Tài liệu 140 trang tài liệu điện xoay chiều 2017

GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU Phần 1 : DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU – MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU ĐẠI CƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU + Dòng điện xoay chiều là dòng điện mà cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian theo phương trình: + Hiệu điện thế ở hai đầu mạch điện xoay chiều cũng biến thiên điều hòa cùng tần số và khác pha so với dòng điện. a. Chu kì, tần số khung quay: Trong đó : f (Hz hay số dao động/giây) : tần số, số dao động lặp lại trong một đơn vị thời gian. T (s) : chu kì, thời gian ngắn nhất mà dao động lặp lại như cũ. b. Từ thông qua khung dây: φ = BScosωt Nếu khung có N vòng dây : φ NBS = = cos ωt φ0 cos ωt với φ0 = NBS Trong đó : φ0 : giá trị cực đại của từ thông.   ωt = n, B ; n : vectơ pháp tuyến của khung ( ) B (T); S (m2); φ0 (Wb)  n ωt  B c. Suất điện động cảm ứng tức thời bằng đạo hàm bậc nhất của từ thông theo thời gian nhưng trái dấu: −φ ' = NBSω sin ωt = E0 sin ωt ; E0 = NBSω e= d. Biểu thức hiệu điện thế tức thời và dòng điện tức thời: Với là độ lệch pha của u so với i, có − π 2 ≤ϕ ≤ π 2 Đối với dòng điện xoay chiều i = I 0 cos(2πft + ϕ i ) * Mỗi giây đổi chiều 2f lần * Nếu pha ban đầu ϕ i = 0 hoặc ϕ i = π thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f − 1 lần. Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 1 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU Các đại lượng : U 0 : ………...........……………………… ; I0 : ……………….......……….....……… U : ……………………...........…..………; I : ………………........………....……… u : ………………............………………; i : ……………….............……………… Mối quan hệ : VD1 : Trong 1s, dòng điện xoay chiều có tần số f = 60 Hz đổi chiều bao nhiêu lần? A. 60 B. 120 C. 30 D. 240 VD2 : Phát biểu nào sau đây về dòng điện xoay chiều không đúng ? Trong đời sống và trong kĩ thuật, dòng điện xoay chiều được sử dụng rộng rãi hơn dòng điện một chiều vì dòng điện xoay chiều A. dễ sản xuất với công suất lớn. B. truyền tải đi xa ít hao phí nhờ dùng máy biến áp. C. có thể chỉnh lưu thành dòng điện một chiều khi cần thiết. D. có đủ mọi tính chất của dòng điện một chiều. VD3 (TN – 2009) : Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 220 cos100πt (V) . Giá trị hiệu dụng của điện áp này là C. 110V. D. 110 2 V.  VD4 : Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức là : i = cos(100 t  ) (A) Kết luận nào sau đây sai ? 3 A. Tần số của dòng điện bằng 50Hz. B. Biên độ dòng điện bằng 0  C. Pha ban đầu của dòng điện bằng . D. Chu kì dao động của dòng điện là 0,02 giây. 3 π VD5 : Đặt điện áp u = 120 cos(100πt + )( v) vào hai đầu một đoạn mạch điện. Sau 2 s kể từ thời điểm t = 0, 3 B. 220 2 V. A. 220V. điện áp này bằng A. 0 V. B. 60 V. C. 60 3 V. D. 120 V VD6 : Hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở R = 100 Ω có biểu thức là : u = 100 2 cos (100πt ) (V) . Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong 1 phút là : A. 300 J B. 600 2 J C. 6000 J D. 300 2 J ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD7 (TN – 2011) : Cường độ dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 2 cos100πt (A) . Cường độ hiệu dụng của dòng điện này là : A. 2A B. 2 2 A Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN C.1A 2 D. 2A qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU VD8 : : 1 1 1 1 A. B. C. D. s s s s 100 25 200 50 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD9 (ĐH – 2014) : Điện áp u = 141 2 cos 100πt (V) có giá trị hiệu dụng bằng A. 282 V B. 141 V C. 100 V D. 200 V VD10 (ĐH – 2014) : Dòng điện có cường độ i = 2 2 cos 100πt (A) chay qua điện trở thuần 100 Ω. Trong 30 giây, nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là A. 8485 J B. 24 kJ C. 4243 J D. 12 kJ. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD11 : Cho biết biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = I 0 sin (ωt +φ ) . Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là A. I = I 0 / 2 B. I = I 0 /2 C. I = I 0 . 2 D. I = 2I 0 1 π  VD12 : Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức là : i 4 2 cos 100πt +  (A) . Ở thời điểm t = s , cường = 50 3  độ dòng điện tức thời trong mạch có giá trị : A. Cực đại B. 2 2 A và đang giảm C. 2 2 A và đang tăng D. Cực tiểu ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD13 : Điện trở của một bình nấu nước ℓà R = 400Ω. Đặt vào hai đầu bình một hiệu điện thế xoay chiều, khi đó dòng điện qua bình ℓà i= 2 2cos100πt(A). Sau 4 phút nước sôi. Bỏ qua mọi mất mát năng ℓượng. Nhiệt ℓượng cung cấp ℓàm sôi nước ℓà: A. 6400J B. 576 kJ C. 384 kJ D. 768 kJ ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 3 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU VD14 : Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng? A. điện áp. B. chu kỳ. C. tần số. D. công suất. VD15 (THPT QG – 2015) : Cường độ dòng điện I = 2 cos100πt (A) có pha tại thời điểm t là A. 50 π t. B. 100 π t. C. 0. D. 70 π t. VD16 : Dòng điện xoay chiều i = I 0 cosωt chạy qua một điện trở thuần R trong một thời gian t khá dài thì tỏa ra một nhiệt lượng là Q được tính bằng biểu thức A. Q = RI 0 2t B Q = Ri2t I2 I2 C. Q = R 0 t D. Q = R 0 t 2 2 BÀI TẬP TỰ LUẬN Bài 1 : Một ấm nước có điện trở của may so ℓà 100 Ω, được ℓắp vào mạng điện 220 V - 50 Hz. Tính nhiệt ℓượng ấm nước tỏa ra trong vòng 1 giờ? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Bài 2 : mạch điện chỉ có R, có u = 200cos 100πt V; R = 20 Ω. Tính công suất trong mạch ? ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Bài 3 : Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2cos(100πt + π/3) A. a) Tính cường độ dòng điện trong mạch khi t = 0,5 (s); t = 0,125 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… b) Tìm những thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 1 A. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… c) Tại thời điểm t cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 1 A và đang giảm. Hỏi sau đó 1/200 (s) thì cường độ dòng điện có giá trị là bao nhiêu? Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 4 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Bài 4 : Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 4cos(100πt + π/6) A. a) Tính cường độ dòng điện trong mạch khi t = 0,5 (s); t = 0,125 (s). ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… b) Tìm những thời điểm mà cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2 3 A. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… c) Tại thời điểm t cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2 2 A và đang tăng. Tìm cường độ dòng điện sau đó 1 1 1 1 s * ∆t = s * ∆t = s * ∆t = * ∆t = 200 300 120 600 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 5 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… II. CÁC LOẠI ĐOẠN MẠCH XOAY CHIỀU CHỈ CHỨA R, HOẶC L , HOẶC C: Tác dụng Biểu thức điện trở Mạch chỉ có R Cản trở dòng điện u & i biến thiên đồng pha R ............................... Định luật Ôm I= Biểu thức i và u i = I0 cosωt UR , R I0 = u R = U 0R cosωt ϕ =0 u i = R I0 U 0R U 0R R Mạch chỉ có L ........................................... U U I0 = 0L I= L , ZL ZL Mạch chỉ có C Cản trở dòng xoay chiều làm u chậm pha hơn i là π /2 1 Dung kháng Z C = C.ω ............................................ U U I= C , I0 = 0C ZC ZC i = I0 cosωt i = I0 cosωt Cản trở dòng xoay chiều làm u nhanh pha hơn i là π / 2 Cảm kháng : ZL = L.ω u L U 0L cos(ω t + = π ϕ= + , 2 2 π 2 ) = u C U 0C cos(ωt − 2 u i + 2 = 1 2 I0 U 0 π − , ϕ= 2 π ) 2 i2 u 2 1 + = I02 U 02 Giản đồ vectơ Lưu ý : các thiết bị đo chỉ cho ta biết giá trị hiệu dụng Bài tập ví dụ : Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ có điện dung C = 10−4 ( F ) có π biểu thức u = 200 2 cos(100π t )(V ) . Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là : 5π π A. i = 2 2 cos(100πt + ) ( A) C. i = 2 2 cos(100π t + ) ( A) 6 B. i = 2 2 cos(100π t − π )( A) 2 π 2 D. i = 2 cos(100πt − ) ( A) Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 6 6 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh Giải : Tính Z C = TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 = 100Ω, ω.C Tính I hoặc I o = U /.Z C =200/100 =2A; i sớm pha góc π/2 so với u hai đầu tụ điện; Suy ra: i = 2 2 cos(100π t + π 2 ) ( A) => Chọn C VD1 : Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là A. ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều . B. gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn. C. chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều D. gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn. VD2 : Tìm phát biểu sai? A. Phần tử R khi cho dòng điện đi qua sẽ tỏa nhiệt B. Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua C. Cuộn dây không có chức năng ngăn cản với dòng điện xoay chiều D. Tụ điện cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở nó VD3 : Chọn phát biểu sai? A. Khi tăng tần số sẽ ℓàm giá trị R không đổi B. Khi tăng tần số sẽ ℓàm cảm kháng tăng theo C. Khi tăng tần số sẽ ℓàm điện dung giảm D. Khi giảm tần số sẽ ℓàm dung kháng tăng VD4 : Tìm phát biểu đúng? A. Dung kháng có đơn vị ℓà Fara B. Cảm kháng có đơn vị ℓà Henri C. Độ tự cảm có đơn vị ℓà Ω D. Điện dung có đơn vị ℓà Fara VD5 : Khi cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = I0 cosωt (A) qua mạch điện chỉ có tụ điện thì hđt tức thời giữa hai cực tụ điện: A. Nhanh pha đối với i. B. Có thể nhanh pha hay chậm pha đối với i tùy theo giá trị điện dung C. C. Nhanh pha π/2 đối với i. D. Chậm pha π/2 đối với i. VD6 : Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì A. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B. tần số của dòng điện trong đoạn mạch khác tần số của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha π /2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. dòng điện xoay chiều không thể tồn tại trong đoạn mạch. VD7 : Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u = U 0 sinωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R. Gọi U là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch; i, I 0 , I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch. Hệ thức liên lạc nào sau đây không đúng? A. U I − = 0. U 0 I0 B. u i − = 0. U I C. u 2 i2 + = 1. U 02 I02 D. U I + = 2. U 0 I0 VD8 : Đặt một hiệu điện thế xoay chiều u = U 0 sinωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện C. Gọi U là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch; i, I0 , I lần lượt là giá trị tức thời, giá trị cực đại và giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện trong mạch. Hệ thức liên lạc nào sau đây đúng? 7 Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh u 2 i2 A. 1. − = U 02 I02 TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU u 2 i2 B. 2 + 2 = 1. U 0 I0 u 2 i2 C. + = 1. U 2 I2 D. U I 1. + = U 0 I0 VD9 (ĐH – 2011) : Đặt điện áp u = U 2 cos ωt vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thưc liên hệ giữa các đại lượng là u 2 i2 1 u 2 i2 u 2 i2 u 2 i2 1 A. 2 + 2 = 1. B. 2 + 2 = . C. 2 + 2 = . D. 2 + 2 = 2. U U U I I 4 I U I 2 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD10 (THPT QG – 2015) : Đặt điện áp u U 0 cos100πt (t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung = 10−4 C= (F). Dung kháng của tụ điện là π A. 150 Ω . B. 200 Ω . C. 50 Ω . D. 100 Ω . VD11 : Phát biểu nào sau đây đúng với cuộn cảm? A.Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều. B.Cảm kháng của cuộn cảm thuần tỉ lệ nghịch với chu kì dòng điện xoay chiều. C.Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm thuần cùng pha với cường độ dòng điện. D.Cường độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện. VD12 : Một mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng A. u = 220cos(50t) V. B. u = 220cos(50πt) V. D. u = 220 2cos 100πt V. C. u = 220 2cos(100t) V. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD13 : Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được vào hai đầu một cuộn cảm thuần. Khi f = 50 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng 3 (A). Khi f = 60 Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm có giá trị hiệu dụng bằng A. 2,5 A B. 3,6 A C. 4,5 A D. 2,0 A ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD14 : Đặt điện áp xoay chiều u = U 2 cos ωt (V) vào hai đầu một điện trở thuần R = 110( Ω ) thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2(A). Giá trị của U bằng C. 110V D. 110 2 V A. 220 V B. 220 2 V VD15 (ĐH – 2014): Đặt điện áp u = U o cos (100πt + π/4) (V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cường độ đòng điện trong mạch là i = I o cos (100πt + φ) (A). Giá trị của φ là A. –3π/4. B. –π/2. C. 3π/4. D. π/2. Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 8 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD16 : Một cuộn dây mắc vào nguồn xoay chiều u = 200cos100 π t (V), thì cường độ dòng điện qua cuộn dây π  thuần cảm là: i = 2 cos 100π t −  (V ) . Hệ số tự cảm L của cuộn dây có trị số: 2  2 6 2 1 A. L = B. L = C. L = D. L = H H H H 2π 2π π 2π ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… VD17 : Sự phụ thuộc của cảm kháng Z L của cuộn dây vào tần số f của dòng điện xoay chiều được diễn tả bằng đồ thị nào trên hình dưới đây ? A. ZL C. Z L0 0 f f B. ZL D. ZL 0 f 0 f VD18 : Đối với dòng điện xoay chiều, khả năng cản trở dòng điện của tụ điện C. A. Càng ℓớn, khi tần số f càng ℓớn. B. Càng nhỏ, khi chu kỳ T càng ℓớn. C. Càng nhỏ, khi cường độ càng ℓớn. D. Càng nhỏ, khi điện dung của tụ C càng ℓớn. VD19 : Khi mắc một tụ điện vào mạng điện xoay chiều, nếu tần số của dòng điện xoay chiều: A. Càng nhỏ, thì dòng điện càng dễ đi qua B. Càng ℓớn, dòng điện càng khó đi qua C. Càng ℓớn, dòng điện càng dễ đi qua D. Bằng 0, dòng điện càng dễ đi qua VD20 : Đối với dòng điện xoay chiều, cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện: A. Dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều. B. Dòng điện có tần số càng ℓớn càng ít bị cản trở. C. Hoàn toàn. D. Cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng ℓớn càng bị cản trở nhiều. VD21 : Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng ℓên 4 ℓần thì dung kháng của tụ điện A. tăng ℓên 2 ℓần B. tăng ℓên 4 ℓần C. giảm đi 2 ℓần D. giảm đi 4 ℓần VD22 : Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm tăng ℓên 4 ℓần thì cảm kháng của cuộn cảm A. tăng ℓên 2 ℓần B. tăng ℓên 4 ℓần C. giảm đi 2 ℓần D. giảm đi 4 ℓần Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 9 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU VD23 : Cho dòng điện xoay chiều hình sin qua mạch điện chỉ có điện trở thuần thì hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu điện trở A. Chậm pha đối với dòng điện. B. Nhanh pha đối với dòng điện. C. Cùng pha với dòng điện D. ℓệch pha đối với dòng điện π/2. VD24 : Một điện trở thuần R mắc vào mạch điện xoay chiều tần số 50Hz, muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc π/2 A. Người ta phải mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở B. Người ta phải mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở C. Người ta phải thay điện trở nói trên bằng một tụ điện D. Người ta phải thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm VD25 : Cách phát biểu nào sau đây ℓà không đúng? A. Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên sớm pha π/2 so với hiệu điện thế. B. Trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, dòng điện biến thiên nhanh pha π/2 so với hiệu điện thế. C. Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên chậm pha π/2 so với hiệu điện thế. D. Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm, dòng điện biến thiên sớm pha π/2 so với hiệu điện thế. 10 −3 F mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp u = 120 2cos100πt V. Số chỉ Ampe 2π kế trong mạch ℓà bao nhiêu? A. 4A B. 5A C. 6A D. 7A VD27 (THPT QG – 2015) : Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là B. 100 V. C. 220 V. D. 100 2 V. A. 220 2 V. VD26 : Một tụ điện có C = VD28 : Đặt điện áp xoay chiều u = U 0 cos(120πt − π ) V vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện cực 2 đại qua tụ là I 0 . Cường độ dòng điện qua tụ bằng I 0 /2 tại thời điểm nào sau đây? 1 1 1 1 s. B. s. C. s. D. s. A. 220 720 240 360 ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… = u U 0 cos(ωt + VD29 : Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần: thức cường độ dòng điện qua đoạn mạch trên là những biểu thức nào sau đây? π π = B. i I 0 cos(ωt − ) (A) 2 π = D. i I 0 cos(ωt + ) (A) = A. i I 0 cos(ωt + ) (A) 2 C. i = I 0 cos ωt (A) Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN π ) V . Biểu 2 4 10 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU VD30 (THPT QG – 2015) : Đặt điện áp u = 200 2 cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100 Ω . Công suất tiêu thụ của điện trở bằng A. 800 W. B. 200 W. C. 300 W. D. 400 W. III. ĐOẠN MẠCH R – L – C : A L M Biểu thức u tức thời CT xác định U 0 và Độ lệch pha ϕ = u U 0 cos(ωt + φ u ) = U 0 I= U 2 0 .Z u = uR + uL + uC = tanφ C R B N Biểu thức tổng trở và định luật Ôm Z= Liê hệ giữa các U hiệu dụng     U = U R + U L + UC R + (Z L − ZC ) ≥ R 2 2 U L − U C Z L − ZC U U R UC U L = = = I = = UR R Z R ZC U= U R2 + (U L − U C ) 2 ≥ U R ZL 1 ⇒ ϕ > 0 thì u nhanh pha hơn i. MĐ có tính cảm kháng LC 1 + Khi Z L < Z C hay ω < ⇒ ϕ < 0 thì u chậm pha hơn i MĐ có tính dung kháng UL LC 1 + Khi Z L = Z C hay ω = ⇒ ϕ = 0 thì u cùng pha với i. UL+UC LC UAB U Lúc đó I Max = gọi là hiện tượng cộng hưởng điện O R VD: Công thức nào sau đây không đúng đối với mạch RLC nối tiếp ? A. U = U R + U L + U C B. u = u R + u L + u C + Khi Z L > Z C hay ω > C. U = U R + U L + U C D. U = U R2 + ( U L − U c ) 2 VD: Trong đoạn mạch điện xoay chiều R,L,C mắc nối tiếp, biết rằng R, L, C ≠ 0. + UR i UC Phát biểu nào sau đây đúng ? ϕ khác không. . . D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện qua các phần tử R, L, C luôn bằng nhau nhưng cường độ tức thời của dòng điện thì có thể khác nhau CÔNG SUẤT : + Công suất tức thời : p = u.i + Công suất tỏa nhiệt trên R ( công suất trung bình ) : = P U.I.cosφ = R.I 2 cosφ = Với + Ý nghĩa hệ số công suất : UR R = U Z a/ cosφ =1 → ϕ =0 : trong trường hợp này đoạn mạch chỉ chứa R, hoặc mạch RLC nhưng đang có công hửong điện, lúc này P = U.I Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 11 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU π b/ cosφ = ± : trong trường hợp này đoạn mạch không chứa R , P = 0 0 →ϕ = 2 c/ 0 < cosφ= < 1 : P U.I.cosφ < U.I đây là trường hợp hay gặp nhất VD : Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch không phụ thuộc vào A. độ tự cảm và điện dung của đoạn mạch. B. điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch. C. tần số của điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch. D. điện trở thuần của đoạn mạch. CHÚ Ý : Mạch điện xoay chiều chứa L và C: u LC vuông pha với i: 2 2   i   +   = 1   I0   u LC   U 0 LC hay Z LC = u 22 − u 12 i12 − i 22 Đoạn mạch có R và L : u R vuông pha với u L  uL   U 0L 2   uR  +    U 0R 2   = 1  Đoạn mạch có R và C: u R vuông pha với u C  uC   U 0C 2   uR  +    U 0R 2   = 1  2 2  uL   uR   = 1  +  ;  cos U sin U φ φ    0  0 2 2  uC   uR  ;   +  U cos φ  = 1 U sin φ  0   0  VD1 : Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm hệ số tự cảm L, tần số góc của dòng điện là ω ? A. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hay trễ pha so với cường độ dòng điện tùy thuộc vào thời điểm ta xét. B. Tổng trở của đọan mạch bằng 1/(ωL) C. Mạch không tiêu thụ công suất D. Điện áp trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện. VD2 : Phát biểu nào dưới đay là sai? Đối với đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp, ta luôn thấy: A. độ tự cảm L tăng thì tổng trở của đoạn mạch tăng. B. điện trở R tăng thì tổng trở của đoạn mạch tăng. C. cảm kháng bằng dung kháng thì tổng trở của đoạn mạch bằng điện trở R. D. điện dung C của tụ điện tăng thì dung kháng của đoạn mạch tăng. VD3 (CĐ – 2011) : Khi nói về hệ số công suất cosφ của đoạn mạch điện xoay chiều, phát biểu nào sau đây sai? A. Với đoạn mạch chỉ có tụ điện hoặc chỉ có cuộn cảm thuần thì cosφ = 0. B. Với đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng thì cosφ = 0. C. Với đoạn mạch chỉ có điện trở thuần thì cosφ = 1. D. Với đoạn mạch gồm tụ điện và điện trở thuần mắc nối tiếp thì 0 < cosφ < 1. VD4 (THPT QG – 2015) : Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng A. 0,8 B. 0,7 C. 1 D. 0,5 VD5 : Cho cuộn cảm có độ tự cảm L mắc trong mạch điện xoay chiều với tần số góc là ω. Cảm kháng Z L của cuộn dây được tính bằng biểu thức Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 12 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 Lω 1 D. Z L = Lω Lω VD6 : Cho tụ điện có điện dung C mắc trong mạch điện xoay chiều với tần số góc là ω. Dung kháng Z C của cuộn dây được tính bằng biểu thức 1 1 A. Z C = Cω B. Z C = C. Z C = D. Z C = Cω Cω Cω VD7 : Đối với dòng điện xoay chiều, cảm kháng của cuộn cảm là đại lượng đặc trưng cho sự A. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều B. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng ít bị cản trở C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện D. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở nhiều. VD8 : Đối với dòng điện xoay chiều, dung kháng của tụ điện là đại lượng đặc trưng cho sự A. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng nhỏ càng bị cản trở nhiều B. cản trở dòng điện, điện dung càng lớn càng bị cản trở nhiều C. ngăn cản hoàn toàn dòng điện D. cản trở dòng điện, dòng điện có tần số càng lớn càng bị cản trở nhiều. VD9 : Kết luận nào sau đây là đúng về cuộn dây và tụ điện: A. tụ điện cho dòng điện không đổi đi qua, cuộn dây không cho dòng điện không đổi đi qua B. cuộn dây cho dòng điện không đổi đi qua, tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua C. cuộn dây và tụ điện đều cho dòng điện không đổi đi qua D. cuộn dây và tụ điện đều không cho dòng điện không đổi đi qua VD10 : Mạch điện chỉ chứa phần tử nào sau đây không cho dòng điện không đổi chạy qua? A. cuộn dây thuần cảm B. điện trở thuần nối tiếp với tụ điện C. cuộn dây không thuần cảm D. điện trở thuần nói tiếp với cuộn dây thuần VD11 : Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần, cường độ dòng điện trong mạch và điện áp ở hai đầu đoạn mạch luôn A. ngược pha nhau. B. lệch pha nhau π/3. C. cùng pha nhau. D. lệch pha nhau π/2. VD12 : Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch A. sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện. B. trễ pha π/4 so với cường độ dòng điện C. trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện D. sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện VD13 : Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thì hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch A. sớm pha π/2 so với cường độ dòng điện. B. trễ pha hơn so với cường độ dòng điện C. trễ pha π/2 so với cường độ dòng điện D. sớm pha hơn so với cường độ dòng điện VD14 : Trong đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, khi nói về giá trị tức thời của điện áp trên từng phần tử (u R ; u L ; u C ) thì phát biểu nào sau đây đúng? A. Z L = Lω B. Z L = A. u C ngược pha với u L C. u R trễ pha hơn u C góc C. Z L = B. u L trễ pha hơn u R góc π D. u C trễ pha hơn u L góc π 2 π 2 2 VD15 : Cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Điện áp tức thời hai đầu cuộn dây và điện áp tức thời hai đầu tụ dao động A. cùng pha B. ngược pha C. vuông pha D. lệch pha 0,25π VD16 : Cường độ dòng điện luôn luôn chậm pha hơn hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch khi Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 13 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU A. đoạn mạch chỉ có điện trở thuần và cuộn dây mắc nối tiếp B. đoạn mạch chỉ có cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp C. đoạn mạch chỉ có điện trở thuần và tụ điện mắc nối tiếp D. đoạn mạch có cả cuộn dây, tụ điện, điện trở thuần mắc nối tiếp VD17 : Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây nhanh pha 900 so với cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch khi: A. trong mạch có thêm điện trở thuần B. mạch chỉ có cuộn dây C. xảy ra trong mạch điện không phân nhánh D. điện trở trong của cuộn dây bằng không π VD18 : Đặt vào hai đầu mạch điện chỉ chứa một phần tử một điện áp xoay chiều u U 2cos(ωt + ) thì = 4 π cường độ dòng điện chạy qua = mạch là i I 2cos(ωt − ) . Phần tử của mạch điện là 8 A. cuộn dây không thuần cảm B. tụ điện C. cuộn dây thuần cảm D. điện trở VD19 : Xét 3 sơ đồ điện xoay chiều sau: Mạch (RL) (sơ đồ 1); mạch RC (sơ đồ 2) và mạch LC (sơ đồ 3). Thí nghiệm 1: Nối hai đầu mạch vào nguồn điện không đổi thì không có dòng điện qua mạch. Thí nghiệm 2: Nối hai đầu mạch vào nguồn điện xoay chiều có u = 100cos ω t thì có dòng điện chạy qua là i = 5cos( ω t − π 2 ). Người ta đã làm thí nghiệm trong sơ đồ nào ? A. Sơ đồ 1 B. Sơ đồ 2 C. Sơ đồ 3 D. Không có sơ đồ nào thỏa điều kiện thí nghiệm. VD20 : Để đo điện trở trong của một cuộn dây người không thể dùng bộ dụng cụ A. Vôn kế, Ampe kế, nguồn điện không đổi B. Vôn kế, Ampe kế, nguồn điện xoay chiều C. Thiết bị đo công suất, Ampe kế, nguồn điện xoay chiều D. Đồng hồ đa năng hiện số VD21 : Trong 10 giây, dòng điện xoay chiều có tần số 98Hz đổi chiều A. 196 lần B. 98 lần C. 1960 lần D. 980 lần π VD22 : Một dòng điện xoay chiều có phương trình i 4cos(2π ft + )(A) . Biết rằng trong 1s đầu tiên dòng điện đổi = 6 chiều 120 lần. Tần số dao động của dòng điện là A. 60Hz B. 50Hz C. 59,5Hz D. 119Hz VD23 : Cho mạch điện gồm điện trở thuần có điện trở R, tụ điện và cuộn dây mắc nối tiếp. Tụ điện có dung kháng là Z C ; cuộn dây có cảm kháng là Z L và điện trở trong là r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều. Tổng trở của mạch là Z được tính bằng biểu thức A. Z = ( R + r )2 + (ZC − Z L )2 C. Z = R + r + Z L + Z C B. Z= R 2 + r 2 + (Z L − ZC )2 D. Z = R + r + Z L − Z C VD24 : Cho mạch điện gồm tụ điện và cuộn dây mắc nối tiếp. Tụ điện có dung kháng là Z C ; cuộn dây thuần cảm có cảm kháng là Z L . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều. Tổng trở của mạch là Z được tính bằng biểu thức Z A.= Z C2 − Z L2 C. = Z Z L − ZC Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN Z B.= Z C2 + Z L2 D. = Z Z L + ZC 14 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU VD25 : Cho mạch điện gồm điện trở thuần có điện trở R, tụ điện và cuộn dây mắc nối tiếp. Tụ điện có dung kháng là Z C ; cuộn dây thuần có cảm kháng là Z L . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U không đổi. Cường độ dòng cực đại chạy qua mạch bằng A. U 2 R + Z L − ZC B. C. U R + Z L − ZC D. U 2 R 2 + (Z L − ZC )2 U R + (Z L − ZC )2 2 VD26 : Cho mạch điện gồm điện trở thuần có điện trở R, cuộn dây mắc nối tiếp. Cuộn dây thuần có cảm kháng là Z L . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp cực đại U 0 không đổi. Cường độ dòng hiệu dụng chạy qua mạch bằng A. U0 2 R 2 + Z L2 C. U0 R +Z 2 2 L B. U0 2 D. U0 R 2 + Z L2 2( R 2 + Z L2 ) VD27 : Với U R , U L , U C , u R , u L , u C là các điện áp hiệu dụng và tức thời của điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ điện C. I và i là cường độ dòng điện hiệu dụng và tức thời qua các phần tử đó. Biểu thức sau đây không đúng là: U u u U A. i = L B. i = R C. I = L D. I = R R R ZL ZL VD28 : Gọi u là điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch, i là cường độ dòng tức thời chạy trong mạch, Z là tổng trở của mạch. Công thức u = iZ không được áp dụng trong mạch chỉ có A. điện trở thuần B. cuộn dây thuần cảm nối tiếp tụ điện C. cuộn dây thuần cảm nối tiếp tụ điện, điện trở thuần và cảm kháng bằng dung kháng D. cuộn dây không thuần cảm nối tiếp tụ điện, điện trở thuần và dung kháng bằng cảm kháng VD29 : Giá trị hiển thị trên các đồng hồ đo hiệu điện thế, cường độ dòng điện xoay chiều là giá trị A. cực đại B. ở thời điểm đo C. hiệu dụng D. tức thời VD30 : Mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần. U R , U L , U C lần lượt là điện áp hiệu dụng hia đầu các phần tử điện trở, cuộn dây, tụ điện. Công thức đúnglà A. U = UR + UL + UC . B. U = UR + UL − UC C. U = U2R + (UL + UC )2 D. U = U2R + (UL − UC )2 VD31 : Trong đoạn mạch xoay chiều có điện trở R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch: A. Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện B. Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện C. Luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây D. Có thể nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở VD32 : Cho mạch điện gồm điện trở thuần có điện trở R, tụ điện và cuộn dây mắc nối tiếp. Tổng trở đoạn mạch là Z. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U không đổi thì thấy cường độ dòng hiệu dụng chạy qua mạch là I. Công suất tiêu thụ trung bình trên mạch là P được tính bằng biểu thức Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 15 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU A. P = I2R B. P = I2Z C. P = IU VD33 (ĐH 2015): Ở Việt Nam, mạng điện dân dụng một pha có điện áp hiệu dụng là D. P = IR 10−4 (F). Dung kháng của tụ điện là π A. 150Ω B. 200Ω D. 100Ω A. 220 2 V B. 100 V C. 220 V D. 100 2 V. VD34 (ĐH 2015): Cường độ dòng điện i = 2cos100πt (V) có pha tại thời điểm t là A. 50πt. B. 100πt C. 0 D. 70πt VD35 (ĐH 2015): Đặt điện áp u = U 0 cos100πt ( t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C = C.50Ω VD36 (ĐH 2015): Đặt điện áp u = 200 2 cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100 Ω. Công suất tiêu thụ của điện trở bằng A. 800W B. 200W C. 300W D. 400W VD37 (ĐH 2015): Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng A.0,8. B.0,7 C.1 D. 0,5 VD38 (ĐH 2014): Các thao tác cơ bản khi sử dụng đồng hồ đa năng hiện số (hình vẽ) để đo điện áp xoay chiều cỡ 120 V gồm: a. Nhấn nút ON OFF để bật nguồn của đồng hồ. b. Cho hai đầu đo của hai dây đo tiếp xúc với hai đầu đoạn mạch cần đo điện áp. c. Vặn đầu đánh dấu của núm xoay tới chấm có ghi 200, trong vùng ACV. d. Cắm hai đầu nối của hai dây đo vào hai ổ COM và VΩ. e. Chờ cho các chữ số ổn định, đọc trị số của điện áp. g. Kết thúc các thao tác đo, nhấn nút ON OFF để tắt nguồn của đồng hồ. Thứ tự đúng các thao tác là A. a, b, d, c, e, g. B. c, d, a, b, e, g. C. d, a, b, c, e, g. D. d, b, a, c, e, g. Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 16 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU Dạng 1 : VIẾT BIỂU THỨC ,TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG CƠ BẢN π Bài tập ví dụ : Điện áp hai đầu một= đoạn mạch là u 120 2 cos 100π t −  (V)và cường độ dòng điện qua 4  π mạch là i 3 2 cos 100π t +  (A). Tính công suất đoạn mạch. = 12   3 2 I0 U 0 120 2 Giải: Ta có : = = 3 (A) = 120 (V); I0 == U = 2 2 2 2 Độ lệch pha: ϕu − ϕi = ⇒ϕ = − π 4 − π π = − rad 12 3 π   Vậy công suất của đoạn mạch là: ϕ 120.3.cos  − = P UI cos = =  180 (W).  3 Chú ý : có thể dùng công thức sau Bài tập ví dụ : Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C = mắc nối tiếp. Biểu thức điện áp giữa hai bản tụ điện là u = 50 2 cos(100πt − trong mạch khi t = 0,01(s) là A. +5(A). B. -5(A). C. -5 2 (A). 1 1 = = 10Ω Cách 1: Dung kháng của tụ điện: Z C= 10−3 ωC 100π . 10 −3 π 3π ) (V). Cường độ dòng điện 4 D. +5 2 (A). π Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch( nhanh pha hơn điện áp hai đầu tụ một góc π/2): π U 0C 50 2 3π π π cos(ωt + ϕuC= cos(100π t − )( A) Hay i 5 2 cos(100π t − )( A) = i + ) + = 4 2 10 4 2 ZC Khi t= 0,01(s) thì cường độ dòng điện trong mạch : π π 2 i= −5 A . Đáp án B 5 2 cos(100π .0, 01 − )( A) = 5 2 cos(π − ) = 5 2(− )= 4 4 2 U 1 50 Cách 2: Ta có Z C = = 10Ω; I = C = = 5A ZC ωC 10 3π π π Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch : i = I 2 cos(100πt + ) = 5 2 cos(100πt - ) (A) 4 2 4 π 3π Khi t = 0,01(s) cường độ dòng điện là i = 5 2 cos(π - ) = 5 2 cos( ) = - 5(A). Đáp án B 4 4 Bài tập tự luận : Bài 1 : Cho mạch điện như hình vẽ : 0,2 10−3 R= 20(Ω) ; L = (H); C = (F) , π 4π u AB = 200. 2cos(100πt) (V) . Tìm : a/ Cảm kháng cuộn dây, dung kháng tụ điện, tổng trở đoạn mạch Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 17 A L C R M B N qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) F GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU b/ Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch c/ Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A và N, B và M. d/ Hệ số công suất …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 2 : Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp như hình 1000 100 R= 100(Ω) ; L = (mH); C = (µ F); i =4 cos (100πt) (A) . π 2π Tính : a/ Công suất tỏa nhiệt của đoạn mạch và hệ số công suất của mạch ? (ĐS : 800W và 2 / 2 ) b/ Nhiệt lượng tỏa ra trong 2 phút ? ( ĐS : 96kJ ) A R L C B …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. Bài 3 : Đoạn mạch xoay chiều chỉ chứa cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm là L A 1 π  điện áp u 400 cos 100πt +  (V) . Viết L = (H) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch = π 3  biểu thức cường độ dòng tức thời ? …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 4 : Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện có điện dung C = 10−4 ( F ) . Biết i = 2π π  2 sin 100πt +  (A) . 4  Viết biểu thức điện áp tức thời giữa 2 đầu tụ điện ? …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 18 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) B GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 5 : Mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp như hình 0, 2 10−3 R= 20(Ω) ; L = (H); C = (F) . π 4π C R A L B M π 2cos(100π t + ) (A) . Viết biểu thức điện áp 2 đầu đoạn mạch và hai đầu MB. 4 (ĐS : u AB = 40 2 cos (100πt ) (V) ) …………………………………………………………………………………………………………………..……… i ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. Bài 6 : Mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp như hình 0,1 10−3 R= 10(Ω) ; L = (H); C = (F) π 2π A C L R M B N π 60 2cos(100πt + ) (V) . Viết biểu thức i, u R , u L , u C , u AN ? 3 …………………………………………………………………………………………………………………..……… u AB ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 7 : Cho dòng điện xoay chiều. Cuộn dây điện trở không đáng kể. Cảm kháng Z L =70 Ω , mắc nối tiếp với tụ điện có dung kháng Z C = 50 Ω . Dòng điện trong mạch có biểu thức i = 5 2 cos100 π t(A) a) Tính U L và U. b) Tính L. Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 19 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo) GV : Th.S Nguyễn Vũ Minh TÀI LIỆU ĐIỆN XOAY CHIỀU …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. ……………………………………………………………………………………………………………………… Bài 8 : Cho dòng điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: R = 132 Ω , L = 0,734H ≈ 50 6π H, C = 15,9 µ F ≈ µ F. 25 π Điện áp hai đầu mạch có tần số 50Hz, U C = 200V. Hãy tính: a) Tính I. b) Tính U L và U. …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 9*: Khi mắc lần lượt R, L, C vào một hiệu điện thế xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua của chúng lần lượt là 2A, 1A, 3A. Khi mắc mạch gồm R,L,C nối tiếp vào hiệu điện thế trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch bằng bao nhiêu ? …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… Bài 10: Cho mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng u = U Osin2πft (V) . Tại thời điểm t 1 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 2 2A và 60 6V . Tại thời điểm t 2 giá trị tức thời của cường độ dòng điện qua tụ và hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là 2 6A và 60 2V . Tìm hiệu điện thế cực đại, cường độ dòng cực đại, dung kháng tụ điện ? (ĐS : U O= 120 2V; IO= 4 2A; ZC= 30Ω ) …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… …………………………………………………………………………………………………………………..……… ………………………………………………………………………………………………………………….………. Đăng kí học thêm Vật Lý tại Biên Hòa – ĐN 20 qua sđt : 0914449230 (facebook – zalo)