Tài liệu Skkn trắc nghiệm với bài toán cực trị trong mạch điện xoay chiều.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỒNG NAI TRƯỜNG THPT NGÔ QUYỀN  Mã số:……………….. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Người thực hiện: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Lĩnh vực nghiên cứu: Quản lý giáo dục: Phương pháp dạy học bộ môn: Vật lý Phương pháp giáo dục: Lĩnh vực khác: Có đính kèm:  Mô hình  Phần mềm  Phim ảnh  Hiện vật khác     Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI: Bài toán về mạch điện xoay chiều là một trong những bài toán trọng tâm, cơ bản trong chương trình Vật lý lớp 12, nó chiếm một phần lớn trong các đề thi tốt nghiệp THPT cũng như các đề thi Đại học và Cao đẳng. Hiện nay, hình thức trắc nghiệm khách quan lại được áp dụng đối với bộ môn vật lý. Vì vậy, việc giải nhanh các câu hỏi trắc nghiệm định lượng là rất cần thiết đối với học sinh. Trong đó bài toán tính giá trị cực đại trong mạch điện xoay chiều là một vấn đề cần quan tâm. Đề tài: “ TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU” sẽ giúp học sinh nhận dạng được câu hỏi trắc nghiệm, từ đó có thể sử dụng công thức đã sắp xếp theo dạng để giải nhanh và cho kết quả chính xác. II. TỔ CHỨC THỰC HIỆN ĐỀ TÀI: 1. Cơ sở lý luận:  Chuyên đề này được biên soạn theo hướng tích cực hóa tư duy của học sinh trong bộ môn Vật lý, dưới sự gợi ý của giáo viên học sinh tự xây dựng bài giải mẫu rồi rút ra công thức cho từng dạng.  Chuyên đề được biên soạn trên cơ sở sử dụng các công cụ toán học: bất đẳng thức Cô-si, đạo hàm hoặc lượng giác để khảo sát công suất của mạch điện xoay chiều và hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần, tụ điện…. 2. Nội dung, biện pháp thực hiện các giải pháp của đề tài: * Phương pháp chung:  Viết biểu thức đại lượng cần xét cực trị P, UR, UL, UC theo các đại lượng cần tìm R, L, C, ω.  Nếu trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì lập luận theo điều kiện để có cộng hưởng rồi suy ra đại lượng cần tìm.  Nếu trong mạch không xảy ra cộng hưởng thì biến đổi biểu thức đưa về dạng phân số có tử số là hằng số, mẫu số chứa biến số dưới dạng tổng hai số hạng dương hoặc dạng của tam thức bậc hai, sau đó áp dụng bất đẳng thức Cô-si hoặc lấy đạo hàm tam thức bậc hai theo biến số rồi cho đạo hàm triệt tiêu để xác định biến số đó.  Rút ra công thức cho từng dạng bài tập. Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 2 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Vấn đề 1: Công suất cực đại * Dạng 1.1: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều ổn định u  U 2 cos t  V  . R, U không đổi, thay đổi L hoặc thay đổi C hoặc thay đổi ω để công suất mạch đạt cực đại. Xác định độ tự cảm L của cuộn dây, hoặc điện dung C của tụ điện hoặc tần số góc ω của dòng điện và công suất cực đại. * Bài giải mẫu: RU 2 RU 2 P  RI   2 y 1   R 2   L   C   Ta có công suất mạch: 2 Do RU2 không đổi  Pmax  y min  L   hoặc hoặc   hoặc  1 0 C L 1 1  2C 42f 2C (1.1.1) C 1 1  2 2 2  L 4 f L (1.1.2)  1 LC (1.1.3) f 1 2 LC (1.1.4) Khi đó công suất mạch cực đại: Pmax U2  R (1.1.5) * Dạng 1.2: Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều ổn định u  U 2 cos t  V  , R là biến trở, L, C, ω không đổi. Xác định R để công suất mạch cực đại và biểu thức công suất mạch cực đại. * Bài giải mẫu: Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 3 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU P  RI  2 RU 2 R 2   Z L  ZC  2   Z  ZC  R L 2 U2  y R Ta có công suất mạch:  Pmax  Do U2 không đổi U2 ymin Theo bất đẳng thức Cô-si, ymin   Z  ZC  R L  R  Z L  ZC Pmax U2 U2   2R ZL  ZC Khi đó công suất mạch cực đai: 2 R (1.2.1) (1.2.2) Độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đầu mạch và cường độ dòng điện:   4 khi ZL > ZC   4 khi ZL < ZC * Dạng 1.3: Cho mạch điện như hình vẽ: Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay A R C r, L chiều ổn định u  U 2 cos t  V  . B R là biến trở, r, L, C, ω không đổi. a) Xác định R để công suất mạch cực đại và biểu thức công suất mạch cực đại. b) Xác định R để công suất trên R cực đại và biểu thức công suất trên R cực đại * Bài giải mẫu: a) Ta có công suất mạch: R  r  U2  PAB   R  r  I   2 2 R  r  Z  Z    L C 2 Do U2 không đổi  Pmax  Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI U2 Z Z   R  r  L C  R  r 2  U2 y ymin Trang 4 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Theo bất đẳng thức Cô-si: ymin   Z  ZC  Rr L  R  Z L  ZC  r 2  R  r  Z L  ZC Rr PABmax  Khi đó công suất mạch cực đại: (1.3.1) U2 2 R  r (1.3. 2) b) Ta có công suất trên R: PR  RI  2 RU 2  R  r Do r, U2 không đổi 2   ZL  ZC  2  U2 r 2   Z L  ZC  R  2r R 2  PR max  y min Theo bất đẳng thức Cô-si: r 2   Z L  ZC   R R PR max  Khi đó công suất trên R cực đại: 2 R  r 2   ZL  ZC  PR max 2 (1.3.3) U2  2 R  r  (1.3.4) Vấn đề 2: Điện áp cực đại. * Dạng 2.1: Cho mạch điện như hình vẽ: R, C xác định, u  U 2 cos t  V  A R L C B với U, ω không đổi, L thay đổi được. U U a) Điều chỉnh L để R max . Lập biểu thức tính giá trị L và R max b) Điều chỉnh L để U Lmax . Lập biểu thức tính giá trị ZL, L và c) Điều chỉnh L để U Cmax . Lập biểu thức tính giá trị L và U Lmax U Cmax * Bài giải mẫu: Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 5 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU U R  RI  a) Ta có: RU R 2   Z L  ZC   2 RU y  U R max  y min RU xác định L Theo điều kiện cộng hưởng điện y min   LC  1  2 U R max  U Khi đó: R 2   ZL  ZC  2  b) Ta có:  UL  Đặt R 2  ZC2  (2.1.1) (2.1.2) ZL U U L  ZL I  X 1 2C U R 2  Z2L  2ZL ZC  ZC2 Z2L U U  1 1 y  2ZC . 1 2 ZL ZL 1  y   R 2  ZC2  X 2  2ZC X  1 ZL Do U không đổi   U Lmax  R 2  X ymin   ZC2  2X  2ZC  0 ZC 1 1   2 R  ZC ZL L 2 R 2  ZC2 ZL  ZC   y’ = 0 1   L   R 2  2 2 C C   Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI (2.1.3) (2.1.4) Trang 6 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU U Lmax  R 2  ZC2 U ZC 2  R 2  ZC2  R   ZC   ZC  2 Khi đó:  U Lmax  R 2  ZC2 U ZC 2  R 2  ZC2  2 2 2 R    2  R  ZC   ZC  ZC  2  R 2  ZC2 U ZC R 2  ZC2   R 2 ZC2  ZC4 2 ZC2  U Lmax   U Lmax  R 2  ZC2  U R  2R Z  Z  R Z  Z 4 2 2 C 4 C 2 2 C  4 C  ZC2  U R 2  R 2  ZC2  (2.1.5) UL U sin    UL  U sin  sin  sin  U R sin   R  U RC R 2  ZC2 U không đổi  2 U R 2  ZC2 R r Ar U U L * Phương pháp hình học: r r r r U  U  U  U R L C Vẽ giản đồ véc-tơ: Mà R U Lmax O = không đổi  r UR i r  r U RC U C B khi sin   1    90 Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 7 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Khi đó: và U Lmax R 2  ZC2 U R U 2Lmax  U 2  U 2R  U C2 U C  ZC I  c) Ta có: (2.1.5*) ZC U R 2   ZL  ZC  2  ZC U y ZC U xác định  U Cmax  y min 2 Theo điều kiện cộng hưởng điện   LC  1  U Cmax  Khi đó: L 1 2C (2.1.6) ZC U R (2.1.7) * Dạng 2.2: Cho mạch điện như hình vẽ: R, L xác định, u  U 2 cos t  V  A R L C B với U, ω không đổi, C thay đổi được. U U a) Điều chỉnh C để R max . Lập biểu thức tính giá trị C và R max b) Điều chỉnh C để U Lmax . Lập biểu thức tính giá trị C và U Lmax c) Điều chỉnh C để U Cmax . Lập biểu thức tính giá trị ZC, C và U Cmax * Bài giải mẫu: U R  RI  a) Ta có RU xác định RU R 2   Z L  ZC  2  RU y  U R max  y min Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 8 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Theo điều kiện cộng hưởng điện y min   LC  1  2 C 1 2 L U R max  U Khi đó: (2.2.2) ZL U U L  ZL I  R 2   Z L  ZC  b) Ta có: (2.2.1) 2  ZL U y ZL U xác định  U Lmax  y min Theo điều kiện cộng hưởng điện   LC  1  2 U Lmax  Khi đó: R 2   ZL  ZC  X Đặt R 2  Z2L  (2.2.3) (2.2.4) 2  c) Ta có:  UC  1 2 L ZL U R ZC U U C  ZC I  C U R 2  Z2L  2ZL ZC  ZC2 ZC2 U U  1 1 y  2ZL . 1 2 ZC ZC 1  y   R 2  Z2L  X 2  2ZL X  1 ZC Do U không đổi   U Cmax  R 2 ymin  y’ = 0  Z2L  2X  2ZL  0 Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI Trang 9 Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU  X R 2  ZL2 ZL (2.2.5) L R  2 L2 (2.2.6) ZC   C  U Cmax  ZL 1   C 2 R  Z L ZC 2 2 R 2  Z2L U ZL 2  R 2  Z2L  R   ZL   ZL   2 Khi đó:  U Cmax   R 2  Z2L U ZL R 2  Z2L  2  R 2  Z2L  2  R 2  Z2L     ZL  R 2  Z2L U ZL R 2  Z2L   R 2 Z2L  ZL4 2 Z2L  U Cmax  U R 2  Z2L R (2.2.7) * Phương pháp hình học: r r r r U  U  U  U R L C Vẽ giản đồ véc-tơ: r U RL O Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 10  A r  UL r UR i r UC r U B Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU UC U sin    UC  U sin  sin  sin  sin   Mà UR R  U RL R 2  Z2L U không đổi  Khi đó: và U Cmax U Cmax = không đổi khi sin   1    90 R 2  Z2L U R U C2 max  U 2  U 2R  U 2L (2.2.7*) * Dạng 2.3: Cho mạch điện như hình vẽ: u  U 2 cos t  V  ; A R L C B R, L, C, U xác định; ω có thể thay đổi được. U U a) Điều chỉnh ω để R max . Lập biểu thức tính giá trị ω và R max b) Điều chỉnh ω để U Lmax . Lập biểu thức tính giá trị ω và U Lmax c) Điều chỉnh ω để U Cmax . Lập biểu thức tính giá trị ω và U Cmax * Bài giải mẫu: U R  RI  a) Ta có RU xác định RU R 2   Z L  ZC  2  RU y  U R max  y min 2 Theo điều kiện cộng hưởng điện y min   LC  1  Khi đó: Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 11 U R max  U  1 LC (2.3.1) (2.3.2) Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU U L  ZL I  LU 2 1   R   L   C   2 b) Ta có:  UL   UL  Đặt X LU 2L 1 R 2  2 L2   2 2 C C 2  LU 1 1  2 2L  1 2 . 4  R   2 L 2 C   C   LU y 1 1 2L   2  y  2 X2   R 2  X  L 2  C C   LU xác định  U Lmax  y min y min  y'  0  1  2 2L  2X  R   0 C2 C   2 2LC  R 2C 2 1  2L C  X  R2    2 2  C  2   2 2LC  R 2C2 (2.3.3) 2 2LUC 2LC  R 2C2   2L2 2L 2LC  R 2C 2 R 2C2  4LC  R 2C 2  2 R    2LC  R 2C2 C 2C 2 LU U Lmax Khi đó:  U Lmax  2LU R 4LC  R 2C2 Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 12 (2.3.4) Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU U C  ZC I  c) Ta có:  UC   UC  Đặt 1 C U 2 1   R   L   C   2 U 2L 1   2C2  R 2  2 L2   2 2 C C   U L2C24   R 2 C2  2LC  2  1  U y X  2  y  L2C2 X 2   R 2C 2  2LC  X  1 LU xác định  U Lmax  y min y min  y'  0  2L2C2X   R 2C 2  2LC   0 2LC  R 2C2  X  2 2 2 2L C 2LC  R 2C2  2L2C 2  Khi đó: U Cmax  (2.3.5) 2LU R 4LC  R 2C 2 Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 13 (2.3.6) Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU BÀI TẬP Bài 1: Cho mạch điện RLC, điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch: u  U 2 cos t  V  ; ω thay đổi được, R = 76,8(Ω), L , C xác định. Điều chỉnh tần số góc ω để công suất mạch có giá trị cực đại và Pmax  120  W  . Xác định điện áp hiệu dụng hai đầu mạch? * Giải: Nhận dạng: Mạch R, L, C: R xác định (1.1.5)  Pmax  U2  U  Pmax .R  96  V  R Bài 2: Cho mạch điện như hình vẽ: 0,4 104 L  H C   F   ; A R L C B u AB  120 2 cos100t  V  Thay đổi R để công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB cực đại và Pmax  120  W  . Xác định R. * Giải: Nhận dạng: Mạch R, L,C: R thay đổi (1.2.2)  Pmax U2  2R U2 1202  R   60    2Pmax 2.120 A R r, L C B Bài 3: Cho mạch điện như hình vẽ: R là biến trở, r = 30 (Ω), 1,4 104 L  H C   F   ; . Đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế ổn định u AB  100 2 cos100t  V  . 1) Xác định giá trị R để công suất của đoạn mạch cực đại và giá trị cực đại của công suất. Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 14 Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 2) Xác định giá trị R để công suất trên R cực đại và giá trị cực đại của công suất. * Giải: 1) Nhận dạng: Mạch R, r-L, C: R thay đổi. Công suất mạch cực đại (1.3.1)  R   ZL  ZC   r  10    (1.3.2)  PAB max U2   125  W  2 R  r  2) Nhận dạng: Mạch R, r-L, C: R thay đổi. Công suất trên R cực đại.  R  r 2   Z L  ZC   50    2 (1.3.3) (1.3.4)  PR max U2   62,5W 2 R  r  Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ: A R = 100(Ω) ; cuộn dây thuần cảm L = 0,318(H); tụ điện có điện dung C thay R L C B đổi được. Đặt vào hai đầu A, B một hiệu điện thế u AB  100 2 cos100t  V  . 1) Điều chỉnh C đến giá trị nào thì công suất mạch lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất của công suất. U U 2) Điều chỉnh C đến giá trị nào thì Lmax . Tính Lmax . 3) Điều chỉnh C đến giá trị nào thì U Cmax . Tính U Cmax . * Giải: 1 104  C 2   F L  1) Nhận dạng: R xác định, C thay đổi, Pmax: (1.1.2) Khi đó (1.1.5)  Pmax U2   100  W  R 1 104  C 2   F U L  2) Nhận dạng: L xác định, C thay đổi, Lmax : (2.2.3) Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 15 Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Khi đó (2.2.4)  U Lmax  ZL U  100  V  R L 104  C 2   F U R  2 L2 2 3) Nhận dạng: C thay đổi, Cmax : (2.2.6)  U Cmax  Khi đó (2.2.7) U R 2  Z2L  100 2  V  R Bài 5: Cho mạch điện như hình vẽ: C R L A B R = 120(Ω) ; cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được; tụ điện có điện 103 C  F 9 dung . Đặt vào hai đầu A, B một hiệu điện thế u AB  200 2 cos100t  V  . 1) Điều chỉnh L đến giá trị nào thì công suất mạch lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất của công suất. U U 2) Điều chỉnh L đến giá trị nào thì Lmax . Tính Lmax . 3) Điều chỉnh L đến giá trị nào thì U Cmax . Tính U Cmax . * Giải: 1) Nhận dạng: R xác định, L thay đổi, Pmax: (1.1.1) Khi đó (1.1.5)  Pmax  L 1 9   H 2C 10 U2   333,3  W  R 1  2,5   L   R 2  2 2 C   H U Lmax  C    2) Nhận dạng: L thay đổi, : (2.1.4) (2.1.5)  U Lmax  Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 16 U R 2  ZC2  250  V  R Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 3) Nhận dạng: L thay đổi, Khi đó (2.1.7) U Cmax  U Cmax  ZC : (2.1.6)  L 1 9   H 2  C 10 U  150  V  R Bài 6: Cho mạch điện RLC, cuộn dây thuần cảm có L thay đổi được, R  100    , C 50  F  u  200 2 cos100t  V  U  , . Tỷ số giữa Lmax với U là: *Giải: Nhận dạng: L thay đổi, (2.1.5)  U Lmax U Lmax ZC  200    , U Lmax R 2  ZC2 R 2  ZC2 U    5 R U R Bài 7: Cho mạch điện RLC, L thay đổi được, u  U 2 cos100t  V  , 104 R  100    , C  2  F  . Điểu chỉnh L để U Lmax  250  V  . Tìm điện áp giữa hai đầu điện trở R. *Giải: Nhận dạng: L thay đổi, U Lmax ZC  200    , R 2  ZC2  ZL   250    U Lmax Z C Khi , (2.1.3) U R  RI  R U Lmax ZL  100  V  Bài 8: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Điện trở R và tần số f có thể thay đổi được. Ban đầu thay đổi R  R 0 để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là P1. Cố định R  R 0 , và thay đổi f đến giá trị f 0 để công suất mạch cực đại P2. So sánh P1 và P2. Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 17 Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU *Giải: U2  P1  2R 0 - R thay đổi  Pmax  R  R 0  ZL  ZC U2  P2  R 0  P2  2P1  P max - R = R0, thay đổi f do cộng hưởng Bài 9: Một mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp u  30 2 cos100t  V  . Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại và bằng 30 2  V  . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây khi đó là bao nhiêu? * Giải: C thay đổi  U Cmax thỏa: U C2 max  U 2r  U 2L  U 2  U C2 max  U 2rL  U 2  U rL  U C2 max  U 2   30 2  2  302  30  V  1 104 L   H C   F   Bài 10: Cho mạch RLC: R  100    , , . Điện áp hai đầu mạch u  100 3 cos t  V  , ω thay đổi được. 1) Điều chỉnh ω đến giá trị nào thì công suất mạch lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất của công suất. U U 2) Điều chỉnh ω đến giá trị nào thì R max . Tính R max . 3) Điều chỉnh ω đến giá trị nào thì U Lmax . Tính U Lmax 4) Điều chỉnh ω đến giá trị nào thì U Cmax . Tính U Cmax . . * Giải: 1) R xác định, ω thay đổi, Pmax : Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 18  1.1.3   1  100  rad / s  LC Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU (1.1.5)  Pmax U2   150  W  R 2) R xác định, ω thay đổi,  2.3.2   U R max : (2.3.1)    U R max  U  50 6  V  U Lmax :  2.3.3    3) L xác định, ω thay đổi,   Khi đó:  2.3.4   U Lmax  4) C xác định, ω thay đổi, Khi đó: 1  100  rad / s  LC  2.3.6   U Cmax  2 2LC  R 2C2 2 2  104  1 104 2. .  1002.       2LU R 4LC  R 2C2  100 2  V  U Cmax :  2.3.5     2LU R 4LC  R C 2 2  100 2  rad / s  2LC  R 2C 2  50 2(rad / s) 2L2C2  100 2  V  BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Cho mạch điện xoay chiều RLC có cuộn thuần cảm L có thể thay đổi giá trị được. Dùng ba vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn để đo điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử. Điều chỉnh giá trị của L thì nhận thấy điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm lớn gấp 2 lần điện áp hiệu dụng cực đại trên điện trở. Hỏi điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm gấp bao nhiêu lần điện áp hiệu dụng cực đại trên tụ điện? 2 A. 4 B. 3 C. 3 D. 3 Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 19 Trang Chuyên đề: TRẮC NGHIỆM VỚI BÀI TOÁN CỰC TRỊ TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 2: Đoạn mạch gồm một cuộn dây có điện trở R và độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Hiệu điện thế xoay chiều ở hai đầu mạch là   u  U 2 cos  t   V  6  . Khi C = C1 thì công suất mạch là P và cường độ dòng điện   i  I 2 cos  t   A  3  qua mạch là . Khi C = C2 thì công suất mạch cực đại là P0. Tính công suất cực đại P0 theo P. 4 P0  P 3 A. B. P0  2P C. P0  2 P 3 D. P0  4P Câu 3: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm biến trở R và cuộn dây không thuần cảm có điện trở r mắc nối tiếp. Khi điều chỉnh giá trị của R thì nhận thấy với R = 20Ω, công  suất tiêu thụ trên R là lớn nhất và khi đó điện áp ở hai đầu cuộn dây sớm pha 3 so với điện áp ở hai đầu điện trở R. Hỏi khi điều chỉnh R bằng bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trên mạch là lớn nhất? A. ≈ 14,1(Ω) B. ≈ 17,3(Ω) C. ≈ 7,3(Ω) D. 10(Ω) Câu 4: Đoạn mạch điện gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp u  U 2 cos t  V  và làm thay đổi điện dung của tụ điện thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây đạt cực đại bằng 3U. Quan hệ giữa cảm kháng ZL và điện trở thuần R là: R ZL  3 A. B. ZL  2 2R C. ZL  R D. ZL  3R Câu 5: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 , người ta thấy công suất tiêu thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Tìm công suất cực đại khi điện trở của biến trở thay đổi. U2 U 2  R1  R 2  U2 2U 2 2 R 1R 2 4R 1R 2 A. R 1  R 2 B. C. D. R 1  R 2 Câu 6: Hai đầu đoạn mạch RLC, cuộn dây thuần cảm, được duy trì điện áp u AB  U 0 cos t  V  . Thay đổi R, khi điện trở có giá trị R = 80(Ω) thì công suất đạt giá Người soạn: HOÀNG THỊ TUYẾT MAI 20 Trang