Tài liệu Tổng hợp bài tập mạch điện có lời giải chi tiết

Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) BÀI TẬP CHƯƠNG I Bài 1: Cho mạch điện sau như hình, biết I1=1A. xác định dòng điện trong các nhánh và công suất cung cấp bởi nguồn dòng 2A. GIẢI K1 A : I1- I4 + I2 = 0 I4 = 3A K2V1 :4I1 + 2I4 –I3 = 48 – 40 I3 = 2A K1B : I4 + I3 – I5 = 0 I5 = 5A K1C : I5 – I2 – 2 = 0 I2 = 3A P2A = UAC x 2 = ( UAB + UBC ) x 2 = ( 6 + 30 ) x 2 = ( 6 + 30 )x 2 = 72 ( W ) Bài 2: Trang 1 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Xác định nguồn E để nguồn áp 16v cung cấp công suất 32 w GIẢI 32 =2(A) 16 K1 A: I1 + 4 – I2 = 0 I2 = 6 ( A ) K2V1: 2I1+1I2 – 1I3 =16 I3 = -6 ( A ) K1B: I4 = I3 + I1 = -6 + 2 = - 4 (A ) K2V2: 3I4 + 1I3 + 9I5 = 0 9I5 = 3( - 4 ) + ( - 6 )1 I5 = 2 ( A ) I6 = I5 – I3 – I2 = 2 – (-6 ) – 6 = 2 ( A ) K2V3: 3I6 + 9I5 = E E = 2  3 + 9  2 = 24 ( V ) I1 = Bài 3: cho mạch điện như hình vẽ: GIẢI 3 6 = 2 (Ω) 63 R456 = 4 +2 = 6 (Ω) R78 = 4 + 8 = 12 (Ω) 6  12 R 45678 = = 4 (Ω) 18 R345678 = 4 +12 = 16 (Ω) 16  16 R2345678 = = 8 (Ω) 32 RTD = 2 + 8 = 10 (Ω) U 30 I= = = 3 (A) RTD 10 I  R345678 3  16 I1 = = = 1.5 (A) 16  16 R2  R345678 R56 = Trang 2 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) I  R2 3  16 = = 1.5 (A) 16  16 R2  R345678 I  R78 1.5  12 I3 = 2 = = 1 (A) 12  16 R78  R456 I4 = I2 – I3 = 1.5 – 1 = 0.5 (A) I2 = Bài 4: cho mạch điện như hình vẽ: Tính: a) I1, I2, I3 = ? b) U1, U2, U3 = ? E1 = 5  4 = 20 (V) E2 = 3  2 = 6 (V) E3 = 4  6 = 24 (V) Trang 3 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) K2: 4I + 4I + 2I = 24 – 20 + 6 10I = 10 I=1 K1 A: I – I3 + 5 = 0 I3 = 6 (A) U1 = I 3  R = 6  4 = 24 (V) K1B: I3 + I4 – 3 = 0 I4 = - 3 (A) K1C: I4 – 5 + I2 = 0 I2 = 2 (A) U2 = -I2  2 = - 4 (V) K1D: -I – I1 + 6 = 0 I1 = 5 (A) U3 = I1  4 = 20 ( V ) Bài 5: cho mạch điện như hình vẽ : Tính : a) I1, I2, I3, I4 = ? b) U = ? GIẢI R56 = 2 + 1 = 3 Ω 63 R456 = =2Ω 62 R3456 = 2 + 2 = 4 Ω 12  4 R23456 = =3Ω 12  4 RTD = 2 + 3 = 5 Ω U 60 I= = = 12 (A) 5 RTD I  R3456 12  4 I2 = 1 = = 3 (A) 12  4 R2  R3456 I3 = I1- I2 = 12-3 = 9 (A) I  R4 96 I4 = 3 = = 6 (A) R4  R56 9  3 U = I4  R6 = 1  6 = 6 (V) Trang 4 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Bài 6: cho mạng diện như hình vẽ: Tính: a) I1, I2,I3, I4 = ? b) U = ? GIẢI 6  12 R56 = =4Ω 6  12 R456 = 4 + 8 = 12 Ω R78 = 8 + 16 = 24 Ω 12  24 R45678 = =8Ω 12  24 R345678 = 8 + 24 = 32 Ω 32  32 R2345678 = = 16 Ω 64 RTD = 4 +16 = 20 Ω U 60 I= = = 3 (A) 20 RTD I  R2 3  32 I3 = = = 1.5 (A) 32  32 R2  R345678 I  R78 1.5  34 I2 = 3 = = 1 (A) 34  12 R78  R456 I  R5 1 6 I1 = 2 = = 0.3 (A) 6  12 R5  R6 I4 = I3 – I2 = 0.5 (A) U = I4  R8 = 0.5  16 = 8 (V) Bài 7: cho mạch điện như hình vẽ: Tính : I = ? Trang 5 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Tính I = ? GIẢI 6 6 = 3Ω 12 R567 = 21 + 3 = 24 Ω 8  24 R 4567 = =6Ω 32 R34567 = 18 + 6 = 24 Ω 24  12 R234567 = =8Ω 36 RTD = 8 + 2 = 10 Ω U 100 I= = = 10 (A) 10 RTD R67 = Bài 9: cho mạch điện như hình vẽ: Xác định Ix trên mạch hình 1.3a và hình 1.3b GIẢI Hinh 1.3a K1A : I1 – 3 -1 = 0 I1 = 4 (A) K1C : 2 – I1 – IX = 0 IX = 2 – I1 = -2 (A) Hình 1.3b K2: 2I1 = 2 + 1 = 8 Trang 6 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) I1 = 4 (A) K1 A: I1 – IX – 3 = 0 IX = I1 – 3 = 1 (A) Bài @: Tính dòng điện I trong mạch ? GIẢI 66 =2Ω 666 R2 = 2 Ω R3 = 2 Ω R24 = 2 + 2 = 4 Ω R35 = 2 + 2 = 4 Ω 4 4 R2345 = =2Ω 44 R12345 = 2 + 2 = 4 Ω RTD = 4 + 2 = 6 Ω U 6 I= = = 1 (A) 6 RTD R1 = Bài 10: xác định R để cho I = 5A GIẢI K2V1: 10I = 25 + 5 I1 50 = 25 + 5I1 I1 = 5 (A) K2V2: I1R = 5 + 5I1 5R = 5 + 25 R=6Ω Trang 7 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Bài @: tính I1 K2 : 4I1 + 10I1 + 6I1 = 30I1 +25 -10I1 = 25 I1 = - 2,5 ( A ) Bài 13: Xác định U0 ở mạch sau: GIẢI U0 U  4 2 3 2 U U  I1  ; I 2  6 3 U U U    4 6 3 6  U  12V I1  I 2  4   U0  U 12   4(V ) 3 3 Bài 16: Tìm hệ số khuếch đại k  U0 ở mạch điện sau: E Trang 8 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) 10 I1  E I  I1  I 2  I1  2 I 2 1000 I 2  1000 I  I 2   I  20 I 2  E  I 2  E 20 U 0  1000 I 2  U 0  50 E U Vậy : 0  50 E Bài 17: tính I và U0 ở mạch theo E và  : Giải I1  I   I  I1   I  I 50 I1  50 I  E E 50  100   E  3000   E  60 U 0   I .3000   50  100  2 50 I  50 I  50 I  E  I  BÀI TẬP CHƯƠNG 2 Bài 20: Trang 9 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) . . . a) Tính I 1, I 2, I 3 = ? b) Tính diện áp U = ? . GIẢI 100 = 2.8  33.7 (A) 23j . I1= .  96 j  I1 (9  6 j ) I2   2.8  33.7    1.58  73.40( A) 10  8 j  9  6 j  19  2 j  . . . . I 3  I1  I 2  2.8  33.7  1.58  73.40  1.87  1.2( A) Z12  3  2 j () 10  8 j  9  6 j   7.2  1.03() 10  8 j    9  6 j  Z13   3  2 j   7.2  1.03  10.310.39() Z 23  . . U  I  Z  2.8  33.7  10.310.39  28.84  23.31() Bài 21: Cho mạch điện sau: với u(t) = 10sint a) Tính dòng i(t) ? b) Tính điện áp u c (t) ? c) Tính công suất P toàn mạch ? GIẢI Z = 3 + 4j Ω Trang 10 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) . U 10O O I   1.2  1.6 j  2  53.1( A) Z 3 4 j i(t) = 2 sin(t – 53.1) (A) . . . I x12 I1  16  1.5  53.1( A) . . U C  I 1 Z C  1.5  53.1x (4 j )  6143.13(V ) U(t) = 6 sin(t - 143.13 ) Pmạch = 10O 0 x 4 j  4090 0 (W ) Uxi 10.7 x0.6 P   6(W ) 2 7 Bài 22: Cho mạch điện sau: Tính I1,I2,I3 =? GIẢI K1 A : I1 + I2 + I3 = 5 K2V1: 6I2 + 12I3 = 24 K2V2: 3I1 + 12I3 = 24 I 1  4( A)   I 2  2( A) I  1( A)  3 Bài 23: Cho mạch điện sau: a) Tính dòng điện I ? b) Tính công suất P3Ω ? Trang 11 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) GIẢI K 2V : 4 I 2  I 3  3I  38  K 1 A : I 2  I 3  5 K B : I  I  2 3  1 I 2  3( A)   I 3  8( A) I  6( A)  Bài 24: Cho mạch như hình vẽ sau: Tính dòng điện I dùng địng lý thevenil ? GIẢI B1: B2: Tìm Rth Trang 12 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Rth = (6 // 3) nt 2 = 4 Ω B3: Tìm Uth: Uth = UAB = UA – UB UA = (1+2)x2 = 6 (V) UB = 2x2 = 4 (V)  U A B  6  4  2(V ) B4: Vẽ mạch thevenil B5: Ta có: I  2  0.4( A) 5 Bài 25: Cho mạch như hình vẽ: Trang 13 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Tính I1,I2 ? K1 A: I1 – I2 – I3 = 0 K2V1: 15I1 + 20I3 = 50 K2V2: 20I3 – 30I2 =100  I1  0.37( A)    I 2  1.85( A)  I  2.22( A)  3 Bài 26: cho mạch điện như hình vẽ: . Biết E  50V ( hiệu dụng) . . . a) Tính I , I 1 , I 2 ? b) Kiểm tra lại sư cân bằng công suất tác dụng GIẢI  3  4 j  5 j  Z TM   10  17.7  8.13 0  3 j . E 50 I   2.838.13 0 ( A) 0 Z TM 17.7  8.13  . . . . I2  . I 5 j   4.5  63.44 0 ( A) 35 j . . I 1  I  I 2  4.579,9 0 Png  50 I cos   50(2.83 cos 8.13)  140.1(W ) Trang 14 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) 2 P3  3 I 2  10(2.83) 2  60.75(W ) P10   10 I 2  10(2.83) 2  80.09(W ) Png  P3  P10   Bài 27: Cho mạch điện như hình vẽ: . . . a) Tính I 1 , I 2 , I 3 ? b) Kiểm tra lại sự cân bằng công suất tác dụng? GIẢI . . K 2V1 : 2 I 1   3  5 j  I 3  50  a  . . K 2V2 :  3  8 j  I 2   3  5 j  I 3  50  b  . . . K1 A : I 1  I 2  I 3  0  c  . Khử I 1 : (a)  2  (c ) 2 I.  5  5 j I.  50 2   3   . .  3  8 j  I 2   3  5 j  I 3  50  50(3  5 j )  50(5  5 j )  100  100  100    ( A)  2(3  5 j )  (5  5 j )(3  8 j ) (6  10 j )  (25  55 j )  61  15 j 62.8166.18 .  100  50(3  8 j ) 250  400 j 471.8122 I3    ( A)  2(3  5 j )  (5  5 j )(3  8 j )  61  15 j 62.8166.18 . . .  100  471.8122  571.8122 I  I2 I3   ( A) 62.8166.18 62.8166.18 . I2  Bài 28: Hãy xác định L trong mạch điện sau: Trang 15 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) GIẢI . I2  U 2200   10.3745( A) 15  15 j 12 2  45 . . . . I 1  I  I 2  11.8  7.12  10.3745  9.8  63.5( A) 2200 2200 Z .   22.463.5  10  20 j () 9 . 8   63 . 5 I1 20  XL  20  LW  L  ( H )  6(mH ) 100  Bài 29:Hãy tìm I1 và I2 cho bởi mạch sau: GIẢI 1 1  1 1 Tại C : U C     U A    100   0  4 10   10  4 1  1 1 1 1 1 Tại A:  U C    U A      20   100   0  10   10 2 1  1 2 940  U C  11 (V )  U A  540 (V )  11 Trang 16 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) 940 11  40 ( A) I3  4 11 940 540  11  40 ( A) I 1  11 10 11 540  20 320 I 2  11  ( A) 1 11 100  Bài 30: Hãy tính công suất toàn phần cung cấp bởi mạch điện sau: GIẢI  1  1 1 1  1    2000 0    0 U A       20   20  40 j 40 200  20 j  . . U A  120  17(V ) . 2000  U A 2000  120  17 I   4.622.37( A) 20 20 200  I cos  200  4.6  Cos 22.37 PTM    425.4(W ) 2 2 . Bài 32: Cho mạch điện như hình vẽ: Trang 17 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) Tính điện áp U1 GIẢI 1 1 1 U A     8   12  2U 1  12  2(8  U A ) 2 6 2 4 16  U A  8  2U A  U A  8  U A  3(V ) 6 6 U 1  8  U A  8  3  5(V ) Bài 33:Cho mạng điện sau: Tần số f = 50 Hz a) Tìm giá trị C để V và I cùng pha c) Tính công suất P toàn mạch ứng với C vừa tìm được? GIẢI Trang 18 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) j (12  6)(6  12 j )  j 2  63 j  4  6 3  j 2  66 3 j  4  6 3  j 12 j  24 Z        2 CW (6  12 j )(6  12 j ) CW 36  144 CW CW 5 5 6  5 j  12 jCW  24CW  5CW . U 11000 0 I   20.80  P  UICos  100  20.8  2080(W ) Z 4. 8 24CW  12CW  5  Z  j  5CW  5CW  . UI cùng pha thì X = 0  12CW  5  0  C  5 5 1   (F ) 12W 12  2  50 240 Bài 34: Cho mạng điện tác động bởi các dòng điện như hình vẽ: a) Tìm điện áp U1? b) Tìm điện áp U2? c) Tìm dòng I chạy qua điện trở 2Ω ? GIẢI 1 1 U Nút A: U A     B  10  5 4 2 2 1 1 1 U Nút B: U B      A  5  2 8 8 2 Ta co :   3 UB U A  4   2  5    U A  U B  20  U 3 U  A 5  0 4 2 Trang 19 Bài tập mạch 1 Biên soạn: Ths Phan Như Quân SV Nguyễn Tấn Hòa (09DD111) U 1  U A  0  20(V ) U 2  U B  0  20(V ) I U A U B  0( A) 2 Bài 35: dùng định lý thevenil giải bài toán sau: 5 a)Tính I khi R=  2 b) Tính PRmax? Tìm PRmax? GIảI B1+ B2: Rth = 12 //12 //2 = 3  2 B3: Trang 20