Chuyên đề dòng điện xoay chiều ôn thi đại học vật lý
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.84 MB, 103 trang )
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
ð I CƯƠNG V DÒNG ðI N XOAY CHI U
17
H và tên h c sinh :……………………Trư ng:………………………
I. ki n th c chung:
1. Bi u th c ñi n áp t c th i và dịng đi n t c th i:
u = U0cos(wt + ϕ u) và i = I0cos(wt + ϕ i)
π
π
V i ϕ = ϕ u – ϕ i là ñ l ch pha c a u so v i i, có − 2 ≤ ϕ ≤ 2
2. Dịng đi n xoay chi u i = I0cos(2 π ft + ϕ i)
* M i giây ñ i chi u 2f l n
* N u pha ban ñ u ϕ i =
−
π
2
ho c ϕ i =
π
2
4∆ϕ
ω
M1
T t
thì ch giây đ u tiên
đ i chi u 2f-1 l n.
-U0
3. Cơng th c tính th i gian ñèn huỳnh quang sáng trong m t
chu kỳ
Khi ñ t ñi n áp u = U0cos( ω t + ϕ u) vào hai đ u bóng đèn,
bi t ñèn ch sáng lên khi u ≥ U1.
∆t =
M2
-U1 Sáng
Sáng U
1
U0
u
O
T t
M'1
M'2
U
1
V i cos∆ϕ = U , (0 < ∆ϕ < π /2)
0
4. Dịng đi n xoay chi u trong ño n m ch R,L,C
* ðo n m ch ch có đi n tr thu n R: uR cùng pha v i i, ( ϕ = ϕ u – ϕ i = 0)
I=
U0
U
và I 0 = R
R
U
Lưu ý: ði n tr R cho dịng đi n khơng đ i ñi qua và có I = R
* ðo n m ch ch có cu n thu n c m L: uL nhanh pha hơn i là
I=
π
π
2
, (ϕ = ϕ u – ϕ i = 2 )
U0
U
và I 0 = Z v i ZL = ω L là c m kháng
ZL
L
Lưu ý: Cu n thu n c m L cho dòng đi n khơng đ i đi qua hồn tồn (khơng c n tr ).
* ðo n m ch ch có t ñi n C: uC ch m pha hơn i là
I=
π
2
π
, ( ϕ = ϕ u – ϕ i =- 2 )
U0
U
1
và I 0 = Z v i ZC = ωC là dung kháng
ZC
C
Lưu ý: T đi n C khơng cho dịng đi n khơng đ i đi qua (c n tr hồn tồn).
* ðo n m ch RLC khơng phân nhánh
2
Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 ⇒ U = U R + (U L − U C ) 2 ⇒ U 0 = U 02R + (U 0 L − U 0C ) 2
Z L − ZC
Z − ZC
R
π
π
;sin ϕ = L
; cosϕ =
v i − 2 ≤ϕ ≤ 2
R
Z
Z
1
+ Khi ZL > ZC hay ω > LC ∆ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i
tan ϕ =
1
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
1
+ Khi ZL < ZC hay ω < LC ∆ϕ < 0 thì u ch m pha hơn i
1
+ Khi ZL = ZC hay ω = LC ∆ϕ = 0 thì u cùng pha v i i.
U
Lúc đó I Max = R g i là hi n tư ng c ng hư ng dịng đi n
5. Cơng su t to nhi t trên ño n m ch RLC:
* Công su t t c th i: P = UIcos ϕ + UIcos(2wt + ϕ u + ϕ i)
* Cơng su t trung bình: P = UIcos ϕ = I2R.
6. ði n áp u = U1 + U0cos( ω t + ϕ ) ñư c coi g m m t đi n áp khơng đ i U1 và m t ñi n áp xoay
chi u u=U0cos( ω t + ϕ ) ñ ng th i ñ t vào ño n m ch.
7. T n s dịng đi n do máy phát đi n xoay chi u m t pha có P c p c c, rơto quay v i v n t c n
vịng/giây phát ra: f = pn Hz
T thông g i qua khung dây c a máy phát ñi n Φ = NBScos( ω t + ϕ ) = Φ 0cos( ω t + ϕ )
V i Ε 0 = NBS là t thơng c c đ i, N là s vịng dây, B là c m ng t c a t trư ng, S là di n
tích c a vịng dây, ω = 2 π f
π
π
Su t ñi n ñ ng trong khung dây: e = ω NSBcos( ω t + ϕ - 2 ) = E0cos( ω t + ϕ - 2 )
V i E0 = ω NSB là su t ñi n ñ ng c c ñ i.
I. CÁC D NG BÀI T P:
D NG BÀI T P ð I CƯƠNG V DỊNG ðI N XOAY CHI U
( Tính tốn các ñ i lư ng thư ng g p trong cơng th c)
* Phương pháp gi i:
ð tìm các đ i lư ng trên ño n m ch xoay chi u ta tìm cơng th c liên quan đ n các đ i lư ng
đã bi t v i nó => đ i lư ng c n tìm.
Trong m t s trư ng h p ta có th dùng giãn ñ véc tơ ñ gi i bài toán.
Trên ño n m ch khuy t thành ph n nào thì ta cho thành ph n đó b ng 0.
* Các cơng th c:
Bi u th c c a i và u: I0cos(ωt + ϕi); u = U0cos(ωt + ϕu).
ð l ch pha gi a u và i: ϕ = ϕu - ϕi.
Các giá tr hi u d ng: I =
I0
U
E
ω
2π
; U = 0 ; E = 0 . Chu kì; t n s : T =
;f=
.
2π
ω
2
2
2
Trong 1 giây dịng đi n xoay chi u có t n s f (tính ra Hz) đ i chi u 2f l n.
T thơng qua khung dây c a máy phát ñi n:
→ →
φ = NBScos( n, B ) = NBScos(ωt + ϕ) = Φ0cos(ωt + ϕ); v i Φ0 = NBS.
Su t ñ ng trong khung dây c a máy phát ñi n:
e=-
dφ
π
= - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E0cos(ωt + ϕ - ); v i E0 = ωΦ0 = ωNBS.
dt
2
2
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n đàn: -
VÍ D MINH H A
VD1. ð t vào hai ñ u cu n c m L = 1/π(H) m t hi u ñi n th xoay chi u 220V – 50Hz.
Cư ng ñ dịng đi n hi u d ng qua cu n c m là
A. I = 2,2A.
B. I = 2,0A.
C. I = 1,6A.
D. I = 1,1A.
Hư ng d n: C m kháng c a cu n c m đư c tính theo công th c Z L = ωL = 2πfL .
Cư ng đ dịng đi n trong m ch I = U/ZL = 2,2A. => Ch n A.
VD2: ð t vào hai ñ u t ñi n C =
10 −4
π
( F ) m t hi u ñi n th xoay chi u u = 141cos(100πt)V.
Dung kháng c a t ñi n là
A. ZC = 50 .
B. ZC = 0,01 .
C. ZC = 1A. D. ZC = 100 .
Hư ng d n: T bi u th c u = 141cos(100πt)V, suy ra ω = 100π (rad/s). Dung kháng c a t
ñi n đư c tính theo cơng th c Z C = 1 = 1 . => Ch n D.
ωC
2πfC
1
VD3: ð t vào hai ñ u cu n c m L = ( H ) m t hi u ñi n th xoay chi u u = 141cos(100πt)V.
π
C m kháng c a cu n c m là
A. ZL = 200 .
B. ZL = 100 .
C. ZL = 50 .
D. ZL = 25 .
Hư ng d n: T bi u th c u = 141cos(100πt)V, suy ra ω = 100π (rad/s). C m kháng c a cu n
c m đư c tính theo công th c Z L = ωL = 2πfL . =>Ch n B.
VD4: ð t vào hai ñ u t ñi n C =
10 −4
π
( F ) m t hi u ñi n th xoay chi u u = 141cos(100πt)V.
Cư ng đ dịng đi n qua t đi n là
A. I = 1,41A.
B. I = 1,00A.
C. I = 2,00A.
D. I = 100 .
Hư ng d n: T bi u th c u = 141cos(100πt)V => U = 100V và t n s góc ω = 100π (rad/s).
Dung kháng c a t đi n đư c tính theo cơng th c Z C = 1 = 1 . Cư ng ñ dòng ñi n trong
ωC
2πfC
m ch I = U/Zc. => Ch n B.
1
VD5. ð t vào hai ñ u cu n c m L = ( H ) m t hi u ñi n th xoay chi u u = 141cos(100πt)V.
π
Cư ng đ dịng đi n hi u d ng qua cu n c m là
A. I = 1,41A.
B. I = 1,00A.
C. I = 2,00A.
D. I = 100 .
Hư ng d n:
u = 141cos(100πt)V, => U = 100V , ω = 100π (rad/s).
Z L = ωL = 2πfL . => I = U/ZL = 1 A => Ch n B.
VD6. Dịng đi n xoay chi u có cư ng đ i = 4cos120πt (A). Xác ñ nh cư ng ñ hi u d ng c a
dịng đi n và cho bi t trong th i gian 2 s dịng đi n đ i chi u bao nhiêu l n?
HD:
Ta có: I =
I0
ω = 60 Hz.
= 2 2 A; f =
2π
2
Trong 2 giây dịng đi n đ i chi u 4f = 240 l n.
3
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n đàn: -
VD7. Dịng đi n ch y qua m t ño n m ch có bi u th c i = I0cos100πt. Trong kho ng th i gian
t 0 ñ n 0,02 s, xác ñ nh các th i ñi m cư ng ñ dịng đi n có giá tr t c th i có giá tr b ng:
a) 0,5 I
b)
2
I.
2 0
HD:
a) Ta có: 0,5I0 = I0cos100πt
cos100πt = cos(±
π)
100πt = ±
π + 2kπ
3
3
1
+ 0,02k; v i k ∈ Z. Các nghi m dương nh hơn ho c b ng 0,02 s trong 2 h
t=±
300
1
1
nghi m này là t =
s và t =
s.
300
60
2
π
π
b) Ta có:
I0 = I0cos100πt cos100πt = cos(± ) 100πt = ± + 2kπ
2
4
4
1
+ 0,02k; v i k ∈ Z. Các nghi m dương nh hơn ho c b ng 0,02 s trong 2 h
t = ±
400
1
7
nghi m này là t =
s và t =
s.
400
400
VD8 T i th i ñi m t, ñi n áp u = 200 2 cos(100πt -
π ) ( u tính b ng V, t tính b ng s) có giá tr là
2
100 2 V và đang gi m. Xác ñ nh ñi n áp này sau th i ñi m ñó
HD:
T i th i ñi m t: u = 100 2 = 200 2 cos(100πt cos(100πt 100πt -
π)
2
π ) = 1 = cos(± π ). Vì u đang gi m nên ta nh n nghi m (+)
2
π =π
2
1
s.
300
3
2
t=
3
1
(s).
120
1
s, ta có:
300
1
1
π
2π
u = 200 2 cos(100π(
+
) - ) = 200 2 cos
= - 100 2 (V).
120 300 2
3
Sau th i ñi m ñó
VD9. ði n áp xoay chi u gi a hai ñi m A và B bi n thiên ñi u hòa v i bi u th c
u = 220 2 cos(100πt +
π ) (trong đó u tính b ng V, t tính b ng s). T i th i đi m t nó có giá tr t c
1
6
th i u1 = 220 V và đang có xu hư ng tăng. H i t i th i ñi m t2 ngay sau t1 5 ms thì nó có giá tr t c th i
u2 b ng bao nhiêu?
HD:
Ta có: u1 = 220 = 220 2 cos(100πt1 +
π)
6
cos(100πt1 +
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
π ) = 2 = cos(± π ) .
6
CHUYÊN ð
2
4
DÒNG ðI N XOAY CHI U
4
- ðT: 01689.996.187
Di n đàn: -
Vì u đang tăng nên ta nh n nghi m (-)
0,2
t2 = t1 + 0,005 =
s
240
100πt1 +
π =- π
6
4
t1 = -
1
s
240
π
u2 = 220 2 cos(100πt2 + ) = 220 V.
6
VD10 M t khung dây d n ph ng d t hình ch nh t có 500 vịng dây, di n tích m i vịng 54
cm2. Khung dây quay đ u quanh m t tr c ñ i x ng (thu c m t ph ng c a khung), trong t
trư ng ñ u có vectơ c m ng t vng góc v i tr c quay và có đ l n
B = 0,2 T. Tính t
thơng c c đ i qua khung dây. ð su t ñi n ñ ng c m ng xu t hi n trong khung dây có t n s
50 Hz thì khung dây ph i quay v i t c đ bao nhiêu vịng/phút?
HD:
Ta có: Φ0 = NBS = 0,54 Wb; n =
60 f
= 3000 vòng/phút.
p
VD11;. M t khung dây d n ph ng d t hình ch nh t có 500 vịng dây, di n tích m i vịng là 220
cm2. Khung dây quay đ u v i t c đ 50 vịng/s quanh tr c đ i x ng n m trong m t ph ng khung
dây, trong m t t trư ng đ u có véc tơ c m ng t
2
5π
→
B vng góc v i tr c quay và có đ l n
T. Tính su t ñi n ñ ng c c ñ i xu t hi n trong khung dây.
HD:
Ta có: f = n = 50 Hz; ω = 2πf = 100π rad/s; E0 = ωNBS = 220 2 V.
VD12: M t khung dây d n hình ch nh t có 1500 vịng, di n tích m i vịng 100 cm2, quay đ u
quanh tr c ñ i x ng c a khung v i t c đ góc 120 vịng/phút trong m t t trư ng đ u có c m
ng t b ng 0,4 T. Tr c quay vng góc v i các ñư ng s c t . Ch n g c th i gian là lúc véc tơ
pháp tuy n c a m t ph ng khung dây cùng hư ng v i véc tơ c m ng t . Vi t bi u th c su t
ñi n ñ ng c m ng t c th i trong khung.
HD:
Ta có: Φ0 = NBS = 6 Wb; ω =
n
2π = 4π rad/s;
60
→ →
→ →
φ = Φ0cos( B, n ) = Φ0cos(ωt + ϕ); khi t = 0 thì ( B, n ) = 0
V y φ = 6cos4πt (Wb); e = - φ’= 24πsin4πt = 24πcos(4πt -
VD13. T thông qua 1 vòng dây d n là φ =
2.10−2
π
ϕ = 0.
π ) (V).
2
cos(100πt -
π ) (Wb). Tìm bi u th c c a
4
su t ñi n ñ ng c m ng gi a hai ñ u cu n dây g m 150 vịng dây này.
HD :
Ta có: e = - Nφ’= 150.100π
2.10−2
π
sin(100πt -
π ) = 300cos(100πt - 3π ) (V).
4
4
VD 14: Ch n câu ñúng. Cho m ch ñi n xoay chi u như hình v (Hình 49). Ngư i ta ño ñư c
các hi u ñi n th UAM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V. Hi u ñi n th gi a hai ñ u ño n m ch AB
là:
A. 44V
B. 20V
C. 28V
R
L
C
5
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUN ð ADỊNG
M
B
ðI N XOAY N
CHI U
Hình 49
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
D. 16V
Hư ng d n :Ch n B.
2
2
Dùng các công th c: U= UR+(UL-UC) = 20V
VD15: M t m ñi n ho t ñ ng bình thư ng khi n i v i m ng đi n xoay chi u có đi n áp hi u
d ng là 220 V, ñi n tr c a m khi đó là 48,4 Ω. Tính nhi t lư ng do m t a ra trong th i gian
m t phút.
HD:
Ta có: I =
U
U2
= 4,55 A; P = I2R =
= 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ.
R
R
VD16. N u ñ t vào hai ñ u cu n dây ñi n áp 1 chi u 9 V thì cư ng đ dịng đi n trong cu n dây
là 0,5 A. N u ñ t vào hai ñ u cu n dây ñi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng là 9 V thì cư ng
đ hi u d ng c a dịng đi n qua cu n dây là 0,3 A. Xác ñ nh ñi n tr thu n và c m kháng c a
cu n dây.
HD:
Ta có: R =
U1C
U
= 18 Ω; Zd = XC = 30 Ω; ZL =
I
I
2
Zd − R2
= 24 Ω.
VD17: Cho ño n m ch g m ñi n tr thu n R = 100Ω và t đi n có đi n dung C m c n i ti p.
Bi t bi u th c hi u ñi n th gi a 2 ñ u ño n m ch u = 100 cos 100πt V và cư ng ñ hi u d ng
trong m ch I= 0,5 A. Tính t ng tr c a đo n m ch và ñi n dung c a t ñi n?
1
1
= 10 − 4 F
ω Zc π
1
1
C. Z=50 2 Ω ; C=
= 10 − 4 F
ω Zc π
A. Z=100 2 Ω ; C=
1
1
= 10 − 4 F
ω Zc π
1
10−3
D. . Z=100 2 Ω ; C=
=
F
ω Zc π
B. . Z=200 2 Ω ; C=
HD:
ðL ôm Z= U/I =100 2 Ω ;dùng công th c Z = R 2 + ZC 2 = 1002 + ZC 2
Suy ra ZC= Z 2 − R 2 = 2.1002 − 1002 = 100Ω ;C=
1
1
= 10 − 4 F => Ch n A.
ω Zc π
VD18. M t ño n m ch g m ñi n tr thu n R, cu n c m thu n L và t ñi n C m c n i ti p.
Cư ng đ dịng đi n t c th i đi qua m ch có bi u th c i = 0,284cos120πt (A). Khi đó đi n áp
hi u d ng gi a hai ñ u ñi n tr , cu n dây và t đi n có giá tr tương ng là UR = 20 V; UL = 40
V; UC = 25 V. Tính R, L, C, t ng tr Z c a ño n m ch và ñi n áp hi u d ng gi a hai ñ u ño n
m ch.
I0
U
U
Z
= 0,2 A; R = R = 100 Ω; ZL = L = 200 Ω; L = L = 0,53 H;
I
I
ω
2
U
1 = 21,2.10-6 F; Z = R 2 + (Z - Z ) 2 = 125 Ω;
ZC = C = 125 Ω; C =
L
C
I
ω ZC
HD: Ta có: I =
U = IZ = 25 V.
VD19. ð t m t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng và t n s không ñ i l n lư t vào hai ñ u
ñi n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L, t đi n có đi n dung C thì cư ng đ dịng
đi n hi u d ng qua m ch tương ng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Tính cư ng ñ dòng ñi n hi u
d ng qua m ch n u ñ t ñi n áp xoay chi u này vào hai ñ u ño n m ch g m ba ph n t trên
6
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
m c n i ti p.
HD:
Ta có: R =
U
U
U
U = 5U; I = U =
= 4U; ZL =
= 2U; ZC =
= 0,2 A.
IR
IL
Z U 42 + (2 − 5)2
IC
D NG BÀI TỐN:
TÌM TH I GIAN ðÈN SÁNG T I TRONG M I CHU KÌ
VÍ D MINH H A
Ví d 1: M t bóng ñèn ng ñư c n i vào ngu n ñi n xoay chi u u = 120 2 cos100 π t(V). Bi t
r ng ñèn ch sáng n u hi u ñi n th hai c c U ≥ 60 2 V. Th i gian ñèn sáng trong 1s là:
a) 1/3s
b) 1s
c) 2/3s
d) 3/4s
Bài gi i
Hình v dư i đây mơ tà nh ng vùng (tơ đ m) mà đó U ≥ 60 2 V khi đó đèn sáng. Vùng
cịn l i do U < U ≥ 60 2 V nên ñèn t t. M i vùng sáng ng v i m t góc quay 1200. Hai vùng
sáng có t ng góc quay là 2400.
Chu kỳ c a dịng đi n : T = 1/60 s
Th i gian sáng c a ñèn trong 1 chu kỳ là:
Nh n th y: V t quay m t vòng 3600 h t m t chu kỳ
T
0
V y khi v t quay 240 h t kh ng th i gian
t
Dùng quy t c tam su t ta tính đư c
s
Th i gian sáng c a ñèn trong 1s là: Ta lý lu n như sau, 1 chu kỳ có th i gian 1/60s
Dùng quy t c tam su t ta th y như v y trong
1s s có 60 chu kỳ
M t chu kỳ ñèn sáng 1/90s. V y 60 chu kỳ thì ñèn sáng 60/90 = 2/3 s
VD2. M t ñèn ng làm vi c v i ñi n áp xoay chi u u = 220 2 cos100πt (V). Tuy nhiên ñèn ch
sáng khi đi u áp đ t vào đèn có |u| = 155 V. H i trung bình trong 1 s có bao nhiêu l n đèn sáng?
HD:
ðèn ch sáng khi ñi n áp ñ t vào ñèn có |u| ≥ 155 V, do đó trong m t chu kì s có 2 l n đèn
7
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
sáng. Trong 1 giây có
Di n đàn: -
1
= 50 chu kì nên s có 100 l n đèn sáng.
2π
ω
VD3. M t chi c đèn nêơn đ t dư i m t hi u ñi n th xoay chi u 119V – 50Hz. Nó ch sáng
lên khi hi u ñi n th t c th i gi a hai đ u bóng đèn l n hơn 84V. Th i gian bóng đèn sáng
trong m t chu kỳ là bao nhiêu?
A. ∆t = 0,0100s.
B. ∆t = 0,0133s. C. ∆t = 0,0200s. D. ∆t = 0,0233s.
u(V)
Hư ng d n:
168
Hi u ñi n th 119V – 50Hz => U0 = 119 2 V = 168V
84
π/6
hi u ñi n th c n thi t ñ ñèn sáng là 84V = 168/2(V).
∆
D a vào đư ng trịn => Th i gian bóng ñèn sáng trong m t chu kỳ
- 168
là ∆t = 2. 2π / 3 s = 0,0133s. => Ch n B.
100 π
III. ð TR C NGHI M T NG H P.
Câu 1: Cho m ch ñi n g m hai ph n t g m ñi n tr thu n và t ñi n m c n i ti p. Dùng m t
vơn k có đi n tr r t l n m c vào hai ñ u ñi n tr thì vơn k ch 80V, đ t vơn k vào hai ñ u t
ñi n ch 60V. Khi ñ t vơn k vào hai đ u đo n m ch vôn k ch
D. 100V.
A. 140V.
B. 20V.
C. 70V.
Câu 2: Cho m ch ñi n g m hai ph n t g m cu n thu n c m và t ñi n m c n i ti p. Dùng m t
vơn k có đi n tr r t l n m c vào hai ñ u cu n c m thì vơn k ch 80V, đ t vơn k vào hai ñ u
t ñi n ch 60V. Khi ñ t vơn k vào hai đ u đo n m ch vôn k ch
B. 20V.
C. 70V.
D. 100V.
A. 140V.
Câu 3: Nhi t lư ng Q do dịng đi n có bi u th c i = 2cos120 π t(A) to ra khi ñi qua ñi n tr R =
10 Ω trong th i gian t = 0,5 phút là
A. 1000J.
B. 600J.
C. 400J.
D. 200J.
Câu 4: Ch n câu tr l i ñúng. M t khung dây d n có di n tích S = 50cm2 g m 250 vịng dây
quay đ u v i v n t c 3000 vòng/min trong m t t trư ng ñ u B ⊥ tr c quay ∆ và có đ l n B =
0,02T. T thơng c c ñ i g i qua khung là
A. 0,025Wb.
B. 0,15Wb.
C. 1,5Wb.
D. 15Wb.
Câu 5: Cư ng ñ c a m t dịng đi n xoay chi u có bi u th c i = 4cos2100 π t(A). Cư ng đ
dịng đi n này có giá tr trung bình trong m t chu kì b ng bao nhiêu ?
A. 0A.
B. 2A.
C. 2 2 A.
D. 4A.
Câu 6: M t dịng đi n xoay chi u có cư ng đ hi u d ng 2A, t n s 50Hz ch y trên m t dây
d n. Trong th i gian 1s, s l n cư ng đ dịng đi n có giá tr tuy t ñ i b ng 1A là bao nhiêu ?
A. 50.
B. 100.
C. 200.
D. 400.
Câu 7: Cư ng đ dịng ñi n t c th i ch y qua m t ño n m ch ñi n xoay chi u là i = 4cos(20 πt
- π /2)(A), t ño b ng giây. T i th i ñi m t1(s) nào đó dịng đi n đang gi m và có cư ng ñ b ng
i1 = -2A. H i ñ n th i ñi m t2 = (t1 + 0,025)(s) cư ng đ dịng đi n b ng bao nhiêu ?
A. 2 3 A.
B. -2 3 A.
C. - 3 A.
D. -2A.
Câu 8: ð t vào hai ñ u m t t ñi n m t ñi n áp xoay chi u có bi u th c u = U0cos ωt . ði n áp
và cư ng đ dịng đi n qua t
các th i ñi m t1, t2 tương ng l n lư t là: u1 = 60V; i1 = 3 A; u2
= 60 2 V; i2 = 2 A. Biên ñ c a ñi n áp gi a hai b n t và c a cư ng đ dịng đi n qua t l n
lư t là
A. 120V; 2A.
B. 120V; 3 A.
C. 120 2 ; 2A.
D. 120 2 V; 3A.
Câu 9: ð t vào hai ñ u m t t ñi n hi u ñi n th xoay chi u có giá tr hi u d ng U khơng
8
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
ñ i và t n s 50Hz thì cư ng đ hi u d ng qua t là 1A. ð cư ng ñ hi u d ng qua t là 4A thì
t n s dịng đi n là
A. 400Hz.
B. 200Hz.
C. 100Hz.
D. 50Hz.
Câu 10: Giá tr hi u d ng c a dịng đi n xoay chi u có bi u th c i = 2 3 cos200 π t(A) là
A. 2A.
B. 2 3 A.
C. 6 A.
D. 3 2 A.
Câu 11: Giá tr hi u d ng c a hi u ñi n th xoay chi u có bi u th c u = 220 5 cos100 π t(V) là
A. 220 5 V.
B. 220V.
C. 110 10 V.
D. 110 5 V.
Câu 12: M t dòng ñi n xoay chi u ñi qua ñi n tr R = 25 Ω trong th i gian 2 phút thì nhi t
lư ng to ra là Q = 6000J. Cư ng đ hi u d ng c a dịng ñi n xoay chi u là
A. 3A.
B. 2A.
C. 3 A.
D. 2 A.
Câu 13: Dịng đi n xoay chi u có t n s f = 60Hz, trong m t giây dịng đi n đ i chi u
A. 30 l n.
B. 60 l n.
C. 100 l n.
D. 120 l n.
Câu 14: M t khung dây quay ñ u quanh tr c ∆ trong m t t trư ng ñ u B ⊥ tr c quay ∆ v i
v n t c góc ω = 150 vịng/min. T thơng c c đ i g i qua khung là 10/ π (Wb). Su t ñi n ñ ng
hi u d ng trong khung là
A. 25V.
B. 25 2 V.
C. 50V.
D. 50 2 V.
Câu 15: Bi u th c c a cư ng đ dịng ñi n xoay chi u trong m t ño n m ch là i =
5 2 cos(100 π t + π /6)(A). th i ñi m t = 1/300s cư ng ñ trong m ch ñ t giá tr
A. c c đ i.
B. c c ti u.
C. b ng khơng.
D. m t giá tr khác.
Câu 16: M t t ñi n có đi n dung C = 31,8 µ F. Hi u ñi n th hi u d ng hai đ u b n t khi có
dịng đi n xoay chi u có t n s 50Hz và cư ng ñ dòng ñi n c c ñ i 2 2 A ch y qua nó là
A. 200 2 V.
B. 200V.
C. 20V.
D. 20 2 V.
Câu 17: M t cu n dây có đ t c m L và đi n tr thu n khơng đáng k , m c vào m ng đi n
xoay chi u t n s 60Hz thì cư ng đ dịng đi n qua cu n dây là 12A. N u m c cu n dây trên
vào m ng đi n xoay chi u có t n s 1000Hz thì cư ng đ dịng đi n qua cu n dây là
A. 0,72A.
B. 200A.
C. 1,4A.
D. 0,005A.
Câu 18: M t cu n dây có lõi thép, đ t c m L = 318mH và ñi n tr thu n 100 Ω . Ngư i ta m c
cu n dây vào m ng đi n khơng đ i có hi u đi n th 20V thì cư ng đ dịng ñi n qua cu n dây
là
A. 0,2A.
B. 0,14A.
C. 0,1A.
D. 1,4A.
Câu 19: M t cu n dây có lõi thép, đ t c m L = 318mH và ñi n tr thu n 100 Ω . Ngư i ta m c
cu n dây vào m ng ñi n xoay chi u 20V, 50Hz thì cư ng đ dịng đi n qua cu n dây là
A. 0,2A.
B. 0,14A.
C. 0,1A.
D. 1,4A.
Câu 20: Gi a hai b n t đi n có hi u ñi n th xoay chi u 220V – 60Hz. Dòng ñi n qua t ñi n
có cư ng ñ 0,5A. ð dịng đi n qua t đi n có cư ng đ b ng 8A thì t n s c a dịng đi n là
A. 15Hz.
B. 240Hz.
C. 480Hz.
D. 960Hz.
Câu 21: M t cu n dây d n ñi n tr khơng đáng k đư c cu n d i và n i vào m ng ñi n xoay
chi u 127V – 50Hz. Dịng đi n c c đ i qua nó b ng 10A. ð t c m c a cu n dây là
C. 0,057H.
D. 0,114H.
A. 0,04H.
B. 0,08H.
Câu 22: Dòng ñi n xoay chi u có t n s f = 50Hz, trong m t chu kì dịng đi n ñ i chi u
A. 50 l n.
B. 100 l n.
C. 2 l n.
D. 25 l n.
Câu 23: Nguyên t c t o dịng đi n xoay chi u d a trên
B. hi n tư ng c m ng ñi n t .
A. hi n tư ng t c m.
C. t trư ng quay.
D. hi n tư ng quang ñi n.
Câu 24: Ch n k t lu n ñúng. Trong m ch ñi n xoay chi u RLC m c n i ti p. N u tăng t n s
c a hi u ñi n th xoay chi u ñ t vào hai đ u m ch thì
9
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
A. ñi n tr tăng.
B. dung kháng tăng.
D. dung kháng gi m và c m kháng tăng.
C. c m kháng gi m.
Câu 25: M t cu n dây có đ t c m L = 2/15 π (H) và ñi n tr thu n R = 12 Ω ñư c ñ t vào m t
hi u ñi n th xoay chi u 100V và t n s 60Hz. Cư ng đ dịng đi n ch y trong cu n dây và
nhi t lư ng to ra trong m t phút là
A. 3A và 15kJ.
B. 4A và 12kJ.
C. 5A và 18kJ.
D. 6A và 24kJ.
Câu 26: M t dịng đi n xoay chi u ch y qua ñi n tr R = 10 Ω . Bi t nhi t lư ng to ra trong
30phút là 9.105(J). Biên đ c a cư ng đ dịng đi n là
A. 5 2 A.
B. 5A.
C. 10A.
D. 20A.
Câu 27: ð i v i dịng đi n xoay chi u, cu n c m có tác d ng gì?
A. c n tr dịng đi n, dịng đi n có t n s càng nh càng b c n tr nhi u.
B. c n tr dịng đi n, dịng đi n có t n s càng l n càng b c n tr nhi u.
C. ngăn c n hồn tồn dịng đi n.
D. khơng c n tr dịng đi n.
Câu 28: hai ñ u m t ñi n tr R có ñ t m t hi u ñi n th xoay chi u UAC và m t hi u đi n th
khơng ñ i UDC. ð dòng ñi n xoay chi u có th qua đi n tr và ch n khơng cho dịng đi n
khơng đ i qua nó ta ph i
A. m c song song v i ñi n tr m t t ñi n C.
B. m c n i ti p v i ñi n tr m t t ñi n C.
C. m c song song v i ñi n tr m t cu n dây thu n c m L.
D. m c n i ti p v i ñi n tr m t cu n dây thu n c m L.
Câu 29: M t ño n m ch ñi n g m m t ñi n tr thu n m c n i ti p v i m t cu n c m thu n.
Bi t ñi n áp c c ñ i gi a hai ñ u m ch là 150 2 V, ñi n áp hi u d ng gi a hai ñ u ñi n tr là
90V. ði n áp hi u d ng hai ñ u cu n dây là:
D. 120V.
A. 60V.
B. 240V.
C. 80V.
Câu 30: T i th i ñi m t = 0,5s, cư ng đ dịng đi n xoay chi u qua m ch b ng 4A, đó là
A. cư ng đ hi u d ng.
B. cư ng ñ c c ñ i.
C. cư ng ñ t c th i.
D. cư ng ñ trung bình.
Câu 31: Khi m c m t t ñi n vào m ng ñi n xoay chi u, nó có kh năng gì ?
A. Cho dịng xoay chi u ñi qua m t cách d dàng.
B. C n tr dịng đi n xoay chi u.
C. Ngăn hồn tồn dịng đi n xoay chi u.
D. Cho dịng đi n xoay chi u đi qua, đ ng th i có tác d ng c n tr dịng đi n xoay chi u.
Câu 32: Trong m ch ñi n xoay chi u g m R, L,C m c n i ti p thì
A. đ l ch pha c a uR và u là π /2.
B. pha c a uL nhanh pha hơn c a i m t góc π /2.
C. pha c a uC nhanh pha hơn c a i m t góc π /2.
D. pha c a uR nhanh pha hơn c a i m t góc π /2.
Câu 33: Trong ño n m ch R, L, C m c n i ti p thì
A. đi n áp gi a hai đ u t đi n ln cùng pha v i ñi n áp gi a hai ñ u cu n c m.
B. ñi n áp gi a hai ñ u t đi n ln cùng pha v i đi n áp gi a hai ñ u ñi n tr .
C. ñi n áp gi a hai ñ u t ñi n luôn ngư c pha v i ñi n áp gi a hai ñ u cu n c m.
D. ñi n áp gi a hai ñi n tr luôn cùng pha v i ñi n áp gi a hai ñ u cu n c m.
Câu 34: Câu nào sau đây đúng khi nói v dịng đi n xoay chi u ?
A. Có th dùng dịng đi n xoay chi u ñ mà ñi n, ñúc ñi n.
B. ði n lư ng chuy n qua ti t di n c a dây d n trong m t chu kì dịng ñi n b ng 0.
10
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
C. ði n lư ng chuy n qua ti t di n c a dây d n trong m i kho ng th i gian b t kì b ng 0.
D. Cơng su t to nhi t t c th i trên m t đo n m ch có giá tr c c ñ i b ng công su t to
nhi t trung bình nhân v i 2 .
Câu 35: ð tăng đi n dung c a m t t ñi n ph ng có đi n mơi là khơng khí, ta c n
A. tăng t n s ñi n áp ñ t vào hai b n t ñi n.
B. tăng kho ng cách gi a hai b n t ñi n.
C. gi m ñi n áp hi u d ng gi a hai b n t ñi n.
D. ñưa b n ñi n mơi vào trong lịng t đi n.
Câu 36: ði n áp gi a hai b n t ñi n có bi u th c u = U 0 cos(100πt − π / 3) (V). Xác ñ nh th i ñi m
mà cư ng ñ dòng ñi n qua t b ng 0 l n th nh t là
A. 1/600s.
B. 1/300s.
C. 1/150s.
D. 5/600s.
Câu 37: Cư ng đ dịng đi n xoay chi u qua đo n m ch ch có t đi n ho c ch có cu n thu n
c m gi ng nhau ch :
A. ð u bi n thiên tr pha π / 2 so v i ñi n áp hai ñ u ño n m ch.
B. ð u có giá tr hi u d ng t l v i ñi n áp hi u d ng gi a hai ñ u ño n m ch.
C. ð u có giá tr hi u d ng tăng khi t n s dịng đi n tăng.
D. ð u có giá tr hi u d ng gi m khi t n s dịng đi n tăng.
Câu 38: M t đèn có ghi 110V – 100W m c n i ti p v i ñi n tr R vào m t m ch đi n xoay
chi u có u = 200 2 cos(100πt ) (V). ð đèn sáng bình thư ng , R ph i có giá tr b ng
B. 10/11 Ω .
C. 121 Ω .
D. 99 Ω .
A. 1210 Ω .
Câu 39: ði n áp u = 200 2 cos(100πt ) (V) ñ t vào hai ñ u m t cu n thu n c m thì t o ra dịng
đi n có cư ng đ hi u d ng I = 2A. C m kháng có giá tr là
A. 100 Ω .
B. 200 Ω .
C. 100 2 Ω .
D. 200 2 Ω .
Câu 40: Trong m ch ñi n xoay chi u, m c đ c n tr dịng ñi n c a t ñi n trong m ch ph
thu c vào
A. ch ñi n dung C c a t ñi n.
B. ñi n dung C và ñi n áp hi u d ng gi a hai b n t .
C. ñi n dung C và cư ng ñ dịng đi n hi u d ng qua t .
D. ñi n dung C và t n s góc c a dịng đi n.
Câu 41: ð làm tăng c m kháng c a m t cu n dây thu n c m có lõi khơng khí, ta có th th c
hi n b ng cách:
A. tăng t n s góc c a ñi n áp ñ t vào hai ñ u cu n c m.
B. tăng chu kì c a ñi n áp ñ t vào hai ñ u cu n c m.
C. tăng cư ng đ dịng đi n qua cu n c m.
D. tăng biên ñ c a ñi n áp ñ t hai ñ u cu n c m.
Câu 42: ð i v i su t ñi n đ ng xoay chi u hình sin, đ i lư ng nào sau đây ln thay đ i theo
th i gian?
A. Giá tr t c th i. B. Biên ñ .
C. T n s góc.
D. Pha ban ñ u.
Câu 43: ði n áp gi a hai ñ u ño n m ch RLC n i ti p s m pha π / 4 so v i cư ng ñ dịng
đi n. Phát bi u nào sau đây đúng v i ño n m ch này ?
A. T n s dịng đi n trong đo n m ch nh hơn giá tr c n ñ x y ra c ng hư ng.
B. T ng tr c a m ch b ng hai l n ñi n tr thu n c a m ch.
C. Hi u s gi a c m kháng và dung kháng b ng ñi n tr thu n c a m ch.
D. ði n áp gi a hai ñ u ñi n tr thu n s m pha π / 4 so v i ñi n áp gi a hai b n t ñi n.
Câu 44: M c vào ñèn neon m t ngu n ñi n xoay chi u có bi u th c u = 220 2 cos(100 π t 11
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
π / 2 )(V). ðèn ch sáng khi ñi n áp ñ t vào ñèn tho mãn u ≥ 110 2 (V). T s th i gian ñèn
sáng và t t trong m t chu kì c a dịng đi n b ng
A.
2
.
1
B.
1
.
2
C.
2
.
3
D.
3
.
2
Câu 45: M t ñèn ng ñư c m c vào m ng ñi n xoay chi u 220V – 50Hz, ñi n áp m i c a ñèn
là 110 2 V. Bi t trong m t chu kì c a dịng đi n đèn sáng hai l n và t t hai l n. Kho ng th i
gian m t l n đèn t t là
A.
1
s.
150
B.
1
s.
50
Câu 46: Cho dịng đi n xoay chi u i = I0sin
C.
1
s.
300
D.
2
s.
150
2π
t (A) ch y qua m t dây d n. ði n lư ng chuy n
T
qua ti t di n c a dây theo m t chi u trong m t n a chu kì là
A.
I 0T
.
π
B.
I 0T
.
2π
C.
I0
.
πT
D.
I0
.
2πT
“ð ng bao gi m t kiên nh n, đó là chi c chìa khố cu i cùng ñ m ñư c c a”
ðÁP ÁN ð 17
1D
2B
3B
4A
5B
6C
7B
8A
9B
10C
11 C
12D
13D
14B
15C
16B
17A
18A
19B
20D
21 C
22C
23B
24D
25C
26C
27B
28B
29D
30C
31D
32B
33C
34B
35D
36B
37B
38D
39A
40D
41A
42 A
43C
44A
45C
46A
12
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
C NG HƯ NG ðI N. VI T BI U TH C
18
A
L,r
R
M
C
B
N
H và tên h c sinh :.....................................................Trư ng:THPT..........................................
I. CÁC D NG BÀI T P:
D NG BÀI T P HI N TƯ NG C NG HƯ NG ðI N
VÍ D MINH H A
VD1. M t ño n m ch g m R = 50 Ω, cu n thu n c m có đ t c m L và t đi n có đi n dung C
=
2.10 −4
F m c n i ti p. ð t vào hai ñ u ño n m ch m t đi n áp xoay chi u có đi n áp hi u
π
d ng 110 V, t n s 50 Hz. Thì th y u và i cùng pha v i nhau. Tính đ t c m c a cu n c m và
công su t tiêu th c a đo n m ch.
HD:
Ta có: ZC =
1
= 50 Ω. ð u và i cùng pha thì ZL = ZC = 50 Ω
2π fC
Khi đó: P = Pmax =
−4
F
2π
Hai đ u m ch ñi n áp
L=
HD:
1
π
H
U LC =
B.
L=
U
Z LC =
Z
ZL
1
=
H.
2π f
2π
U2
= 242 W.
R
VD2: Cho m ch RLC có R=100 Ω ; C = 10
A.
L=
2
π
u = 100 2cos100π t(V)
C.
H
L=
U
2
R
+1
(ZL − Z C ) 2
1,5
π
H
cu n dây thu n c m có L thay đ i đư c. đ t vào
Tính L ñ ULC c c ti u
D.
10−2
L=
π
H
⇒ U LC min ⇔ ZL = Z C ⇒ L =
2
π
(C NG HƯ NG ðĨ EM)
VD3: ð t đi n áp u = 100 2 cos ωt (V), có ω thay đ i đư c vào hai ñ u ño n m ch g m đi n tr
25
10−4
H và t đi n có đi n dung
F m c n i ti p.
36π
π
thu n 200 Ω, cu n c m thu n có đ t c m
Cơng su t tiêu th c a đo n m ch là 50 W. Xác ñ nh t n s c a dịng đi n.
HD:
P
U
= 0,5 A =
= Imax do đó có c ng hư ng đi n.
R
R
1
1
Khi có c ng hư ng đi n thì ω = 2πf =
f=
= 60 Hz.
LC
2π LC
Ta có: P = I2R
I=
VD4. Cho m ch đi n như hình v . Trong đó đi n tr thu n R = 50
Ω, cu n dây thu n c m có đ t c m L = 159 mH, t đi n có đi n
dung C = 31,8 µF, đi n tr c a ampe k và dây n i khơng đáng k . ð t vào gi a hai ñ u ño n
m ch m t ñi n áp xoay chi u uAB = 200cosωt (V). Xác ñ nh t n s c a ñi n áp ñ ampe k ch
giá tr c c ñ i và s ch c a ampe k lúc đó.
HD. Ta có: I = Imax khi ZL = ZC hay 2πfL =
1
2πfC
f=
1
2π LC
= 70,7 Hz. Khi đó I = Imax =
2 2 A.
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
U
=
R
13
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
D NG BÀI T P : VI T BI U TH C DÒNG ðI N, HI U ðI N TH ( i, u, uR, uL, uc,
uRC, uRL....)
• Phương pháp gi i:
ð vi t bi u c n xác ñ nh:
- Biên ñ , t n s , pha ban ñ u
- Vi t , uR, uL, uc, uRC, uRL.. ta tìm pha c a i ho c vi t bi u th c i trư c r i s d ng ñ l ch pha
gi , uR, uL, uc, uRC, uRL.. => bi u th c
* Các công th c:
Bi u th c c a u và i:
N u i = I0cos(ωt + ϕi) thì u = (ωt + ϕi + ϕ).
N u u = U0cos(ωt + ϕu) thì i = I0cos(ωt + ϕu - ϕ).
V i: I =
Z −Z
U
U
; I0 = 0 ; I0 = I 2 ; U0 = U 2 ; tanϕ = L C ; ZL > ZC thì u nhanh pha hơn i; ZL
Z
Z
R
< ZC thì u ch m pha hơn i.
ðo n m ch ch có đi n tr thu n R: u cùng pha v i i; đo n m ch ch có cu n thu n c m L: u
s m pha hơn i góc
π
; ño n m ch ch có t ñi n u tr pha hơn i góc
2
π
2
.
Trư ng h p đi n áp gi a hai ñ u ño n m ch là u = U0cos(ωt + ϕ). N u ño n m ch ch có t đi n
i = I0cos(ωt + ϕ +
thì:
ϕ-
π
2
π
2
) = - I0sin(ωt + ϕ) hay m ch ch có cu n c m thì: i = I0cos(ωt +
) = I0sin(ωt + ϕ) ho c m ch có c cu n c m thu n và t ñi n mà khơng có đi n tr thu n R
thì: i = ± I0sin(ωt + ϕ). Khi đó ta có:
i2 u2
+
= 1.
I 02 U 02
VÍ D MINH H A
VD1: M t m ch đi n xoay chi u RLC khơng phân nhánh có R = 100 Ω ; C=
1
3
.10 − 4 F ; L= H.
2π
π
cư ng đ dịng đi n qua m ch có d ng: i = 2cos100 π t (A). Vi t bi u th c t c th i ñi n áp hai
ñ u m ch ñi n.
π
π
A. u = 200 2 cos(100π t + ) V
π
B. u = 200 2 cos(100π t − ) V
4
4
π
C. u = 200 cos(100π t + ) V
D. u = 200 2 cos(100π t − ) .
4
4
Hư ng d n : Ch n A
3
C m kháng : Z L = L.ω = 100π = 300Ω ; Dung kháng : Z C =
π
1
=
ω.C
1
= 200 Ω
10 − 4
100π .
2π
T ng tr : Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = 100 2 + (300 − 200) 2 = 100 2Ω
HðT c c ñ i : U0 = I0.Z = 2. 100 2 V =200 2 V
ð l ch pha : tgϕ =
Z L − Z C 300 − 200
π
=
= 1 ⇒ ϕ = 45 0 = rad
R
100
4
Pha ban ñ u c a HðT : ϕ u = ϕ i + ϕ = 0 +
π
4
=
π
4
rad
π
=> Bi u th c HðT : u = U 0 cos(ωt + ϕ u ) = 200 2 cos(100πt + ) V=> ðÁP ÁN A
4
VD2: Cho m ch ñi n g m RLC n i ti p.ði n áp hai ñ u m ch u = 120 2 cos100 π t (V). ði n
14
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
1
tr R = 50 3 Ω , L là cu n dây thu n c m có L =
π
cư ng đ dịng đi n và tính cơng su t tiêu th c a m ch ñi n trên.
π
A. i = 1, 2 2 cos(100π t − ) A ; P= 124,7W
π
10 −3
F , vi t bi u th c
5π
H , ñi n dung C =
π
B. i = 1, 2 cos(100π t − ) A ; P= 124,7W
6
6
C. i = 1, 2 cos(100π t − ) A ; P= 247W
π
D. i = 1, 2 2 cos(100π t − ) A ; P= 247W
6
6
Hư ng d n : Ch n A
1
a) C m kháng : Z L = L.ω = 100π = 100Ω Dung kháng : Z C =
π
1
=
ω.C
1
= 50 Ω
10 −3
100π .
5π
T ng tr : Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = (50 3 ) 2 + (100 − 50) 2 = 100Ω
U0
= 1.2 2 A
Z
Z −Z
π
100 − 50
3
ð l ch pha : tgϕ = L C =
=
⇒ ϕ = 30 0 = rad
R
3
6
50 3
CðDð c c ñ i : I0 =
Pha ban ñ u c a HðT : ϕ i = ϕ u − ϕ = 0 −
π
6
= -
π
6
rad
π
=> Bi u th c CðDð :i = I 0 cos(ωt + φi ) = 1, 2 2 cos(100π t − ) A
6
Công su t tiêu th c a m ch ñi n : P = I .R = 1.2 .50 3 = 124,7 W
2
2
VD3. Cho ño n m ch xoay chi u RLC có R = 50 3 Ω; L =
1
π
H; C =
10 −3
F . ði n áp gi a hai
5π
đ u đo n m ch có bi u th c uAB = 120cos100πt (V). Vi t bi u th c cư ng đ dịng đi n trong
m ch và tính cơng su t tiêu th c a m ch.
HD:
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC =
=> ϕ =
π
6
rad; I0 =
Z −Z
1
= 50 Ω; Z = R 2 + ( Z L − ZC ) 2 = 100 Ω; tanϕ = L C = tan300
ωC
R
U0
π
= 1,2 A; i = 1,2cos(100πt - ) (A); P = I2R = 62,4 W.
Z
6
VD4. M t m ch ñi n AB g m ñi n tr thu n R = 50 Ω, m c n i ti p v i cu n dây có đ t c m
L =
1
π
H và ñi n tr R0 = 50 Ω. ð t vào hai ñ u ño n m ch ñi n áp xoay chi u uAB =
100 2 cos100πt (V). Vi t bi u th c ñi n áp t c th i
HD:
hai ñ u cu n dây.
U
1
ZL
π
=
A; tanϕ =
= tan
Z
R + R0
4
2
π
Z
63π
2
.
ϕ = ; Zd = R02 + Z L = 112 Ω; Ud = IZd = 56 2 V; tanϕd = L = tan630 ϕd =
4
R0
180
π
63π
π
V y: ud = 112cos(100πt - +
) = 112cos(100πt + ) (V).
4
180
10
2
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; Z = ( R + R0 ) 2 + Z L = 100 2 Ω; I =
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
15
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
π
2.10−4
VD5: ð t ñi n áp u = U 0 cos 100π t − (V) vào hai ñ u m t t đi n có đi n dung
(F).
π
3
th i đi m ñi n áp gi a hai ñ u t ñi n là 150 V thì cư ng đ dịng đi n trong m ch là 4 A. Vi t
bi u th c cư ng đ dịng đi n ch y trong m ch.
HD:
Ta có: ZC =
1
π
π
π
i2 u2
= 50 Ω; i = Iocos(100πt + ) = - Iosin(100πt - ). Khi ñó: 2 + 2 = 1
ωC
3
2
3
I0 U0
i2
u2
+ 2 2 =1
I 02 I 0 Z C
hay
I0 = i 2 + (
u 2
π
) = 5 A. V y: i = 5 cos(100πt + ) (A).
ZC
6
π
VD6. ð t ñi n áp xoay chi u u = U 0 cos 100π t + (V ) vào hai ñ u m t cu n c m thu n có đ t
c m
L=
1
H.
2π
3
th i ñi m ñi n áp gi a hai ñ u cu n c m là 100 2 V thì cư ng đ dịng đi n
qua cu n c m là 2 A. Vi t bi u th c cư ng ñ dòng ñi n ch y qua cu n c m.
HD:
π
π
π
i2 u2
- ) = I0sin(100πt + ). Khi đó: 2 + 2 = 1
Ta có: ZL = ωL = 50 Ω; i = I0cos(100πt +
3
2
3
I0 U0
hay
i2
u2
+ 2 2=1
I 02 I 0 Z L
I0 = i 2 + (
u 2
π
) = 2 3 A. V y: i = 2 3 cos(100πt - ) (A).
ZL
6
VD7. M ch RLC g m cu n thu n c m có đ t c m L =
đi n có đi n dung C =
10 −4
π
2
H, đi n tr thu n R = 100 Ω và t
π
F. Khi trong m ch có dịng đi n xoay chi u i =
qua thì h s cơng su t c a m ch là
2 cosωt (A) ch y
2
. Xác ñ nh t n s c a dịng đi n và vi t bi u th c ñi n áp
2
gi a hai đ u đo n m ch.
HD:
Ta có: cosϕ =
104
= ±102
2f
R
Z
Z=
R
= 100 2 Ω; ZL – ZC = ±
cos ϕ
8f2 ± 2.102f - 104 = 0
V y: u = 200cos(100πt +
π
4
Z 2 − R 2 = ± 100
2πfL -
1
= 4f 2πfC
f = 50 Hz ho c f = 25 Hz; U = IZ = 100 2 V.
) (A) ho c u = 200cos(25πt -
π
4
) (A).
VD8. Cho m ch ñi n xoay chi u g m ñi n tr thu n R = 10 Ω, cu n dây thu n c m L và t ñi n
C=
10 −3
F m c n i ti p. Bi u th c c a ñi n áp gi a hai b n t là uC = 50 2 cos(100πt – 0,75π)
2π
(V). Xác ñ nh ñ t c m cu n dây, vi t bi u th c cư ng đ dịng đi n ch y trong m ch.
HD:
16
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Ta có: ZC =
Di n đàn: -
1
π
3π
= 20 Ω; - ϕ - = ωC
2
4
ZL
ZL = ZC + R.tanϕ = 30 Ω
L=
ω
ϕ=
=
π
4
; tanϕ =
Z L − ZC
R
3
π
U
H; I = C = 2,5 A. V y: i = 2,5 2 cos(100πt - )
10π
ZC
4
(A).
VD9: M t t ñi n có đi n dung C = 31,8 µF, khi m c vào m ch đi n thì dịng đi n ch y qua t
đi n có cư ng đ i = 0,5cos100πt (A). Vi t bi u th c ñi n áp gi a hai b n c a t ñi n.
HD:
Ta có: ZC =
1
π
= 100 Ω; U0C = I0ZC = 50 V; uC = 50cos(100πt - ) (V).
ωC
2
VD10:
Cho ño n m ch RLC g m R = 80 Ω, L = 318 mH, C = 79,5 µF. ði n áp gi a hai ñ u ño n m ch
là:
u = 120 2 cos100πt (V). Vi t bi u th c cư ng đ dịng đi n ch y trong m ch và tính
đi n áp hi u d ng gi a hai ñ u m i d ng c .
HD:
1
U
= 40 Ω; Z = R 2 + ( Z L − Z C ) 2 = 100 Ω; I = = 1,2 A;
ωC
Z
37π
37π
ϕ=
rad; i = 1,2 2 cos(100πt ) (A);
180
180
Ta có: ZL = ωL = 100 Ω; ZC =
tanϕ =
Z L − ZC
= tan370
R
UR = IR = 96 V; UL = IZL = 120 V; UC = IZC = 48 V.
VD11: Cho m ch đi n khơng phân nhánh g m R = 100√3 Ω, cu n dây thu n c m L và t ñi n
C =10-4 /2π (F). ð t vào 2 ñ u m ch ñi n m t hi u ñi n th u = 100√2cos100π t. Bi t đi n áp
ULC = 50V ,dịng ñi n nhanh pha hơn ñi n áp. Hãy tính L và vi t bi u th c cư ng ñ dòng ñi n i
trong m ch
π
π
A.L=0,318H ; i = 0,5 2 cos(100π t + )
π
B. L=0,159H ; i = 0,5 2 cos(100π t + )
6
6
π
C.L=0,636H ; i = 0,5 cos(100π t + )
D. L=0,159H ; i = 0,5 2 cos(100π t − )
6
6
Hư ng d n :
1
Ta có ω= 100π rad/s ,U = 100V, Z C =
= 200Ω
ωC
A
R
L
C
B
2
ði n áp 2 ñ u ñi n tr thu n là: U R = U 2 − U LC = 50 3V
cư ng đ dịng đi n I =
U
UR
= 0,5 A và Z LC = LC = 100Ω
R
I
Dịng đi n nhanh pha hơn ñi n áp nên : ZL< ZC. Do ñó ZC-ZL =100Ω
→ZL =ZC -100 =200-100=100Ω suy ra L =
ð l ch pha gi a u và i : tgϕ =
ZL
ω
= 0,318 H
Z L − ZC −1
π
=
→ϕ = −
R
6
3
π
v y i = 0,5 2 cos(100π t + ) (A)
6
=> Ch n A
17
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
III. ð TR C NGHI M T NG H P .
Câu 1: ð t vào hai ñ u m ch ñi n RLC n i ti p m t hi u ñi n th xoay chi u có giá tr hi u
d ng khơng đ i thì hi u đi n th hi u d ng trên các ph n t R, L và C ñ u b ng nhau và b ng
20V. Khi t b n i t t thì đi n áp d ng hai ñ u ñi n tr R b ng
A. 10V.
B. 10 2 V.
C. 20V.
D. 20 2 V.
Câu 2: M t ño n m ch g m t ñi n C có dung kháng ZC = 100 Ω và m t cu n dây có c m
kháng ZL = 200 Ω m c n i ti p nhau. ði n áp t i hai ñ u cu n c m có bi u th c uL =
100cos(100 π t + π /6)(V). Bi u th c ñi n áp hai đ u t đi n có d ng là
A. uC = 50cos(100 π t - π /3)(V).
B. uC = 50cos(100 π t - 5 π /6)(V).
C. uC = 100cos(100 π t - π /2)(V).
D. uC = 50sin(100 π t - 5 π /6)(V).
Câu 3: ð t vào hai ñ u m ch ñi n RLC n i ti p m t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng
khơng đ i thì đi n áp hi u d ng trên các ph n t R, L, C l n lư t b ng 30V; 50V; 90V. Khi thay
t C b ng t C’ ñ m ch có c ng hư ng ñi n thì đi n áp hi u d ng hai đ u ñi n tr b ng
A. 50V.
B. 70 2 V.
C. 100V.
D. 100 2 V.
Câu 4: M t m ch ñi n không phân nhánh g m 3 ph n t : R = 80 Ω , C = 10-4/2 π (F) và cu n dây
khơng thu n c m có L = 1/ π (H), ñi n tr r = 20 Ω . Dịng đi n xoay chi u trong m ch có bi u
th c i = 2cos(100 π t - π /6)(A). ði n áp t c th i gi a hai ñ u ño n m ch là
B. u = 200 2 cos(100 π t - π /4)(V).
A. u = 200cos(100 π t - π /4)(V).
C. u = 200 2 cos(100 π t -5 π /12)(V). D. u = 200cos(100 π t -5 π /12)(V).
Câu 5: ðo n m ch g m ñi n tr R = 226 Ω , cu n dây có đ t c m L và t có đi n dung C bi n
ñ i m c n i ti p. Hai ñ u đo n m ch có đi n áp t n s 50Hz. Khi C = C1 = 12 µF và C = C2 =
17 µF thì cư ng đ dịng đi n hi u d ng qua cu n dây khơng đ i. ð trong m ch x y ra hi n
tư ng c ng hư ng ñi n thì L và C0 có giá tr là
A. L = 7,2H; C0 = 14 µF .
B. L = 0,72H; C0 = 1,4 µF .
C. L = 0,72mH; C0 = 0,14 µF .
D. L = 0,72H; C0 = 14 µF .
Câu 6: M t dịng đi n xoay chi u có t n s f = 50Hz có cư ng đ hi u d ng I = 3 A. Lúc t = 0,
cư ng ñ t c th i là i = 2,45A. Tìm bi u th c c a dịng ñi n t c th i.
A. i = 3 cos100 π t(A).
B. i = 6 sin(100 π t)(A).
C. i = 6 cos(100 π t) (A).
D. i = 6 cos(100 π t - π /2) (A).
Câu 7: Cho m ch ñi n xoay chi u RLC m c n i ti p. Bi t R = 20 Ω ; L = 1 / π (H); m ch có t
đi n v i ñi n dung C thay ñ i, ñi n áp hai đ u đo n m ch có t n s 50Hz. ð trong m ch x y ra
c ng hư ng thì đi n dung c a t có giá tr b ng
A. 100 / π ( µF) .
B. 200 / π ( µF) .
C. 10 / π ( µF) .
D. 400 / π ( µF) .
Câu 8: Cho m ch ñi n RLC n i ti p. Trong đó R = 10 Ω , L = 0,1/ π (H), C = 500/ π ( µ F). ði n
áp xoay chi u ñ t vào hai ñ u ño n m ch không ñ i u = U 2 sin(100 π t)(V). ð u và i cùng pha,
ngư i ta ghép thêm v i C m t t ñi n có ñi n dung C0, giá tr C0 và cách ghép C v i C0 là
A. song song, C0 = C.
B. n i ti p, C0 = C.
C. song song, C0 = C/2.
D. n i ti p, C0 = C/2.
Câu 9: ði n áp xoay chi u u = 120cos200 π t (V) hai ñ u m t cu n dây thu n c m có đ t
c m L = 1/2 π H. Bi u th c cư ng đ dịng đi n qua cu n dây là
A. i = 2,4cos(200 π t - π /2)(A).
B. i = 1,2cos(200 π t - π /2)(A).
C. i = 4,8cos(200 π t + π /3)(A).
D. i = 1,2cos(200 π t + π /2)(A).
Câu 10: M t cu n dây thu n c m có L = 2/ π H, m c n i ti p v i t ñi n C = 31,8 µ F. ði n áp
gi a hai ñ u cu n dây có d ng uL = 100cos(100 π t + π /6) (V). Bi u th c cư ng đ dịng đi n có
d ng
A. i = 0,5cos(100 π t - π /3)(A).
B. i = 0,5cos(100 π t + π /3)(A).
18
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
C. i = cos(100 π t + π /3)(A).
D. i = cos(100 π t - π /3)(A).
Câu 11: M t m ch ñi n g m R = 10 Ω , cu n dây thu n c m có L = 0,1/ π H và t đi n có đi n
dung C = 10-3/2 π F m c n i ti p. Dòng ñi n xoay chi u trong m ch có bi u th c: i =
2 cos(100 π t)(A). ði n áp hai đ u đo n m ch có bi u th c là
A. u = 20cos(100 π t - π /4)(V).
B. u = 20cos(100 π t + π /4)(V).
C. u = 20cos(100 π t)(V).
D. u = 20 5 cos(100 π t – 0,4)(V).
Câu 12: ði n áp xoay chi u u = 120cos100 π t (V) hai ñ u m t t đi n có đi n dung C =
100/ π ( µ F). Bi u th c cư ng đ dịng đi n qua t đi n là
A. i = 2,4cos(100 π t - π /2)(A).
B. i = 1,2cos(100 π t - π /2)(A).
D. i = 1,2cos(100 π t + π /2)(A).
C. i = 4,8cos(100 π t + π /3)(A).
Câu 13: Bi u th c c a ñi n áp hai ñ u ño n m ch ch có t đi n có đi n dung C = 15,9 µ F là u =
100cos(100 π t - π /2)(V). Cư ng đ dịng đi n qua m ch là
A. i = 0,5cos100 π t(A).
B. i = 0,5cos(100 π t + π ) (A).
C. i = 0,5 2 cos100 π t(A).
D. i = 0,5 2 cos(100 π t + π ) (A).
Câu 14: Ch n câu tr l i khơng đúng. Trong m ch đi n xoay chi u g m R, L, C m c n i ti p
v i cos ϕ = 1 khi và ch khi
A. 1/L ω = C ω .
B. P = UI.
C. Z/R = 1.
D. U ≠ UR.
Câu 15: Cho m ch ñi n xoay chi u RLC m c n i ti p. ð t vào hai ñ u ño n m ch m t đi n áp
xoay chi u có bi u th c u = U0cos ω t. ði u ki n đ có c ng hư ng đi n trong m ch là
A. LC = R ω2 .
B. LC ω2 = R.
C. LC ω2 = 1.
D. LC = ω2 .
Câu 16: M t m ch đi n có 3 ph n t R, L, C m c n i ti p. M ch có c ng hư ng đi n. ði n áp
hi u d ng gi a hai ñ u ñi n tr R b ng hi u ñi n th hi u d ng gi a hai ñ u ph n t nào?
A. ði n tr R.
B. T ñi n C.
C. Cu n thu n c m L.
D. Toàn m ch.
Câu 17: M ch xoay chi u RLC n i ti p. Trư ng h p nào sau đây có c ng hư ng đi n:
A. Thay ñ i f ñ UCmax.
B. Thay ñ i L ñ ULmax.
C. Thay ñ i C ñ URmax.
D. Thay ñ i R đ UCmax.
Câu 18: M t dịng đi n xoay chi u qua m t Ampe k xoay chi u có s ch 4,6A. Bi t t n s
dịng đi n f = 60Hz và g c th i gian t = 0 ch n sao cho dịng đi n có giá tr l n nh t. Bi u th c
dịng đi n có d ng là
A. i = 4,6cos(100 π t + π /2)(A).
B. i = 6,5cos100 π t(A).
C. i = 6,5cos(120 π t )(A).
D. i = 6,5cos(120 π t + π )(A).
Câu 19: M ch xoay chi u RLC m c n i ti p v i R = 10 Ω , c m kháng ZL = 10 Ω ; dung kháng
ZC = 5 Ω ng v i t n s f. Khi f thay ñ i ñ n giá tr f’ thì trong m ch có c ng hư ng đi n. Ta có
A. f’ = f.
B. f’ = 4f.
C. f’ < f.
D. f’= 2f.
Câu 20: Cho m ch ñi n RLC m c n i ti p: cu n dây thu n c m có L = 0,318H và t C bi n ñ i.
ð t vào hai ñ u ño n m ch m t ñi n áp xoay chi u có t n s f = 50Hz. ði n dung c a t ph i có
giá tr nào sau đ trong m ch x y ra hi n tư ng c ng hư ng ñi n ?
A. 3,18 µ F.
B. 3,18nF.
C. 38,1 µ F.
D. 31,8 µ F.
Câu 21: Trong m ch đi n RLC n i ti p. Bi t C = 10/ π ( µ F). ði n áp gi a hai đ u đo n m ch
khơng đ i, có t n s f = 50Hz. ð t c m L c a cu n dây b ng bao nhiêu thì cư ng đ hi u
d ng c a dịng đi n ñ t c c ñ i.(Cho R = const).
A. 10/ π (H).
B. 5/ π (H).
C.1/ π (H).
D. 50H.
Câu 22: Cho m ch ñi n xoay chi u RLC m c n i ti p. Cu n dây thu n c m kháng. ði n áp hi u
d ng gi a hai ñ u ño n m ch A và B là U = 200V, UL = 8UR/3 = 2UC. ði n áp gi a hai ñ u ñi n
tr R là
19
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
A. 100V.
B. 120V.
C. 150V.
D. 180V.
Câu 23: M ch RLC m c n i ti p có c ng hư ng đi n khi
A. thay ñ i t n s f ñ Imax.
B. thay ñ i t n s f ñ Pmax.
D. c 3 trư ng h p trên ñ u ñúng.
C. thay ñ i t n s f ñ URmax.
Câu 24: M ch ñi n xoay chi u RLC n i ti p. G i U là ñi n áp hi u d ng hai ñ u ño n m ch;
UR; UL và UC là ñi n áp hi u d ng hai ñ u R, L và C. ði u nào sau ñây không th x y ra:
A. UR > U.
B. U = UR = UL = UC.
C. UL > U.
D. UR > UC.
Câu 25: M ch ñi n xoay chi u RLC n i ti p. ði n áp hi u d ng m ch ñi n b ng ñi n áp hai ñ u
ñi n tr R khi
B. hi u ñi n th cùng pha dòng ñi n.
A. LC ω = 1.
C. hi u ñi n th UL = UC = 0.
D. c 3 trư ng h p trên ñ u ñúng.
Câu 26: ði n áp gi a hai ñ u m t ño n m ch ñi n là u = 310cos(100 π t - π / 2 )(V). T i th i ñi m
nào g n nh t sau đó, đi n áp t c th i đ t giá tr 155V ?
A. 1/60s.
B. 1/150s.
C. 1/600s.
D. 1/100s.
Câu 27: Trong ño n m ch xoay chi u RLC m c n i ti p, n u cu n c m cịn có thêm đi n tr
ho t đ ng R0 và trong m ch có hi n tư ng c ng hư ng thì
A. t ng tr c a ño n m ch ñ t giá tr c c ti u và b ng (R – R0).
B. ñi n áp t c th i gi a hai b n t ñi n và hai ñ u cu n dây có biên đ khơng b ng nhau
nhưng v n ngư c pha nhau.
C. dịng đi n t c th i trong m ch v n cùng pha v i ñi n áp hai ñ u ño n m ch.
D. cư ng đ dịng đi n hi u d ng trong m ch ñ t giá tr c c ti u.
Câu 28: ð t m t ñi n áp xoay chi u u = 160 2 cos 100πt (V) vào hai ñ u ño n m ch g m các
cu n dây L1 = 0,1 / π (H) n i ti p L2 = 0,3 / π (H) và ñi n tr R = 40 Ω . Bi u th c cư ng đ dịng
đi n trong m ch là
A. i = 4 cos(120πt − π / 4) (A).
B. i = 4 2 cos(100πt − π / 4) (A).
C. i = 4 cos(100πt + π / 4) (A).
D. i = 4 cos(100πt − π / 4) (A).
Câu 29: ðo n m ch RL có R = 100 Ω m c n i ti p v i cu n thu n c m L có đ l ch pha gi a u
và i là π /6. Cách làm nào sau ñây ñ u và i cùng pha?
A. N i ti p v i m ch m t t đi n có ZC =100/ 3 Ω .
B. N i ti p v i m ch t có ZC = 100 3 Ω .
C. Tăng t n s ngu n ñi n xoay chi u.
D. Khơng có cách nào.
Câu 30: Bi u th c ñi n xoay chi u gi a hai ñ u m t ño n m ch là u = 200cos( ω t - π / 2 )(V).
T i th i ñi m t1 nào ñó, ñi n áp u = 100(V) và ñang gi m. H i ñ n th i đi m t2, sau t1 đúng 1/4
chu kì, đi n áp u b ng
A. 100 3 V.
B. -100 3 V.
C. 100 2 V.
D. -100 2 V.
Câu 31: ði n áp gi a hai ñ u m t ño n m ch có bi u th c u = U0cos(100 π t)(V). Nh ng th i
ñi m t nào sau ñây ñi n áp t c th i u ≠ U0/ 2 ?
A. 1/400s.
B. 7/400s.
C. 9/400s.
D. 11/400s.
Câu 32: Cho m ch ñi n RLC m c n i ti p, ñ t vào hai ñ u ño n m ch ñi n áp xoay chi u có
bi u th c u = U 0 cos ωt . ð i lư ng nào sau đây bi n đ i khơng th làm cho m ch x y ra c ng
hư ng ?
A. ði n dung c a t C.
B. ð t c m L.
C. ði n tr thu n R.
D. T n s c a dịng đi n xoay chi u.
Câu 33: Cho m ch RLC m c n i ti p, trong m ch ñang x y ra hi n tư ng c ng hư ng ñi n
20
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
n u ta thay đ i t n s c a dịng đi n thì
C. Z tăng.
D. UL = UC.
A. I tăng.
B. UR tăng.
Câu 34: ð t m t ñi n áp xoay chi u có biên đ U0 và t n s góc ω vào hai đ u đo n m ch g m
ñi n tr thu n R và t ñi n C m c n i ti p. Thông tin nào sau đây là đúng ?
A. Cư ng đ dịng ñi n trong m ch tr pha hơn ñi n áp hai ñ u ño n m ch.
B. ð l ch pha gi a cư ng đ dịng đi n và ñi n áp xác ñ nh b i bi u th c tan ϕ =
C. Biên đ dịng đi n là I 0 =
ωCU 0
ωCR 2 + 1
1
.
ωRC
.
D. N u R = 1/( ωC ) thì cư ng đ dịng đi n hi u d ng là I = U0/2R.
Câu 35: khi trong m ch ñi n xoay chi u RLC n i ti p có c ng hư ng đi n thì k t qu nào sau
đây là khơng đúng?
A. T ng tr c a m ch đ t giá tr c c ti u.
B. Cư ng ñ dịng đi n hi u d ng đ t giá tr c c đ i và ln có pha ban ñ u b ng không.
C. Các ñi n áp t c th i gi a hai b n t và hai đ u cu n c m có biên đ b ng nhau nhưng
ngư c pha.
D. Dịng đi n cùng pha v i ñi n áp hai ñ u ño n m ch.
Câu 36: ð t m t ñi n áp xoay chi u có t n s góc ω vào hai ñ u ño n m ch g m t ñi n C và
cu n thu n c m L m c n i ti p. N u ωL > (ωC) −1 thì cư ng đ dịng đi n trong m ch
A. s m pha hơn ñi n áp góc π / 2 .
B. tr pha hơn đi n áp góc π / 2 .
C. l ch pha v i đi n áp góc π / 4 .
D. s m ho c tr pha v i ñi n áp góc π / 2 .
Câu 37: ð t m t ñi n áp xoay chi u có t n s góc ω vào hai đ u đo n m ch thì dịng đi n trong
m ch tr pha hơn đi n áp hai ñ u ño n m ch. K t lu n nào sau đây là sai khi nói v các ph n t
c a m ch ñi n ?
A. M ch g m ñi n tr n i ti p v i t ñi n.
B. M ch g m R,L,C n i ti p trong đó ωL > (ωC) −1 .
C. M ch g m ñi n tr m c n i ti p v i cu n dây có đi n tr ho t đ ng.
D. M ch g m cu n dây có đi n tr ho t ñ ng.
Câu 38: Cho m ch RLC m c n i ti p: R = 180 Ω ; cu n dây: r = 20 Ω , L = 2 / π H; C = 100 / πµF .
Bi t dịng đi n trong m ch có bi u th c i = cos 100πt (A) . Bi u th c ñi n áp xoay chi u gi a hai
ñ u ño n m ch là
A. u = 224 cos(10πt + 0,463)(V) .
B. u = 224 cos(100πt + 0,463)(V) .
C. u = 224 2 cos(100πt + 0,463)(V) .
D. u = 224 sin(100πt + 0,463)(V) .
Câu 39: ðo n m ch ñi n xoay chi u RLC n i ti p. ði n áp hi u d ng hai ñ u ño n m ch là U
= 123V, UR = 27V; UL = 1881V. Bi t r ng m ch có tính dung kháng. ði n áp hi u d ng hai
ñ u t ñi n là
A. 2010V.
B. 1980V.
C. 2001V.
D. 1761V.
Câu 40: Cho m ch ñi n R, L, C m c n i ti p. Bi t cu n dây thu n c m có L =
1
(H), C =
π
50
( µF ), R = 100 (Ω ) , T = 0,02s. M c thêm v i L m t cu n c m thu n có đ t c m L0 ñ ñi n
π
áp hai ñ u ño n m ch vuông pha v i uC. Cho bi t cách ghép và tính L0 ?
B. n i ti p, L0 = L.
A. song song, L0 = L.
C. song song, L0 = 2L.
D. n i ti p, L0 2L.
Câu 41: Cho m ch R, L, C m c n i ti p. V i các giá tr đã cho thì uL s m pha hơn ñi n áp gi a
hai ñ u đo n m ch m t góc π /2. N u ta tăng đi n tr R thì
A. cư ng đ dịng đi n hi u d ng tăng.
B. công su t tiêu th c a m ch tăng.
21
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
C. h s công su t tăng.
D. h s công su t không ñ i.
Câu 42: Cho m ch R, L, C m c n i ti p. V i các giá tr ñã cho thì ULC = 0. N u ta gi m đi n tr
R thì
A. cư ng đ dịng đi n hi u d ng gi m.
B. công su t tiêu th c a m ch khơng đ i.
C. h s cơng su t gi m.
D. đi n áp UR khơng đ i.
Câu 2011: ð t đi n áp u = U 2 cos 2π ft (U khơng đ i, t n s f thay ñ i ñư c) vào hai ñ u ño n
m ch m c n i ti p g m ñi n tr thu n R, cu n c m thu n có đ t c m L và t đi n có đi n
dung C. Khi t n s là f1 thì c m kháng và dung kháng c a đo n m ch có giá tr l n lư t là 6Ω và
8 Ω. Khi t n s là f2 thì h s cơng su t c a ño n m ch b ng 1. H th c liên h gi a f1 và f2 là
A. f2 =
2
f1.
3
B. f2 =
3
f1.
2
C. f2 =
3
f1.
4
D. f2 =
4
f1.
3
“Ba th khơng bao gi tr l i: là tên đã bay, l i đã nói và nh ng ngày đã qua ”
ðÁP ÁN
1B
2B
3A
4 C
5 D
6 C
7 A
8 A
9 B
10 A
11 A
12 D
13 A
14 D
15 C
16 D
17 C
18 C
19 C
20 D
21 A
22 B
23 D
24 A
25 D
26 C
27 C
28 D
29 A
30 B
31 D
32 C
33 C
34 D
35 B
36 B
37 A
38 B
39 C
40 B
41 D
42 D
43 A
22
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
19
Di n đàn: -
CƠNG SU T C A DÒNG ðI N XOAY CHI U
H và tên h c sinh :……………………….Trư ng:THPT………………………………..
I. ki n th c chung:
1 Cơng su t to nhi t trên đo n m ch RLC:
* Công su t t c th i: P = UIcos ϕ + UIcos(2wt + ϕ u+ ϕ i)
* Cơng su t trung bình: P = UIcos = I2R.
2. ðo n m ch RLC có R thay đ i:
* Khi R=/ZL-ZC/ thì
PMax =
U2
U2
=
2 Z L − ZC 2R
* Khi R=R1 ho c R=R2 thì P có cùng giá tr . Ta có
Và khi
R = R1 R2
thì
PMax =
R1 + R2 =
U2
; R1 R2 = ( Z L − Z C ) 2
P
U2
2 R1 R2
* Trư ng h p cu n dây có đi n tr R0 (hình v )
U2
U2
=
2 Z L − Z C 2( R + R0 )
Khi
R = Z L − Z C − R0 ⇒ PMax =
Khi
R = R02 + ( Z L − Z C ) 2 ⇒ PRMax =
U2
2
2 R0 + ( Z L − Z C ) 2 + 2 R0
=
U2
2( R + R0 )
1
* Khi L = ω 2C thì IMax , URmax; PMax còn ULCMin Lưu ý: L và C m c liên ti p nhau
1
* Khi C = ω 2 L thì IMax , URmax; PMax cịn ULCMin
1
* Khi ω = LC thì IMax .,URmax; PMax cịn ULCMin
VÍ D MINH H A
π
u = 120 2 cos 100π t −
4 (V), và cư ng đ dịng đi n
VD1: ði n áp hai ñ u m t ño n m ch là
π
i = 3 2 cos 100π t +
12 (A). Tính cơng su t đo n m ch.
qua m ch là
Bài gi i:
U o 120 2
=
= 120 (V)
2
2
I
3 2
I= o =
= 3 (A)
2
2
Ta có : U =
ð l ch pha:
⇒ ϕ = ϕu − ϕi = −
π
4
−
π
12
=−
π
3
rad
π
P = UI cos ϕ = 120.3.cos − = 180 (W).
3
VD2: Ch n câu ñúng. Hi u ñi n th gi a hai ñ u m t ño n m ch xoay chi u là:
V y công su t c a ño n m ch là:
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
23
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
u = 100 2 cos(100πt - π/6)(V) và cư ng ñ dũng ñi n qua m ch là i = 4 2 cos(100πt - π/2)(A).
Cơng su t tiêu th c a đo n m ch đó là:
A. 200W.
B. 600W.
C. 400W.
D. 800W.
HD: V i ϕ =ϕu -ϕi = - π/6- (-π/2) = π/3 ; I= 4A; U =100V
Dùng P = U .I .cosϕ = 200W.=> CH N A.
VD3 ðH 2011: Trong gi h c th c hành, h c sinh m c n i ti p m t qu t ñi n xoay chi u v i
ñi n tr R r i m c hai ñ u ño n m ch này vào ñi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng 380V.
Bi t qu t này có các giá tr ñ nh m c : 220V - 88W và khi ho t đ ng đúng cơng su t đ nh m c
thì đ l ch pha gi a đi n áp hai ñ u qu t và cư ng đ dịng đi n qua nó là ϕ, v i cosϕ = 0,8.
ð qu t ñi n này ch y đúng cơng su t đ nh m c thì R b ng
A. 180 Ω
B. 354Ω
C. 361Ω
D. 267Ω
ðáp án c a B là C 361 Ω.
*Theo HỒNG thì có th gi i th này
khi ho t đ ng đúng cơng ta có Pqu t = U.I.cosφ ⇒ I =
Pquat
U .cosϕ
=0,5A.
Pqu t = I2.r⇒ r = Pqu t /I2 =88/0,25=352 Ω.
Zqu t =
U quat
I
=
220
= 440
0,5
Ω.
qu t có dây cu n =>có đi n tr r,zL
Zqu t = r 2 + Z L 2 = 3522 + Z L 2 =440 => ZL = 264Ω.
Z
Ho c có th áp d ng tanφNB = L ⇒ ZL = r
r
U
380
Ztoàn m ch = toàn mach =
= 760 Ω.
I
0,5
2
Z2 = (R + r) 2 + ZL
AB
1- cos 2 φ NB
cosφ NB
= 264 Ω.
⇒ 7602 = (R + 352)2 + 2642 ⇒ R ≈ 361 Ω.
VD4: Cho m ch đi n AB, trong đó C =
4
π
10 − 4 F , L =
1
H , r = 25Ω m c n i ti p.Bi u th c
2π
hi u ñi n th gi a hai ñ u m ch uAB = 50 2 cos 100πt V .Tính cơng su t c a toàn m ch ?
A. 50W
B.25W
C.100W
D.50 2 W
Hư ng d n:
Công su t tiêu th c a m ch ñi n : P = I2.r = 2.25=50 W, ho c : P =UICos ϕ => Ch n A
VD5: Cho m ch đi n xoay chi u như hình v ,
−4
u AB = 200 cos100π t (V ) , t có đi n dung C = 10 ( F ) ,
A
M
2 .π
cu n dây thu n c m có đ t c m
L=
1
π
( H ) , R bi
C
L
R
N
B
n ñ i ñư c t 0 ñ n 200 Ω .
Tính R ñ công su t tiêu th P c a m ch c c đ i. Tính cơng su t c c đ i đó.
A.
B.200W
C.50W
D.250W
Hư ng d n:
+Cơng su t tiêu th trên m ch có bi n tr R c a ño n m ch RLC c c ñ i khi
24
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
- ðT: 01689.996.187
Di n ñàn: -
R = |ZL – ZC| và cơng su t c c đ i ñó là
Pmax =
U2
=100W => Ch n A
2. | Z L − Z C |
VD6: M c n i ti p v i cu n c m có
r i m c vào ngu n xoay chi u. Dùng vơnk có
r t l n ño
hai ñ u cu n c m, ñi n tr và c đo n m ch ta có các giá tr tương ng là 100V,
100V, 173,2V. Suy ra h s công su t c a cu n c m
Bài gi i
Theo bài ra :
Ta có:
H s cơng su t c a cu n c m:
cos ϕ =
U R0
R0
50
=
=
= 0,5
Z LR0 U LR0 100
VD7. ðo n m ch AB g m hai ño n m ch AM và MB m c n i ti p. ðo n m ch AM g m ñi n
tr thu n R1 = 40 Ω m c n i ti p v i t ñi n có C =
10−3
F , ño n m ch MB g m ñi n tr thu n
4π
R2 m c n i ti p v i cu n c m thu n L. ð t vào A, B ñi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng và
t n s khơng đ i thì đi n áp t c th i
hai ñ u ño n m ch AM và MB l n lư t là:
u AM = 50 2 cos(100πt −
7π
)(V) và u MB = 150cos100πt (V) . Tính h s cơng su t c a ño n
12
m ch AB.
HD:
U
1
2
= 40 Ω; ZAM = R12 + ZC = 40 2 ; I0 = AM = 1,25;
ωC
Z AM
− ZC
π
7π
tanϕAM =
= - 1 ϕAM = - ; ϕi + ϕAM = R1
4
12
7π
7π π
π
π
ϕi = - ϕAM = +
= - ; ϕi + ϕMB = 0 ϕMB = ϕi = ;
12
12
4
3
3
Z
tanϕMB = L = 3
ZL = 3 R2;
R2
U
2
2
2
ZMB = 0 MB = 120 Ω = R2 + Z L = R2 + ( 3R2 )2 = 2R2
I0
R1 + R2
R2 = 60 Ω; ZL = 60 3 Ω. V y: cosϕ =
= 0,843.
( R1 + R2 )2 + (Z L − ZC )2
Ta có: ZC =
VD8. ð t đi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng và t n s khơng đ i vào hai ñ u ño n m ch25
B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ
CHUYÊN ð
DÒNG ðI N XOAY CHI U
