Tính công suất tiêu thụ cực đại và số chỉ lớn nhất của Vôn kế trong Mạch điện xoay chiều

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

<b>TÍNH CƠNG SUẤT TIÊU THỤ CỰC ĐẠI</b>

<b>VÀ SỐ CHỈ LỚN NHẤT CỦA VÔN KẾ</b>

<b>Câu 1:</b>Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hiệu điện thế ln duy trì hai đầu đoạn mạch là

AB

u 200cos100 t <b>(V).</b>Cuộn dây thuần cảm, có L 1H

 ; điện trở thuần có R = 100; tụ điện có điện
dung C thay đổi được. Vơn kế có điện trở rất lớn.

a. Điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của mạch đạt cực đại. Tính cơng suất cực đại đó.
b. Với giá trị nào của C thì số chỉ vơn kế V là lớn nhất, tìm số chỉ đó.

<b>Hướng dẫn:</b>

Ta có:
L

0

1

Z L 100 . 100

R 100

U 200

U 100 2V

2 2



     

 _

 _ _




   



a. Công suất của mạch tính theo cơng thức:









2 2

2

2 2

2

L C L C

U R U

P I R

R Z Z _R Z Z

R

  

  



Ta thấy rằng U và R có giá trị khơng thay đổi, vậy P = Pmax thì:





2

L C

L C

min

Z Z

R R Z Z 100

R

 _ 

     

 

 

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





2
2

max

100 2
U

Z R P 200W

R 100

     .

b. Số chỉ vôn kế là: 2 2

V AM AM U L

U U IZ R Z

Z

    .

Dễ thấy do U và 2 2
L

R Z 100 2 không đổi, nên UAMlớn nhấtZ nhỏ nhất R Z _L Z_C 100

Suy ra: 4

C

1 1 10

C F

Z 100 .100


  

   và khi đóZ R .





2
2

max

100 2
U

Z R P 200W

R 100

     .

Số chỉ vôn kế là: U_{V max} UZ_AM 100 2100 2 200V

R 100

   <i>.</i>

<b>Câu 2:</b>Cho mạch điện như hình vẽ biết UAB = U khơng đổi, R, C, ω không đổi. Điều chỉnh L để vôn kế chỉ
cực đại.

a. Tìm giá trị của L.

b. Tìm số chỉ cực đại của vôn kế.

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

a. Vẽ giản đồ vectơ.

Dựa vào giản đồ véctơ ta có: ₂ RC


    = hằng số.

Theo định lý hàm số sin ta có:



L



L



RC



RC

U.sin

U U _U

sin sin sin

  

  

    

MàU_Lmax U sin



_RC



1
sin

     

 , tam giác AMB vng tại A, do đó:

URC= ULcos



= ULcos _RC U sin_L _RC
2



 _{ } _ _

 

 

2 2 C L C

C L ₂ ₂ ₂ ₂

C C

Z Z Z

R Z Z .

R Z R Z

    

 



₂ ₂



2

2 2 2 2

C

2 C C

L 2 L

C C C

R Z _R _Z _R _Z

Z Z L

Z Z Z

 _ _

     



b. Số chỉ của vơn kế khi đó: 2 2

Lmax C

RC

U U U

U R Z

sin cos R

   

  .

<b>Câu 3:</b>Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ: các máy đo ảnh hưởng khơng đáng kể đến các dịng điện qua

mạch. Vôn kế V1chỉ U1= 100V. Vôn kế V2chỉ U2= 100V. Và vôn kế V chỉ U = 100 3V. Ampe kế chỉ I =
2A.

a. Tính cơng suất mạch.

b. Biết biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là u U cos 100 t V 0







. Viết biểu thức dòng điện trong

mạch.

c. Viết biểu thức điện áp giữa hai điểm MB.

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

a. Chọn trục i làm trục pha ta có giãn đồ véctơ:

1

AM U 100V  ; BM U ₂ 100V; AB U 100 3V  .
Dùng định lý hàm số cosin cho tam giác AMB ta có :

2 2 2

MB AM AB 2AM.ABcos

2 2 2

AM AB MB

cos

2AM.AB

 

   1002 (100 3) 1002 2 3

2
2.100 3.100

 

  .

Suy ra công suất tiêu thụ đoạn mạch:P U.I.cos 100 3.2. 3 300W
2

    .

b. Dựa vào giản đồ vec tơ ta có: rad i 2 2cos 100 t A

3 3

  

    _   _

  .

c. Áp dụng định lý hàm số sin:

2 R1 R1

2

U U _sin U sin 100 1_. _0,5 _rad

sin sin U 100 2 6

 

        

  .

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

a. Tính giá trị của C.

b. Tính giá trị cực đại của vơn kế. Coi RV=



.

<b>Hướng dẫn:</b>

a. Đặt góc tạo bởi URLvà i là φ,, U và i là φ. Ta có: ZL= 80.
Định lý hàm số sin cho:



,C



,

U U

sin _sin

2





 

   _{ }

 

 



,



C ,

sin

U U

cos
 

 



Khi C biến thiên φ thay đổi.



,



,

sin 1

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

2 2
L
C

L C

R Z 1

Z 125 C 24,5 F

Z Z



       

 .

b. Số chỉ vôn kế: 2 2L

Cmax ,

R Z

U

U .U 200V

cos R



  

 .

<b>Câu 5:</b>Mạch điện như hình vẽ, các vôn kế: V1chỉ 75V, V2chỉ 125 V, uMP= 100 2cos100πt (V), cuộn cảm
L có điện trở R. Cho RA= 0, RV1= RV2= ∞. Biểu thức điện áp uMN

<b>A.</b>uMN= 125 2cos(100πt +
2

_{) (V).} <b>_B.</b>_u

MN= 75 2cos(100πt + 2
3

_{) (V).}

<b>C.</b>uMN= 75 2cos(100πt +
2


) (V). <b>D.</b>uMN= 125 2cos(100πt +
3


) (V).
<b>Hướng dẫn:</b>

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

<b>Hướng dẫn:</b>
Khi mắc ampe kế song song với C thì C bị nối tắt: 0

LR 30 .

  Khi mắc vơn kế song song với C thì mạch
khơng ảnh hưởng và UC UV 167,3V.

Vẽ giản đồ véctơ trượt, áp dụng định lý hàm số sin: 167,3₀ U ₀ U 150V.
sin 75 sin 60  
<i>Chọn B</i>

<b>Câu 7:</b> Đặt điện áp xoay chiều 120 V – 50 Hz vào đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, tụ điện và
cuộn cảm. Khi nối hai đầu cuộn cảm một ampe kế có điện trở rất nhỏ thì số chỉ của nó là 3A. Nếu thay
ampe kế bằng vơn kế có điện trở rất lớn thì nó chỉ 60 V, đồng thời điện áp tức thời hai đầu vôn kế lệch pha

3

 _{so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB. Tổng trở của cuộn cảm là}

A. 40 Ω. B. 40 3 Ω. C. 20 3 Ω. D. 60 Ω.

<b>Hướng dẫn:</b>
Khi mắc ampe kế song song với Lr thì Lr bị nối tắt: RC

U

Z 40 3 .
I

  

Khi mắc vơn kế song song với C thì mạch khơng ảnh hưởng và URL UV 60V.

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

2 2 0
RC

U  120 60 2.120.60.cos60 60 3V rL rL

rL RC

RC RC

Z U 60 60

Z Z 40 .

Z U 60 3 60 3

      

<i>Chọn A</i>

<b>Câu 10:</b>Cho đoạn mạch nối tiếp gồm tụ C và cuộn dây D. Khi tần số của dòng điện bằng 1000 Hz người ta
đo được điện áp hiệu dụng trên tụ là 2 V, trên cuộn dây là 3 V, hai đầu đoạn mạch 1 V và cường độ hiệu
dụng trong mạch bằng 1 mA. Cảm kháng của cuộn dây là:

A. 750 Ω. B. 75 Ω. C. 150 Ω. D. 1500 Ω.

<b>Hướng dẫn:</b>





2 2 cd

L
C

C L

2
2

L C

U

r Z 1000 3

U _I

Z 2000 Z 1500 .

I U

r Z Z 1000
I

 _ _ _



    _   

 _ _ _ _

</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

Website<b>HOC247</b>cung cấp một môi trường<b>học trực tuyến</b>sinh động, nhiều<b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,</b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b>đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b>Đội ngũ<b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b>từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng
các khóa<b>luyện thi THPTQG</b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:</b>Ơn thi<b>HSG lớp 9</b>và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b>các trường

<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng

<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II. Khoá Học Nâng Cao và HSG</b>

- <b>Toán Nâng Cao THCS:</b>Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Tốn:</b>Bồi dưỡng 5 phân mơn<b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học</b> và<b>Tổ Hợp</b>dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:<i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam</i>
<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i>cùng đôi HLV đạt thành
tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b>Website hoc miễn phí các bài học theo<b>chương trình SGK</b>từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai</b></i>

<i><b>Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%</b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia</b></i>

</div>

<!--links-->
(Luyện thi cấp tốc Lý) Lý thuyết trong mạch điện xoay chiều_Trắc nghiệm và đáp án

• 10
• 548
• 3