Tài liệu Chuyên đề dòng điện xoay chiều ltđh

- ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 dòng ñi 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. Dòng ñi 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 ñ u tiên ñ i chi u 2f-1 l n. -U0 3. Công 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 ñ u bóng ñèn, 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. Dòng ñi n xoay chi u trong ño n m ch R,L,C * ðo n m ch ch có ñi 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 dòng ñi n không ñ 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 ñi n không ñ i ñi qua hoàn toàn (không 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 ñi n C không cho dòng ñi n không ñ i ñi qua (c n tr hoàn toàn). * ðo n m ch RLC không 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñó I Max = R g i là hi n tư ng c ng hư ng dòng ñi n 5. Công 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) * Công 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 ñi n áp không ñ 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 dòng ñi n do máy phát ñi n xoay chi u m t pha có P c p c c, rôto quay v i v n t c n vòng/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 thông c c ñ i, N là s vòng dây, B là c m ng t c a t trư ng, S là di n tích c a vòng 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 DÒNG ðI N XOAY CHI U ( Tính toán các ñ i lư ng thư ng g p trong công th c) * Phương pháp gi i: ð tìm các ñ i lư ng trên ño n m ch xoay chi u ta tìm công th c liên quan ñ n các ñ i lư ng ñã bi t v i nó => ñ 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 ñó b ng 0. * Các công 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 dòng ñi n xoay chi u có t n s f (tính ra Hz) ñ i chi u 2f l n. T thông 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 ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 dòng ñi 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 ñư c tính theo công th c Z L = ωL = 2πfL . Cư ng ñ dòng ñi 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 ñư c tính theo công 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 ñư 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 ñ dòng ñi n qua t ñi 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 ñi n ñư c tính theo công 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 ñ dòng ñi 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. Dòng ñi n xoay chi u có cư ng ñ i = 4cos120πt (A). Xác ñ nh cư ng ñ hi u d ng c a dòng ñi n và cho bi t trong th i gian 2 s dòng ñi n ñ i chi u bao nhiêu l n? HD: Ta có: I = I0 ω = 60 Hz. = 2 2 A; f = 2π 2 Trong 2 giây dòng ñi n ñ 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 ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] VD7. Dòng ñi 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 dòng ñi 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 ñang 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 ñang 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 ñó u tính b ng V, t tính b ng s). T i th i ñi m t nó có giá tr t c 1 6 th i u1 = 220 V và ñang 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 ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] Vì u ñang 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 vòng dây, di n tích m i vòng 54 cm2. Khung dây quay ñ 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 vuông góc v i tr c quay và có ñ l n B = 0,2 T. Tính t thông c c ñ 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 ñ bao nhiêu vòng/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 vòng dây, di n tích m i vòng là 220 cm2. Khung dây quay ñ u v i t c ñ 50 vòng/s quanh tr c ñ i x ng n m trong m t ph ng khung dây, trong m t t trư ng ñ u có véc tơ c m ng t 2 5π → B vuông góc v i tr c quay và có ñ 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 vòng, di n tích m i vòng 100 cm2, quay ñ u quanh tr c ñ i x ng c a khung v i t c ñ góc 120 vòng/phút trong m t t trư ng ñ u có c m ng t b ng 0,4 T. Tr c quay vuông 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 vòng 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 CHUYÊN ð ADÒNG M B ðI N XOAY N CHI U Hình 49 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñi n xoay chi u có ñi n áp hi u d ng là 220 V, ñi n tr c a m khi ñó 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 ñ dòng ñi 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 ñ hi u d ng c a dòng ñi 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 ñi n có ñi 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 ño 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 ñ dòng ñi n t c th i ñi qua m ch có bi u th c i = 0,284cos120πt (A). Khi ñó ñi n áp hi u d ng gi a hai ñ u ñi n tr , cu n dây và t ñi 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 ñi 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 ñ t c m L, t ñi n có ñi n dung C thì cư ng ñ dòng ñi 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 TOÁN: 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 ñây mô tà nh ng vùng (tô ñ m) mà ñó U ≥ 60 2 V khi ñó ñèn sáng. Vùng còn 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 dòng ñi 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 ñư 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 ñi u áp ñ t vào ñèn có |u| = 155 V. H i trung bình trong 1 s có bao nhiêu l n ñèn sáng? HD: ðèn ch sáng khi ñi n áp ñ t vào ñèn có |u| ≥ 155 V, do ñó trong m t chu kì s có 2 l n ñèn 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 ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 1 = 50 chu kì nên s có 100 l n ñèn sáng. 2π ω VD3. M t chi c ñèn nêôn ñ 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 ñ u bóng ñèn l n hơn 84V. Th i gian bóng ñèn 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 ñư ng tròn => 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 vôn k có ñi n tr r t l n m c vào hai ñ u ñi n tr thì vôn k ch 80V, ñ t vôn k vào hai ñ u t ñi n ch 60V. Khi ñ t vôn k vào hai ñ u ño 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 vôn k có ñi n tr r t l n m c vào hai ñ u cu n c m thì vôn k ch 80V, ñ t vôn k vào hai ñ u t ñi n ch 60V. Khi ñ t vôn k vào hai ñ u ño n m ch vôn k ch B. 20V. C. 70V. D. 100V. A. 140V. Câu 3: Nhi t lư ng Q do dòng ñi 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 vòng dây quay ñ u v i v n t c 3000 vòng/min trong m t t trư ng ñ u B ⊥ tr c quay ∆ và có ñ l n B = 0,02T. T thông 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 dòng ñi n xoay chi u có bi u th c i = 4cos2100 π t(A). Cư ng ñ dòng ñi 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 dòng ñi n xoay chi u có cư ng ñ 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 ñ dòng ñi 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 ñ dòng 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 ñó dòng ñi n ñang 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 ñ dòng ñi 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 ñ dòng ñi 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 ñ dòng ñi 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 không 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: http://lophocthem.net - [email protected] ñ i và t n s 50Hz thì cư ng ñ hi u d ng qua t là 1A. ð cư ng ñ hi u d ng qua t là 4A thì t n s dòng ñi n là A. 400Hz. B. 200Hz. C. 100Hz. D. 50Hz. Câu 10: Giá tr hi u d ng c a dòng ñi 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 ñ hi u d ng c a dòng ñi n xoay chi u là A. 3A. B. 2A. C. 3 A. D. 2 A. Câu 13: Dòng ñi n xoay chi u có t n s f = 60Hz, trong m t giây dòng ñi n ñ 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 vòng/min. T thông c c ñ 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 ñ dòng 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 ñ i. B. c c ti u. C. b ng không. D. m t giá tr khác. Câu 16: M t t ñi n có ñi n dung C = 31,8 µ F. Hi u ñi n th hi u d ng hai ñ u b n t khi có dòng ñi 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 ñ t c m L và ñi n tr thu n không ñáng k , m c vào m ng ñi n xoay chi u t n s 60Hz thì cư ng ñ dòng ñi n qua cu n dây là 12A. N u m c cu n dây trên vào m ng ñi n xoay chi u có t n s 1000Hz thì cư ng ñ dòng ñi 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, ñ 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 không ñ i có hi u ñi n th 20V thì cư ng ñ dòng 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, ñ 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 ñ dòng ñi 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 ñi 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 dòng ñi n qua t ñi n có cư ng ñ b ng 8A thì t n s c a dòng ñi n là A. 15Hz. B. 240Hz. C. 480Hz. D. 960Hz. Câu 21: M t cu n dây d n ñi n tr không ñáng k ñư c cu n d i và n i vào m ng ñi n xoay chi u 127V – 50Hz. Dòng ñi n c c ñ 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 dòng ñi 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 dòng ñi 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 ñ 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñ 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 ñ dòng ñi 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 dòng ñi 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 ñ c a cư ng ñ dòng ñi n là A. 5 2 A. B. 5A. C. 10A. D. 20A. Câu 27: ð i v i dòng ñi n xoay chi u, cu n c m có tác d ng gì? A. c n tr dòng ñi n, dòng ñi n có t n s càng nh càng b c n tr nhi u. B. c n tr dòng ñi n, dòng ñi n có t n s càng l n càng b c n tr nhi u. C. ngăn c n hoàn toàn dòng ñi n. D. không c n tr dòng ñi 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 ñi n th không ñ i UDC. ð dòng ñi n xoay chi u có th qua ñi n tr và ch n không cho dòng ñi n không ñ 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 ñ dòng ñi n xoay chi u qua m ch b ng 4A, ñó là A. cư ng ñ 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 dòng xoay chi u ñi qua m t cách d dàng. B. C n tr dòng ñi n xoay chi u. C. Ngăn hoàn toàn dòng ñi n xoay chi u. D. Cho dòng ñi n xoay chi u ñi qua, ñ ng th i có tác d ng c n tr dòng ñi 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. ñ 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. ñi n áp gi a hai ñ u t ñi n luôn 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 ñi n luôn cùng pha v i ñi 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 ñây ñúng khi nói v dòng ñi n xoay chi u ? A. Có th dùng dòng ñi 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 dòng 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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. Công su t to nhi t t c th i trên m t ño 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 ñi n dung c a m t t ñi n ph ng có ñi n môi là không 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 môi vào trong lòng t ñi 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 ñ dòng ñi n xoay chi u qua ño n m ch ch có t ñi 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 dòng ñi n tăng. D. ð u có giá tr hi u d ng gi m khi t n s dòng ñi n tăng. Câu 38: M t ñèn có ghi 110V – 100W m c n i ti p v i ñi n tr R vào m t m ch ñi n xoay chi u có u = 200 2 cos(100πt ) (V). ð ñèn 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 dòng ñi n có cư ng ñ 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 ñ c n tr dòng 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 dòng ñi n hi u d ng qua t . D. ñi n dung C và t n s góc c a dòng ñi n. Câu 41: ð làm tăng c m kháng c a m t cu n dây thu n c m có lõi không 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 ñ dòng ñi 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 ñ ng xoay chi u hình sin, ñ i lư ng nào sau ñây luôn thay ñ 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 dòng ñi n. Phát bi u nào sau ñây ñúng v i ño n m ch này ? A. T n s dòng ñi n trong ño 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 dòng ñi 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 dòng ñi n ñèn sáng hai l n và t t hai l n. Kho ng th i gian m t l n ñèn t t là A. 1 s. 150 B. 1 s. 50 Câu 46: Cho dòng ñi 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, ñó là chi c chìa khoá 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñ t c m L và t ñi n có ñi 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 ñi n áp xoay chi u có ñi 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 ñ t c m c a cu n c m và công su t tiêu th c a ño n m ch. HD: Ta có: ZC = 1 = 50 Ω. ð u và i cùng pha thì ZL = ZC = 50 Ω 2π fC Khi ñó: P = Pmax = −4 F 2π Hai ñ 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 ñ i ñư c. ñ 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 ðÓ EM) VD3: ð t ñi n áp u = 100 2 cos ωt (V), có ω thay ñ i ñư c vào hai ñ u ño n m ch g m ñi n tr 25 10−4 H và t ñi n có ñi n dung F m c n i ti p. 36π π thu n 200 Ω, cu n c m thu n có ñ t c m Công su t tiêu th c a ño n m ch là 50 W. Xác ñ nh t n s c a dòng ñi n. HD: P U = 0,5 A = = Imax do ñó có c ng hư ng ñi n. R R 1 1 Khi có c ng hư ng ñi n thì ω = 2πf = f= = 60 Hz. LC 2π LC Ta có: P = I2R I= VD4. Cho m ch ñi n như hình v . Trong ñó ñi n tr thu n R = 50 Ω, cu n dây thu n c m có ñ t c m L = 159 mH, t ñi n có ñi n dung C = 31,8 µF, ñi n tr c a ampe k và dây n i không ñáng 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 ñó. HD. Ta có: I = Imax khi ZL = ZC hay 2πfL = 1 2πfC f= 1 2π LC = 70,7 Hz. Khi ñó 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñi n tr thu n R: u cùng pha v i i; ño 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 ñi 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 ñi 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 không có ñi n tr thu n R thì: i = ± I0sin(ωt + ϕ). Khi ñó ta có: i2 u2 + = 1. I 02 U 02 VÍ D MINH H A VD1: M t m ch ñi n xoay chi u RLC không phân nhánh có R = 100 Ω ; C= 1 3 .10 − 4 F ; L= H. 2π π cư ng ñ dòng ñi 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: http://lophocthem.net - [email protected] 1 tr R = 50 3 Ω , L là cu n dây thu n c m có L = π cư ng ñ dòng ñi n và tính công 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 ñ u ño n m ch có bi u th c uAB = 120cos100πt (V). Vi t bi u th c cư ng ñ dòng ñi n trong m ch và tính công 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 ñ 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: http://lophocthem.net - [email protected] π 2.10−4 VD5: ð t ñi n áp u = U 0 cos  100π t −  (V) vào hai ñ u m t t ñi n có ñi n dung (F).    π 3 th i ñi m ñi n áp gi a hai ñ u t ñi n là 150 V thì cư ng ñ dòng ñi n trong m ch là 4 A. Vi t bi u th c cư ng ñ dòng ñi 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 ñ 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 ñ dòng ñi 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 ñó: 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 ñ t c m L = ñi n có ñi n dung C = 10 −4 π 2 H, ñi n tr thu n R = 100 Ω và t π F. Khi trong m ch có dòng ñi n xoay chi u i = qua thì h s công su t c a m ch là 2 cosωt (A) ch y 2 . Xác ñ nh t n s c a dòng ñi n và vi t bi u th c ñi n áp 2 gi a hai ñ u ño 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 ñ dòng ñi 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 ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñi n dung C = 31,8 µF, khi m c vào m ch ñi n thì dòng ñi n ch y qua t ñi n có cư ng ñ 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 ñ dòng ñi n ch y trong m ch và tính ñi 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 ñi n không 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 ñi n áp ULC = 50V ,dòng 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 ñ dòng ñi n I = U UR = 0,5 A và Z LC = LC = 100Ω R I Dòng ñi 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 không ñ i thì hi u ñi 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 ñi 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 ñ u t ñi 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 ñi n áp xoay chi u có giá tr hi u d ng không ñ i thì ñi 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 ñi n áp hi u d ng hai ñ 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 không thu n c m có L = 1/ π (H), ñi n tr r = 20 Ω . Dòng ñi 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 ñ t c m L và t có ñi n dung C bi n ñ i m c n i ti p. Hai ñ u ño n m ch có ñi n áp t n s 50Hz. Khi C = C1 = 12 µF và C = C2 = 17 µF thì cư ng ñ dòng ñi n hi u d ng qua cu n dây không ñ 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 dòng ñi n xoay chi u có t n s f = 50Hz có cư ng ñ 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 dòng 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 ñi n v i ñi n dung C thay ñ i, ñi n áp hai ñ u ño n m ch có t n s 50Hz. ð trong m ch x y ra c ng hư ng thì ñi 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 ñó 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 ñ t c m L = 1/2 π H. Bi u th c cư ng ñ dòng ñi 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 ñ dòng ñi 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: http://lophocthem.net - [email protected] 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 ñi n có ñi 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 ñ u ño 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 ñi n có ñi n dung C = 100/ π ( µ F). Bi u th c cư ng ñ dòng ñi n qua t ñi 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 ñi n có ñi n dung C = 15,9 µ F là u = 100cos(100 π t - π /2)(V). Cư ng ñ dòng ñi 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 không ñúng. Trong m ch ñi 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 ñi n áp xoay chi u có bi u th c u = U0cos ω t. ði u ki n ñ có c ng hư ng ñi 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 ñi n có 3 ph n t R, L, C m c n i ti p. M ch có c ng hư ng ñi 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 ñây có c ng hư ng ñi 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 ñ UCmax. Câu 18: M t dòng ñi n xoay chi u qua m t Ampe k xoay chi u có s ch 4,6A. Bi t t n s dòng ñi n f = 60Hz và g c th i gian t = 0 ch n sao cho dòng ñi n có giá tr l n nh t. Bi u th c dòng ñi 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 ñi 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 ñ 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 ñi n RLC n i ti p. Bi t C = 10/ π ( µ F). ði n áp gi a hai ñ u ño n m ch không ñ i, có t n s f = 50Hz. ð t c m L c a cu n dây b ng bao nhiêu thì cư ng ñ hi u d ng c a dòng ñi 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: http://lophocthem.net - [email protected] A. 100V. B. 120V. C. 150V. D. 180V. Câu 23: M ch RLC m c n i ti p có c ng hư ng ñi 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 ñó, ñi n áp t c th i ñ 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 còn có thêm ñi n tr ho t ñ 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 ñ không b ng nhau nhưng v n ngư c pha nhau. C. dòng ñi 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 ñ dòng ñi 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 ñ dòng ñi 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 ñ 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 ñi 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. Không 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 ñi m t2, sau t1 ñúng 1/4 chu kì, ñi 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 ñây bi n ñ i không 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 dòng ñi 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