Chuyên đề 3: Dòng điện xoay chiều và dao động điện từ (Hướng dẫn giải)

CHUYÊN ĐỀ 3:
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU và DAO ĐỘNG ĐIỆN TƯ
Ø
HƯỚNG DẪN GIẢI
CÂU 1: Khi Δt rất nhỏ, các giá trò tức thời của điện xoay chiều có thể xem như dòng điện
không đổi.
Chọn C
CÂU 2:

R
)ZZ(
R
U
)ZZ(R
U
R
Z
U
RRIP
2
CL
2
AB
2
CL
2
2
AB
AB
2
AB

2
AB
−
+
=
−+
===

U
AB
không đổi, P
ABmax
khi mẫu số min. Hệ quả BĐT Cauchy cho ta
2
LC
(Z Z )
R*
R
−
=(Z
L
-Z
C
)
2
= hằng số
Nên mẫu số min khi:
R
)ZZ(
R

2
CL
−
=
.
Chọn D
CÂU 3: Ta có:
2
CL
2
2
AB
AB
)ZZ(R
U
RP
−+
=

Với L, C; U
AB
và P
AB
xác đònh ta biến đổi được
aR
2
+ bR + c=0 (hoặc vẽ đồ thò) sẽ tìm được hai giá trò của R thoả P
AB
<P
max

Chọn B
CÂU 4
:
2
CL
2
ABL
LL
)ZZ(R
U.Z
I.ZU
−+
==

Dùng một trong 3 cách
• Đạo hàm : U
Lmax
⇔
0
dZ
dU
L
L
=

• Đưa ZL xuống mẫu số và biến đổi mẫu số về dạng parobol
• Vẽ giản đồ Fresnel và áp dụng đònh lý hàm sin.
Ta được: U
Lmax

khi
C
2
C
2
L
Z
ZR
Z
+
=

Chọn C
CÂU 5
: P
AB
=R.I
2

Do R xác đònh nên P
ABmax
khi I
max

Mạch cộng hưởng.
Chọn A
CÂU 6 : Như CÂU 5 P
max
khi
R

U
I
max
=

Lúc đó: U
L
=Z
L
.I
max
=
R
U.Z
L
và U
C
=Z
C
.I
max
=
R
U.Z
L

Chọn D
CÂU 7 : Mạch cộng hưởng, lý luận như CÂU 6: loại B và D
Mặt khác: Z
AB

=R nên U
AB
=U
R
⇒ loại C
Do Z
L
=Z
C
⇒ Lω=
ω.C
1
hay L=
2
.C
1
ω

Chọn A
CÂU 8 :
f thay đổi, P
AB
=R.I
2
cực đại khi I
max

Lúc đó P
max
=U

AB
.I vì cosϕ = 1.
Chọn D
CÂU 9
Hàm điều hoà có dạng sin hoặc cosin theo t.
Chọn C
CÂU 10 :
Tác dụng nhiệt không phụ thuộc chiều dòng điện.
Chọn A
CÂU 11
ϕ
AB
= (u
AB
; i) có
tgϕ
AB
=
R
ZZ
CL
−
phụ thuộc đặc tính mạch điện
• ϕ
AB
>0: mạch có tính cảm kháng, u
AB
nhanh hơn i
⇒ loại B
• ϕ

AB
<0: mạch có tính dung kháng, i nhanh hơn u
AB

⇒ loại C

Chọn D
CÂU 12

t
0
=0 lúc α=
0)B,N( =
rr
thì ϕ=0
nên Φ = BScosωt
Chọn C
CÂU 13

Máy phát điện không thể thay đổi diện tích khung dây.
Chọn D
CÂU 14
p=
n
f60
nhưng số cặp cực là hằng số không phụ thuộc vào f và n
Chọn B
CÂU 15

Xem Sách Giáo khoa 12, trang 48

Chọn C
CÂU 16

cosϕ
AB
=
AB
Z
R
là hàm số chẵn nên không thể biết ϕ
AB
dương hay âm
Chọn C
CÂU 17
Cuộn cảm luôn luôn có điện trở thuần khác 0
Chọn C
CÂU 18
cosϕ
AB
=1
Mạch cộng hưởng Z=R hay U=U
R
Chọn D
CÂU 19: tgϕ
LC
=
±∞=
−
0
ZZ

CL
hay ϕ
LC
=
2
π
±

Chọn C
CÂU 20: i nhanh pha hơn u
C
⇒ loại A và C
Chọn B
CÂU 21
sinϕ
AB
=tgϕ
AB
×cosϕ
AB
=
AB
CL
AB
CL
Z
ZZ
Z
R
R

ZZ
−
=×
−
Chọn D
CÂU 22: i chậm pha hơn u
L
một góc
2
π
⇒ loại A
và B
Mặt khác cosωt=sin(ωt+
2
π
)
⇒ loại D
Chọn C
CÂU 23: tgϕ
AB
=
R
ZZ
CL
−
chỉ dùng để tính trực tiếp độ lệch pha u
AB
đối với i mà không
tính trực tiếp góc lệch pha giữa 2 hiệu điện thế.
Chọn A

CÂU 24:
1
2
π
ϕ= −ϕ
1
nên tg = tg
1
ϕ
2
2
1
2t
π
⎛⎞
−ϕ =
⎜⎟
g
ϕ
⎝⎠

Hay
L2
1L
ZR
RZ
=

Do đó Z
L

2
= R
1
R
2
Vậy
12
R.R
L
2f
=
π

Chọn B
CÂU 25: Khi R nối tiếp C thì mạch có tính dung kháng, i luôn luôn sớm pha hơn u.
Chọn D
CÂU 26
: Cộng hưởng khi
ω
=ω
C
1
L
hay
2
L
1
C
ω
=

Chọn B
CÂU 27: i=I
0
sin(ωt-
6
π
)= I
0
cos(ωt+
3
π
)
ϕ
AB
=pha u
AB
-pha i
AB
=-
3
π

Chọn C
CÂU 28: Khi cộng hưởng U
L
=U
C
≠0
Chọn C

CÂU 29:
ω
=
C
1
Z
C
⇒ khi C tăng thì Z
C
giảm.
Chọn D
CÂU 30: cosϕ
AB
=0 ⇒ ϕ
AB
=
2
π
±

Mạch chỉ có L và C nhưng I khá lớn (xem Sách Giáo khoa 12, trang 61)
Chọn B
Câu 31 : Gọi P là công suất tải điện tại Bà Ròa,
Δ
P là công suất hao phí ta có:
Tỉ lệ hao phí là
P
n
P
Δ

=
mà
2
2
P
PR
U
Δ= (xem SGK lớp 12 trang 77)
Nên:
2
RP
n
U
=
Với R là điện trở tổng cộng các dây tải (là đại lượng không đổi)
Do đó: RP = n
1
U
1
2
= n
2
U
2
2

1
21
2
n10

U U 200 400KV
n2,5
→= = =


U 200KVΔ=
Chọn B
CÂU 32 : Phần ứng tạo ra dòng điện.
Chọn C
CÂU 33 : u
R
đồng pha với i nên độ lệch pha giữa u
R
và u
AB

vẫn

tính bằng công thức
tgϕ
AB
=
R
ZZ
CL
−

Chọn C
CÂU 34
: q=Q

0
sin(ωt+ϕ)
nên
)tcos(I)tcos(Q
dt
dq
i
00
ϕ+ω=ϕ+ωω==
, với I
0
=ωQ
0

lúc t
0
=0 thì i=0 hay q
0
=±Q
0

sau
4
1
chu kỳ thì q
1
=0 nên Δq=q
0
-q
1

=Q
0
=
ω
0
I

trong
2
1
chu kỳ thì điện lượng qua tiết diện là 2Δq=2
ω
0
I

Chọn C
CÂU 38 :

Hiệu điện thế giữa 2 dây pha hoặc 1 dây pha và 1 dây trung hòa có giá trò hiệu
dụng là U
d
hoặc U
P
nên không thể biến thiên .
Loại A và C
Do cách mắc tam giác không có dây trung hòa nên cần có các tải đối xứng tốt hơn hình
sao. Loại B.
Khi có chênh lệch giữa các tải tiêu thụ thì dòng điện qua dây trung hòa yếu hơn hẳn dòng
điện trong các dây pha: chỉ cần dây có tiết diện nhỏ.
Chọn D

CÂU 61

Khi máy phát điện mắc hình sao thì U
d
=
P
3U 220 3 380V==

Muốn động cơ hoạt động bình thường thì cần cung cấp hiệu điện thế hai đầu mỗi pha
của nó là 380(V) = U
d
nên cần mắc động cơ hình tam giác.
Chọn A
CÂU 64 :
PP P
H1
PP
−Δ Δ
==−
Với
2
2
RP
P
U
Δ=
Suy ra: H =
2
RP

1
U
−
Hay RP = (1 – H).U
2

Với R và P cố đònh, giảm hiệu điện thế 2 lần ta được U’ =
U
2

Nên RP = (1 – H)U
2
= (1 – H’)U’
2
Hay H’ = 1 – 4(1 – H)
Chọn C
Câu 73 : Thông tin trong vũ trụ dùng sóng cực ngắn vì nó không bò hấp thụ bởi tầng điện
ly
Chọn B
Câu 115: I =
R
U
R
= 0,5A ; Z
AB
=
AB
U
I
= 160

Ω

Z
rL
=
rL
U
I
= 60
2
Ω
; r = Z
rL
cos
rL
ϕ
r = 60
2
x
2
2
= 60
Ω
; tg
rL
ϕ =
L
Z
r
= 1

Nên: Z
L
= r = 60 L =
Ω
→
60
100
π
=
3
5
π
(H) loại B
Mặt khác: = (R + r)
2
+ (Z
L
– Z
C
)
2

2
AB
Z
160
2
= (100 + 60)
2
+ (Z

L
– Z
C
)
2

→
Z
C
= Z
L
= 60
Ω

Vậy: C =
3
10
6
−
π
(F) Chọn A
Câu 118
: R =
2
P
I
=
18
0,09
= 200

Ω
Loại C
tg =
RL
ϕ
L
Z
3
R
=

→
Z
L
= 200 3
Vậy L =
23
π
Chọn B

Câu 120: R = 100 ; Z
L
= 200
Ω Ω

(u
AB
; i) =
AB
ϕ

4
π
−
(Vì i nhanh hơn u
AB
)
tg =
AB
ϕ
LC
ZZ
R
−
= 1 Z
C
= Z
L
+ R = 300
→
Ω