZC = 50.
B. ZC = 0,01.

C. ZC = 1A.
D. ZC = 100.
20. Cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện chạy trên đoạn mạch RLC nối tiếp không có tính chất nào
dƣới đây?
A. Không phụ thuộc vào chu kỳ dòng điện.
B. Tỉ lệ thuận với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
C. Phụ thuộc vào tần số điểm điện.
D. Tỉ lệ nghịch với tổng trở của đoạn mạch.
21. Dung kháng của một đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị nhỏ hơn cảm kháng. Ta làm thay đổi
chỉ một trong các thông số của đoạn mạch bằng cách nêu sau đây. Cách nào có thể làm cho hiện
tƣợng cộng hƣởng điện xảy ra?
A. Tăng điện dung của tụ điện.
B. Tăng hệ số tự cảm của cuộn dây.
C. Giảm điện trở của đoạn mạch.
D. Giảm tần số dòng điện.
22. Khi nói về dòng điện xoay chiều i  Iocos  t   , điều nào sau đây là sai?
A. Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cƣờng độ là hàm số sin hay cosin của thời gian.
I0
gọi là giá trị hiệu dụng của cƣờng độ dòng điện xoay chiều.
2

2
C. Tần số và chu kỳ của dòng điện đƣợc xác định bởi f 
,T
2

D.  t   là pha của dòng điện ở thời điểm ban đầu.

B. Đại lƣợng I 

23. Một điện trở thuần R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện trong mạch
sớm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc /2
A. ngƣời ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở.
B. ngƣời ta phải mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở.
C. ngƣời ta phải thay điện trở nói trên bằng một tụ điện.
D. ngƣời ta phải thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm.
24. Cần ghép một tụ điện nối tiếp với các linh kiện khác theo cách nào dƣới đây, để có đƣợc đoạn
mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha /4 đối với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch? Biết tụ điện
trong mạch này có dung kháng bằng 20.
A. Một cuộn thuần cảm có cảm kháng bằng 20.
B. Một điện trở thuần có độ lớn bằng 20.
C. Một điện trở thuần có độ lớn bằng 40 và một cuộn thuần cảm có cảm kháng 20.
D. Một điện trở thuần có độ lớn bằng 20 và một cuộn thuần cảm có cảm kháng 40.
25. Đoạn mạch RLC nối tiếp đang xảy ra cộng hƣởng. Tăng dần tần số của dòng điện và giữ
nguyên các thông số khác của mạch, kết luận nào dƣới đây không đúng?
A. Cƣờng độ dòng điện giảm, cảm kháng của cuộng dây tăng, hiệu điện thế trên cuộn dây không đổi.
B. Cảm kháng của cuộn dây tăng, hiệu điện thế trên cuộn dây thay đổi.
C. Hiệu điện thế trên tụ giảm.
D. Hiệu điện thế trên điện trở giảm.
GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 18


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
26. Trong mạch RLC mắc nối tiếp, độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch phụ thuộc vào
A. Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch.
B. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Cách chọn gốc tính thời gian.

D. Tính chất của mạch điện.
27. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Trong mạch điện xoay chiều không phân nhánh khi điện dung của tụ điện thay đổi và thoả mãn điều
kiện  

1
thì
LC

A. Cƣờng độ dao động cùng pha với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.
B. Cƣờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại.
C. Công suất tiêu thụ trung bình trong mạch đạt cực đại.
D. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại.
28. Trong đoạn mạch RLC, mắc nối tiếp đang xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng. Tăng dần tần số dòng
điện và giữa nguyên các thông số của mạch, kết luận nào sau đây là không đúng?
A. Hệ số công suất của đoạn mạch giảm.
B. Cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện giảm.
C. Hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ điện tăng. D. Hiệu điện thế hiệu dụng trên điện trở giảm.
29. Chọn câu Đúng. Công suất của dòng điện xoay chiều trên một đoạn mạch RLC nối tiếp nhỏ hơn
tích UI là do:
A. Một phần điện năng tiêu thụ trong tụ điện.
B. Trong cuộn dây có dòng điện cảm ứng.
C. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cƣờng độ dòng điện lệch pha không đổi với nhau.
D. Có hiện tƣợng cộng hƣởng điện trên đoạn mạch.
30. Công suất của dòng điện xoay chiều trên đoạn mạch RLC nối tiếp không phụ thuộc vào đại
lƣợng nào sau đây?
A. Cƣờng độ hiệu dụng của dòng điện qua mạch.
B. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
C. Độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế giữa hai bản tụ.
D.Tỉ số giữa điện trở thuần và tổng trở của mạch.

31. Chọn câu Đúng. Trên một đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất bằng 0 (cos = 0), khi:
A. Đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần.
B. Đoạn mạch có điện trở bằng không.
C. Đoạn mạch không có tụ điện.
D. Đoạn mạch không có cuộn cảm.
32. Công suất của một đoạn mạch xoay chiều đƣợc tính bằng công thức nào dƣới đây:
A. P = U.I;
B. P = Z.I 2;
C. P = Z.I 2 cos;
D. P = R.I.cos.
33. Câu nào dƣới đây không đúng?
A. Công thức tính cos  

R
có thể áp dụng cho mọi đoạn mạch điện.
Z

B. Không thể căn cứ vào hệ số công suất để xác định độ lệch pha giữa hiệu điện thế và cƣờng độ
dòng điện.
C. Cuộn cảm có thể có hệ số công suất khác không.
D. Hệ số công suất phụ thuộc vào hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu mạch.
GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 19


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
34. Công suất toả nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều đƣợc tính theo công thức nào sau đây?
A. P = u.i.cos.
B. P = u.i.sin.

C. P = U.I.cos.
D. P = U.I.sin.
35. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cƣờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch.
B. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn
mạch.
C. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào bản chất của mạch điện và tần số dòng
điện trong mạch.
D. Công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào công suất hao phí trên đƣờng dây tải điện.
36. Mạch điện nào sau đây có hệ số công suất nhỏ nhất?
A. Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2.
B. Điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm L.
C. Điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C.
D. Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C.
37. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện
xoay chiều thì hệ số công suất của mạch
A. Không thay đổi.
B. Tăng.
C. Giảm.
D. Bằng 1.
38. Một cuộn dây khi mắc vào hiệu điện thế xoay chiều 50V – 50Hz thì cƣờng độ dòng điện qua
cuộn dây là 0,2A và công suất tiêu thụ trên cuộn dây là 1,5W. Hệ số công suất của mạch là bao
nhiêu?
A. k = 0,15.
B. k = 0,25.
C. k = 0,50.
D. k = 0,75.
39. Chọn câu Đúng. Trong các máy phát điện xoay chiều một pha:
A. Phần tạo ra từ trƣờng là rôto.
B. Phần tạo ra suất điện động cảm ứng là stato.

C. Bộ góp điện đƣợc nối với hai đầu của cuộn dây stato.
D. Suất điện động của máy tỉ lệ với tốc độ quay của rôto.
40. Phát biểu nào sau đây Đúng đối với máy phát điện xoay chiều?
A. Biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp của nam châm.
B. Tần số của suất điện động tỉ lệ với số vòng dây của phần ứng.
C. Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây của phần ứng.
D. Cơ năng cung cấp cho máy đƣợc biến đổi hoàn toàn thành điện năng.
41. Máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha giống nhau ở điểm nào?
A. Đều có phần ứng quang, phần cảm cố định.
B. Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài.
C. đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tƣợng cảm ứng điện từ.
D. Trong mỗi vòng dây của rôto, suất điện động của máy đều biến thiên tuần hoàn hai lần.
42. Hiện nay với các máy phát điện công suất lớn ngƣời ta thƣờng dùng cách nào sau đây để tạo ra
dòng điện xoay chiều một pha?
A. Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động tịnh tiến so với nam châm.
B. Nam châm vĩnh cửu đứng yên, cuộn dây chuyển động quay trong lòng nam châm.
C. Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động tịnh tiến so với cuộn dây.
D. Cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay trong lòng stato có cuốn các
cuộn dây.
GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 20


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
43. Rôto của máy phát điện xoay chiều là một nam châm có 3 cặp cực từ, quay với tốc độ
1200vòng/min. Tần số của suất điện động do máy tạo ra là bao nhiêu?
A. f = 40Hz.
B. f = 50Hz.
C. f = 60Hz.

D. f = 70Hz.
44. Một máy phát điện xoay chiều 1 pha có rôto gồm 4 cặp cực từ, muốn tần số dòng điện xoay
chiều mà máy phát ra là 50Hz thì rôto phải quay với tốc độ là bao nhiêu?
A. 3000vòng/phút.
B. 1500vòng/phút.
C. 750vòng/phút.
D. 500vòng/phút
45. Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500vòng/phút và phần
ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thông cực đại qua mỗi
vòng dây là 5mWb. Mỗi cuộn dây gồm có bao nhiêu vòng?
A. 198 vòng.
B. 99 vòng.
C. 140 vòng.
D. 70 vòng.
46. Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình sao, phát biểu nào sau đây là
không đúng?
A. Dòng điện trong dây trung hoà bằng không.
B. Dòng điện trong mỗi pha bằng dao động trong mỗi dây pha.
C. Hiệu điện thế pha bằng 3 lần hiệu điện thế giữa hai dây pha.
D. Truyền tải điện năng bằng 4 dây dẫn, dây trung hoà có tiết diện nhỏ nhất.
47. Trong cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha đối xứng theo hình tam giác, phát biểu nào sau
đây là không đúng?
A. Dòng điện trong mỗi pha bằng dòng điện trong mỗi dây pha.
B. Hiệu điện thế giữa hai đầu một pha bằng hiệu điện thế giữa hai dây pha.
C. Công suất tiêu thụ trên mỗi pha đều bằng nhau.
D. Công suất của ba pha bằng ba lần công suất mỗi pha.
48. Chọn câu Đúng.
A. Chỉ có dòng điện ba pha mới tạo ra từ trƣờng quay.
B. Rôto của động cơ không đồng bộ ba pha quay với tốc độ góc của từ trƣờng.
C. Từ trƣờng quay luôn thay đổi cả hƣớng và trị số.

D. Tốc độ góc của động cơ không đồng bộ phụ thuộc vào tốc độ quay của từ trƣờng và
momen cản.
49. Phát biểu nào sau đây về động cơ không đồng bộ ba pha là sai?
A. Hai bộ phận chính của động cơ là rôto và stato. B. Bộ phận tạo ra từ trƣờng quay là státo.
C. Nguyên tắc hoạt động của động cơ là dựa trên hiện tƣợng điện từ.
D. Có thể chế tạo động cơ không đồng bộ ba pha với công suất lớn.
50. Ƣu điểm của động cơ không đồng bộ ba pha so va động cơ điện một chiều là gì?
A. Có tốc độ quay không phụ thuộc vào tải.
B. Có hiệu suất cao hơn.
C. Có chiều quay không phụ thuộc vào tần số dòng điện.
D. Có khả năng biến điện năng thành cơ năng.

GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 21


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
51. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Ngƣời ta có thế tạo ra từ trƣờng quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều chạy qua nam
châm điện.
B. Ngƣời ta có thế tạo ra từ trƣờng quay bằng cách cho dòng điện một chiều chạy qua nam châm điện.
C. Ngƣời ta có thế tạo ra từ trƣờng quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều một pha chạy qua
ba cuộn dây của stato của động cơ không đồng bộ ba pha.
D. Ngƣời ta có thế tạo ra từ trƣờng quay bằng cách cho dòng điện xoay chiều ba pha chạy qua
ba cuộn dây của stato của động cơ không đồng bộ ba pha.
52. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi
có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có độ lớn không đổi.
B. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi

có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có phƣơng không đổi.
C. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi
có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có hƣớng quay đều.
D. Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha, khi
có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có tần số quay bằng tần số dòng điện.
53. Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lƣợt là 2200vòng và 120vòng. Mắc
cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu
cuộn thứ cấp để hở là
A. 24V.
B. 17V.
C. 12V.
D. 8,5V.
54. Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 2200vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay
chiều 220V – 50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6V. Số vòng
của cuộn thứ cấp là
A. 85 vòng.
B. 60 vòng.
C. 42 vòng.
D. 30 vòng.
55. Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 3000vòng, cuộn thứ cấp 500vòng, đƣợc mắc vào
mạng điện xoay chiều tần số 50Hz, khi đó cƣờng độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12A. Cƣờng độ
dòng điện qua cuộn sơ cấp là
A. 1,41A.
B. 2,00A.
C. 2,83A.
D. 72,0A.
56. Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ diện. Biết điện áp hiệu dụng ở
hai đầu đoạn mạch là 100 V, ở hai đầu điện trở là 60 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là
A. 80 V.
B. 160 V.

C. 60 V.
D. 40 V.
57. Điện áp giữa hai đầu một tụ điện là u  200 2cos100t  V  , cƣờng độ dòng điện qua tụ
điện I  2 A . Điện dung của tụ điện có giá trị là
A. 31,8 F.
B. 0,318 F.

GV: Nguyễn Văn Hòa

C. 0,318 F.

D. 31,8 F.

Page 22


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
CHỦ ĐỀ 2: ĐỘ LỆCH PHA – PHƢƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTO
BÀI TOÁN HỘP ĐEN
BÀI TOÁN 1: LIÊN QUAN ĐỘ LỆCH PHA
I –Kiến thức cần nhớ:
1. Độ lệch pha giữa i và u: tan  

Z L  ZC U L  U C
R U
hoă ̣c cos    R hoă ̣c   u  i

Z U
R
UR

1
   0 thì u nhanh pha hơn i (đoạn mạch có tính cảm kháng)
LC
1
   0 thì u chậm pha hơn i (đoạn mạch có tính dung kháng)
+ Khi ZL < ZC hay  
LC
1
   0 thì u cùng pha với i (xảy ra hiện tƣợng cộng hƣởng điện)
+ Khi ZL = ZC hay  
LC

+ Khi ZL > ZC hay  

2. Xét đoạn mạch AM có R 1L1C1 và đoạn mạch NB có R 2L2C2 ở trên cùng mạch điện AB
+ Nế u 1  2 : u1 cùng pha u2  tan 1  tan 2
+ Nế u 1  2  
+ Nế u 1  2  


2


2

: u1 vuông pha u2  tan 1.tan 2  1
: hai góc lê ̣ch pha nhau của i so với u hai đầu đoạn mạch là hai góc phụ n hau

 tan 1.tan 2  1

Chú ý:
+ UR cùng pha với I


so với I
2
Z
và có: tan  RL  L
R
Z
và có: tan  RC  C
R

+ UL nhanh pha

+ URL sẽ chậm pha so với i góc  RL
+ URC sẽ chậm pha so với i góc  RC

+ UC châ ̣m pha


so với I
2


so với i nế u ZL > ZC
2

+ ULC sẽ chậm pha

so với i nế u ZL < ZC
2

+ ULC sẽ nhanh pha

II –Bài tập:
Câu 1(ĐH 2014): Mô ̣t đoa ̣n ma ̣ch điê ̣n xoay chiề u gồ m điê ̣n trở thuầ n R mắ c nố i tiế p với mô ̣t cuô ̣n
cảm thuần có cảm kháng với giá trị bằng R . Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch với
cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n trong ma ̣ch bằ ng?
Z
R

HD: Ta có ZL = R nên tan   L   1   
R

GV: Nguyễn Văn Hòa

R

4

Page 23


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt


Câu 2 (TN 2012): Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  t   V  vào hai đầu đoạn mạch AB gồm
6




điê ̣n trở R cuô ̣n dây thuầ n cảm L mắ c nố i tiế p thì cƣờng đô ̣ dòng
điê ̣n qua đoa ̣n ma ̣ch là
 

i  I 0 cos  t    A . Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là?


12 

HD: Ta có:   u  i 


4

nên tan  

ZL
Z
 L 1
R
R



Câu 3 (CĐ 2009 Đặt điện áp xoay chiều u  U 0 cos  t   V  vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ
4



điê ̣n thì cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n trong ma ̣ch là i  I 0 cos t  i  A . i bằ ng?

HD: Với đoa ̣n ma ̣ch xoay chiề u chỉ có tu ̣ điê ̣n   u  i  






3
 i  u    
2 4 2
4


2

Câu 4 (CĐ 2010): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm R  40 và tụ điện mắc nối

tiế p. Biế t điê ̣n áp giƣ̃a hai đầ u đoa ̣n ma ̣ch lê ̣ch pha
so với cƣờng đô ̣ dòng điện trong mạch. Dung
3

kháng của tụ bằng?
Do ma ̣ch chỉ có R và C nên đô ̣ lê ̣ch pha là 

HD:


3

nên:

Z
 
tan   tan      3  C  ZC  40 3   
R
 3

Câu 5: Cho ma ̣ch điê ̣n AB theo thƣ́ tƣ̣ gồ m điê ̣n trở R , cuô ̣n dây có điê ̣n trở r và tu ̣ điê ̣n mắ c nố i
2

 H  , C thay đổ i đƣơ ̣c . Đặt vào hai đầu mạch một điện áp

u  100 2 cos100 t V  . Thay đổ i C đế n mô ̣t giá tri ̣để cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n i châ ̣m pha hơn u mô ̣t

góc , khi đó cƣờng đô ̣ hiê ̣u du ̣ng qua ma ̣ch bằ ng bao nhiêu?
tiế p. Biế t R  80 ; r  20 ; L 

4

2

HD: Ta có: Z L  L  .100  200   

Cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n châ ̣m pha hơn u mô ̣t góc
tan  

Z L  ZC
 1  ZC  Z L   R  r   300     Z 
Rr

Cƣờng đô ̣ hiê ̣u du ̣ng qua ma ̣ch là : I 
Câu 6:


nên :
4
2

2

 100 2   

U
100
2


 A
Z 100 2
2

Điê ̣n áp hai đầ u của đoa ̣n ma ̣ch RLC nố i tiế p



u  120 2 cos 100 t   V  .

4


 R  r    Z L  ZC 

, với L = 318mH, có biểu thức

Cƣờng đô ̣ dòng điê ̣n qua ma ̣ch có

biể u thƣ́c

 

i  1, 2 2 cos 100 t    A . Tìm R và C
12 


GV: Nguyễn Văn Hòa

Page 24


Cơ sở giáo dục Trí Tuệ Việt
HD: Ta có: Z L  L  318.103.100  31,8    ; Z 
Độ lệch pha của u và i là:   u  i  

U0
 100   
I0


3

Lại có: cos  

R 1
Z
  R   50   
Z 2
2

Lại có: tan  

Z L  ZC
1
  3  ZC  Z L  R 3  186,5     C 
 17   F 
R
ZC .

Câu 7: Mô ̣t đoa ̣n ma ̣ch gồ m điê ̣n trở R  60 và cuộn dây thuần cảm L = 0,191H mắ c nố i
tiế p với tu ̣ C. Điê ̣n áp hai đầ u ma ̣ch luôn là u  U 2 cos100 t V  . Biế t điê ̣n áp hai đầ u ma ̣ch nhanh

so với điê ̣n áp hai đầ u tu ̣ C, tìm C?
6
HD: Ta có: Z L  L  0,191.100  19,1   

pha




nên uAB trễ pha hơn i góc nên:
6
3
Z  ZC
1
tan   L
  3  ZC  Z L  R 3  163,9     C 
 19, 4   F 
R
ZC .

Điê ̣n áp hai đầ u đoa ̣n ma ̣ch nhanh pha hơn uC

Câu 8: Cho đoa ̣n ma ̣ch xoay chiể u RLC không phân đoa ̣n ma ̣ch . Biế t U R = 10 3 V  ; UAB = 20V;
UC = 30V và ma ̣ch có tính cảm kháng . Tính độ lệch pha của UAB với ULC.
HD: Mạch có tính cảm kháng nên: ZL > ZC
2
Ta có: U 2  U R2  U L  UC   U L  U 2  U R2  U C  40 V 
AB

AB

Nên ULC = UL – UC = 10(V)
Vâ ̣y đô ̣ lê ̣ch pha UAB và ULC: cos  
Vâ ̣y uAB trễ pha hơn uLC góc

U LC 10 1



  
U AB 20 2
3


3

Câu 9: Cho ma ̣ch điê ̣n AB theo thƣ́ tƣ̣ gồ m tu ̣ điê ̣n mắ c nố i tiế p với cuô ̣n dây thuầ n
cảm L và điện trở R . Gọi M là điểm nối giữa tụ điện và cuộn dây . Biế t UAM = 2V,
UMB = 3 V, UAB = 1V. Độ lệch pha giữa uAB và i bằng bao nhiêu?
2
 U 2 nên URL vuông pha với U hai đầ u ma ̣ch
HD: Nhân xét: UC2  U RL
U
1

Dƣ̣a vào giản đồ vecto: Ta có tan  

  
U RL

GV: Nguyễn Văn Hòa

3

6

Page 25