Bài tập về biểu thức u và i trong mạch điện xoay chiều

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>Bài tập vật lý điện xoay chiều biểu thức u và i trong mạch điện xoay chiều. Các dạng bài</b>

<b>tập vật lý điện xoay chiều biểu thức u và i trong mạch điện xoay chiều. Phương pháp giải</b>

<b>bài tập vật lý điện xoay chiều biểu thức u và i trong mạch điện xoay chiều chương trình vật</b>

<b>lý phổ thơng lớp 12 ơn thi Quốc gia.</b>

<b>I/ Tóm tắt lý thuyết:</b>

<b>1/ Viết phương trình u, i vận dụng lý thuyết về độ lệch pha trong mạch RLC nối tiếp</b>



<i>phương trình của u: u = Uocos(ωt + φu)</i>



<i>phương trình của i: i = Iocos(ωt + φi)</i>



<i>Viết phương trình của i là đi tìm các giá trị Io, ω, φi</i>



<i>Viết phương trình của i là đi tìm các giá trị Uo, ω, φu</i>

Trong đó



U

o

= I

o

.Z =

√U2oR+(UL−UC)2UoR2+(UL−UC)2



Z =

√R2+(ZL−ZC)2R2+(ZL−ZC)2



tan φ = tan (φ

u

- φ

i

) =

ZL−ZCRZL−ZCR



<i>φ > 0 => φu > φi => u sớm pha φ với i (ZL > ZC mạch có tính cảm kháng)</i>



<i>φ < 0 => φu < φi => u chậm pha φ với i (ZL < ZC mạch có tính dung kháng)</i>



<i>φ = 0 => φu = φi => u cùng pha i => ZL = ZC => cộng hưởng điện</i>



<i>Mạch không có L => ZL = 0</i>



<i>Mạch khơng có C => ZC = 0</i>



<i>Mạch khơng có R => R = 0 => tanφ = ± ∞ => φ = ± π/2</i>

<b>a/ Mạch chỉ có R (Z</b>

<b>L</b>

<b> = 0; Z</b>

<b>C</b>

<b> = 0):</b>

tan φ = tan (φ

u

- φ

i

) =

0−0R0−0R

= 0

=> φ

u

= φ

i

=> u cùng pha i hoặc i cùng pha u

<b>b/ Mạch chỉ có L (Z</b>

<b>C</b>

<b> = 0; R=0):</b>

tan φ = tan (φ

u

- φ

i

) =

ZL−00ZL−00

<i> = +∞</i>

<i>=> φ</i>

u

- φ

i

= π/2 => u sớm pha π/2 với i hoặc i chậm (trễ) pha π/2 với u

<b>c/ Mạch chỉ có C (Z</b>

<b>L</b>

<b> = 0; R=0):</b>

tan φ = tan (φ

u

- φ

i

) =

0−ZC00−ZC0

<i> = -∞</i>

<i>=> φ</i>

u

- φ

i

= -π/2 => u chậm pha π/2 với i hoặc i sớm pha π/2 với u

<b>d/ Mạch L, C (R = 0)</b>

tan φ = tan (φ

u

- φ

i

) =

ZL−ZC0ZL−ZC0

<i> = +∞ nếu ZL > ZC</i>

<i>tan φ = +∞ nếu ZL > ZC => φ</i>

u

- φ

i

= π/2

<i>tan φ = -∞ nếu ZL < ZC => φ</i>

u

- φ

i

= -π/2

<b>2/ Viết phương trình u, i vận dụng số phức</b>



<i>phương trình của u: u = Uocos(ωt + φu) => u = Uo∠φu</i>



<i>phương trình của i: i = Iocos(ωt + φi) => i = Io∠φu</i>



<i>liên hệ giữa u và i: u = i(R + (ZL - Z</i>

C

<i>) i )</i>

<i>Trong đó: i : là phần ảo của số phức.</i>

<b>II/ Bài tập viết phương trình của u, i:</b>

<b>Bài tập 1. Đặt điện áp u = U</b>ocos(ωt) vào hai đầu điện trở thuần thì cường độ dịng điện qua R la

<b>A. </b>i = (Uo/R)cos(ωt + π/2)

<b>B. </b>i = (Uo/R√2)cos(ωt)

<b>C. </b>i = (Uo/R)cos(ωt)

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>Bài tập 2. đặt điện áp u = U</b>ocos(ωt) vào hai đầu cuộnc cảm thuần có độ tự cả L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

<b>A. </b>i = (Uo/ωL)cos(ωt + π/2)

<b>B. </b>i = (Uo/ωL√2)cos(ωt + π/2)

<b>C. </b>i = (Uo/ωL)cos(ωt - π/2)

<b>D. </b>i = (Uo/ωL√2)cos(ωt - π/2)

<b>Bài tập 3. đặt điện áp u = U</b>ocos(ωt) vào hai đầu tụ điện có điện dung C thì cường độ dịng điện trong mạch có biểu thức

<b>A. </b>i = (ωCUo)cos(ωt + π/2)

<b>B. </b>i = (ωCUo/√2)cos(ωt + π/2)

<b>C. </b>i = (Uo/ωC)cos(ωt - π/2)

<b>D. </b>i = (Uo/ωC√2)cos(ωt - π/2)

<b>Bài tập 4. đặt điện áp u = U</b>ocos(100πt - π/3) vào hai đầu 1 tụ điện có điện dung 2.10−4π2.10−4πF. Ở thời điểm điện áp

giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dịng điện trong mạch là 4A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là.

<b>A. </b>i = 4√2cos(100πt + π/6) (A)

<b>B. </b>i = 5cos(100πt + π/6) (A)

<b>C. </b>i = 5cos(100πt - π/6) (A)

<b>D. </b>i = 4√2cos(100πt - π/6) (A)

<b>Bài tập 5. đặt điện áp xoay chiều u = U</b>ocos(100πt + π/3) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/2π H. Ở

thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100√2 thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức cường độ dòng
điện trong mạch là

<b>A. </b>i = 2√3cos(100πt - π/6) (A)

<b>B. </b>i = 2√3cos(100πt + π/6) (A)

<b>C. </b>i = 2√2cos(100πt + π/6) (A)

<b>D. </b>i = 2√2cos(100πt - π/6) (A)

<b>Bài tập 6. Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm </b>

thuần có độ tự cảm 1/4π (H) thì dịng điện trong mạch là dịng điện một chiều có cường độ 1A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn
mạch này điện áp u = 150√2cos(120πt) (V) thì biểu thức của cường độ dịng điện trong mạch là

<b>A. </b>i = 5√2cos(120πt - π/4) (A)

<b>B. </b>i = 5cos(120πt + π/4) (A)

<b>C. </b>i = 5√2cos(120πt + π/4) (A)

<b>D. </b>i = 5cos(120πt - π/4) (A)

<b>Bài tập 7. Điện áp xoay chiều u</b>AM = 120√2.cos(100πt) (V) vào hai đầu điện trở R = 40Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện

dung C = 10-3/4π (F). Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

<b>A. </b>i = 3cos(100πt + π/6) (A)

<b>B. </b>i = 2√2cos(100πt + π/6) (A)

<b>C. </b>i = 3cos(100πt + π/4) (A)

<b>D. </b>i = 2√2cos(100πt + π/4) (A)

<b>Bài tập 8. Đặt điện áp u = 100√2cos(100πt - π/2) (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn cảm có r = 50Ω và độ tự </b>

cảm L = 25.10-2/π (H) mắc nối tiếp với điện trở thuận R = 20Ω. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

<b>A. </b>i = 2√2cos(100πt - π/4) (A)

<b>B. </b>i = 4cos(100πt + π/4) (A)

<b>C. </b>i = 4cos(100πt - 3π/4) (A)

<b>D. </b>i = 2√2cos(100πt + π/4) (A)

<b>Bài tập 9. Mạch R,L,C không phân nhánh có R = 100Ω; C = 10</b>-4/2π F; L = 3/π. Cường độ dịng điện qua mạch có dạng i
= 2cos100πt (A). Viết biểu thức tức thời điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

<b>A. </b>u = 200√2cos(100π + π/4)V

<b>B. </b>u = 200√2cos(100πt - π/4) V

<b>C. </b>u = 200cos(100πt + π/4) V

<b>D. </b>u = 200√2cos(100πt - π/4) V

<b>Bài tập 10. Đặt điện áp u = 220√2cos(100πt) (V) vào hai đầu mạch RLC nối tiếp có R = 100Ω; C = 10</b>-4/2π F; L = 1/π H.
Biểu thức cường độ trong mạch

<b>A. </b>i = 2,2√2cos(100πt + π/4) A

<b>B. </b>i = 2,2cos(100πt - π/4) A

<b>C. </b>i = 2,2cos(100πt + π/4) A

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>Bài tập 11. Mạch điện AB, có C = 4.10</b>-4/π F; L = 1/2π H, R = 25Ω mắc nối tiếp. Biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch
uAB = 50√2cos(100πt) V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

<b>A. </b>i = 2cos(100πt - π/4) A

<b>B. </b>i = 2√2cos(100πt - π/4) A

<b>C. </b>i = 2cos(100πt + π/4) A

<b>D. </b>i = 1,2√2cos(100πt - π/6) A

<b>Bài tập 12. đồ thị cường độ dịng điện như hình vẽ</b>

Cường độ dịng điện tức thời có biểu thức

<b>A. </b>i = 4cos(100πt + π/2)A

<b>B. </b>i = 4cos(100πt + 3π/2)A

<b>C. </b>i = 4cos(100πt)A

<b>D. </b>i = 4cos(50πt + π/2)A

<b>Bài tập 13. Mạch R,L,C không phân nhánh có R = 10Ω; L = 1/10π (H); C = 10</b>-3/2π (F) điện áp giữa hai đầu cuộn cả thuần
uL = 20√2cos(100πt + π/2)V. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là.

<b>A. </b>u = 40cos(100πt + π/4) V

<b>B. </b>u = 40cos(100πt - π/4) V

<b>C. </b>u = 40√2cos(100πt + π/4) V

<b>D. </b>u = 40√2cos(100πt - π/4) V

<b>Bài tập 14. Đặt điện áp có giá trị hiệu dụng 60V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì cường độ dịng điện qua </b>

đoạn mạch là i1 = Iocos(100πt + π/4)A. Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dịng điện qua đoạn mạch là i2 = Iocos(100πt -

π/12)A. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là.

<b>A. </b>u = 60√2cos(100πt - π/12) V

<b>B. </b>u = 60√2cos(100πt - π/6) V

<b>C. </b>u = 60√2cos(100πt + π/12) V

<b>D. </b>u = 60√2cos(100πt + π/6) V

<b>Bài tập 15. Cho hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L = 1/π H là u = </b>

220√2cos(100πt + π/3) V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

<b>A. </b>i = 3cos(100πt + π/6)A

<b>B. </b>i = 2,2cos(100πt + π/6)A

<b>C. </b>i = 3cos(100πt + π/4)A

<b>D. </b>i = 2,2cos(100πt + π/4)A

<b>Bài tập 16. Đặt điện áp xoay chiều u = U</b>ocos(120πt + π/3)V vào hai đầu một cuộn cảm có độ tự cảm 1/6π H. Tại thời

điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 40√2V thì cường độ dịng điện qua cuộn cảm là 1A. Biểu thức cường độ dòng điện
qua cuộn cảm là

<b>A. </b>i = 3√2cos(100πt + 5π/6)A

<b>B. </b>i = 2√2cos(100πt + π/6)A

<b>C. </b>i = 3cos(100πt + π/4)A

<b>D. </b>i = 3cos(120πt - π/6)A

<b>Bài tập 17. cho hiệu điện thế giữa hai đầu tụ C là u</b>C = 100cos(100πt) viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch biết C

= 10-4/π F

<b>A. </b>i = cos(100πt)A

<b>B. </b>i = cos(100πt + π)A

<b>C. </b>i = cos(100πt + π/2)A

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b>Bài tập 18. Cho mạch điện gồm RLC mắc nối tiếp. Điện áp hai đầu mạch u = 120√2cos(100πt)V. Điện trở R = 50√3 Ω, L </b>

là cuộn dây thuần cảm có L = 1/π H. Điện dung C = 10-3/5π F. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

<b>A. </b>i = 1,2√2cos(100πt - π/6)A

<b>B. </b>i = 1,2cos(100πt - π/6)A

<b>C. </b>i = 1,2cos(100πt + π/6)A

<b>D. </b>i = 2cos(100πt)A

<b>Bài tập 19. Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần R = 80Ω, cuộn dây thuần cảm có L = 64mH và một tụ</b>

điện có điện dung C = 40µF mắc nối tiếp, tần số của dòng điện f = 50Hz. Đoạn mạch có hiệu điện thế u = 282cos(314t)V.
Biểu thức cường độ dòng điện tức thời

<b>A. </b>i = 2,82cos(314t - 37π/180)A

<b>B. </b>i = 2,82cos(314t + 37π/180)A

<b>C. </b>i = 2cos(314t + 37π/180)A

<b>D. </b>i = 2cos(314t + 57π/180)A

<b>Bài tập 20. Cho mạch điện như hình vẽ</b>

Biết L = 1/10π H; C = 10-3/4π F, đèn ghi 40V-40W, uAN = 120√2cos(100πt)V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch

<b>A. </b>i = 3cos(100πt + π/4)A

<b>B. </b>i = 4cos(100πt + π/4)A

<b>C. </b>i = 3cos(100πt - π/4)A

<b>D. </b>i = 4cos(100πt - π/4)A

<b>Bài tập 21. Cho mạch điện như hình vẽ</b>

R = 50Ω, cuộn dây thuần cảm L = 1/π H; C = 2.10-4/π F, uEF = 200cos(100πt + π/2)V.

a/ Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

<b>A. </b>i = 2√2cos(100πt + 5π/6)A

<b>B. </b>i = 2cos(100πt)A

<b>C. </b>i = 2√2cos(100πt - π/6)A

<b>D. </b>i = 2cos(100πt - π/6)A

b/ Biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm AB

<b>A. </b>uAB = 100√2cos(100πt + π/6)V

<b>B. </b>uAB = 100√2cos(100πt + π/3)V

<b>C. </b>uAB = 200√2cos(100πt + π/3)V

<b>D. </b>uAB = 200√2cos(100πt + π/6)V

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

<b>A. </b>uAE = 100√2cos(100πt + π/4)V

<b>B. </b>uAE = 200cos(100πt + π/3)V

<b>C. </b>uAE = 100cos(100πt)V

<b>D. </b>uAE = 200√2cos(100πt + π/3)V

d/ Hiệu điện thế giữa hai điểm FB

<b>A. </b>uFB = 100√2cos(100πt + π/4)V

<b>B. </b>uFB = 100cos(100πt - π/2)V

<b>C. </b>uFB = 100cos(100πt)V

<b>D. </b>uFB = 200√2cos(100πt + π/3)V

</div>

<!--links-->