Luyện thi Vật lí Lớp 12 - Chủ đề: Mạch điện xoay chiều (Phần 1) - Chu Văn Biên

Nội dung text: Luyện thi Vật lí Lớp 12 - Chủ đề: Mạch điện xoay chiều (Phần 1) - Chu Văn Biên

1. MỤC LỤC 2. Biểu thức dòng điện và điện áp 2 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 7 Dạng 2. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN BIỂU DIỄN SỐ PHỨC 17 1. Ứng dụng viết biểu thức: 17 2. Ứng dụng để tìm hộp kín khi cho biết biểu thức dòng hoặc điện áp. 22 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 29 Dạng 3. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CỘNG HƯỞNG ĐIỆN VÀ ĐIỀU KIỆN LỆCH PHA 36 1. Điều kiện cộng hưởng: 36 2. Điều kiện lệch pha 42 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 45 Dạng 4. BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN CÔNG SUẤT VÀ HỆ SỐ CÔNG SUẤT 51 1. Mạch RLC nối với nguồn xoay chiều 51 2. Mạch RL mắc vào nguồn một chiều rồi mắc vào nguồn xoay chiều 60 BÀI TẬP TỰ LUYỆN 63
2. Cách 2: Dùng véc tơ quay 1 Vì  t 100 . nên 400 4 2 4 4 2 PX P PR UIcos I R P 200 2.2cos 22.75 100 W Chọn D. X 4 Câu 24: Đặt điện áp xoay chiều u U0 cos100 t V (t tính bằng giây) vào hai đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Trong một chu kỳ, khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công âm bằng 5,9ms. Tính hệ số công suất của mạch? A. 0,5 B. 0,87 C. 0,71 D. 0,6. Hướng dẫn i I0 cost Giả sử biểu thức dòng và biểu thức điện áp: p ui u U0 cos t Biểu diễn dấu của i,u và tích p = ui như trên hình vẽ. Phần gạch chéo có dấu âm Trong một chu kỳ, khoảng thời gian để p 0 lần lượt là: tp 0 2 T;tp 0 T tp 0 1 T  t .5,9.10 3 Áp dụng vào bài toán: t T p 0 cos 0,6 p 0 T 0,02 Chọn D. Kế quả “độc”: Nếu u và i lệch pha nhau là φ thì trong một chu kỳ khoảng thời gian để p = ui < 0 là: t 2 T . p 0  Ví dụ 25: Đặt điện áp u 400 2 cos100 t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dung qua đoạn mạch là 2A. Biết trong một chu kỳ khoảng thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch sinh công âm bằng 20/3 ms. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là: A. 400W. B. 200W. C. 160W. D. 100W. Hướng dẫn 20 Sử dụng kết quả “độc” nói trên t 2. .10 3 2. p 0  3 100 3 P P P UIcos 400.2cos 22.50 200 W Chọn B. X R 3 2. Biểu thức dòng điện và điện áp. Viết biểu thức theo phương pháp truyền thống.
3. U0 U0R U0L U0C U0MN I0 Z R ZL ZC ZMN 2 2 2 Z R Z Z Z R Z Z MN MN LMN CMN L C Z Z ZL ZC LMN CMN tan tan MN R R MN u I0 Zcos t i uR I0R cos t i a) Nếu cho i I0 cos t thì: uL I0 .ZL cos t i / 2 uC I0 .ZC cos t i / 2 uMN I0 .ZMN cos t i MN U b) Nếu cho u U cos t thì i 0 cos t 0 u Z u U c) Nếu cho u U cos t thì i 0MN cos t MN 0MN Z MN Sau khi viết được biểu thức của i sẽ viết được biểu thức các điện áp khác theo cách trên. Ví dụ 1: Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 15Ω, cuộn thuần cảm có cảm khàng ZL = 25Ω và tụ điện có dung kháng Z C = 10Ω. Nếu dòng điện qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 4 A thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A. u 60cos 100 t / 2 V . B. u 30 2 cos 100 t / 4 V . C. u 60cos 100 t / 4 V . D. u 630 2 cos 100 t / 2 V . Hướng dẫn Z L 25 Z R 2 Z Z 2 15 2 L L C 1 ZL ZC ZC 10 tan 1 0 : u somha hon ila C R 4 4 u I0 .Zcos 100 t 2 2.15 2 cos 100 t V Chọn A. 4 4 2 Ví dụ 2: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở 30Ω , cuộn dây có điện trở thuần 30 Ω và có cảm kháng 40 Ω, tụ điện có dung kháng 10 Ω. Dòng mạch chính có biểu thức i 2cos 100 t / 6 (A) (t đo bằng giây). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện. A. uLrC 60cos 100 t / 3 V . B. uLrC 60cos 100 t / 4 V . C. uLrC 60 2 cos 100 t /12 V . D. uLrC 60 2 cos 100 t 5 /12 V . Hướng dẫn Z r2 Z Z 2 30 2  Lrc L C Z Z tan L C 1 0 : u som hon ila LrC r LrC 4 LrC 4
4. 5 uLrC I0 .ZLrC cos 100 t 60 2 cos 100 t V Chọn D. 6 4 12 Ví dụ 3: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1/π (H) và tụ điện có điện dung 2.10 4 / F ghép nối tiếp, rồi nối hai đầu đoạn mạch vào nguồn có điện áp u 100 2 cos 100 t / 6 (V) Dòng điện qua mạch là? A. i 2cos 100 t / 2 (A) B. i 2cos 100 t / 2 (A) . C. i 2 2 cos 100 t / 3 (A) D. i 2 2 cos 100 t / 2 (A) Hướng dẫn 1 Z L 100  ;Z 50  L C C Z 02 Z Z 2 50  L C Z Z tan L C 0 : u som pha hon ila 0 2 2 U0 i cos 100 t 2 2 cos 100 t A Chọn C. Z 6 2 3 Ví dụ 4: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có độ tự cảm 0,6/π (H) mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung1/ 14 (mF). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức: u 160cos 100 t /12 (V) thì công suất tiêu thụ trong mạch là 80 W. Biếu thức cường độ dòng điện trong mạch là A. i 2cos 100 t / 6 A . B. i 2 cos 100 t / 6 A . C. i 2 cos 100 t / 4 A . D. i 2 cos 100 t / 4 A . Hướng dẫn 1 Z L 60  ;Z 140  L C C U2R 802.2R P I2R 80 R 80  2 2 2 2 R ZL ZC R 60 140 ZL ZC tan 1 i 0 R 4 u trễ pha hơn I là (i sớm pha hơn) 4 Z R 2 Z Z 2 80 2 L C U0 i cos 100 t 2 cos 100 t A Chọn B. Z 12 4 6 Ví dụ 5: Đặt điện xoay chiều u 10cos 100 t / 4 (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm một tụ diện có dung kháng 30 Ω, điện trơ thuần R = 10 Ω và cuộn dãy có diện trở thuần 10 Ω có cảm kháng 10 Ω .Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây. A. ucd 5cos 100 t 3 / 4 V . B. ucd 200 2 cos 100 t / 6 V . C. ucd 200cos 100 t / 6 V . D. ucd 5cos 100 t / 4 V .
5. Hướng dẫn Z R r 2 Z Z 2 200 2  Z r2 Z2 10 2  L C cd L ZL ZC ZL tan 1 i tan cd 1 cd R r 4 r 4 U0 10 Biểu thức ucd sớm hơn u là: cd và U0cd Zcd .10 2 5 V 2 Z 20 2 3 Do đó: ucd U0cd cos 100 t 5cos 100 t V Chọn A. 4 2 4 Ví dụ 6. Đặt điện áp xoay chiều vào ahi đầu đoạn mạch có R,L, C mắc nối tiếp biết R 10 cuộn cảm thuần có L = 0,1/π(H), tụ điện C 0,5 / mF và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần uL 40 2 cos 100 t / 2 (V) . Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: A. u 80cos 100 t / 4 V . B. u 80cos 100 t / 4 V . C. u 80 2 cos 100 t / 4 V . D. u 80 2 cos 100 t / 4 V . Hướng dẫn 1 2 2 ZL L 10  ;ZC 20  Z R Z Z 10 2  C L C ZL ZC tan 1 L 2 R 4 Điện áp u trễ hơn i là π/4 mà i trễ pha hơn uL là π/2 nên u trễ pha hơn uL là 3π/4 và U0L U0 Z 80 V . ZL 3 Do đó: u U0 cos 100 t 80cos 100 t V Chọn B. 2 4 4 Ví dụ 7: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm các phần tử theo đúng thứ tự: điện trở thuần 30 (Ω), cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,6/π (H) và tụ điện có điện dung 100/π (pF). Điện áp giữa trên đoạn mạch chỉ gồm cuộn cảm và tụ điện có biểu thức uLC 160cos 100 t / 3 (V) (t đo bằng giây). Biểu thức dòng điện qua mạch là A. i 4 2 cos 100 t / 6 A . B. i 4cos 100 t / 3 A . C. i 4cos 100 t / 6 A . D. i 4cos 100 t / 6 A . Hướng dẫn 1 Z L 60  ;Z 100  L C C 2 2 ZLC 0 ZL ZC 40  Z Z tan L C 0 : u trễ pha hơn i là π/2 (i sớm pha hơn). LC 0 LC 2 LC U0LC i cos 100 t LC 4cos 100 t A Chọn D. ZLC 3 6
6. Ví dụ 8: (ĐH−2010) Đặt điện áp u = U 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Gọi i là cường độ dòng điện tức thời trong đoạn mạch; u 1, u2 và u3 lần lượt là điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở, giữa hai đầu cuộn cảm và giữa hai đầu tụ điện. Hệ thức đúng là u u1 A. i 2 . B. i u3C. C. i . D. 2 1 R R L C u i 2 . L Hướng dẫn u1 Chỉ u1 cùng pha với i nên i Chọn C. R Chú ý: Nếu cho biết biểu thức u, i thì ta sẽ tính được trở kháng. Ví dụ 9: Một đoạn mạch gồm cuộn dây có điện trở thuần 100 3  , có độ tự cảm L nối tiếp với tụ điện có điện dung 0,00005/π (F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u U0 cos 100 t / 4 (V) thì biểu thức cường độ dòng điện tức thời qua mạch i 2 cos 100 t /12 (A). Xác định L. A. L 0,5 / H . B. L 0,6 / H . C. L 1/ H . D. L 0,5 / H . Hướng dẫn 1 ZL ZC 1 ZL 200 ZC 200  ; u i tan C 6 R 3 100 3 1 Z 100  L H Chọn C. L Ví dụ 10: Đặt điện áp xoay chiều u U 2 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R 50 , cuộn cảm thuần L và tụ điện C thì dòng điện qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t / 4 A . Gọi U L và UC lần lượt là điện áp hiệu dụng trên L và trên C. Hệ thức đúng là: A. UL UC 100V B. UC UL 100V C. UL UC 50 2V D. UC UL 100 2V Hướng dẫn Z Z U U tan L C L C tan U U 100V Chọn B. R IR 4 C L Chú ý: Nếu có dạng sin thì đổi sang dạng cos: sin t cos t 2 Ví dụ 11: Đặt điện áp u U0 cos t / 4 (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i I0 sin t 5 /12 (A). Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là A. 1/ 3. B. 1. C. 0,5 3 D. 3
7. Hướng dẫn u U0 cos t 4 5 5 i I0 sin t I0 cos t I0 cos t 12 12 2 12 ZL R 1 u i tan tan 3 Chọn A. 3 R 3 ZL 3 Ví dụ 12: Đặt điện áp u 240 2 cos 100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở thuần 60 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1,2/π H và tụ điện có điện dung 1/(6π) (mF). Khi điện áp tức thời trên L là 240 V và đang giảm thì điện áp tức thời trên R và trên tụ lần lượt là A. uR = 120 V, uC = −120 3 V. B. uR = −120 V, uC = 120 3 V. C. uR = −120 3 V, uC = 120 V. D. uR = 120 3 V, uC = −120V. Hướng dẫn 1 Tính Z L 120  ;Z 60  L C C u U0 u 240 2 i 4 4cos t A Z R i ZL ZC 60 i 120 60 4 4 uR iR 240cos 100 t V 4 uL i.ZL 4 120i 480 480cos 100 t V 4 4 4 3 3 uC iZC 4 60i 240 240cos 100 t V 4 4 4 Vì uL 240V và đang giảm nên 100 t 100 t 4 3 12 uR 240cos 120 3 V 12 4 Chọn D. 3 uC 240cos 120 V 12 4 BÀI TẬP TỰ LUYỆN Bài 1: Mạch xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện có điện dung 19,6 (μF) điện trở thuần 100 Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 159 (Mh). Tần số dòng điện là 60 (Hz). Tổng trở của mạch điện là? A. 150 Ω B. 125 Ω. C. 4866 Ω D. 140 Ω. Bài 2: Mạch điện xoay chiều gồm, cuộn dây có điện trở thuần 750 (Ω), có độ tự cảm 15,92 (H) nối tiếp với điện trở thuần 1200 (Ω). Tần số của dòng điện là 50 (Hz). Tổng trở của mạch điện là: A. 6950(Ω). B. 5196(Ω). C. 5142(Ω). D. 5368 (Ω). Bài 3: (CĐ− 2008) Khi đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với điện trở thuần một hiệu điện thế xoay chiều thì cảm kháng của cuộn dây bằng 3 lần giá
8. trị của điện trở thuần. Pha của dòng điện trong đoạn mạch so với pha hiệu điện thể giữa hai đầu đoạn mạch là A. chậm hcm góc π/3. B. nhanh hơn góc π/3. C. nhanh hơn góc π/6. D. chậm hơn góc π/6. Bài 4: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 200 o, điện trở thuần 100Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 100Ω. Điện áp hai đầu đoạn mạch A. sớm pha hơn dòng điện là π/4. B. sớm pha hơn dòng điện là π/6. C. trễ pha hơn dòng điện là π/4. D. trễ pha hơn dòng điện là π/6. Bài 5: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R = 25Ω, mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 0,1/π mF và cuộn dây thuần cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch đó một điện áp xoay chiều có tần số 50 Hz thì điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Giá trị cảm kháng của cuộn dây là A. 75 Ω. B. 125 Ω. C. 150 Ω. D. 100 Ω. Bài 6: Cho mạch gồm điện trơ thuần R, tụ điện C và cuộn dây thuần cảm L mắc nối tiếp. Khi chỉ nối R, C vào nguồn điện xoay chiều thì thấy dòng điện i sớm pha π/4 so với điện áp đặt vào mạch. Khi mắc cá R, L, C vào mạch thì thấy dòng điện i chậm pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Mối liên hệ nào sau đây là đúng. A. ZC = 2ZL. B. R = ZL = ZC. C. ZL = 2ZC. D. ZL = ZC. Bài 7: Đặt một điện áp xoay chiều U = 300sinωt (V) vào hai đầu một đoạn mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có dung kháng 200 Ω, điện trở thuần 100 Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 100 Ω. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch này bằng A. 2,0 A. B. 1,5 A. C. 3,0 A. D. 1,5 2 A Bài 8: Đặt một điện áp xoay chiều u = 50 2 sin100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch điện RLC mắc nối tiếp gồm tụ điện có điện dung 0,1/π (mF) điện trở thuần 60Ω và cuộn dây thuần cảm có cảm kháng 20Ω. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong đoạn mạch bằng A. 1,00 A. B. 0,25 A. C. 0,71 A. D. 0,50 A. Bài 9: Khi mắc lần lượt điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L, tụ điện C vào nguồn điện xoay chiều có điện áp u = U0cosωt(V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua chúng có giá trị 2 A, 3 A, 1 A. Khi mắc nối tiếp cả 3 phần tử trên vào nguồn u = U 0cosωt (V) thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là A. 6 A. B. 3 A. C. 1,2 A. D. 2 A. Bài 10: Đặt điện áp xoay chiều lần lượt vào hai đầu đoạn mạch chỉ điện trở R, chỉ cuộn cảm thuần L và chỉ tụ điện C thì cường độ hiệu dụng chạy qua lần lượt là 4 A, 6 A và 2 A. Nếu đặt điện áp đó vào đoạn mạch gồm các phần tử nói trên mắc nối tiếp thì cường độ hiệu dụng qua mạch là A. 12 A. B. 2,4 A. C. 6 A. D. 4 A. Bài 11: Cuộn dây có điện trở R và hệ số tự cảm L đặt vào hiệu điện thể xoay chiều có tần số góc ω thì cường độ hiệu dụng qua nó là 4 A. Nếu mắc nối tiếp thêm tụ có điện dung C sao cho 2LCω 2 = 1 thì cường độ hiệu dụng có giá trị A. 4 A. B. 1A. C. 2A. D. 1,5 A. Bài 12: Một cuộn dây có điện trở thuần 30 (Ω) có độ tự cảm 0,4/π (H) mắc vào nguồn điện xoay chiều có tẩn số góc 150π (rad/s) thì cường độ hiệu dụng dòng điện qua mạch là 2 A. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là A. 60 5 V. B. 100 V. C. 150V. D.75 2 V.
9. Bài 13: Một mạch điện mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R = 15(Ω), cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = 1/(4π) (H) và tụ điện có điện dung C = 1/π (mF). Nếu dòng điện qua mạch có tần số góc 100π (rad/s) có giá trị hiệu dụng 2 (A) thì điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là A. 60V B. 30 2 V. C. 30 3 V. D. 60 3 V. Bài 14: Cho mạch điện không phân nhánh, trong đó L là cuộn dây thuần cảm có cảm kháng Z L = 40 (Ω), điện trở thuần R = 30 Ω, tụ điện có dung kháng Z C = 80 (Ω), biết điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng là 200 (V). Điện áp hiệu dụng trên RL là A. 250V B. 200V C. 100 2 V. D. 125 2 V Bài 15: Mạch điện nối tiếp gồm điện trở R = 60Ω, cuộn dây có điện trở thuần r = 40Ω có độ tự cảm L = 0,4/π (H) và tụ điện vào nguồn điện xoay chiều tằn số 50 Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: A. 40V B. 80V C. 60V D. 100V Bài 16: Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R không đổi mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,3/π (H). Điện áp hai đầu mạch: u = U 0cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng trên đoạn chứa RC bằng U0/ 2 thì C bằng A. 1/(15π) mF. B. 10/(15π) mF. C. 100/(5π) mF. D. 1/(15π) F. Bài 17: Mạch điện gồm điện trở R = 30 3 Ω nối tiếp với tụ điện C = 1/(3π) (mF). Điện áp hai đầu đoạn mạch là u = 120 2 cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng trên R là A. 60(V) B. 120 (V). C. 60 3 (V). D.60 2 (V). Bài 18: Mắc đoạn mạch gồm tụ điện nối tiếp với một điện trở vào điện áp u = U 0cosωt(V), dòng điện trong mạch lệch pha π/3 so với u. Nếu tăng điện dung của tụ điện lên /3 lần thì khi đó, dòng điện sẽ lệch pha điện áp một góc A. π/2. B. π/6. C. π/4. D. 36°. Bài 19: Một cuộn dây có điện trở thuần 100 3 (Ω), có độ tự cảm 1/π (H) nối tiếp với tụ điện có điện dung 0,05/π (mF). Điện áp xoay chiều hai đầu mạch có số tần 50 Hz. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây với điện áp hai đầu đoạn mạch là: A. 60°. B. 30°. C. 90°. D. 120°. Bài 20: Cho mạch điện cuộn dây nối tiếp với tụ điện. Điện áp hai đầu đoạn mạch u AB = 50 2 sin100πt (V); các điện áp hiệu dụng trên cuộn dây 50 V. trên tụ diện 60 V. Độ lệch pha của diện áp hai dầu đoạn mạch so với dònụ diên trong mach là A. 0,2π (rad). B. −0,2π (rad) C. 36,87 (rad). D. −36,87 (rad). Bài 21: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và điện áp giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với điện áp trên tụ là A. 0,75π. B. π/6. C. π/3. D. 0,25π. Bài 22: Có hai cuộn dây mắc nối tiếp trong một mạch điện xoay chiều thì điện áp trên chúng lệch pha nhau π/3 và điện trở thuần r 1 của cuộn 1 lớn gấp 3 lần cảm kháng ZL1 của nó, điện áp hiệu dụng trên cuộn 1 lớn gấp 2 lần điện áp hiệu dụng trên cuộn 2. Tỉ số hệ số tự cảm của cuộn dây 1 và 2 là: A. 4, B. 2. C. 1. D, 3.
10. Bài 23: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện C. Điện trở thuần của một cuộn dây lớn gấp 3 lần cảm kháng của nó. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây và điện áp hai đầu tụ điện là A. π/6. B. 5π/6. C. π/3. D. 2π/3. Bài 24: Một cuộn cảm nối tiếp với tụ điện C, mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng 200 V. Hai đầu cuộn cảm và hai đầu tụ điện có điện áp hiệu dụng tương ứng 150 V và 250 V. Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn cảm và tụ điện là φ, tính tanφ. A. 3/4. B. −4/37 C. 4/3. D. − 3/5. Bài 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U 0cosωt. Kí hiệu UR, UL, UC tưong ứng là điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C. Nếu UR = 0,5UL = UC thì dòng điện qua đoạn mạch A. trê pha π/2 so với điện áp toàn mạch. B. trễ pha π/4 so với điện áp toàn mạch C. sớm pha π/2 so với điện áp toàn mạch. D. sớm pha π/4 so với điện áp toàn mạch. Bài 26: Một đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện C mắc nối tiếp. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u thì điện áp 2 đầu điện trở, cuộn dậy, tụ điện lần lượt là UR, UL và UC Biết UL = 2UC = 2UR/ 3 . Khẳng định nào sau đây đúng A. u nhanh pha hơn UR là π/6. B. u chậm pha hơn UL là π/4. C. u chậm pha hơn UL là π/6. D. u nhanh pha hơn UC là π/4. Bài 27: Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây, giữa hai bản tụ, giữa hai đầu đoạn mạch lần lượt là: U cd, UC, U. Biết Ucd = UC 2 và U = UC. Câu nào sau đây đúng với đoạn mạch này? A. Vì Ucd UC nên suy ra ZL ZC , vậy trong mạch không xảy ra cộng hưởng. B. Cuộn dây có điện trở không đáng kể. C. Cuộn dây có điện trở đáng kể. Trong mạch không xảy ra hiện tượng cộng hưởng. D. Cuộn dây cỏ điện trở đáng kể. Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Bài 28: Đặt điện áp u = U 0cosωt với U 0, ω không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần là 80 V, hai đầu cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) là 120 V và hai đầu tụ điện là 60 V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này bằng A. 260 V. B. 220 V. C. 100V. D. 140 V. Bài 29: Một đoạn mạch điện gồm một điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm L. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu R là 40 V và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm là 30 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch là A. 50 V B. 10V. C. 100V. D. 70 V. Bài 30: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch là 100V, ở hai đầu điện trở là 60V. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là A. 160 V. B. 80V. C. 60 V. D. 40 V. Bài 31: Một đoạn mạch xoay chiều tần số 50 Hz gồm một điện trở thuần mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung 2/π (mF). Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch là 5 V, ở hai đầu điện trở là 4 V. Cường độ dòng điện chạy trong mạch là A. 0,3 A B. 0,6A C. 1A D. 1,5 A Bài 32: Đặt hiệu điện thể xoay chiều có biểu thức u = U 2 cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Hiệu điện thể giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng bằng 100 3 V và lệch pha π/6 so với điện áp đặt vào hai đầu mạch. Giá trị u bằng A. 150V B. 200/3 V. C. 150 3 V. D. 200 V.
11. Bài 33: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L và C lần lượt là 60 V, 120 V và 60 V. Thay C bới tụ điện C’ thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 40 V, khi đó, điện áp hiệu dụng trên R là A. 53,09 V. B. 13,33 V. C. 40 V. D. 20 2 V Bài 34: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L và C lần lượt là 40 V, 120 V và 40 V. Thay C bởi tụ điện C’ thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 60 V, khi đó, điện áp hiệu dụng trên R là A. 67,12 B. 45,64 V. C. 54,24 V. D. 40,67 V. Bài 35: Đoạn mạch xoạy chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn đinh thì điện áp hiệu dụng trên R, L và C lần lượt là 60 V, 120 V và 40 V. Thay C bởi tụ điện C’ thì điện áp hiệu dụng trên tụ là 50 2 V, khi đó, điện áp hiệu dụng trên R là A.100V B. 80V. C. 50 2 V. D. 20 2 V. Bài 36: Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C có điện dung thay đổi. Khi C = C1 điện áp hiệu dụng trên các phần tử lần lượt là U R = 40 V, UL = 40 V, UC = 70 V. Khi C = C2 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ là 50 2 V, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là A. 25 2 V. B. 25V. C. 25/3 V. D. 50V. Bài 37: Đoạn mạch xoay chiều nôi tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R. L và C lần lượt là 30 V, 100 V và 60 V. Thay L bởi cuộn cảm L' thì điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm là 50 V, khi đó, điện áp hiệu dụng trên R là A. 150 V. B. 80 V. C. 40 V.D. 20 2 V Bài 38: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R, L và C lần lượt là 40 V, 50 V và 120 V. Thay R bởi R’ = 2,5R thì cường độ hiệu dụng trong mạch là 3,4 A. Dung kháng của tụ bằng A. 23,3 Ω B. 25 Ω. C. 19,4 Ω. D. 20 Ω Bài 39: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC, trong đó R là biến trở. Điện áp hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số không đổi. Khi U R = 10 3 V thì UL = 40 V, UC = 30 V. Nếu điều chỉnh biến trở cho U’R= 10 V thì U’L và U’C có giá trị A. 69,2 V và 51,9 V. B. 58,7 V và 34,6 V. C. 78,3 V và 32,4 V. D. 45,8 V và 67,1 V. Bài 40: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R và tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định thì điện áp hiệu dụng trên R và C lần lượt là 60 V và 80 V. Sau khi tụ điện bị đánh thủng thì điện áp hiệu dụng trên trên R là A. 20 V. B. 60V. C. 100 V. D.140V. Bài 41: Đặt một điện áp xoay chiều 200 V − 50 Hz vào mạch điện gồm điện trở 50 Ω nối tiếp với cuộn dây. Điện áp hiệu dụng trên điện trở là 100 V và trên cuộn dây cũng là 100 V. Điện trở r của cuộn dây là A.15Ω. B. 500. C. 25 Ω. D. 30 Ω.
12. Bài 42: Đặt một điện áp u = 200 2 cos100πt (V), (t đo bằng giây) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R = 50 Ω nối tiếp với cuộn dây. Biết điện áp hiệu dụng trên R là 100 V trên cuộn dây là 100 2 V. Điện trở r của cuộn dây là A. 30 Ω. B. 25 Ω. C. 20 Ω. D. 15 Ω. Bài 43: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R. cuộn cảm thuần L và tụ điện C (R, L, C khác 0 và hữu hạn). Ở thời điểm t điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB và điện áp tức thời trên L mới đạt đèn nửa giá trị biên độ tương ứng. Điện áp hai đầu đoạn mạch A. sớm pha hơn dòng điện là π/4. B. sớm pha hơn dòng điện là π/6. C. trễ pha hơn dòng điện là π/4. D. trễ pha hơn dòng điện là π/6. Bài 44: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C (R, L, C khác 0 và hữu hạn). Ở thời điểm t, điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB và điện áp tức thời trên C mới đạt đến nửa giá trị biên độ tương ứng. Điện áp hai đầu đoạn mạch A. sớm pha hơn dòng điện là π/4. B. sớm pha hơn dòng điện là π/6. C. trễ pha hơn dòng điện là π/4. D. trễ pha hơn dòng điện là π/6. Bài 45: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB tần số 50 Hz gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C (R, L, C khác 0 và hữu hạn). Biên độ của điện áp hai đầu đoạn AB và trên L lần lượt là U0 và U0L. Ở thời điểm t điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB bằng +0,5U 0 và sau khoảng thời gian ngắn nhất 1/400 s điện áp tức thời trên L bằng +0,5U0L Điện áp hai đầu đoạn mạch A. sớm pha hơn dòng điện là π/12. B. sớm pha hơn dòng điện là π/6. C. trễ pha hơn dòng điện là π/12. D. trễ pha hơn dỏng điện là π/6. Bài 46: Mạch điện xoay chiều nối tiếp AB tần số 50 Hz gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C (R, L, C khác 0 và hữu hạn). Điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch AB và điện áp tức thời trên C đạt đến nửa giá trị biên độ tương ứng ở hai thời điểm cách nhau gần nhất là 1/600 s. Điện áp hai đầu đoạn mạch A. sớm pha hơn dòng điện là π/3. B. sớm pha hơn dòng điện là π/6. C. trễ pha hơn dòng điện là π/3. D. trễ pha hơn dòng điện là π/6. Bài 47: Đặt điện áp u = 400cosl00πt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 2 A và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB là A. 400 W. B. 200 W. C. 400V2 W. D. 100 W. Bài 48: Đặt điện áp u = 400cos100πt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch AB là A. 400 W. B. 200 W. C. 160 W. D. 100 W. Bài 49: Đặt điện áp u = 200 2 cos100πt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 50Ω mắc nối tiếp với đoạn mạch X. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đoạn mạch là 2 A. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 200 2 V; ở thời điểm t + 1/400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng 2A và đang giảm. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch X là A. 400 W. B. 300 W. C. 200 W. D. 100 W.
13. Bài 50: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở 40Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,6/π (H), tụ điện có điện dung 100/π (μF). Dòng mạch chính có biểu thức i = 4cos(100πt + π/6) (A). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn cảm và tụ điện. A. uLC = 160cos(100πt − π/3) (V). B. uLC = 160cos(100πt + 2π/3) (V). C. uLC = 160 2 cos(100πt − π/3) (V). D. uLC = 160 2 cos(100πt − π/12) (V). Bài 51: Đặt một điện áp xoay chiều u = 200 2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch điện gồm tụ điện có dung kháng 50Ω mắc nối tiếp với điện trở thuần 50Ω. Cường độ dòng điện trong đoạn mạch là A. i = 2 2 cos(100πt − π/4) A. B. i = 2 2 cos(100πt + π/4) A. C. i = 4cos(100πt − π/4) A. D. i = 4cos(100πt + π/4) A. Bài 52: Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1/π (H) và tụ điện có điện dung 2.10 −4/π (F) ghép nối tiếp, rồi nối hai đầu đoạn mạch vào nguồn có điện áp u = 100 2 cos 100πt (V). Dòng điện qua mạch có dạng: A. i = 2cos(100πt + π/2) (A) B. i = 2cos(100πt − π/2) (A) C. i = 2 2 cos(100πt − π/2) (A) D. I = 2 2 cos(100πt + π/2) (A) Bài 53: Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần 10 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 0,4/π (H) và tụ điện có điện dung C = 200/π (μF). Điện áp ở hai đầu cuộn cảm u L = 80cos(100πt + 2π/3) (V). Điện áp ở hai đầu tụ điện là A. uC = 200 2 cos(100πt – 5π/6) (V) B. uC = 100 2 cos(100πt – 2π/3) (V) C. uC = 100cos(100πt – 5π/6) (V) D. uC = 100cos(100πt − π/3) (V) Bài 54: Một đoạn mạch gồm một tụ điện có dung kháng 100Ω và cuộn cảm thuần có cảm kháng 200 Ω mắc nối tiếp nhau. Điện áp hai đầu cuộn cảm uL = 100cos(100πt + π/6) V. Biểu thức điện áp ở hai đầu tụ điện là A. uC = 100cos(100πt – 5π/6) (V) B. uC = 100cos(100πt − π/2) (V) C. uC = 50cos(100πt − π/2)(V) D. uC = 50cos(100πt – 5π/6) (V) Bài 55: Cho một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp theo đúng thứ tự gồm: một điện trở thuần 100 3 (Ω), một cuộn thuần cảm có độ tự cảm 1/π (H) và một tụ điện có điện dung 50/π (μF). Biết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch gồm điện trở và cuộn dây là u RL = 200cosl00πt (V). Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là A. u = 200 2 cos(100πt + π/12) (V). B. u =200cos(100πt − π/3) (V). C. u = 200 2 cos(100πt + π/6) (V). D. u =100 2 cos(100πt + π/6) (V). Bài 56: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm các phần tử theo đúng thứ tự: điện trở thuần 100 (Ω), cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1/π (H) và tụ điện có điện dung 50/π (μF). Điện áp giữa trên đoạn mạch chỉ gồm cuộn cảm và tụ điện có biểu thức u LC = 200.cos(100πt – 5π/6) (V) (t đo bằng giây). Điện áp hai đầu đoạn mạch là A. u = 200 2 cos(100πt − π/12) (V). B. u = 200cos(100πt − π/12) (V). C. u = 200cos(100πt + π/6) (V). D. u = 200 2 cos(100πt − π/3) (V). Bài 57: (CĐ−2010)Đặt điện áp u = U0cos(ωt + π/6) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cuờng độ dòng điện qua đoạn mạch là i = I0sin(ωt + 5π/12) (A). Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là A. 0,5 B. 1 C. 0,5 3 . D. 3 .
14. Bài 58: Một điện trở thuần R và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 0,5/π (H) ghép nối tiếp. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 100 2 cos(100πt + π/6) (V) thì dòng điện qua mạch có dạng i = I0cos(100πt − π/6) (A), R có giá trị: A. 50 (Ω) B. 50 3 (Ω) C. 50/ 3 (Ω) D. 100 3 (Ω) Bài 59: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều u = U 0cos(ωt − π/6) thì dòng điện trong mạch là i = I0cosωt. Đoạn mạch điện này luôn có A. ZL ZC. Bài 60: Đoạn mạch điện xoay chiều AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt điện áp u = U 0cos(ωt + π/3) lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức i = I0cos(ωt − π/6). Đoạn mạch AB chứa A. điện trở thuần. B. cuộn dây có điện trở thuần, C. cuộn dây thuần cảm (cảm thuần). D. tụ điện. Bài 61: Đặt một điện áp xoay chiều u = U 0cosωt vào hai đầu một đoạn mạch điện RLC không phân nhánh. Dòng điện trễ pha hơn u khi A. Lω 1/Cωo. Bài 62: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha π/4 so với cường độ dòng điện. Phát biểu nào sau đây là đúng đổi với đoạn mạch này? A. Tần số dòng điện trong đoạn mạch nhỏ hơn giá trị cần để xảy ra cộng hưởng. B. Tổng trở của đoạn mạch bằng hai lần điện trở thuần của mạch. C. Hiệu số giữa cảm kháng và dung kháng bằng điện trở thuần của đoạn mạch. D. Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai bản tụ điện. Bài 63: Trong mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh. Nếu tăng tần số dòng điện thì A. dung kháng giảm. B. độ lệch pha của điện áp so với dòng điện tăng C. cường độ hiệu dụng giảm. D. cảm kháng giảm. Bài 64: Nếu mạch điện xoay chiều có đủ 3 phần tử: điện trở R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL, tụ điện có dung kháng ZC mắc nối thì tổng trở của đoạn mạch A. không thể nhỏ hơn điện trở thuần R. B. không thể nhỏ hơn cảm kháng ZL. C. luôn bằng tổng Z = R + ZL + ZC. D. không thể nhỏ hơn dung kháng ZC. Bài 65: Đặt điện áp u = U 0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và tụ điện C mắc nối tiếp. Biết điện áp giữa hai đầu điện trở thuần và điện áp giữa hai bản tụ điện có giá trị hiệu dụng bằng nhau. Phát biểu nào sau đây là sai ? A. Cường độ dòng điện qua mạch hễ pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B. Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. C. Cường độ dòng điện qua mạch sớm pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. Điện áp giữa hai đầu tụ điện trễ pha π/4 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Bài 66: (CĐ−2010) Đặt điện áp u = U0cosωt có ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi ω < (LC)−0,5 thì A. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. D. cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.