Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 3: Dòng điện xoay chiều - Chuyên đề 3: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

Nội dung text: Lý thuyết và Bài tập Vật lí Lớp 12 - Chủ đề 3: Dòng điện xoay chiều - Chuyên đề 3: Mạch có R, L, C mắc nối tiếp

1. CHƯƠNG CHUYÊN ĐỀ 3: MẠCH CÓ R, L, C MẮC NỐI TIẾP PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM 1. Các giá trị tức thời Xét 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. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u U0 cos t . Ví dụ: Tại 1 thời điểm các giá trị tức thời của điện áp Ta thấy điện áp hai đầu điện trở, cuộn cảm và tụ giữa hai đầu điện trở, cuộn cảm va tụ điện lần lượt là: điện biến thiên điều hòa. 100 V, 20 V, –60 V. Ta có: Tại 1 thời điểm các giá trị tức thời của điện áp u u u u = 100 + 20 + (–60) = 60 (V). hai đầu điện trở, cuộn cảm và tụ điện lần lượt là R L C uR , uL , uC . Ta luôn có: u uR uL uC 2. Giản đồ vectơ ( giản đồ Fre-nen) Để tìm mối liên hệ u và i trong mạch RLC nối tiếp ta sử dụng giản đồ: Chọn vectơ I nằm ngang làm chuẩn. Biểu diễn uR cùng pha với i Biểu diễn uL sớm pha hơn i Biểu diễn uC trễ pha hơn i ( Xét trường hợp UL > UC) Nhận xét: uL và uC đều vuông pha với uR , uL ngược pha với uC . Với đoạn mạch RLC mắc nối tiếp ta có:     U U R U L UC   Ta tổng hợp U L UC trước vì hai vectơ này cùng phương, ngược chiều nhau:   U L UC U L UC Xét tam giác vuông OAB ta có: 2 2 U U R U L UC Nhận xét: Từ biểu thức tính U ta thấy trong mạch RLC nối tiếp U R U Trang 1
2. Mà ta có: U R I.R;UC I.ZC ;U L I.ZL Thay vào biểu thức tính U ta có: U U I.R 2 I.Z I.Z 2 I L C 2 2 R ZL ZC 2 U Đặt Z R2 Z Z I L C Z Ta gọi Z là tổng trở của đoạn mạch. Ta thấy Z phụ thuộc vào R, L, C và  Trong tam giác OAB ta tính được độ lệch U L UC I.ZL I.ZC ZL ZC pha giữa u và i. tan U R I.R R Z Z tan L C R ZL ZC ta gọi là mạch có tính cảm kháng. Khi đó u sớm pha hơn i 0 . ZL ZC ta gọi là mạch có tính dung kháng. Khi đó u trễ pha hơn i 0 3. Hiện tượng cộng hưởng điện Khi ta thay đổi sao cho ZL ZC ta thấy: Tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu 2 2 Z R ZL ZC Zmin R Z R min U Vì I I khi Z Cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại Z max min U I max R Các điện áp tức thời: Vì uL ngược pha uC nên uL uC uL I.ZL cos t I.ZC cos t uC u cùng pha với i Z Z tan L C 0 0 Hiện tượng trên gọi là hiện tưởng cộng hưởng. Khi R đó 1  LC PHẦN 2: CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Viết phương trình 1. Phương pháp giải Với dạng bài viết phương trình đầu bài có Ví dụ: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R = thể hỏi phương trình u, i, u , u , u , ta có 1 R L C 50 , cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H và một tụ điện 2 cách làm. 2.10 4 Cách 1: Sử dụng tính toán thuần túy theo có điện dung C F mắc nối tiếp một điện áp xoay các bước sau: Trang 2
3. chiều u 100 2 cos 100 t V . Viết biểu thức cường 2 độ dòng điện trong mạch Hướng dẫn: Bài cho biểu thức u toàn mạch nên ta tính tổng trở của mạch Bước 1: Tính tổng trở của mạch 1 Z L 100 ; Z 50 L C C 2 2 Z R ZL ZC 50 2 . Ta cần tính I0 theo định luật Ôm: Bước 2: Tính giá trị cực đại của đại lượng U0 100 2 I0 2 A cần viết phương trình Z 50 2 Độ lệch pha của u so với i: Z Z 100 50 tan L C 1 Bước 3: Tính độ lệch pha so với i R 50 4 Vậy u sớm pha hơn i góc 4 Pha ban đầu của i: i u Bước 4: Suy ra, pha ban đầu của đại lượng 2 4 4 đang xét rồi viết ra phương trình Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là i 2cos 100 t (A) 4 1 ZL L 100 ; ZC 50 Cách 2: sử dụng máy tính Casio fx 570 ES C PLUS Bước 1: Tính các giá trị trở kháng ZL , ZC . Bước 2: Chuyển máy tính về chế độ góc là radian. Bấm SHIFT MODE 4 Bước 3: Chuyển máy tính về chế độ số phức: Bấm MODE 2 Bước 4: Nhập biểu thức vào máy tính: U  Nếu cho u hỏi i: 0 u Màn hình hiện R ZL ZC .i Bấm máy: Trang 3
4. Nếu cho i hỏi u: I0 i R ZL ZC i Màn hình hiện Bấm máy: Bước 5: Hiện kết quả: Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là: Bấm SHIFT 2 3 = i 2cos 100 t (A). 4 Chú ý: Pha ban đầu ta phải để đơn vị là rad Khi nhập các giá trị vào máy tính: Để nhập phân số ta bấm nút Để nhập kí hiệu  bấm: SHIFT (-) Để nhập kí hiệu i bấm SHIFT ENG 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Một đoạn mạch gồm một điện trở có giá trị bằng R = 50 () và tụ điện có điện dung 2.10 4 C F mắc nối tiếp. Dòng điện chạy qua mạch có biểu thức i 2 2 cos 100 t A. Viết biểu thức điện áo giữa hai đầu đoạn mạch? A. u 200cos 100 t V B. u 200 2 cos 100 t V 4 4 C. u 200cos 100 t V D. u 200 2 cos 100 t V 4 4 Hướng dẫn 1 Dung kháng: Z 50  . C C 2 2 Tổng trở của mạch: Z R ZC 50 2  Điện áp cực đại: U0 I0 .Z 2 2.50 2 200 V Z 50 Độ lệch pha giữa u và i: tan C 1 R 50 4 Pha ban đầu của u: u i 0 4 4 Trang 4
5. Vậy biểu thức điện áp hai đầu mạch là: u 200cos 100 t V 4 Chọn A 0,4 Ví dụ 2: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm R, L mắc nối tiếp có R = 40; L H . Đoạn mạch được mắc vào điện áp u 40 2 cos 100 t V . Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: A. i cos 100 t A B. i cos 100 t A 4 4 C.i 2 cos 100 t A D. i 2 cos 100 t A 4 4 Hướng dẫn Cảm kháng: ZL L 40  2 2 Tổng trở của mạch: Z R ZL 40 2  U0 40 2 Cường độ dòng điện cực đại: I0 1 A Z 40 2 Z Độ lệch pha giữa u và i: tan L 1 R 4 Suy ra pha ban đầu của i: 0 i u 4 4 Vậy biểu thức cường độ dòng điện là: i cos 100 t A 4 Chọn B 1 Ví dụ 3: Một đoạn mạch gồm có điện trở thuần R = 50 (), cuộn cảm thuần có độ tự cảm L H và tụ 2.10 4 điện có điện dung C F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều: u 200 2 cos 100 t V . Điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện là: 3 3 A.uC 100 2 cos 100 t V B. uC 200cos 100 t V 4 4 C.uC 200cos 100 t V D. uC 100 2 cos 100 t V 4 4 Hướng dẫn Cảm kháng và dung kháng của mạch: ZL L 100  ; 1 Z 50  C C 2 2 Tổng trở của mạch: Z R ZL ZC 50 2 Trang 5
6. U0 200 2 Cường độ dòng điện cực đại: I0 4 A Z 50 2 Điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện: U0C I0 .ZC 4.50 200 V Z Z 100 50 Độ lệch pha giữa u và i: tan L C 1 R 50 4 Pha ban đầu của i: 0 i u 4 4 Lại có u trễ pha hơn i góc C 2 3 Pha ban đầu của u : C uC i 2 4 2 4 3 Vậy biểu thức điện áp giữa hai đầu tụ điện là: uC 200cos 100 t V 4 Chọn B Ví dụ 4: Khi đặt điện áp không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn 1 cảm thuần có độ tự cảm L H thì dòng điện trong đoạn mạch là dòng điện một chiều có cường độ 4 1A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u 150 2 cos 120 t V thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là: A.i 5 2 cos 120 t A B. i 5cos 120 t A 4 4 C.i 5 2 cos 120 t A D. i 5cos 120 t A 4 4 Hướng dẫn Vì khi đặt điện áp không đổi vào hai đầu cuộn cảm ta thấy dòng điện hữu hạn nên chắc chắn cuộn cảm có điện trở thuần r. Mạch tương đương có r L mắc nối tiếp. U 30 Điện trở: r 1c 30 I1c 1 Cảm kháng: ZL L 30  2 2 Tổng trở của mạch: Z r ZL 30 2 U0 150 2 Cường độ dòng điện cực đại: I0 5 A Z 30 2 Z Độ lệch pha giữa u và i: tan L 1 r 4 Pha ban đầu của i: 0 i u 4 4 Trang 6
7. Vậy biểu thức cường độ dòng điện trong mạch: i 5cos 120 t A 4 Chọn D 3. Bài tập tự luyện 0,6 10 3 Câu 1. Cho mạch RLC mắc nối tiếp R 20 3 , L H , C F . Đặt vào hai đầu mạch điện 4 một điện áp u 200 2 cos 100 t V . Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là: A. i 5 2 cos 100 t A B. i 5 2 cos 100 t A 3 6 C. i 5 2 cos 100 t A D. i 5 2 cos 100 t A 6 3 Câu 2. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Biết R = 10, cuộn cảm thuần 1 10 3 có L H , tụ điện có C F và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có biểu thức: 10 2 uL 20 2 cos 100 t V . Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là: 2 A. u 40cos 100 t V B. u 40cos 100 t V 4 4 C. u 40 2 cos 100 t V D. u 40 2 cos 100 t V 4 4 Đáp án: 1 – B 2 – B Dạng 2: Tính toán các giá trị trong mạch 1. Phương pháp giải Vận dụng các công thức tính tổng trở, các giá trị Ví dụ: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn hiệu dụng, tức thời, độ lệch pha kết hợp với các mạch RLC nối tiếp. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu kiến thức toán học để tính. R, L, C lần lượt là 120 V, 90 V, 180 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch này bằng: 2 2 U U R U L UC 150V 2. Ví dụ minh họa 10 4 Ví dụ 1: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 100, tụ điện có C F và cuộn cảm thuần có 2 L H mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u 200cos 100 t V . Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là: Trang 7
8. A. 1,4 A B. 2 A C. 0,5 A D. 1 A Hướng dẫn 1 Cảm kháng và dung kháng: Z L 200  ; Z 100  L C C 2 2 Tổng trở của mạch: Z R ZL ZC 100 2 U0 200 U Cường độ dòng điện hiệu dụng: I 2 2 1 A Z Z 100 2 Chọn D Ví dụ 2: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 100V 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 thì thấy điện áp hiệu dụng trên điện trở và cuộn cảm đều bằng 60V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng: A. 80 V B. 60 V C. 140 V D. 20 V Hướng dẫn 2 2 2 2 2 2 Từ biểu thức tính U ta có: U U R U L UC 100 60 60 UC 2 UC 20 0(L) 60 UC 6400 UC 140(TM) Chọn C Ví dụ 3: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 100V 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 theo đúng thứ tự đó thì thấy điện áp hiệu dụng trên tụ C và trên điện trở R lần lượt bằng 100V và 60V. Biết mạch có tính dung kháng. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng: A. 100V B. 20V C. 180V D. 60V Hướng dẫn 2 2 2 2 2 2 Từ biểu thức tính U ta có: U U R U L UC 100 60 U L 100 2 U L 180V U L 100 6400 U L 20V Vì mạch có tính dung kháng nên: ZC ZL I.ZC I.ZL UC U L U L 100V U L 20V Chọn B Ví dụ 4: Đặt điện áp u 120 2 cos 100 t V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm 6 7 thuần có độ tự cảm L H và tụ điện C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lúc này có biểu 8 Trang 8
9. thức uL 175 2 cos 100 t V . Giá trị của điện trở R là: 12 A. 60 2 B. 60 C. 30 2  D. 87,5  Hướng dẫn Cảm kháng: ZL L 87,5 Ta thấy u sớm pha hơn i góc nên pha ban đầu của i L 2 5 i uL 2 12 2 12 5 Độ lệch pha u so với i: u i 6 12 4 Z Z tan L C tan 1 Z Z R (1) R 4 L C Lập tỉ số về U ta có: 2 U I .Z 120 2 R2 Z Z 24 R2 R2 0 0 L C (theo (1) ) U0L I0.ZL 175 2 ZL 35 87,5 R 30 2 Chọn C Ví dụ 5: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết ZL 3ZC . Tại thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện lần lượt là 60V và 20V. Khi đó điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là: A. 80V B. 40V C. 120V D. 20V Hướng dẫn uL I0.ZL cos t ZL Vì uL ngược pha với uC nên: uC I0.ZC cos t ZC uL ZL uL 3 uL 60V uC ZC 20 Khi đó giá trị tức thời của u bằng: u uR uL uC 60 60 20 20V Chọn D 3. Bài tập tự luyện 2 10 4 Câu 1: Cho đoạn mạch không phân nhánh gồm cuộn dây thuần cảm có L H , tụ điện có C F và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức u U0 cos 100 t V , i I0 cos 100 t A. Giá trị của điện trở R bằng: 4 Trang 9
10. A. 400B. 200 C. 100D. 50  Câu 2: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC nối tiếp, cuộn dây không thuần cảm. Biết r = 20, R = 80, 2.10 4 C . Tần số dòng điện trong mạch là 50 Hz. Biết điện áp giữa hai đầu mạch nhanh pha hơn cường độ dòng điện thì hệ số tự cảm của cuộn dây bằng: 4 1 1 2 3 A. L H B. L H C. L H D. L H 2 2 Câu 3: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở thuần r. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn lần lượt đo điện áp giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai đầu mạch thì số chỉ lần lượt là 50V, 30 2 V, 80 V. Biết điện áp giữa hai đầu cuộn dây sớm pha hơn cường độ dòng điện là . Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ có giá trị bằng: 4 A. 25 V B. 30 V C. 50V D. 30 3 V. Đáp án 1 – C 2 – D 3 – B Dạng 3. Hiện tượng cộng hưởng 1. Phương pháp giải Vận dụng các đặc trưng của hiện tượng cộng hưởng để Ví dụ: Đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều giải quyết các yêu cầu cụ thể của bài tập. gồm điện trở thuần R = 50, cuộn cảm có độ 1 10 4 tự cảm L H và tụ điện C F mắc nối tiếp điện áp u 200 2 cos t V . Để xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì tần số góc của 1 điện áp phải bằng: Điều kiện xảy ra cộng hưởng: LC 1 1  100 rad / s Khi đó: LC 1 10 4 . Tổng trở mạch: Zmin R Tổng trở mạch: Z R = 50 U min Cường độ dòng điện: I max R U 200 Cường độ dòng điện: Imax 4A u và i cùng pha nhau R 50 uL uC i = 4 2 cos 100 t A Chú ý: càng gần giá trị tần số xảy ra cộng hưởng thì Khi  1 =80π (rad/s) thì I I1 và khi tần số cường độ dòng điện hiệu dụng càng lớn. góc  2 90 rad / s thì I I2 ta có I2 I1 vì giá trị tần số góc thứ 2 “gần” giá trị xảy ra cộng hưởng hơn  100 rad / s Trang 10
11. 2. Ví dụ minh họa Ví dụ 1: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 200V. Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng 4A. Giá trị điện trở của mạch là: A. 50 B. 25 C. 100 D. 75 Hướng dẫn Khi xảy ra cộng hưởng, cường độ dòng điện hiệu dụng tính bởi công thức: U U 200 I R 50 R I 4 Chọn A Ví dụ 2: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có các giá trị tần số cố định. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số thay đổi được. Khi tần số dòng điện bằng 100Hz thì cảm kháng và dung kháng có giá trị bằng 20 và 80. Để mạch xảy ra cộng hưởng thì tần số của mạch bằng: A. 50Hz B. 200Hz C. 150Hz D. 400Hz Hướng dẫn Z L 20 1 L Khi f = 100Hz ta có: 1 ZC 80 2 C 1 80 1 Chia vế (2) cho (1) ta có 4 4 2  2 f 2 f 200 Hz  2 .LC 20 LC 0 0 Chọn B Ví dụ 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng bằng 120V ta thấy cảm kháng và dung kháng của mạch bằng 25 và 100. Nếu tăng tần số dòng điện lên 2 lần thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở khi đó bằng: A. 40V B. 60V C. 240VD. 120V Hướng dẫn Khi tăng tần số dòng điện lên 2 lần thì ZL 2L 2ZL 50 1 Z Z C 50 Z C 2C 2 L Ta thấy khi tăng tần số lên gấp đôi thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Khi đó U R U 120V Chọn D Ví dụ 4: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số thay đổi được vào hai đầu mạch 1 10 4 gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có L H và tụ điện có C F . Nếu thay đổi tần số từ 20 Hz dần đến 60 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch A. luôn tăng B. luôn giảmC. tăng rồi giảm D. giảm rồi tăng Hướng dẫn Để mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì tần số góc: Trang 11
12. 1 1  100 rad / s LC 1 10 4 .  Tần số xảy ra cộng hưởng: f 50Hz 2 Ta ghi nhớ rằng càng gần tần số cộng hưởng I càng lớn. Như vậy khi ta tăng tần số từ 20Hz lên đến 50Hz thì I tăng lên và đạt cực đại tại f = 50Hz Tiếp tục tăng f từ 50 Hz đến 60 Hz thì tần số đi xa giá trị cộng hưởng nên I giảm đi. Vậy khi tăng f từ 20 Hz đến 60 Hz thì I tăng lên rồi giảm xuống. Chọn C Ví dụ 5: Đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp rồi mắc vào nguồn xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100V. Thay đổi tụ C để trong mạch có cộng hưởng thì thấy hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm bằng 200V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ khi đó bằng: A. 100 3 V B. 100 2 V C. 100V D. 200V Hướng dẫn Mạch đang có cộng hưởng nên ta có: U L UC Giả sử cuộn thuần cảm khi đó U L UC 200V U U L UC 0 (vô lí) Suy ra chắc chắn cuộn dây có điện trở thuần r. Mạch tương đương r L C mắc nối tiếp Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây là hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch rL 2 2 2 2 2 Ucd UrL U r U L 200 V U r U L 200 (1) Mà mạch đang có cộng hưởng nên: Ur U 100V thay vào (1) ta tính ra được: U L 100 3V Mạch có cộng hưởng nên: UC U L 100 3V Chọn A 3. Bài tập tự luyện L Câu 1: Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp vào nguồn điện xoay chiều 100V – 50Hz. Biết rằng R2 6,25 C và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm vuông pha với điện áp giữa hai đầu mạch. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm bằng: A. 40VB. 30VC. 50VD. 20V Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều RCL mắc nối tiếp theo đúng thứ tự đó. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều 120V – 50Hz thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch R – C và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch C – Lr Trang 12
13. có cùng một giá trị hiệu dụng bằng 90V và trong mạch đang có cộng hưởng điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng: A. 30 2 VB. 60 2 V C. 30 3 VD. 30V Đáp án: 1 – A 2 – B PHẦN 3: BÀI TẬP TỔNG HỢP Câu 1: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 ghép nối tiếp với cuộn cảm L. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch u 80cos 100 t V và điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm uL 40V . Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là: 2 2 A. i cos 100 t A B. i cos 100 t A 2 4 2 4 C. i 2 cos 100 t A D.i 2 cos 100 t A 4 4 10 4 2 Câu 2: Một đoạn mạch gồm tụ điện có C F và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L H mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm uL 100 2 cos 100 t V . Điện áp tức thời giữa hai đầu tụ 3 điện có biểu thức: 2 A. uC 50 2 cos 100 t V B. uC 50cos 100 t V 3 6 C. uC 50 2 cos 100 t V D. uC 100 2 cos 100 t V 6 3 Câu 3: Đặt điện áp u U 2 cos t V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L 1 và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết  . Tổng trở của đoạn mạch này bằng: LC A. 3R B. 0,5R C. 2RD. R Câu 4: Đặt điện áp xoay chiều ổn định u U0 cos t vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần R thì cường độ dòng điện qua mạch trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Tổng 3 trở của đoạn mạch bằng: A. R 2 B. R 3 C. 2R D. R Câu 5: Đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C 2 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều u U0 cos t V . Biết khi đó 2 .LC 1. Ở thời điểm mà điện áp tức thời giữa hai đầu điện trở bằng 40V và điện áp tức thời giữa hai đầu tụ điện bằng 60V thì điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là: A. 50VB. 70VC. 55VD. 100V Trang 13
14. Câu 6: Trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp có hiện tượng cộng hưởng thì tổng trở của mạch phụ thuộc vào A. R, L và CB. L và CC. R D. L và ω Câu 7: Cho một đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức: u 100 2 cos 100 t V , 2 i 10 2 cos 100 t A. Chọn kết luận đúng? 4 A. Hai phần tử đó là R, L B. Hai phần tử đó là R, C C. Hai phần tử đó là L, C D. Tổng trở của mạch là 100 Câu 8: Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, giá trị của R đã biết, L cố định. Đặt một điện áp xoay chiều ổn định vào đầu đoạn mạch, ta thấy cường độ dòng điện qua mạch chậm pha so với điện áp trên đoạn RL. Để 3 trong mạch có cộng hưởng thì dung kháng ZC của tụ phải có giá trị bằng R A. B. R C. R 3 D. 3R 3 Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C. Khi chỉ nối R, C vào nguồn điện thì thấy i sớm pha so với 4 điện áp trong mạch. Khi mắc cả R, L, C nối tiếp vào mạch thì thấy i chậm pha so với điện áp giữa hai 4 đầu đoạn mạch. Xác định liên hệ ZL theo ZC ? A. ZL = 2 ZC B. ZC = 2 ZL C. ZL = ZC D. không tìm được mối liên hệ Câu 10: Một cuộn dây có điện trở thuần r, độ tự cảm L ghép nối tiếp với một tụ điện có điện dung C vào nguồn điện có hiệu điện thế u U 2 cos 2 ft V thì ta đo được các hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện và hai đầu mạch AB như nhau Ucd UC U AB . Lúc này, góc lệch pha giữa các hiệu điện thế tức thời ucd và uc có giá trị bằng: 2 A. B. C. D. 3 2 3 6 Đáp án: 1 – C 2 – A 3 – D 4 – C 5 – B 6 – C 7 – B 8 – C 9 – A 10 – C Trang 14