Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (599.12 KB, 28 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<i><b>Bài 278:</b></i>Dịngđiện i = 4cos2ωt (A) có giá trị hiệu dụng là
<b>A.</b> 6<b>A.</b> <b>B. 2</b> 2A. <b>C. (2+</b> 2)A. <b>D.</b> 2A.
<b>Giải:</b>
2 2 2
2 2 2 0 0
0 0
0 0 0
1 cos(4 )
1 2.cos(2 )
1 cos(2 ) <sub>2</sub>
( ). . . .
2 4 4 8
<i>T</i> <i>T</i> <i>T</i>
<i>I R</i> <i>I R</i>
<i>Q</i> <i>i t R dt</i> <i>I</i> <i>R dt</i> <i>I</i> <i>R dt</i> <i>T</i> <i>T</i>
+
= = <sub></sub> <sub></sub> = = +
2 2
2 2
0 0
3. 3.
. . . 6 6
8 <i>hd</i> <i>hd</i> 8 <i>hd</i>
<i>I R</i> <i>I</i>
<i>T</i> <i>I</i> <i>R T</i> <i>I</i> <i>I</i> <i>A</i>
= = ⇒ = = ⇒ =
<i><b>Câu 325:</b></i>Hai chiếc bànủi 220V-1100W được mắc vào hai pha của lưới điện ba pha 4 dây, có UP = 220V. Một nồi cơm điện
220V-550W được mắc vào pha thứ 3 của lưới điện này, thì cả3 dụng cụ đều hoạt động bình thường (đúng định mức). Khi đó dịng
điện chạy trong dây trung hịa có giá trị bằng
<b>A. 2.5A</b> <b>B. 4.17A</b> <b>C. 12,5A</b> <b>D. 7.5A</b>
<b>Giải:</b>
Gọi dòngđiện qua hai bànủi là I1= I2= 5A; qua bóng đèn I3= 2,5A
Dịngđiện qua dây trung tính i = i1+ i2+ i3
Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có
I = I1+ I2 + I3
Góc giữa i1, i2., i3là 2π/3
Đặt liên tiếp các véc tơ
cường độ dịngđiện
như hình vẽ, ta được
tam giác đềuTheo hình vẽ ta có I = I3= 2,5A
<b>Chọn đáp án A:</b>
<i><b>Câu 355:</b></i>Đoạn mạch AB gồmcuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L có thể thay đổi mắc giữa Avà M, điện trở thuần mắc giữa M
và N, tụ điện mắc giữa N và B mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện một điện áp xoay chiều có tần số f, điện áp hiệu
dụng U ổn định. Điều chỉnh L để có uMBvng pha với uAB, sau đó tăng giá trị của L thì trong mạch sẽ có
<b>A. UAM</b>tăng, I giảm. <b>B. UAMgiảm, I giảm.C. UAM</b>giảm, I tăng. <b>D. UAM</b>tăng, I tăng.
<b>Giải</b>:
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
<i>U</i>
<i>U<sub>L</sub></i> =
⇒ (
Do
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>UL</i> = <i>L</i> = .
Vậy nên khi tăng L thì rõ ràng ULgiảm.
−
−
⇔
−
=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>ZC</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>MB</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> − = > ⇒ >
⇔ 0
2
;
Nên khi tăng L (tăng ZL) thì
<i>C</i>
<i>L</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i> = + − tăng vậy
<i>Z</i>
<i>U</i>
<i>I</i> = phải giảm.
<i><b>Câu 359:</b></i>Đặt điện áp xoay chiều có giá trịhiệu dụng không đổi 150 V vào đoạn mạch AMB gồm đoạn AM chỉ chứa điện trở R,
đoạn mạch MB chứa tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi đ ược. Biết sau khi thay
đổi độ tự cảm L thìđiện áp hiệu dụng hai đầu mạch MB tăng 2
nhau một góc
2
. Tìmđiện áp hiệu dụng hai đầu mạch AM khi chưa thay đổi L?
<b>A. 100 V.</b> <b>B. 100</b>
tanϕ1=
1
1
1
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
; tanϕ2=
2
2
2
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<b>I3</b>
<b>I2</b>
<b>I1</b>
<b>I3</b>
<b>I</b>
<b>I1</b>
<b>I2</b>
<b>I</b>
<b>I3</b>
<b>I2</b>
ϕ1+ ϕ2= π/2
1
1
1
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
2
2
2
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
= -1
2
.(UL2–UC2)
2
= <i>U<sub>R</sub></i>2<sub>1</sub><i>U<sub>R</sub></i>2<sub>2</sub>
Mặt khác <i>UR</i>21+
2
1
<i>MB</i>
<i>U</i> =<i>UR</i>22+
2
2
<i>MB</i>
<i>U</i> (= U2)
1
<i>R</i>
<i>U</i> - 7<i>UMB</i>2 1(**)
Từ (*) và (**): 8<i>UMB</i>4 1=
2
1
<i>R</i>
<i>U</i> <i>UR</i>22=
2
1
<i>R</i>
<i>U</i> (<i>UR</i>21 - 7
2
1
<i>MB</i>
<i>U</i> )
<i>U</i> - 7<i>UMB</i>2 1
2
1
<i>R</i>
<i>U</i> - 8<i>UMB</i>4 1= 0
1
<i>R</i>
<i>U</i> = 8<i>UMB</i>2 1
2
1
<i>R</i>
<i>U</i> + <i>U<sub>MB</sub></i>2 <sub>1</sub> = U2
2
1
<i>R</i>
<i>U</i>
= U2
2
2
<b>U = 100</b>
nhánh như hình 2, gồm có điện trở
thuần R=80Ω, cuộn dây L khơng thuần cảm và tụ điện C. Điện áp giữa hai điểm P và Q có biểu thức
. Dòngđiện hiệu dụng trong mạch là
A. 40Ω, 23
+ Từ bài ra có giãnđồ véc tơ và mạch này có tính cảm kháng.
+ Từ giãnđồ véc tơ ta có:
2 2 2
2 2 2 2 2
2 . . os
6
. . 3
<i>R</i> <i>PQ</i> <i>DQ</i>
<i>R</i> <i>PQ</i> <i>DQ</i> <i>PQ</i> <i>DQ</i>
<i>PQ</i> <i>DQ</i> <i>PQ</i> <i>DQ</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
= −
⇒ = + −
⇒ = + −
+ Thay số: <i>R</i> 80 ; <i>Z<sub>PQ</sub></i> <i>UPQ</i> 80 3
<i>I</i>
= Ω = = Ω
Ta được: ZDQ= 80Ω = R hoặc ZDQ= 160Ω
Loại nghiệm ZDQ= 160Ω (vì 1
2
< nên UQD<UQP)
+ Vì ZDQ= 80Ω = R nên <sub>1</sub> <sub>2</sub>
6 3
= ⇒ = tan <sub>2</sub> <i>C</i> 3 80 3
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
⇒ = = ⇒ = Ω
Suy ra: C = 1 <sub>23.10 ( )</sub>6 <sub>23(</sub> <sub>)</sub>
100 .80 3 <i>F</i> <i>F</i>
− <sub>=</sub>
+ Mặt khác: ( <sub>1</sub>) 120 3 120 3 0,562( )
6 3 100
<i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>DQ</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Sin</i> <i>Sin</i> <i>Z</i> <i>L</i> <i>H</i>
<i>Z</i>
<sub></sub>
−
+ = = ⇒ = Ω ⇒ =
+ tan 3 40
3
<i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>r</i>
<sub>=</sub> <sub>=</sub> − <sub>⇒ = Ω</sub>
<i><b>Câu 364:Cho m</b></i>ạch điện như hình vẽ. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng khơng đổi nhưng tần số thay đổi
được. Khi tần số f = f1thì hệ số cơng suất trên đoạn AN là k1= 0,6, Hệ sốcơng suất trên tồn mạch là k = 0,8. Khi f = f2= 100Hz
thì cơng suất trên tồn mạch cực đại. Tìm f1?
<b>A. 80Hz</b> <b>B. 50Hz</b> <b>C. 60Hz</b> <b>D. 70Hz</b>
<b>Giải:</b>
cosϕ1= 0,6
3
4
tanϕ1=
<i>r</i>
<i>R</i>
<i>ZL</i>
+ = 3
4
(R + r) (*)
4
3
C L,r
R
P D M Q
(Hình 2)
C
L; r
R
N B
tanϕ=
<i>r</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
+
−
= ±
4
3
(R +r) (**)
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
=
* Khi ZL–ZC=
4
3
(R +r)
7
(R +r)
= 151,2 Hz Bài tốn vơ nghiệm
** Khi ZL–ZC=
-4
3
(R +r)
(R +r)
<b>f1= f2</b>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<b>= f2.</b>
5
<b>= 80Hz.Chọn đáp án A</b>
<i><b>Câu 395:</b></i>Mạch R, L, C nối tiếp . Đặt vào 2 đầu mạch điện áp xoay chiều u = U0cos<i>t</i>(V), vớithay đổi được. Thay đổiđể UCmax.
Giá trị UCmaxlà biểu thức nào sau đây
<b>A. UCmax</b>=
2
C
2
L
U
Z
1
Z
−
<b>C. UCmax</b>=
2
L
2
C
U
.
Z
1
Z
<b>B. UCmax</b>=
2 2
2U.L
4LC R C−
<b>D. UCmax</b>=
2 2
2U
R 4LC−R C
<b>Giải:</b>
UC<b>=</b>
2
2
)
_
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>UZ</i>
+ =
1
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
UC= UCmaxkhiω
2
= <sub>2</sub>
2
2
2
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
−
và UCmax=
<i>C</i>
1
2
4
2
4
4
<i>L</i>
<i>R</i>
UCmax=
2
2
4
2<i>L</i> <i>LC</i> <i>R</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
−
=
)
4
1 <i>LC</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
−
−
=
2
2
4
1 <i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<b>Chọn đáp án C.</b>
<i><b>Câu 396:</b></i>Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp với C là tụ điện có giá trị thay đổi được.Gọiϕlà độ lệch pha của điện áp so với dòng
điện.khi điều chỉnh giá trị của C thì thấy Uc đạt giá trị cực đại ứng với gócϕ0.khi C có giá trị C1hoặc C2thì Uc có giá trị như nhau
ứng với gócϕ1vàϕ2.Chọn đáp án đúng:
<b>A. 1/</b>ϕ1+ 1/ϕ2= 2/ϕ0 <b>B.</b> ϕ1+ϕ2=π/2
<b>C.</b> ϕ1+ϕ2= 2ϕ0 <b>D.</b> ϕ2-ϕ1=π/2
<b>Giải:</b>
tanϕ1=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i> − <i>C</i>1
ZC1= ZL- Rtanϕ1
tanϕ2=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i> − <i>C</i>2
2
–RZL(tanϕ1+tanϕ2) + R
2
tanϕ1.tanϕ2
tanϕ0=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> − <i><sub>C</sub></i><sub>0</sub>
=
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
−
UC1= UC2
<i>C</i>
<i>Z</i> + <sub>2</sub>
1
<i>C</i>
<i>Z</i> = <sub>0</sub>
2
<i>C</i>
<i>Z</i> = 2 2
2
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
+
2
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> +
= <sub>2</sub>2 <sub>2</sub>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
+
2
1
2
2
1
2
2
1
tan
.
tan
)
tan
(tan
Z
)
tan
(tan
2
<i>R</i>
<i>RZ</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
+
+
−
+
−
= <sub>2</sub>2 <sub>2</sub>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
+
2
1
2
1
tan
.
tan
-1
tan
tan
= 2<sub>2</sub> <sub>2</sub>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>RZ</i>
− =
1
2
2
2
−
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
=
0
2
0
tan
-1
tan
2
<b>Câu 2:</b> mạch R nt với C.đặt vào 2 đầu mạch 1 điện áp xoay chiều có tần số f=50Hz. Khi điện áp tức thời 2 đầu R là 20 V thì
cường độ dịngđiện tức thời là A và điện áp tức thời 2 đầu tụ là 45V . đến khi điện áp 2 đầu R là 40 V thìđiện áp tức thời
2 đầu tụ C là 30V.tìm C
<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>
Lại có:
<b>Câu 10:</b>Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V- 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 thìđo
thấy cường độ dịngđiện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường
thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào?
<b>A. giảm đi 12</b> <b>B.</b>tăng thêm 12 <b>C. gi</b>ảm đi 20 <b>D.</b>tăng thêm 20
<b>Giải:</b>
Gọi R0, ZL, ZClà điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng của quạt điện.
Công suấ định mức của quạt P = 120W; dòngđiện định mức của quạt I. Gọi R2là giá trị của biến trở khi quạt hoạt động bình
thường khi điện áp U = 220V
Khi biến trở có giá tri R1= 70Ω thì I1= 0,75A, P1= 0,928P = 111,36W
P1= I1
2
R0(1) R0= P1/I1
2 <sub>≈</sub>
198Ω (2)
I1=
Suy ra : (ZL–ZC)2= (220/0,75)2–2682 |ZL–ZC| ≈119Ω (3)
Ta có P = I2R0 (4)
Với I = (5)
P = R0+ R2≈256Ω R2≈58Ω
R2< R1 ∆R = R2–R1= - 12Ω<b>. Phải giảm 12</b><b>.</b> <b>Chọn đáp án A</b>
<b>Câu 15:</b>Đặt vào 2 đầu một hộp kín X (chỉ gồm các phần tử mắc nối tiếp) một điện áp xoay chiều
7
7 3
3
3.10
8
− 3
2.10
3
− 4
10
− 3
10
−
2 2
0 0 0
2 2
0
0 0
20 7 45
1
80
60
40 3 30
1
<i>C</i>
<i>R</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>I R</i> <i>I Z</i> <i>I R</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>I Z</i>
<i>I R</i> <i>I Z</i>
<sub></sub> <sub></sub> + =
=
⊥ ⇒<sub></sub> ⇒<sub></sub>
=
<sub>+</sub> <sub>=</sub>
<sub></sub> <sub></sub>
3
0
0 0 0
20 7 7 2.10
4 15
80 3
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>R</i>
<i>u</i> <i>i</i>
<i>I</i> <i>Z</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>I</i> <i>I</i>
−
= ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ =
Ω
Ω Ω Ω Ω
⇒
2
2
2
2
1
0
1 268 ( )
220
)
(
)
(<i>R</i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
−
+
=
−
+
+
=
⇒
2
2
2
0 ) ( )
(<i>R</i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
−
+
+
=
2
2
2
0
0
2
)
(
)
(<i>R</i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>R</i>
<i>U</i>
−
+
+ ⇒ ⇒
u = 50cos(100πt +π/6)(V) thì cường độ dòngđiện qua mạch i = 2cos(100πt + 2π/3)(A). Nếu thay điện áp trên bằng điện áp khác
có biểu thức u = 50 cos(200πt + 2π/3)(V) thì cường độ dịngđiện
i = cos(200πt +π/6)(A). Những thông tin trên cho biết X chứa
<b>A. R = 25 (</b>Ω), L = 2,5/π(H), C = 10-4/π(F). <b>B. L = 5/12(H), C = 1,5.1z0-4/(F).</b>
<b>C. L = 1,5/</b>π(H), C = 1,5.10-4/π(F). <b>D. R = 25 (</b>Ω), L = 5/12π(H).
<b>Giải:</b>
Giả sử mạch gồm 3 phần tử thuần R, thuần L và tụ C nối tiếp
Trong hai trường hợp u và i vuông pha với nhau nên R = 0
ϕ1=ϕu1-ϕi1 = - Z1= ZC1–ZL1 ( ZL1 < ZC1)
ϕ2=ϕu2-ϕi2 = Z2= ZL2–ZC2= 2ZL1- ( vì tần số f2= 2f1)
Z1= = 25Ω; Z2= = 50Ω;
Ta có ZC1–ZL1 = 25Ω;
2ZL1- = 50Ω;
<b>Suy ra</b> ZL1= 125/3 (Ω) <b>L =</b> <b>(H)</b>
ZC1= 200/3 (Ω) <b>C =</b> <b>(F).Chọn đáp án B</b>
<b>Câu 16:</b>Cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm đoạn dây không thuần cảm (L,r) nối với tụ C Cuộn dây là một ống dây được
quấn đều với chiều dàiống có thể thay đổi được.Đặt vào 2 đầu mạch một HDT xoay chiều.Khi chiều dài của ống dây là L thì HDT
hai đầu cuộn dâylệch phaπ/3 so với dòngđiện. HDT hiệu dụng 2 đầu tụ bằng HDT hiệu dụng 2 đầu cuộn dây và cường độ dòng
điện hiệu dụng trong mạch là I..Khi tăng chiều dàiống dây lên 2 lần thì dịngđiện hiệu dụng trong mạch là:
<b>A. 2I</b> <b>B. I</b> <b>C. 2I/</b> <b>D. I/</b>
<b>Giải:</b>
Lúc chưa tăng<b>:</b>
Do Ud= UC ZC= Zd=
tanϕL= = tan = ZL= r ZC= Zd= 2r
I = = = = = (1)
Khi tăng chiều dài lên gấp 2 thìđộ tự cảm của cuộn dây giảm đi 2 lần. L’= L/2
<b>(vì: C</b>ảm ứng từ do dịngđiện cường độ I chạy qua ống dây hình trụ có chiều dài l , có N vịng dây quấn đều quanh ống dây B =
4π.10-7 , Từ thông qua ống dâyΦ= LI = BScosα= 4π.10-7 IS
L = 4π.10-7 S, Với S là diện tích mỗi vịng dây. Dođó Z’L= =
I’ = = = = = (2)
= = 0,685 <b>I’ = 0,685I.Một đáp án khác</b>
<b>Câu 17:</b>Cho mạch điện xoay chiều RCL mắc nối tiếp . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức dạng u
=U coswt, tần số góc thay đổi. Khi w = wL= 40 pi rad/s thì ULmax. Khi w = wC= 90 pi rad/s thì uCmax . Tìm wđể uRmax .
<b>A. 50</b> <b>B. 150</b> <b>C.60π</b> <b>D. 130</b>
<b>Giải</b>
2
2
2
1
<i>C</i>
<i>Z</i>
2
2
25
1
1 =
<i>I</i>
<i>U</i>
1
50
2
2 =
<i>I</i>
<i>U</i>
2
1
<i>C</i>
<i>Z</i>
⇒
5
300
125
=
⇒ 4
10
.
5
,
1
100
.
200
3 <sub>=</sub> −
7 7
⇒ 2 2
<i>L</i>
<i>r</i>
<i>Z<sub>L</sub></i>
3
3 ⇒ 3⇒
<i>Z</i>
<i>U</i>
2
2
)
(<i>ZL</i> <i>ZC</i>
<i>r</i>
<i>U</i>
−
+ 2 2
)
2
3
(<i>r</i> <i>r</i>
<i>r</i>
<i>U</i>
−
+ 4(2 3)
1
−
<i>r</i>
<i>U</i>
<i>r</i>
<i>U</i>
072
.
1
1
<i>I</i>
<i>l</i>
<i>N</i>
<i>l</i>
<i>N</i>
⇒
<i>l</i>
<i>N</i>
2
<i>L</i>
<i>Z</i>
2
3
<i>r</i>
'
<i>Z</i>
<i>U</i>
2
2
)
'
<i>U</i>
−
+ 2 2
<i>U</i>
2
<i>U</i>
286
,
2
1
<i>I</i>
<i>I '</i>
286
,
2
072
,
1
⇒
Ta cóω= ωL= và ta thấy ωLωC= ω0
2
=1/LC
Mặt khác khi URmaxthìω =ω0= rad/s. <b>Đápán C</b>
<b>Câu 20.</b>Cho mạch RLC nối tiếp. Khi đặt điện áp xoay chiều có tần số gócω( mạch đang có tính cảm kháng). Choωthay đổi ta
chọn đượcω0làm cho cường độ dịngđiện hiệu dụng có giá trị lớn nhất làImaxvà 2 trị sốω1,ω2vớiω1– ω2= 200π thì cường độ
dịngđiện hiệu dụng lúc này là .Cho (H). Điện trở có trị số nào:
<b>A.150Ω.</b> <b>B.</b>200Ω. <b>C.</b>100Ω. <b>D.</b>125Ω.
<b>Giải:</b>
I1= I2 Z1= Z2 (ZL1–ZC1)
2
= (ZL2–ZC2)
2
ZL1+ ZL2= ZC1+ ZC2
L(ω1+ω2) = LC = ZC1= ZL2
Imax= ; I1= = = 4R
2
= 2R2+ 2(ZL1–ZC1)
2
R2= (ZL1–ZL2)
2
= L2(ω1-ω2)
2
<b>R = L (</b><b>1-</b><b>2) =</b> <b>= 150(</b><b>).Chọn đáp án A</b>
<b>Câu 21:</b>Đoạn mạch R, L(thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi được. Khi điều
chỉnh tần số dịngđiện l<i>à f1và f2</i>thì pha banđầu của dòngđiện qua mạch là và còn cường độ dịngđiện hiệu dụng khơng
thay đổi. Hệ số cơng suất của mạchkhi tần số dòngđiện bằng <i>f1</i>là
<b>A. 0,8642</b> <b>B. 0,9239.</b> <b>C. 0,9852.</b> <b>D. 0,8513.</b>
<b>Giải:</b>
Giả sử điện áp có biểu thức :
<i>Khi f1</i>thì:
<i>Khi f2</i>thì:
Từ (1) và (2)
Vì I khơngđổi nên
loạinghiệm φ1= φ2thay φ1=–φ2vào (3) ta có:
<b>Câu 32:</b>Một cuộn dây khơng thuần cảm nối tiếp với tụ điện C trong mạch điện xoay chiều có điện áp (V) thì dịng
điện trong mạch sớm pha hơn điện áp là , điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 30V. Biết rằng nếu thay tụ C bằng tụ thì
dịngđiện trong mạch chậm pha hơn điện áp là và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 90V. Biên độ
<b>A.</b> <b>.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>.</b> <b>D.</b>
<b>Giải:</b>
Ud1 = 30 (V)
Ud2 = 90 (V) = 3 I2= 3I1 Z1= 3Z2 Z1
2
= 9Z2
2
R2+ (ZL–ZC1)
2
= 9R2+ 9(ZL- )
2
2(R2+ZL
2
) = ZLZC1 ZC1=
2
1
2
<i>L</i> <i>R</i>
<i>C</i>
<i>C</i>−
2
60
<i>C</i> <i>L</i>
ax
2
<i>m</i>
<i>I</i>
<i>I</i> = 3
4
<i>L</i>
⇒ ⇒ ⇒
2
1
2
1
2
1
)
1
1
(
1
<i>C</i>
+
=
+ ⇒
2
1
1
<i>R</i>
<i>U 2</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
2
1
1
2
)
(<i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>R</i>
<i>U</i>
−
+ <i>R</i>
<i>U</i>
2
2 <sub>⇒</sub>
⇒
3
6
12
0 os( t + u) (V)
<i>u</i>=<i>U c</i>
1 0 os( t + u 1) u 1 (1)
6
<i>i</i> = <i>I c</i>
2 0 os( t + u 2) u 2 (2)
12
<i>i</i> = <i>I c</i>
1 2 (3)
4
1 2 ( <i>L</i>1 <i>C</i>1) ( <i>L</i>2 <i>C</i>2) tan 1 tan 2 1 2
<i>Z</i> =<i>Z</i> ⇒ <i>Z</i> −<i>Z</i> = ± <i>Z</i> −<i>Z</i> ⇒
1 2
8 8 <i>u</i> 24
1
cos os( ) 0,9239
8
<i>c</i>
0. os
<i>u</i>=<i>U c</i>
2 1
2
⇒
1
2
<i>d</i>
<i>d</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
⇒ ⇒ ⇒
⇒
3
1
<i>C</i>
<i>Z</i>
⇒ ⇒
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> )
(
= U = Ud1 = Ud1 = Ud1 = Ud1
= Ud1
tanϕ1= ; tanϕ1= =
ϕ1+ϕ2= tanϕ1tanϕ2= -1 ( vìϕ1< 0)
= -1 (ZL–ZC1)(ZL- ) = - R
2
2
–4ZL + = 0 (R
2
+ ZL
2
)–4ZL + = 0
(R2+ ZL
2
)[1- + ] = 0 - = 0 = 5
U = Ud1 = Ud1 = Ud1
<b>Do đó: U0= U</b> <b>= 2Ud1= 60V. Ch</b>ọn đáp bán A
<i><b>Câu 174.</b></i>Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Tần số của hiệu điện thế thay đổi được. Khi tần số là f1và 4f1công suất
trong mạch như nhau và bằng 80% cơng suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi f=3.f1thì hệ số cơng suất là:
<b>A. 0,8</b> <b>B. 0,53</b> <b>C. 0,6</b> <b>D. 0,47</b>
<b>Giải:</b>
= ⇒ với f1và f2ta có cos
2<sub>ϕ</sub>
= 0,8
. Tức khi f1= f thì ZC= 4ZLvà khi đó
cos2ϕ= 0,8 = ⇒ZC= 2R/3
Khi f3= 3f thì Z3L= 3ZL= R/2 Z3C= ZC/3 = 2R/9
Vậy cosϕ= <b>0,9635</b>
<b>Cách khác:</b>
P1= P1 I1= I2 Z1= Z2 (ZL1–ZC1)
2
= (ZL2–ZC2)
2
.
Do f2= 4f1 ZL1–ZC1= ZC2–ZL2
ZL1+ ZL2= ZC1+ ZC2 2πL(f1+ f2) = (f2= 4f1) f1=
Gọi U là điện áp hiệu dụng đặt vào hai dầu mạch
P1= I12R
Pmax= Imax
2
R P1= 0,8Pmax I1
2
= 0,8Imax
2
0,8(ZL1–ZC1)
2
= 0,2R2 ZL1–ZC1= R/2
ZL1= 2πLf1=
1
1
<i>d</i>
<i>d</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
1
<i>Z</i>
<i>U</i> <sub>⇒</sub>
1
1
<i>d</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
2
2
2
2 2( )
2
)
(
4
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> − <i><sub>C</sub></i><sub>2</sub>
<i>R</i>
<i>Z</i>
2 2 + 2
2
2
2
2
3
)
(
4
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> +
⇒
3
8
2
2
2
3
)
(
4
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> +
⇒ 2 <sub>2</sub> 2
3
)
(
4
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> +
3
5 <sub>⇒</sub>
2
2
2
)
(
4
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> +
3
)
(
4
2
5−
max
2
U R U
cos P cos
Z = R
2 2
1 2 0
1 1
4 4 L
LC C
2 2 2
L L
2
2
L L
R R
R 9Z 1, 25R Z
6
R + Z −4Z ⇒ + = ⇒ =
2 2
2
R 18 18
349
18 25
R 2R
R
2 9
= =
+
+<sub></sub> − <sub></sub>
⇒ ⇒ ⇒
⇒
⇒
2
1
2
1
2
1 2
1
)
1
1
(
2
1
1
⇒ ⇒
⇒ <sub>2</sub> <sub>2</sub> 2
ZC1= ;
ZL1–ZC1= R/2 =
Hệ số công suất của mạch khi f = 3f1
ZL3= 3ZL1= =
ZC3= =
cosϕ= =
<b>Khi: f = 3f1</b> <b>thì cos</b><b>= 0,96. Chọn đáp án khác Xem lại bài ra.</b>
<b>Khi: f = 2f1thì cos</b>ϕ= 1
<b>Khi: f = f1và f = 4f1thì cos</b><b>= 0,8. Do đó khi f = 3f1thì cos</b> <b>> 0,8.</b>
<i><b>Câu 209:</b></i>Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện dung C có giá trị thay đổi được và cuộn dây thuần cảm. Điều chỉnh giá trị
của C và ghi lại số chỉ lớn nhất trên từng vơn kế thì thấy UCmax= 3ULmax. Khi đó UCmaxgấp bao nhiêu lần URmax?
<b>A.</b> <b>B.</b> <b>C.</b> <b>D.</b>
<b>Giải:</b>
Vì C biến thiên nên: (1)
(2) (cộng hưởng điện) và (3) (cộng hưởng điện)
<b>(4)</b> <b>(5)</b>
Từ (4) và (5)→
<i><b>Câu 210:</b></i>Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện dung C có giá trị thay đổi được và
cuộn dây thuần cảm. Điều chỉnh giá trị của C thì thấy: ở cùng thời điểm số, chỉ của V1 cực đại
thì số chỉ của V1gấp đôi số chỉ của V2. Hỏi khi số chỉ của V2cực đại thì số chỉ của V2 gấp
bao nhiêu lần số chỉ V1?
<b>A. 2 l</b>ần. <b>B. 1,5 l</b>ần. <b>C. 2,5 lần.</b> <b>D.</b> lần
<b>Giải:</b>
Khi V1cực đại thì mạch cộng hưởng: UR= U = 2UC= 2ULhay R = 2ZL (1)
Khi V2cực đại ta có: theo (1)→ (2)
Khi đó lại có: theo (1) ta được: ZC= 5ZL= 2,5R→ Z = R (3)
Chỉ số của V1lúc này là (4)
<b>Từ (3) và (4) ta có:</b>
<i><b>Câu 218:</b></i> Mắc vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số f thay đổi được. Khi tần số f1 =
60Hz, hệ số công suất đạt cực đại cosφ1= 1. Khi tần số f1= 120Hz, hệ số công suất nhận giá trị cosφ2= . Khi tần số f3= 90Hz
thì hệ số công suất của mạch bằng
<b>A. 0,874</b> <b>B. 0,486</b> <b>C. 0,625</b> <b>D. 0,781</b>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>LC</i>
<i>Cf</i> 2 2
4
2
1
=
=
⇒
2
2
3 <i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <sub>=</sub> <sub>⇒</sub>
<i>C</i>
<i>L</i>
3
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
2
3
2
3
.
2
3<i>R</i> <sub>=</sub> <i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z<sub>C</sub></i>
3
2
3
1 =
9
2
3
.
3
2<i>R</i> <i>R</i>
=
324
25
1
1
18
5
1
1
)
9
2
2
1
(
)
(
2
2
2
2
2
2
3
3
2
+
=
+
=
−
+
=
−
+ <i><sub>R</sub></i> <i><sub>R</sub></i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
96
,
0
077
,
1
1
=
3
8
8
3
4 2
3
3
4 2
2 2
C max L
U
U R Z
R
= +
Lmax max L L L
min
U U
U I .Z .Z .Z
Z R
= = = URmax =U
2 2
L
Cmax
L
Lmax L
R + Z
U
(1)
= 3 = R = Z 8
(2)⇒ U Z ⇒
2 2
L
Cmax
Rmax
R + Z
U
(1)
=
(3)⇒ U R
8
3
U
U
max
R
max
C =
R
Z
R
U
U
2
L
2
max
C
+
=
2 2
L L
Cmax
L
U 4Z + Z U 5
U =
2Z = 2
L
2
L
2
C
Z
Z = + 5
R
UR U
U = IR = =
Z 5
Cmax
R
U 5
= = 2, 5
U 2
<b>Giải:</b>
Khi cosφ1= 1 ZL1= ZC1 120πL = LC = (1)
Khi cosϕ2= ϕ2= 45
0
tanϕ2= = 1 R = ZL2–ZC2
tanϕ3=
tanϕ3= (tanϕ3)
2
= 25/91 cosϕ3= 0,874.
<i><b>Cách 2</b></i>
T/h 1: ZL1= ZC1
T/h 2: f2= 2f1 ZL2= 4ZC2và cosϕ2= ϕ2= 45
0
R = ZL2–ZC2 ZC2= R/3
T/h 3: f3= 1,5.f1 ZL3= 2,25.ZC3
<i><b>Câu 219:</b></i>Đặt điện áp u = U cos(ωt + φ) (V) vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuầncảm, điện dung C thay đổi được.
Khi điện dung có C = C1, đo điện áp hai đầu cuộn dây, tụ điện và điện trở lần lượt UL= 310V và UC= UR= 155V. Khi thay đổi C
= C2để UC2= 155 V thìđiện áp hai đầu cuộn dây khi đó bằng
<b>A. 175,3V.</b> <b>B. 350,6V.</b> <b>C. 120,5V.</b> <b>D. 354,6V</b>
<i><b>Câu 220:</b></i>Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm và điện trở R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay
chiều có giá trị hiệu dụng U = 200V. Khi R = R1và R = R2thì mạch có cùng cơng suất. Biết R1+ R2= 100Ω. Công suất của đoạn
mạch khi R = R1bằng
<b>A. 400W.</b> B. 220W. C. 440W D. 880W
<b>Giải:</b>
P1= P2 = (ZL–ZC)
2
= R1.R2
P1= = = = 400W.
<i><b>Câu 221:</b></i>Một đoạn mạch xoay chiều gồm 3 phần tử mắc nối tiếp: điện trở thuần R, cuộn dây có (L; r) và tụ điện có điện dung C.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều, khi đó điện áp tức thời ở hai đầu cuộn dây và hai đầu tụ điện lần lượt là:ud= 80
cos(ωt+ )V,uC= 40 cos(ωt – )V
điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là UR= 60 V. Hệ số công suất của đoạn mạch trên là
A. 0,862. <b>B. 0,908.</b> C. 0,753. D. 0,664.
<b>Giải:</b>
uCchậm so với i một góc π/2 vậy udnhanh pha so với i một góc π/2
tanφd= tan = nên mà
⇒ ⇒ 1
120
⇒ 1 <sub>2</sub>
(120
π)
2
2 ⇒ ⇒
L2 C2
Z Z
R
− <sub>⇒</sub>
2
L3 C3 L3 C3
2
L2 C2
1
180
πL
Z Z Z Z 4 (180
π) LC 1
180
πC
= = = .
1
R Z Z 3 (240
π) LC 1
240
πL
240
πC
−
− − −
− <sub>−</sub> −
2
2
2
2
⇒ ⇒ <sub>2</sub>
3
1 25 106
1
cos ϕ = +81= 81 ⇒
⇒ 2
2 ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 2
3
C =
2
πf R
⇒ ⇒ 3 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
C 2
2
3
R R
cos 0,874
R (1, 25) Z (2 f ) R
R 1, 5625
(2 f )
ϕ = = =
+ <sub>+</sub> π
π
2 2
L <sub>L</sub>
L
Z = 2R <sub>U</sub>
155 2 = + U 155 2
2
U = 155 2
<sub>⇒</sub> <sub>−</sub>
<sub></sub> <sub></sub>
⇒U = 350, 6VL
⇒ 1
2 2
1 L C
R
R + (Z −Z )
2
2 2
2 L C
R
R + (Z −Z ) ⇒
2
1
2 2
1 L C
U R
R + (Z −Z )
2
1
2
1 1 2
U R
R + R R
2
1 2
U
R + R
6 π
6
2
π
3
3
d C
π 2π 5π
φ φ = + =
6 3 6
− ⇒
π
3
L
r
U
U
2 2 2 2
d r L r
U = U + U = 4U
r L
φ = = 0, 908
<i><b>Câu 222:</b></i>Cho một mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C. Đặt
vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = 220 cos100πt (V),biết ZL= 2ZC.Ở thời điểm t hiệu điện thế hai đầu
điện trở R là 60(V), hai đầu tụ điện là 40(V). Hỏi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch AB khi đó là:
<b>A. 220</b> (V) <b>B. 20 (V)</b> <b>C. 72,11 (V)</b> <b>D. 100 (V)</b>
<b>Giải:</b>
Ta có hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch ở thời điểm t là: uAB= uR+ uC+ uL= 20(V); (vì uCvà uLngược pha nhau)
<i><b>Câu 223:</b></i>Đặt điện áp u = U cos(2πft) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối
tiếp. Biết U, R, L, C không đổi, f thay đổi được. Khi tần số là 50Hz thì dung kháng gấp 1,44 lần cảm kháng. Để công suất tiêu thụ
trên mạch cực đại thì phải điều chỉnh tần số đến giá trị bao nhiêu?
<b>A. 72Hz</b> <b>B. 34,72Hz</b> <b>C. 60Hz</b> <b>D. 50</b> Hz
<b>Giải:</b>
Khi f = f1= 50 (Hz): ZC1= 1,44.ZL1
= 1,44.2πf1L LC = (1)
Gọi f2là tần số cần điều chỉnh để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại. Khi f = f2thì trong mạch xảy ra cộng hưởng: ZC2= ZL2
= 2πf2.L <b>LC =</b> (2)
So sánh (1) và (2), ta có: = f2= 1,2.f1= 1,2.50 = 60 (Hz)
<i><b>Câu 224:</b></i>Đặt điện áp xoay chiều có u = 100 cos(ωt) V vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C có ZC= R. Tại thời
điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50V và đang tăng thìđiện áp tức thời trên tụ là
<b>A.</b>–50V. <b>B.–50</b> <b>V.</b> <b>C. 50V.</b> <b>D. 50</b> V.
<b>Giải:</b>
Từ ZC= R U0C= U0R= 100V mà còn
Áp dụng hệ thức độc lập trong đoạn chỉ có tụ C:
; vìđang tăng nên chọn
<i><b>Cách 2:</b></i>R = ZC UR= UC.
Ta có: U2= UR
2
+ Uc
2
= 2UR
2
UR= 50 V = UC. Mặt khác: = 1
Từ đó ta suy ra pha của i là ( ). Xét đoạn chứa R: uR= U0Rcos( ) = 50 cos( ) =
Vì uRđang tăng nên u'R> 0 suy ra sin( ) < 0 vậy ta lấysin( ) =– (1)
và uC= U0C.cos( – ) = U0C.sin( ) (2) Thế U0C= 100V và thế (1) vào (2) ta có:
uC=–50 V
<i><b>Câu 229:</b></i>Cho linh kiện gồm diện trở thuần R =60Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều vào 2 đầu đoạn
mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dòngđiện trong mạch lần lượt là i1= cos(100πt –π/12) và i2= cos(100πt
+7π/12) . Nếu đặt điện áp trên vào mạch RLC nối tiếp thì dịngđiện qua mạch có biểu thức
<b>A. 2</b> cos(100πt +π/3) <b>B. 2.</b>cos(100πt +π/3)
<b>C. 2</b> <b>cos(100πt +π/4)</b> <b>D. 2</b>cos(100πt +π/4)
<b>Giải:</b>
*
Trong đó: là độ lệch pha của điện áp 2 đầu mạch với i1; i2
⇔
1
1
2
πf .C
⇒ <sub>2</sub> <sub>2</sub>
1
π f
⇔
2
1
2
πf .C
⇒ <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
1
4
π f
2 2
2
1
4
π f
2 2
1
π f
⇒
3 3
⇒ <sub>i =</sub> uR <sub>=</sub> 50
R R
0R
0
U
I =
R
2
R
2 2 2
C C
2 2 2
2
0R
0C 0
u
( )
u i u <sub>R</sub>
+ = 1 = 1
U
U I 100
( )
R
⇒ +
2
C C
→
φ =
R
− <sub>−</sub>
=
4
ϕ −
π
ωt +
4
π
ωt +
4
π
ωt +
4 2
1
π
ωt +
4 ⇒
π
ωt +
4 2
3
π
ωt +
4
π
2
π
ωt +
4
3
1 2
1; 2
R L, r = 0 C
A <sub>B</sub>
* Vẽ giản đồ vec tơ
* Từ giản đồ:
(tính từ trục gốc)
*
* Khi đặt điện áp trên vào mạch RLC nối tiếp thì có hiện tượng
cộng hưởng vì
Do đó: <b>;</b>
<b>Vậy:</b>
<i><b>Bài 232:</b></i>Cho mạch điện xoay chiều AB chứa R,L,C mắc nối tiếp. Đoạn AM có điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm ,
đoạn MB có điện dung có thể thay đổi được. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều có và
khơng đổi. Thay đổi công suất mạch đạt giá trị CĐ, khi đó mắc thêm tụ vào mạch MB cơng suất mạch giảm 1 nửa,
tiếp tục mắc thêm tụ vào mạch MB để cơng suất mạch tăng gấp đơi. Tụ có thể nhận giá trị nào sau đây:
<b>A.</b> hoặc <b>B.</b> hoặc <b>C.</b> hoặc <b>D.</b> hoặc
<b>Giải:</b>
Lúc đầu do cộng hưởng nên .
Để công suất đoạn mạch giảm 1 nửa tức là sau khi ghép thêm C1thì dung kháng của bộ tụ phải thỏa mãn nên xảy ra
2 TH:
nên lắp tụ C1nối tiếp với C0ta có lúc đó .Vậy để cơng suất lại tăng 2 lần thì lúcđó lại có
.Tức phải mắc tụ C2 song song với C0và C1khi đó ...
TH2: Tương tự cho tức lúc đó
<i><b>Bài 234:</b></i>Đặt một nguồn điện xoay chiều có hiệu điện thế U và tần số f vào hai đầu của đoạn mạch gồm R, L và mắc nối tiếp,
trong đó cuộn dây lý tưởng. Nối 2 đầu tụ điện với một ampe kế thì thấy nó chỉ 1A, đồng thời dòngđiện tức thời chạy qua ampekế
chậm pha so với hiệu điện thế tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch. Nếu thay ampe kế bằng một vơn kế thì thấy nó chỉ 167,3V,
đồng thời hiệu điện thế tức thời giữa vơn kế chậm pha một góc so với hiệu điện thế tức thời giữa 2 đầu đoạn mạch. Biết rằng
ampe kế và vôn kế lý tưởng. Hiệu điện thế hiệu dụng của nguồn điện xoay chiều là:
<b>A. 175V</b> <b>B. 150V</b> <b>C. 100V</b> <b>D. 125V</b>
<b>Giải:</b>
Dữ kiện 1 ta có:
Dữ kiện 2 ta có:
<i><b>Bài 243:</b></i>Cho mạch điên gồm 1 bóng đèn dây tóc mắc nối tiếp với 1 động cơ xoay chiều 1 pha. Biết các giá trị định mức của đèn là
120V-330W, điện áp định mức của động cơ là 220V. Khi đặt vào 2 đầu đoạn mạch 1 điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 332V
thì cả đèn và động cơ đều hoạt động đúng công suất định mức. Công suất định mức của dộng cơ là:
<b>A. 583W</b> <b>B. 605W</b> <b>C. 543,4W</b> <b>D. 485,8W</b>
<b>Giải:</b>
Do hoạt động ở các giá trị định mức nên: 330 2, 75( )
120
<i>I</i> = = <i>A</i>
Do động cơ là 1 hệ <i>L</i>−<i>R</i> nên ta có
2 2 0 2
120 +220 −2.120.220.<i>cos</i>(180 − =
1 2
1
tan <i>L</i> 3 60 3
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
2 2
0 01 1
0
2. 60 (60 3) <sub>2 2</sub>
60
<i>U</i> <i>I Z</i>
<i>I</i> <i>A</i>
<i>R</i> <i>R</i>
+
= = = =
4
<i>i</i> <i>u</i>
4
<i>i</i>= <i>c</i>
2<i>R</i>=<i>Z<sub>L</sub></i>
<i>o</i>
<i>C</i>=<i>C</i> <i>C</i><sub>1</sub>
2
<i>C</i> <i>C</i><sub>2</sub>
3
<i>o</i>
<i>C</i>
3<i>C<sub>o</sub></i>
2
<i>o</i>
<i>C</i>
3<i>C<sub>o</sub></i>
2
<i>o</i>
<i>C</i>
2<i>C<sub>o</sub></i>
3
<i>o</i>
<i>C</i>
2<i>C<sub>o</sub></i>
2
<i>C</i> <i>L</i>
<i>Z</i> =<i>Z</i> = <i>R</i>
|<i>Z<sub>C</sub></i> −<i>Z<sub>L</sub></i>|=<i>R</i>
1: <i>C</i> <i>L</i>
<i>TH</i> <i>Z</i> ><i>Z</i>
2
<i>C</i>
<i>Z</i> = <i>R</i>
2 2
1
6 3
3
<i>C</i> <i>Co</i> <i>o</i>
<i>Z</i> = <i>R</i>= <i>Z</i> ⇒<i>C</i> = <i>C</i>
<i>C</i> <i>L</i>
<i>Z</i> <<i>Z</i> 0
2 <sub>2</sub> 2 2 0
<i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> = ⇒<i>R</i> <i>Z</i> = =<i>R</i> ⇒<i>C</i> = <i>C</i>
2 2
3 3 3
<i>L</i> <i>RL</i>
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>
<i>Z</i> = →<i>Z</i> = → =<i>U</i>
2
1 2
(1 ) 2
3
<i>C</i> <i>L</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>I</i>
<i>Z</i>
= + = + → = → = =
2
<i>C</i> <i>C</i>
<i><b>Bài 244:</b></i>Cho mạch xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp, với C thay đổi. Điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu mạch
3
. Tính cơng suất tiêu thụ của mạch?
<b>A.</b> <i>25 3W</i> <b>B.</b> <i>50 3W</i> <b>C.</b><i>100 3W</i> <b>D.100W</b>
<b>Giải:</b>
Ta có:
1
3
2 <sub>.</sub>
2 4
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
+
= =
vì i thâyđổi 1 góc 600nên 2 1
1 2
60 3
1 .
<i>tan</i> <i>tan</i>
<i>tan</i>
<i>tan tan</i>
− <sub>=</sub> <sub>=</sub>
+
thay <i>ZL</i> theo <i>ZC</i> biến đổi ta được
2 2
3
2 3 0 400 300
8 <i>ZC</i> <i>Z RC</i> <i>R</i> <i>ZC</i> <i>Zl</i>
− − + = → = → =
suy ra
2
2 2. 25 3
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>)
<i>U</i>
<i>P</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
= =
+ −
<i><b>Bài 251:</b></i>Cho ba linh kiện R = 60Ω, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần
số f khơng đổi vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì dịngđiện qua mạch có các biểu thức i1=
12
7
) (A). Nếu đặt điệnn áp trên vao đoạn mạch RLC nối tiếp thì dịngđiện qua mạch có biểu thức:
<b>A.</b>. i = 2cos(100πt +
3
) (A). <b>B..</b>i = 2cos(100πt +
4
) (A).
<b>C</b> .i = 2
3
) (A). <b>D i = 2</b>
<b>) (A)</b>
<b>Giải:</b>
Ta thấy cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch RL và RC bằng nhau suy ra ZL= ZCđộ lệch pha φ1giữa u và i1vàφ2giữa u và i2đối
nhau. tanφ1= -tanφ2
Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U
(-12
) = φ +
12
; φ2= φ –
12
7
tanφ1= tan(φ +
12
) = -tanφ2= -tan( φ –
12
7
)
tan(φ +
12
) + tan( φ –
12
) = 0
12
+φ –
12
7
) = 0
Suy ra φ =
4
) = tan(
4
+
12
) = tan
3
=
<i>R</i>
<i>ZL</i>
ZL= R 3
U = I1
2
2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> + = 2RI1= 120 (V)
Mạch RLC có ZL= ZC trong mạch có sự cộng hưởng I =
<i>R</i>
<i>U</i>
=
60
120
= 2 (A) và i cùng pha với
u = U
4
) .
Vậy <b>i = 2</b>
4
<b>) (A).Chọn đáp án D</b>
<i><b>Bài 254:</b></i>1 đoạn mạch RLC . khi f1=66 Hz hoặc f2=88 Hz thì hiệu điện thế 2 đầu cuộn cảm khơng đổi
tần số của dịngđiện là bao nhiêu thì: UL= ULmax.
UL = IZL =
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
2
1
1
2
1
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
=
2
2
2
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
2
1
1
2
1
C2(2
<i>C</i>
<i>L</i>
- R2) (*)
UL= ULmaxkhi
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
=
2
2
2
có giá trị max
hay y = <sub>2</sub>
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> + −
= ymin ⇒ <sub>2</sub>
2
2
C2(2
<i>C</i>
<i>L</i>
- R2) (**)
Từ (*) và (**) ta có 2<sub>2</sub>
2
1
<i>f</i> = <sub>1</sub>2
1
<i>f</i> + <sub>2</sub>2
1
<i>f</i>
f =
2
2
2
1
2
1 2
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>f</i>
+ = 74,67 (Hz).<b>Chọn đáp án C</b>
<i><b>Bài 255:</b></i> Cho mạch điện AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với MB, trong đó AM gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện
dung C, MB có cuộn cảm có độ tự cảm L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = U
UAM= U1. Khiω=ω2thì uAMtrễ pha một gócα2đối với uABvà UAM= U1’. Biếtα1+α2=
2
và
U1=
4
3
U’1. Xác định hệ số công suất của mạch ứng với ω1và ω2
<b>A. cos</b>ϕ= 0,75; cosϕ’ = 0,75. <b>B.cos</b>ϕ= 0,45; cosϕ’ = 0,75
<b>C. cos</b>ϕ= 0,75; cosϕ’ = 0,45 <b>D. cos= 0,96; cos’ = 0,96</b>
<b>Giải:</b>
<i>R</i>
<i>Z<sub>C</sub></i>
−
; tanϕMB=
<i>r</i>
<i>ZL</i>
(r = RL)
uAMvuông pha với uMBvới mọi tần sốω.nên
tanϕAM.tanϕMB= -1
<i>R</i>
<i>ZC</i>
−
.
<i>r</i>
<i>Z<sub>L</sub></i>
= - 1⇒ Rr = ZLZC
Khi ω=ω0mạch có cộng hưởng và UAM= UMB
⇒r = R ⇒ R2= ZLZC
Vẽ giãnđồ vec tơ như hình vẽ. Ta ln có UR= Ur
UAM= UABcosα= U cosα (αlà góc trễ pha của uAMso với uAB)
U1= Ucosα1 (*)
U’1= Ucosα2= Usinα1 (**) ( doα1+α2=
2
)
Từ (*)và (**) Suy ra: tanα1=
1
1
'
<i>U</i>
<i>U</i>
=
3
4
⇒ UMB= UAMtanα1=
3
4
U1
Hai tam giác vng EAM và FBM đồng dạng ( vì có∠MAE =∠MBF =ϕAMcùng phụ vớiϕMB)
Từ đó suy ra:
A
ϕMB
UL
UC
URE
Ur= UR F
α1
B
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
<i>R</i>
<i>C</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
<i>MB</i>
<i>AM</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
1
1
3
4
<i>U</i>
<i>U</i>
=
4
3
⇒ UL=
3
4
UR (1); UC=
4
3
UR (2)
2
<i>AB</i>
<i>U</i> = U2=<i>UAM</i>2 +
2
<i>MB</i>
<i>U</i> = 2<i>UR</i>2+
2
<i>L</i>
<i>U</i> + <i>UC</i>2 =
144
625 2
<i>R</i>
<i>U</i> ⇒ U =
12
25
UR
<b>cos</b><b>=</b>
<i>U</i>
<i>UR</i>
2
<b>=</b>
25
24
<b>= 0,96</b>
Tương tự ta có kết quả đối với trường hợpω2
U1= Ucosα1= Usinα2 (*)
U’1= Ucosα2= (**)
Từ (*) và (**) Suy ra: tanα2=
1
1
'
<i>U</i>
<i>U</i>
=
4
3
⇒ UMB= UAMtanα2=
4
3
U’1
Hai tam giác vuông EAM và FBM đồng dạng ( vì có∠MAE =∠MBF =ϕAMcùng phụ vớiϕMB)
Từ đó suy ra:
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
<i>R</i>
=
<i>MB</i>
<i>AM</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
=
1
1
'
4
3
'
<i>U</i>
<i>U</i>
=
3
4 <sub>⇒</sub>
UC=
3
4
UR (1); UL=
4
3
UR (2)
2
<i>AB</i>
<i>U</i> = U2=<i>U</i>'2<i><sub>AM</sub></i> +<i>U</i>'2<i><sub>MB</sub></i> = 2<i>U<sub>R</sub></i>2+<i>U<sub>L</sub></i>2 +<i>U<sub>C</sub></i>2 =
144
625 2
<i>R</i>
<i>U</i> ⇒ U =
12
25
UR
<b>cos</b><b>’ =</b>
<i>U</i>
<i>U<sub>R</sub></i>
2
<b>=</b>
25
24
<b>= 0,96</b>
<b>Tóm lại:Chọn đáp ánD:</b> <b>cos</b><b>= 0,96; cos</b><b>’ = 0,96</b>
<i><b>Bài 256:</b></i> Đặt một điện áp xoay chiều <i>u</i>=<i>U</i>0cos
và tụ điện. Điện áp tức thời uAMvà uNB vuông pha với nhau và có cùng một giá trị hiệu dụng là 30 5<i>V</i> . Giá trị của U0bằng:
<b>A.</b>
<i><b>Gi</b><b>ải:</b></i>
Do R = r⇒UR= Ur
Ta có :(UR+ Ur)2+
2
<i>L</i>
<i>U</i> =<i>U<sub>AM</sub></i>2
⇒4<i>U<sub>R</sub></i>2 +<i>U<sub>L</sub></i>2 =<i>U<sub>AM</sub></i>2 (1)
2
<i>R</i>
<i>U</i> + (UL–UC)2 =
2
<i>NB</i>
<i>U</i> (2)
UAM= UNB ⇒ZAM= ZNB
⇒ 4R2+ ZL
2
= R2+ (ZL–ZC)
2
3R2+ ZL
2
= (ZL–ZC)
2
(*)
uAM và uBNvuông pha ⇒ tanϕAM.tanϕNB= -1
<i>R</i>
<i>ZL</i>
2 <i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i> − <i>C</i>
= -1⇒ (ZL–ZC)
2
= <sub>2</sub>
2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
(**)
Từ (*) và (**) 3R2+ ZL
2
= <sub>2</sub>
2
4
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
⇒ZL
4
+ 3R2ZL
2
–4R2= 0 ⇒ZL
2
= R2
Do đó UL
2
= UR
2
(3). Từ (1) và (3) ⇒5UR
2
=<i>U<sub>AM</sub></i>2 = (30 5)2 ⇒UR= 30 (V)
UR= UL=30 (V) (4)
2
<i>R</i>
<i>U</i> + (UL–UC)
2
=<i>UNB</i>2 ⇒ (UL–UC)
2
= (30 5)2–302 = 4.302
ϕMB
Ur= UR F
A
UL
UR
E
α2
B
M
UAM
UL
UAB
Ur
UR
2UR
UNB
UAB
2
= :(UR+ Ur)
2
+ (UL–UC)
= 4UR
2
+ (UL–UC)
2
= 2.4.302
⇒UAB= 60
<i><b>Bài 275:</b></i>Đặt điện áp xoay chiều u=220
<b>A. 12,5 ms</b> <b>B. 17,5 ms</b> <b>C. 15 ms</b> <b>D. 5 ms</b>
<b>Giải:</b>
Chu kì của dịngđiện T = 0,02 (s) = 20 (ms)
Z = 50
Góc lệch pha giữa u và i: tanϕ=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i> − <i>C</i>
= 1 ⇒ ϕ=
4
Biểu thức cường độ dòngđiện qua mạch i = 4,4cos(100πt
-4
) (A)
Biểu thức tính cơng suất tức thời: p = ui = 965
-4
Điện áp sinh công âm cung cấp điện năng cho mạch khi p < 0
hay biểu thức Y = cos100πt cos(100πt
-4
) < 0
Xét dấu của biểu thức Y = cosα.cos(α
-4
) trong một chu kì 2π
cosα> 0 khi
-2
<α<
2
cos(α
-4
) > 0 khi
-2
<α
-4
<
2
hay khi
-4
<α<
4
3
:
Vùng phía trên đường thẳng NN’
Theo hình vẽ<b>dấu màu đỏ ứng với dấu của cos</b>
dấu màu đen ứng với dấu của cos(α
-4
khi cosαvà cos(α
-4
) trái dấu từ N đến M và từ N’ đến M’
Như vậy trong một chu kì Y < 0 trong t = 2
8
<i>T</i>
=
4
<i>T</i>
Do đó Trong một chu kì, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công âm cung cấp điện năng cho mạch bằng:
4
20
= 5
ms.<b>Chọn đáp án D</b>
<i><b>Bài 285:</b></i> Một đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
L = 0, 4
3
10
2
−
F thì dịngđiện trong mạch trễ pha
4
so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB. Khi C = C2=
3
10
5
−
F thìđiện áp hiệu
dụng hai đầu tụ đạt giá trị cực đại là
<b>A. 50</b> Ω. <b>B. 40</b> Ω. <b>C. 10</b> Ω. <b>D. 20</b> Ω<b>.</b>
M
N
Kí hiệu: Lúc đầu và sau: <i>I</i>,<i>I</i>';<i>U</i>R,<i>U</i>'R;<i>U</i>L,<i>U</i>'L;<i>U</i>C1,<i>U</i>C2max Tam giác L’AB’
vng tại A
Ta có giản đồ:
2 max
1
R
R
C 1 2
C 2max 1
100 5 ; ' . cos ; ' .sin
sin sin
1
; ; ( 1)
tan
2 2 tan 2 tan 2 2
1
' ' 2 . cos
1
( 1)
. 2 2 tan 1
tan
' '. 5. 2 . cos 2
sin
cos
1 5
5
,
1 ' 2 . cos 2 2
sin
5
<i>C</i> <i>R</i> <i>L</i>
<i>R</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>V</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
<i>I</i>
<i>I</i> <i>U</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>I C</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>I C</i>
<i>I</i>
<i>I</i>
<sub></sub>
= = = = −
= = = − = −
= =
−
= = = ⇒ =
<sub>=</sub>
⇒ <sub></sub> = =
<sub>=</sub>
Mặt khác:
C2max 2
3
2 2
L 2 2 2
2 3
R
R
−
−
Chú ý: Bài toán nàyđã bỏ qua sự thay đổi nhiệt độ theo độ cao và độ sâu.
<i><b>Bài 292:</b></i> Đặt điện áp xoaychiều vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thìđiện áp hiệu dụng
giữa hai đầu điện trở R tăng 3 lần và dịngđiện trong hai truờng hợp vng pha với nhau. Hệ số công suất đoạn mạch lúc sau bằng:
<b>A.</b>
5
1
<b>B.</b>
5
2
<b>C.</b>
10
1
<b>D</b>.
10
3
<b>Giải:</b>
Giản đồ: Khi nối tắt tụ C thì mạch gồm RL và dịngđiện trễ pha hơn so với
Uab, do đó khi chưa nối tắt mạch phải có tính dung kháng.
Từ giản đồ:
10
cos
sin
cos
.
3
cos
U
3
cos
U
cos
R
R
=
⇒
=
=
=
=
<i>U</i>
<i>U</i>
⇒hệ số công suất lúc sau:
10
3
<i><b>Câu 303:</b></i>Cho đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM nt với MB. Biết đoạn
AM gồm R nt với C và MB có cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở r. Đặt vào
R = r = <i>L</i>
<i>C</i> , điện áp hiệu dụng giữa hai đầu MB lớn gấp n = 3 điện áp hai đầu AM. Hệ số cơng suất của đoạn mạch có giá trị là
<b>A. 0,866</b> <b>B. 0,975</b> <b>C. 0,755</b> <b>D.0,887</b>
<b>Giải:</b>
<b>Từ</b> R = r = <i>L</i>
<i>C</i>
R2= r2= ZL.ZC
(*)
(Vì ZL=ωL; ZC=
<i>C</i>
1
<i>L</i>
)
UMB= nUAM
+ ZC
2
= 3 r2+ 3ZL
2
2
= 2R2+ 3ZL
2
(**)
)2= 2R2+ 3ZL
2
3ZL
4
+ 2R2ZL
2
–R4= 0
=
3
2
<i>R</i>
và ZC= R 3 (***)
Tổng trở Z =
3
<i>4R</i>
<i>r</i>
<i>R</i>+
=
3
4
2
<i>R</i>
<i>R</i>
=
2
3
= 0,866.
<i><b>Cách khác:</b></i>Vẽ giản đồ véc tơ nhưhình vẽ
<b>Từ</b> R = r = <i>L</i>
<i>C</i>
R2= r2= ZL.ZC
(Vì ZL=ωL; ZC=
<i>C</i>
1
----> ZL.ZC=
<i>C</i>
<i>L</i>
)
2
2
2
<i>C</i>
<i>R</i>
<i>AM</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> = + = I2(R2+ZC
2
)
2
2
2
<i>L</i>
<i>r</i>
<i>MB</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> = + = I2(r2+ ZL
2
) = I2(R2+ ZL
2
)
XétΔOPQ
PQ = UL+ UC
PQ2= (UL+ UC)
2
= I2(ZL+ZC)
2
= I2(ZL
2
+ZC
2
+2ZLZC) = I
2
(ZL
2
+ZC
2
+2R2) (1)
Từ UMB= nUAM= 3UAM
tan(∠POE) =
3
1
=
<i>MB</i>
<i>AM</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
∠POE = 300.Tứ giác OPEQ là hình chữ nhật
∠OQE = 600
Do đó góc lệch pha giữa u và i trong mạch: ϕ= 900–600= 300
Vì vậy cosϕ= cos300= 0,866
2
3 <sub>=</sub>
. <b>Chọn đáp án A</b>
<i><b>Câu 305:</b></i>Một mạch điện gồm R nối tiếp tụ điện C nối tiếp cuộn dây L. Duy trì hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 240
<b>A. 0,37H</b> <b>B. 0,58H</b> <b>C. 0,68H</b> <b>D. 0,47H</b>
<b>Giải:</b>
Ta có U = 240 (V); UR= IR = 80 3 (V)
Vẽ giãnđồ véc tơ như hình vẽ:
UR= ULC= 80 V. Xét tam giác cân OME
R C
B
A
M L. r
UC
UL
<b>Q U</b>AM
<b>F</b>
<b>O</b>
UMB <b>P</b>
U
<b>E</b>
UL
U
UL
U2= UR2+ UCL2–2URULcosα
3
Xét tam giác OMN UC= URtanϕ= 80(V) (*)
Xét tam giác OFE : EF = OE sinϕ
UL–UC= Usin
6
= 120 (V) (**) . Từ (*) và b(**)
suy ra UL= 200 (V)
Do đó ZL=
<i>I</i>
<i>U<sub>L</sub></i>
=
L =
<i>L</i>
<i>Z</i>
=
3
100
200
<i><b>Câu 309:</b></i>Cho mạch điện AB gồm một điện trởthuần R mắc nối tiếp với một tụ điện C và một cuộn dây theo đúng thứtự. Gọi M là
điểm nối giữa điện trởthuần và tụ điện, N điểm nối giữa tụ điện và cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá
trịhiệu dụng 120 3 V khơng đổi, tần sốf = 50Hz thìđo đươc điện áp hiệu dụng giữa hai điểm M và B là 120V, điện áp UANlệch
phaπ/2 so với điện áp UMBđồng thời UABlệch phaπ/3 so với UAN. Biết công
suất tiêu thụcủa mạch khi đó là 360W. Nếu nối tắt hai đầu cuộn dây thì cơng
suất tiêu thụcủa mạch là :
<b>A. 810W</b> <b>B. 240W</b> <b>C. 540W</b>
<b>D. 180W</b>
<b>Giải:</b>
Theo giản đồ ta có
2 2 0
R AB MB AB MB
Công suất của mạch P UIcos I P 2A
U cos
= ϕ→ = =
ϕ
AN AN
AN AN
R R 60
cos Z 40 3
Z cos cos 30
ϕ = → = = = Ω
ϕ
Khi cuộn dây nối tắt thì mạc h chỉ cịn lại mạch AN nên công suất là
2 2
2
2 2
AN
U (120 3)
P I .R .R .60 540W
Z (40 3)
= = = = .<b>Chọn C</b>
<i><b>Câu 310:</b></i>Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB . Điện áp ở hai đầu mạch ổn định u = 220
tổng điện áp hiệu dụng UAM+ UMBcó giá trị lớn nhất. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là
<b>A. 440 V.</b> <b>B. 220</b> 3V. <b>C. 220 V.</b> <b>D. 220</b>
<b>Giải:</b>
<i>R</i>
<i>Z<sub>L</sub></i>
= tan300=
3
1
ZL=
3
<i>R</i>
→ ZAM=
2
2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> + =
3
<i>2R</i>
(*)
Đặt Y = (UAM+ UMB)
2
.
Tổng (UAM+ UMB) đạt giá trị cực đại khi Y đạt giá trị cực đại
Y = (UAM+ UMB)
2
= I2( ZAM+ZC)
2
= <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
2
)
(
)
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>AM</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
−
+
+
=
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>AM</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
2
)
(
2
2
2
2
2
−
+
+
+
Để Y = Ymaxthìđạo hàm của Y theo (ZC) Y’ = 0
→ (<i>R</i> <i>ZL</i> <i>ZC</i> 2<i>ZLZC</i>
2
2
2+ + −
)2(ZAM+ ZC) - (ZAM+ ZC)
2
2(ZC–ZL) = 0. Do (ZAM+ ZC)≠0 nên (<i>R</i> <i>ZL</i> <i>ZC</i> 2<i>ZLZC</i>
2
2
2+ + −
) - (ZAM+
ZC)(ZC–ZL) = 0
M
• B
→ (ZAM+ ZL)ZC= R
2
+ ZL
2
+ ZAMZL(**) . Thay (*) vào (**) ta được <b>ZC=</b>
3
<i>2R</i>
(***)
Z2= <i>R</i>2 +(<i>Z<sub>L</sub></i>−<i>Z<sub>C</sub></i>)2 → Z =
3
<i>2R</i>
<b>(****)</b>
<b>Ta thấy ZAM= ZMB= ZABnên UMB= UC= UAB</b> <b>= 220 (V).Chọn đáp án C</b>
<b>Cách khác: dùng cho trác nghiệm:</b>
<i>C</i>
<i>AM</i>
<i>AB</i>
, ) hợp nhau 120
0
.
UAM+ UCcó giá trị lớn nhất
Khi tam giác OUAMUClà tam giác đều.
UC= UAB= 220 V.
Chọn C.
<i><b>Câu 311:</b></i>Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuầnR mắc nối tiếpvới
tụ điện C có điện dung thay đổi được, đoạn mạch MB là cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L.Thay đổi C để điện áp hiệu dụng của
Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là:
<b>A.</b>
<b>Ta có :</b>
2 2
2 2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2
2 2 4 2 2 4 2 2
2 2 4 2 4 2
.
( ) ( ) [ ( ) ]
[ ]
( ) 2.10 (10 ) 3.10 2.10
2.10 2.10
<i>AB</i> <i>AB</i> <i>AB</i>
<i>AM</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>AB</i> <i>AB</i> <i>AB</i>
<i>AM</i>
<i>R</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>I R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>I R</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
= + = =
+ − + − + −
+ +
⇔ = = =
+ − + − − +
+ + +
<b>Đặt: A =</b>
4 2 2
2 2 4 4
4 2
3.10 2.10
( 1) 2.10 2.10 3.10 0
2.10
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>A</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>A</i>
<i>U</i>
− + <sub>⇔</sub> <sub>−</sub> <sub>+</sub> <sub>+</sub> <sub>−</sub> <sub>=</sub>
+
Phương trìnhẩn<i>U<sub>c</sub></i>có nghiệm khi ' 104 ( 1)(2.104 3.10 )4 0 2 2 5 2 0 1 2
2
<i>A</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>A</i> <i>A</i>
∆ = − − − ≥ ⇔ − + ≤ ⇔ ≤ ≤
Từ đây ta thấy <i>U<sub>AM</sub></i> lớn nhất khi A nhỏ nhất bằng 0,5
2
10 100
200
1 0, 5
<i>c</i>
<i>U</i> <i>V</i>
<i>A</i>
−
= = =
− <b>.Đáp án C</b>
<i><b>Câu 313:</b></i>Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều
có giá trị hiệu dụng U= 100V thì mạch có hệ số cơng suất là 0,9. Lúc này động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ
số công suất 0,75. Biết điện trở trong của động cơ là 10Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu động cơ và cường độ dòng điện hiệu dụng qua
động cơ lần lượt:
<b>A. 120V, 6A</b> <b>B. 125V, 6A</b> <b>C. 120V, 1,8A</b> <b>D. 125V, 1,8A</b>
<b>Giải :</b>
Động cơ coi như một cuộn dây có điện trở trong r = 10Ω
Đối với cả mạch:
U = 100V , cosφ = 0,9 mà
Đối với động cơ:<i>Phao phí= r.I</i>
<i>2</i>
<i>Ptồn phần= UdIcosφ</i>
UAM
UAB
<i>H =</i> <i>co ich</i>
<i>Mà Ptồn phần=Phao phí+ Pcó ích</i> ⇒<i>Ptồn phần</i> <i>=Phao phí+ 0,8Ptồn phần</i> ⇒<i>Phao phí= 0,2Ptồn phần</i>
⇒<i>r.I2= 0,2.UdIcosφ</i>⇒<i>r.I</i>
<i>2</i>
<i>= 0,2.Ud.I.0,75</i> ⇒<i>I = 0,015Ud</i> <i>(1)</i>
Mà d
d
90
os 120
os 0, 75
<i>r</i> <i>r</i>
<i>d</i>
<i>d</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>c</i> <i>U</i> <i>V</i>
<i>U</i> <i>c</i>
= ⇒ = = = Thay vào (1) ⇒I = 0,015.120 = 1,8A
<i><b>Câu 315:</b></i>Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là u=U cos t<sub>0</sub> ω . Chỉ có
lần (n > 1).Biểu thức tính R là
<b>A. R =</b> 1 2
2
( )
L n 1
ω −ω
− <b>B.</b>R =
1 2
L( )
n 1
ω − ω
− <b>C. R =</b>
1 2
2
1 2
2
L
n 1
ω ω
−
<b>Giải:</b>
I1= I2=Imax/n
1
1
2
=
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>n</i>
1
n2R2= R2+(ω1L
<i>-C</i>
1
1
2
= R2+ (ω1L -ω2L )
2
L2
2
L( )
n 1
ω − ω
− <b>.Chọn đáp án B</b>
<i><b>Câu 316:</b></i>Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số f1=60Hz
, hệ số công suất đạt cực đại cosϕ =1.Ở tần số f<sub>2</sub>=120Hz, hệ số công suất nhận giá trị cosϕ =0,707.Ở tần số f<sub>3</sub> =90Hz, hệ số
công suất của mạch bằng
<b>A. 0,874</b> <b>B. 0,486</b> <b>C. 0,625</b> <b>D. 0,781</b>
<b>Giải</b>
Với f1=60Hz cosφ1=1 => ZL1=ZC1
Với f2= 2.f1
L2 L1 C2 C1
Z =2Z ; Z =0,5Z = 0,5ZL1
2 L1
2 2 2 2
L2 C2 L1 L1
R R R
cos 0, 707 Z (1)
1,5
R (Z Z ) R (2Z 0,5Z )
ϕ = = = => =
+ − + −
Với f3= 1,5f1
ZL3=1,5ZL1 ; ZC3= C1 L1
Z Z
1,5 = 1,5
3
2 2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
L1
L3 C3 <sub>L1</sub>
R R
cos
Z
R (Z Z ) <sub>R</sub> <sub>(1,5Z</sub> <sub>)</sub>
1,5
ϕ = =
+ − <sub>+</sub> <sub>−</sub> (2)
Thay (1) vào (2) ta được <sub>3</sub>
2 2
2 L1 2
L1
R R
cos 0,874
Z 25 R
R ( )
R (1,5Z )
36 1,5
1,5
ϕ = = =
+
+ −
<i><b>Câu 318:</b></i>Cho mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1
nối tiếp với cuộn thuần cảm có độ tự cảm L, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2nối tiếp với tụ điện có điện dung C (R1= R2=
100Ω). Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u = 100
mạch đạt giá trị cực đại. Số chỉ của vôn kế là
<b>A. 100 V.</b> <b>B.50</b>
+ khi mắc ampe kế: hai đầu M, B bị nối tắt, ta có mạch AB (R1 nt L)
2 2
1 100 2 1 1 100
<i>AB</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i>
<i>I</i>
+khi mắc vôn kế , hệ số công suất cực đại suy ra mạch cộng hưởng, ta có ZC= ZL=100Ω, khi đó tổng trở là Z = 2R1= 200Ω; cường
độ dòngđiện: I’ =UAB/Z = 0,5 A
Số chỉ vôn kế: UV= UMB= Đáp án B
<i><b>Câu 320:</b></i>Cho mạch điệnxoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Tần số của hiệu điện thế thay đổi được. Khi tần số là f1và 4f1công suất
trong mạch như nhau và bằng 80% cơng suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi f=3.f1thì hệ số cơng suất là:
<b>A. 0,8</b> <b>B. 0,53</b> <b>C. 0,9635</b> <b>D. 0,47</b>
<b>Giải:</b>
2 2
2 2
max
2
U R U
cos P cos
Z = R
= 0,8
2 2
1 2 0
1 1
4 4 L
LC C
= = = ⇒ = . Tức khi f1= f thì ZC= 4ZLvà khi đó
cos2ϕ= 0,8 =
2
2 2 2
L L
2
2
L L
R R
R 9Z 1, 25R Z
6
R + Z −4Z ⇒ + = ⇒ = ⇒
ZC= 2R/3
Khi f3= 3f thì: Z3L= 3ZL= R/2 Z3C= ZC/3 = 2R/9
Vậy cosϕ=
2 2
2
R 18 18
349
18 25
R 2R
R
2 9
= =
+
+<sub></sub> − <sub></sub>
≈0,9635
<i><b>Câu 321:</b></i>Cho mạch điện RLC, cuộn cảm có điện trở thuần r . Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạngu=125
thay đổi được. Đoạn mạch AM gồm R và C, đoạn mạch MB chứa cuộn dây. Biết uAMvuông pha với uMB và r = R. Với hai giátrị
của tần số góc làω1= 100πvàω2= 56,25πthì mạch có cùng hệ số công suất. Hãy xácđịnh hệ số công suất của đoạn mạch.
<b>A. 0,96</b> <b>B. 0,85</b> <b>C. 0,91</b> <b>D. 0,82</b>
<b>Giải:</b>
cosϕ1=
1
<i>Z</i>
<i>r</i>
<i>R</i>+
= cosϕ2=
2
<i>Z</i>
<i>r</i>
<i>R</i>+
Z1= Z2
<i>C</i>
1
( +
1
1
1
2
; tanϕMB=
<i>r</i>
<i>Z<sub>C1</sub></i>
−
uAMvuông pha với uMB và r = R
2
ZL1.ZL2= R
2
L =
2
1
<i>R</i>
cosϕ1=
1
<i>Z</i>
<i>r</i>
<i>R</i>+
=
2
1
1
2
<i>C</i>
<i>L</i>
2
1
2
<i>L</i>
<i>L</i>
2
1
2
cosϕ1= =
2
1
2
2
1 )
(
4
2
<b>= 0,96.Chọn đáp án A</b>
<i><b>Câu 322:</b></i>Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết L = CR2. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay
chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần số
13
2
<b>B.</b>
2
<b>C.</b>
2
1
<b>D.</b> 2
3
<b>Giải:</b>
2 2
2
2
1
2
2
2
1
2
)
(
4
2
<i>R</i>
2 2
os
1
( )
<i>R</i> <i>R</i>
<i>c</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> <i>L</i>
<i>C</i>
+ −
Hệ số công suất với hai giá trị của tần số
Z1= Z2 hay:
2 2
1 2
1 2
1 1
( <i>L</i> ) ( <i>L</i> )
<i>C</i> <i>C</i>
− = −
Do ω1≠ ω2 nên <sub>1</sub> <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub> 1 2
1 2 1 2 1 2
1 1 1 1
( ) ( )
. .
<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>LC</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
+
− = − − ⇒ + = ⇒ = hay ZL1= ZC2.
2
2 2 2 2 2 2 <sub>2</sub> <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1 2 2 2 2
1 2 1 2 1 1 2
os
1 1 1 1 1 1 <sub>1</sub> <sub>(</sub> <sub>)</sub>
( ) ( ) ( )
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>
<i>c</i>
<i>R</i> <i>L</i> <i>R</i> <i>R</i> <i><sub>R</sub></i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
= = = =
−
+ − + − + − <sub>+</sub>
2 2 2 2
2 1 2 2 1 2 2 1 2
2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
1 2
os
3
1
( ) ( ) ( )
1 1 1
1
. .
2
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>
<i>c</i>
<i>R</i>
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C C</i> <i>L</i>
= = = = =
− − − <sub>+</sub>
+ + +
<i><b>Câu 323:</b></i>Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30
<b>A. 60V</b> <b>B. 120V</b> <b>C. 30</b>
<b>Giải:</b>
Khi L thay đổi ULmaxkhi ZL=
2 2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
(1)và ULmax=
2 2
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
+
Ta có: 2 2 2
2 2
30 2 30
2 ( )
( )
<i>C</i>
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> = <i>Z</i> ⇒ <i><sub>R</sub></i> + <i><sub>Z</sub></i> −<i><sub>Z</sub></i> = <i>Z</i> ⇒ = + − (2)
Thế (1) vào (2) ta được pt
4 2 2 4 2 2
2 0
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i> +<i>Z R</i> − <i>Z</i> = ⇒<i>R</i> =<i>Z</i> ⇒ =<i>R</i> <i>Z</i>
Do đó ULmax=
2
2 60
<i>UR</i>
<i>U</i>
<i>R</i> = = V.<b>Chọn đáp án A</b>
<i><b>Câu 324:</b></i>Đặt một điện áp u = U0cosωt( U0không đổi,
đều có 1 giá trị cực đại, thứ tự lần lượt các vôn kế chỉ giá trị cực đại khi tăng dần tần số là
<b>A. V1</b>, V2, V3. <b>B. V3</b>, V2, V1. <b>C. V3, V1, V2.</b> <b>D. V1</b>, V3,V2.
<b>Giải:</b>
<b>Ta có:</b>ω3
2
= <sub>2</sub>
2
2
1
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>LC</i> − < ω1
2
=
<i>LC</i>
1
< ω2
2
=
)
(
2
2
<i>CR</i>
<i>L</i>
<i>C</i> −
<b>Theo thứ tự V3, V1, V2</b> <b>Chọn đáp án C</b>
<i><b>Câu 326:</b></i>Cho ba linh kiện: điện trở thuần R = 60Ω, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Lần lượt đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng
U vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp RL hoặc RC thì biểu thức cường độ dịngđiện trong mạch lần lượt là
1
thì dịngđiện trong mạch có biểu thức:
<b>A.</b>
<b>Giải</b>:
Ta thấy cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch RL và RC bằng nhau suy ra ZL= ZCđộ lệch pha φ1giữa u và i1vàφ2giữa u và i2đối
nhau. tanφ1= - tanφ2
Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U
Khi đó φ1=φ –(-π/12) = φ+π/12 ; φ2=φ –7π/12
tanφ1= tan(φ+π/12) = - tanφ2= - tan(φ –7π/12)
Suy raφ=π/4
2 2
1
<i>L</i>
Mạch RLC có ZL= ZC trong mạch có sự cộng hưởng I = U/R = 120/60 = 2 (A) và i cùng pha với u = U
<i><b>Câu 327:</b></i>Đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R nối tiếp cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được, điện áp hai đầu cuộn cảm
được đo bằng một vơn kế có điện trở rất lớn. Khi L = L1thì vơn kế chỉ V1, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dịng
điện làϕ1, cơng suất của mạch là P1. Khi L = L2thì vơn kế chỉ V2, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dịngđiện làϕ2,
cơng suất của mạch là P2. Biếtϕ1 +ϕ2=π/2 và
V1= 2V2. Tỉ số P1/P2là:
<b>A. 1/4</b> <b>B. 6</b> <b>C. 5</b> <b>D. 8</b>
<b>Giải:</b>
tanϕ1=
; tanϕ2=
<i>R</i>
<i>ZL 2</i>
; Doϕ1 +ϕ2=π/2
1
Gọi U là điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch
I1=
1
2
1
2
1 <i><sub>L</sub></i>
I2=
2
2
1
2 <i><sub>L</sub></i>
U1= I1ZL1=
)
( 1 1
1
1
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>UZ</i>
+
U2= I2ZL2=
)
( <sub>1</sub> <sub>1</sub>
2
2
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>UZ</i>
+
U1= 2U2
2
R
P2= I2
2
R
4
1
1
2
2
2
2
1
2
1 = = =
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>I</i>
<i>I</i>
<i>P</i>
<i>P</i>
<i><b>Câu 328:</b></i>Đặt điện áp <i>u</i>=<i>U</i>0cos
1
= .ở thời điểm t1các giá trị tức thời của u và i lần lượt
là 100V và -2,5 3A.ở thời điểm t2có giá trị là 100 3V và -2,5A. Tìmω
<b>Giải</b>
Do mạch chỉ có L nên u và I ln vng pha nhau. PT của i có dạng: <i>i</i> <i>I</i>
cos( <sub>0</sub>
0 − =
= (*)
0cos
<i>u</i>=<i>U</i>
Từ (*) và (**) suy ra 1
2
0
=
+
<i>U</i>
<i>u</i>
<i>I</i>
<i>i</i>
Ta có hệ
2
0
2
0
2
0
2
0
Suy ra
Mà 0 5 200 120 ( / )
0 <i>rad</i> <i>s</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
<i>I</i>
<i>L</i>
↔
<i><b>Câu 329:</b></i>Trong giờ thực hành một học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R, rồi mắc vào hai đầu mạch điện
áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380V. Biết quạt cócác giá trị định mức 220V –88W. Khi hoạt động đúng cơng suất định mức
thìđộ lệch pha giữa điện áp hai đầu quạt và dịngđiện qua nó làϕ, với
cosϕ= 0,8. Để quạt hoạt động đúng cơng suất thì R =?
<b>Giải:</b>
Gọi r là điện trở của quạt: P = UqIcosϕ= I
2
r.
Thay số vào ta được: I =
<i>P</i>
=
8
,
0
.
220
88
= 0,5 (A); r = <sub>2</sub>
<i>I</i>
<i>P</i>
= 352Ω
Zquạt=
<i>I</i>
<i>U<sub>q</sub></i>
= <i>r</i>2 +<i>ZL</i>2 = 440Ω
Khi mác vào U = 380V: I =
<i>Z</i>
<i>U</i>
=
2
2
<i>I</i>
<i>U</i>
<i><b>Câu 330:</b></i>Đoạn mạch R, L(thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi được. Khi điều
chỉnh tần số dòngđiện l<i>à f1và f2</i>thì pha banđầu của dịngđiện qua mạch là
6
12
cịn cường độ dịng điện hiệu dụng khơng
<b>A. 0,8642</b> <b>B. 0,9239.</b> <b>C. 0,9852.</b> <b>D. 0,8513.</b>
<b>Giải:</b>
Giả sử điện áp có biểu thức : <i>u</i> =<i>U c</i><sub>0</sub> os( t +
6
<i>i</i> =<i>I c</i>
12
<i>i</i> =<i>I c</i>
4
Vì I khôngđổi nên <i>Z</i><sub>1</sub> =<i>Z</i><sub>2</sub> ⇒(<i>Z<sub>L</sub></i><sub>1</sub>−<i>Z<sub>C</sub></i><sub>1</sub>)= ±(<i>Z<sub>L</sub></i><sub>2</sub> −<i>Z<sub>C</sub></i><sub>2</sub>)⇒tan
8 8 <i>u</i> 24
1
cos os( ) = 0,92387
8
<i>c</i>
<i><b>Câu 332:</b></i>Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp.Đặt vào 2 đầu mạch 1 điện áp xoay chiều có tần số thay đổi được.Khi tần
số của điện áp 2 đầu mạch là f0=60Hz thìđiện áp hiệu dụng 2 đầu cuộn cảm thuần đạt cực đại .Khi tần số của điện áp 2 đầu mạch
là f = 50Hz thìđiện áp 2 đầu cuộn cảm là uL=UL
f = f’ thì điện áp 2 đầu cuộn cảm là uL=U0Lcos(ωt+ϕ2) .Biết UL=U0L/
<b>A. 160</b>π(rad/s) <b>B. 130</b>π(rad/s) <b>C. 144</b>π(rad/s) <b>D. 20</b> 30 π(rad/s)
<b>Giải:</b>
UL= IZL=
2
2
UL=ULmaxkhi y = <sub>2</sub>
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> + −
= ymin
2
<i>C</i>
(2
<i>C</i>
<i>L</i>
Khi f = f và f = f’ ta đều có U0L= UL
2
2
=
2
2
[ 2 )2
'
1
'
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
+ ] = ω’2[ 2 ( 1 )2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
+ ]
(ω2-ω’2)( 2
<i>C</i>
<i>L</i>
-R2) = 1<sub>2</sub>
<i>C</i> ( 2
2
'
- <sub>2</sub>
2
'
) = 1<sub>2</sub>
<i>C</i> (ω
2
-ω’2)( <sub>2</sub>
'
1
<i>C</i>
<i>L</i>
-R2) = <sub>2</sub>
'
1
0
2
'
1
2
= <sub>2</sub>
0
2
2
0
−
<b>’ =</b>
2
0
2
0
2
−
120
100
.
2
120
.
100
− <b>= 160,36</b><b>rad/s.Chọn đáp án A</b>
<i><b>Câu 332:</b></i>Một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện Ctrong mạch xoay chiều có điện áp u=U0cosωt(V) thì dòngđiện
trong mạch sớm pha hơn điện áp u làφ1và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 30V. Nếu thay C1=3C thì dịngđiện chậm pha
hơn u góc φ2=90
0
-φ1và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 90V. Tìm U0.
<b>A.</b> 60 / 5V <b>B.</b> 30 / 5V <b>C.</b>
<b>Giải:</b>
Z2C= ZC/3
I2= 3I1 i1sớmpha hơn u; i2trễ pha hơn u; I<sub>1</sub>⊥I<sub>2</sub>
Hình chiếu của<i>U</i> trên <i>I</i> là<i>U</i><i><sub>R</sub></i>
U2LC= U2L- U2C= U1R ⇒ 3ZL- ZC= R (1)
U1LC= U1C- U1L= U2R⇒ZC- ZL= 3R (2)
Từ (1) và (2) ⇒ ZL= 2R ZC= 5R
Ban đầu
U = 2
2 2
30 30 10
R 2R 5R 30 2
5
R +4R × + − = =
V⇒U0= 60V
<i><b>Câu 333:</b></i>Đặt một điện áp
Giữa hai điểm AM là một biến trở R, giữa MN là cuộn dây có r và giữa NB là tụ điện C. Khi R = 75Ω thìđồng thời có biến trở R
tiêu thụ công suất cực đại và thêm bất kỳ tụ điện C’ nàovào đoạn NB dù nối tiếp hay song song với tụ điện C vẫn thấy UNBgiảm.
Biết các giá trị r, ZL, ZC, Z (tổng trở) nguyên. Giá trị của r và ZClà:
<b>A. 21</b>Ω; 120Ω. <b>B. 128</b>Ω; 120Ω. <b>C. 128</b>Ω; 200Ω. <b>D. 21</b>Ω; 200Ω.
<b>Giải</b>:
PR= I
R = <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
)
(
)
(<i>R</i> <i>r</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>R</i>
<i>U</i>
−
+
+ =
<i>C</i>
<i>L</i>
2
2
2
= r2+ (ZL–ZC)
2
. (1)
Mặt khác lúc R = 75Ωthì PR= PRmaxđồng thời UC= UCmax
Do đó ta có: ZC=
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>r</i>
<i>R</i> )2 2
( + +
= + ZL(2)
Theo bài ra các giá trị r, ZLZCvà Z có giá trị ngun
Để ZCngun thì (R+r)
2
= nZL(3) (với n nguyên dương)
Khi đó ZC= n + ZL
Theo các đáp án của bài ra r có thể bằng 21Ωhoặc 128Ω. Nhưng theo (5): r < 75Ω
Do vậy r có thể <b>r = 21</b> Từ (5)
Thay R, r, n vào (3)
<i>Z</i>
<i>r</i>
<i><b>Câu 334:</b></i>Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM chỉ có biến trở R, đoạn mạch MB gồm
điện trở thuần r mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt vào AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số
khơng đổi. Điều chỉnh R đến giá trị 80Ωthì cơng suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại và tổng trở của đoạn mạch AB chia hết cho
40. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch MB và của đoạn mạch AB tương ứng là
<b>A.</b>
8
3
và
8
5
. <b>B.</b>
118
33
và
160
113
. <b>C.</b>
17
1
và
2
2
. <b>D.</b>
8
1
<b>và</b>
4
3
<b>Giải:</b>
PR= I
2
<b>R =</b>
<i>L</i>
<i>L</i>
2
2
2
2
PR= PRmaxkhi mẫu số = min
= r2+ZL
2
r2+ZL
2
= 802= 6400
Ta có: cosϕMB=
<i>L</i>
cosϕAB=
<i>L</i>
Với n nguyên dương, theo bài ra Z = 40n
Z2=1600n2
= 1600n2
r2+160r + 6400 +ZL
2
= 1600n2
<i>L</i>
1
<b>cos</b><b>AB=</b>
<i>L</i>
<b>=</b>
4
3
120
90 <sub>=</sub>
<b>Chọn đáp án D</b>
<i><b>Câu 335:</b></i>Đặt một điện áp xoay chiều <i>u</i>=<i>U</i>0cos
và tụ điện. Điện áp tức thời uAMvà uNB vuông pha với nhau và có cùng một giá trị hiệu dụng là 30 5<i>V</i> . Giá trị của U0bằng:
<b>A.</b>
<b>Giải:</b>
Do R = r
Ta có :(UR+ Ur)
2
+ <i>U<sub>L</sub></i>2 =<i>U<sub>AM</sub></i>2
<i>R</i>
<i>U</i> + (UL–UC)
2
=<i>UNB</i>2 (2)
UAM= UNB
2
+ ZL
2
= R2+ (ZL–ZC)
2
3R2+ ZL
2
= (ZL–ZC)
2
(*)
uAM và uBNvuông pha
<i>Z<sub>L</sub></i>
2
= -1
= <sub>2</sub>
2
4
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
(**)
Từ (*) và (**) 3R2+ ZL
2
= <sub>2</sub>
2
4
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
4
+ 3R2ZL
2
–4R2= 0
= R2
Do đó UL
2
= UR
2
(3). Từ (1) và (3)
=<i>U<sub>AM</sub></i>2 = (30 5)2
UR= UL=30 (V) (4)
2
<i>R</i>
<i>U</i> + (UL–UC)2 =
2
<i>NB</i>
<i>U</i>
2
= :(UR+ Ur)
2
+ (UL–UC)
2
= 4UR
2
+ (UL–UC)
2
= 2.4.302
•B
R L,r
A
M
UC
UAM
UL
UAB
Ur
UR
2UR
<i><b>Câu 337:</b></i>Mạch điện AB gồm đoạn AM nối tiếp với đoạn MB. Đoạn AM gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có
độ tự cảm L thay đổi, đoạn MB chỉ có tụ điện C. Điện áp tức thời uAB=100 2cos100 t (V). Điều chỉnhL = L1thì cường độ
hiệu dụng I=0,5A, UMB=100(V), dịngđiện i trễ pha so với uABmột góc 60
0
. Điều chỉnh L = L2để điện áp hiệu dụng UAMđạt
cực đại.Tính độ tự cảm L2.
<b>A.</b> L<sub>2</sub> 2,5H.
= <b>B.</b> L<sub>2</sub> 2 3H.
+
= <b>C.</b> L<sub>2</sub> 1 2H.
+
= <b>D.</b> L<sub>2</sub> 1 3H.
+
=
<b>Giải:</b>
Ω
=
=
= 200
5
,
0
100
<i>I</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>MB</i>
<i>C</i>
2
2
1
2
2
1
2
200
)
200
(
200
5
( − = = = Ω↔ + − =
+
= <i>L</i> <i>C</i> <i>R</i> <i>ZL</i>
<i>I</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i> (1)
I trế pha hơn I góc 600nên tan600 = 1− = 3
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i> <i>C</i>
(2)
Từ (1) và (2) suy ra
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
)
(
)
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>AM</i>
<i>AM</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>IZ</i>
<i>U</i>
+
−
+
=
+
−
+
=
−
+
=
=
Muốn UAmmax thì mẫu min tức là
2
2
2 2
2 2
2
2 1 2
0 100 .
2
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i> <i>Z Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>L</i> <i>H</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
− <sub>= ↔</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> <sub>Ω →</sub> <sub>=</sub> +
+
<i><b>Câu 338:</b></i>Cho một đoạn mạch RLC không phân nhánh, cuộn dây thuần cảm, độ tự cảm của cuộn dây có thể thay đổi được. Khi
thay đổi giá trị của L thì thấy ở thời điểm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở cực đại thìđiện áp này gấpbốn điện áp hiệu dụng
giữa hai đầu cuộn dây. Khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây cực đại thìđiện áp này so với điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
điện trở khi đó gấp:
<b>A. 4,25 lần.</b> <b>B. 2,5 l</b>ần. <b>C. 4 l</b>ần. <b>D. 4</b>
<b>Giải</b>
<b>+ khi URmax</b>(mạch có cộng hưởng), ta có: UL= UCvà URmax= U = 4UL
2 2
<i>R</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
+
(2)
Từ (1) suy ra UR= 4UC (3)
Tà (2) và (3) suy ra ULmax= 4,25 UR
<i><b>Câu 339:</b></i>Mắc vào đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm một nguồn điện xoay chiều có tần số thay đổi được. Ở tần số
1 60
<i>f</i> = <i>Hz</i>, hệ số công suất đạt cực đại cos
<i>f</i> = <i>Hz</i>, hệ số công suất của mạch bằng
<b>A. 0,872</b> <b>B. 0,486</b> <b>C. 0,625</b> <b>D. 0,781</b>
<b>Giải:</b>
Ta có ZL1= ZC1
<i>C</i>
1
LC = <sub>2</sub>
)
120
(
1
0
tanϕ2=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i><sub>2</sub> − <i><sub>C</sub></i><sub>2</sub>
=1
tanϕ3=
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>ZL</i>3− <i>C</i>3
=
2
2
3
3
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
−
−
=
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
2
2
3
3
1
−
−
=
3
2
1
1
2
2
2
3
−
−
<i>LC</i>
<i>LC</i>
=
3
2
<i>f</i>
<i>f</i>
1
4
1
4
2
2
2
2
3
2
−
−
<i>LC</i>
<i>f</i>
tanϕ3=
3
2
<i>f</i>
1
1
2
2
2
3
−
−
<i>LC</i>
<i>f</i>
<i>LC</i>
<i>f</i>
=
3
4
1
120
120
.
4
1
90
.
4
2
2
2
2
2
2
2
2
−
−
=
3
4
12
5
=
9
5
= 25/91
81
106
81
25
1
cos
1
3