Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Luyện thi - Đề thi Thi THPT Quốc Gia Vật lý Tuyển tập chuyên đề dòng điện xoay chiều ltđh thpt có hướng dẫn giải...

Tài liệu Tuyển tập chuyên đề dòng điện xoay chiều ltđh thpt có hướng dẫn giải

.PDF
197
74
80

Mô tả:

- 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 , (ϕ = ϕ u – ϕ i = 2 ) 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 π , ( ϕ = ϕ u – ϕ i =- 2 ) 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 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - 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 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 2 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - 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 = ± 3 π + 2kπ 3 1 + 0,02k; v i k ∈ Z. Các nghi m dương nh hơn ho c b ng 0,02 s trong 2 h 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 t = ± + 0,02k; v i k ∈ Z. Các nghi m dương nh hơn ho c b ng 0,02 s trong 2 h 400 1 7 nghi m này là t = s và t = s. 400 400 t=± 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 1 s. 300 HD: T i th i ñi m t: u = 100 2 = 200 2 cos(100πt - π) 2 π 1 π cos(100πt - ) = = cos(± ). Vì u ñang gi m nên ta nh n nghi m (+) 2 2 3 1 t= (s). 2 3 120 1 Sau th i ñi m ñó s, ta có: 300 1 1 π 2π u = 200 2 cos(100π( + ) - ) = 200 2 cos = - 100 2 (V). 120 300 2 3 π π 100πt - = 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 + Vì u ñang tăng nên ta nh n nghi m (-) t2 = t1 + 0,005 = 0,2 s 240 π) 6 cos(100πt1 + 100πt1 + π =- π 6 u2 = 220 2 cos(100πt2 + B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ 4 π ) = 2 = cos(± π ) . 6 2 t1 = - 4 1 s 240 π ) = 220 V. 6 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 4 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 D. 16V Hư ng d n :Ch n B. R 2 R 2 Dùng các công th c: U= U +(UL-UC) = 20V A L M C N B Hình 49 5 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 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 6 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 sáng. Trong 1 giây có 1 = 50 chu kì nên s có 100 l n ñèn sáng. 2π ω 7 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 84 Hi u ñi n th 119V – 50Hz => U0 = 119 2 V = 168V /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 A. 140V. B. 20V. C. 70V. D. 100V. 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 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 B. 200Hz. C. 100Hz. D. 50Hz. A. 400Hz. 8 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 D. 2 A. A. 3A. B. 2A. C. 3 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 B. 25 2 V. C. 50V. D. 50 2 V. A. 25V. 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 B. 200V. C. 20V. D. 20 2 V. A. 200 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 A. 0,04H. B. 0,08H. C. 0,057H. D. 0,114H. 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 A. hi n tư ng t c m. B. hi n tư ng c m ng ñi n t . 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 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 9 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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: A. 60V. B. 240V. C. 80V. D. 120V. 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. 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 . 10 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 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 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ C. 2 . 3 3 . 2 11 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 D. - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 17 - 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 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 F 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. L= 10−2 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 thu n 200 Ω, cu n c m thu n có ñ t c m H và t ñi n có ñi n dung F m c n i ti p. 36π π 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 1 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 - 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 2 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 - 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 H , ñi n dung C = 10 −3 F , vi t bi u th c 5π cư ng ñ dòng ñi n và tính công su t tiêu th c a m ch ñi n trên. π π A. i = 1, 2 2 cos(100π t − ) A ; P= 124,7W 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 100 − 50 3 π 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 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 = π 100 2 cos100πt (V). Vi t bi u th c ñi n áp t c th i hai ñ u cu n dây. HD: 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 DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 3 - 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 = 50 Ω; i = Iocos(100πt + ) = - Iosin(100πt - ). Khi ñó: ωC 3 2 3 i2 u2 + 2 2 =1 I 02 I 0 Z C hay I0 = i 2 + ( i2 u2 + =1 I 02 U 02 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 2 π H, ñi n tr thu n R = 100 Ω và t F. Khi trong m ch có dòng ñi n xoay chi u i = π 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 = ±102 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 - 1 104 = 4f = 2πfC 2f 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: Ta có: ZC = 1 π 3π = 20 Ω; - ϕ - = ωC 2 4 ϕ= B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ π 4 ; tanϕ = Z L − ZC R DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 4 - ðT: 01689.996.187 ZL = ZC + R.tanϕ = 30 Ω Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] L= ZL ω = 3 U π 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 : R 1 Ta có ω= 100π rad/s ,U = 100V, Z C = = 200Ω ωC L C A 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 5 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 - 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). D. i = 1,2cos(200 π t + π /2)(A). C. i = 4,8cos(200 π t + π /3)(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 6 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] A. i = 0,5cos(100 π t - π /3)(A). B. i = 0,5cos(100 π t + π /3)(A). D. i = cos(100 π t - π /3)(A). C. 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). C. i = 4,8cos(100 π t + π /3)(A). D. i = 1,2cos(100 π t + π /2)(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. D. Toàn m ch. C. Cu n thu n c m L. 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 7 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18 - ðT: 01689.996.187 Di n ñàn: http://lophocthem.net - [email protected] 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 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. 8 B I DƯ NG KI N TH C – ÔN, LUY N THI ð I H C V T LÝ DÒNG ðI N XOAY CHI U - ð s 18
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan