Phương pháp giải bài toán điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ Vật lý 12 (có lời giải)
Dưới đây là tài liệu Phương pháp giải bài toán điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ có lời giải. Tài liệu được biên soạn dưới dạng PDF gồm 24 trang. Các bạn xem và tải về ở dưới.
Tài liệu liên quan:
Preview text:
GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG CÁCH DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ
A. CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VÉC TƠ: R L C
I.Xét mạch R,L,C ghép nối tiếp như hình vẽ 1.
Vì R,L,C ghép nối tiếp nên ta có: iR = iL =iC =i do vậy việc so sánh pha dao động giữa hiệu
điện thế hai đầu các phần tử với dòng điện chạy qua nó cũng chính là so sánh pha dao động của
chúng với dòng điện chạy trong mạch chính. Vì lí do đó trục pha trong giản đồ Frexnel ta chọn là
trục dòng điện. Các véc tơ biểu diễn dao động của các hiệu điện thế hai đầu các phần tử và hai đầu
mạch điện biểu diễn trên trục pha thông qua quan hệ của nó với cường độ dòng điện. Ta có: !!!"
+ uR cùng pha với i nên U cùng phương cùng chiều với trục R i(Trùng với i) !!!" + u π L nhanh pha
so với i nên U vuông góc với Trục i và 2 L
hướng lên(Chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ) !!!" +u π C chậm pha
so với i nên U vuông góc với trục i và 2 C hướng xuống !!" !!!" !!!" !!!"
Khi này hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là: U = U + U + U R L C
Để thu được một giãn đồ véc tơ gọn và dễ nhìn nhất ta không nên Hình vẽ 2
dùng quy tắc hình bình hành mà nên dùng quy tắc đa giác.
Quy tắc đó được hiểu như sau: !" !" !" !" !"
Xét tổng véc tơ: D = A + B + C. Từ điểm ngọn của véc tơ A ta vẽ !" !" !"
nối tiếp véc tơ B (gốc của B trùng với ngọn của A ). Từ ngọn !" !" !"
của véc tơ B vẽ nối tiếp véc tơ C . Véc tơ tổng D có gốc là gốc !" !"
của A và có ngọn là ngọn của véc tơ cuối cùng C (Hình vẽ 3) Hình
Vận dụng quy tắc vẽ này ta bắt đầu vẽ cho bài toán mạch điện. 3 Trang 1
1. Trường hợp 1: (UL > UC) !!!" !!!" !!!" !!!" !!!"
- Đầu tiên vẽ véc tơ U , tiếp đến là U cuối cùng là U . Nối gốc của U với ngọn của U R R R R R !!!"
ta được véc tơ U như hình 4a.(Hình 4b vẽ theo cách dùng HBH như SGK) R !!!" UL ! " U !!!" !!!" !!!! " !!!" !!!" U U R U = U + U C LC L C U !!!" UL - UC L - UC j j U R !!!" UC Vẽ theo quy tắc đa giác
Vẽ theo quy tắc hình bình hành !!!!" Khi cần biểu diễn URL UL - UC UL - UC
Vẽ theo quy tắc hình bình hành Vẽ theo quy tắc đa giác !!!!" Khi cần biểu diễn U RC UL - UC UL - UC Trang 2 Vẽ theo quy tắc hình bình hành Vẽ theo quy tắc đa giác
2. Trường hợp 2 UL < UC
Làm lần lượt như trường hợp 1 ta được các giản đồ thu gọn tương ứng là U L - UC UL - UC UL - UC UL - UC U L - UC UL - UC Trang 3
II. Trường hợp đặc biệt - Cuộn cảm có điện trở thuần r (hình 9) R L, C
Vẽ theo đúng quy tắc và lần lượt từ r !!!" !!" !!" !!!"
U , đến Ur , đến U , đến U R L C !!!!" !!!!" U !!!" U !!!" !!!" Rd Rd U L U U L d !!!" Ud !" !" U U !!!" U C j U j L - UC d j j d !!" !!!" !!!" !!" U U r UR R Ur !!!" U C !!!" Ud !!!" !!!" !!!" Ud U U L L !" !" U U j U j L - UC U d L - UC d j j !!" !!!" !!!" !!" U U Ur r U R R !!!" !!!" U U C C !!!!" !!!!" U U RC RC Trang 4
III. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ TRƯỢT
*Chọn ngang là trục dũng điện.
*Chọn điểm đầu mạch (A) làm gốc.
*Vẽ lần lượt các véc-tơ biểu diễn các điện áp, lần lượt từ A sang B
nối đuôi nhau theo nguyên tắc: + L - lờn. + C – xuống. + R – ngang.
Độ dài các véc-tơ tỉ lệ với các giá trị hiệu dụng tương ứng.
*Nối các điểm trên giản đồ có liên quan đến dữ kiện của bài toán.
*Biểu diễn các số liệu lên giản đồ.
*Dựa vào các hệ thức lượng trong tam giác để tỡm cỏc điện áp hoặc góc chưa biết. B. BÀI TẬP.
Bài 1.Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung
C, điện trở có giá trị R. Hai đầu A,B duy trì một hiệu điện thế u = 100 2 cos100p t(V) . Cường độ dòng
điện chạy trong mạch có giá trị hiệu dụng là; 0,5A. Biết hiệu điện thế giữa hai điểm A,M sớm pha hơn p
dòng điện một góc Rad; Hiệu điện thế giữa hai điểm M và B chậm pha hơn hiệu điện thế giữa A và B 6 p một góc Rad R L A M C B 6 a. Tìm R,C?
b. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch?
c. Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai điểm A và M? Giải: p
Chọn trục dòng điện làm trục chuẩn. Theo bài ra uAM sớm pha so với cường độ dòng điện. uMB chậm 6 p p p
pha hơn uAB một góc , mà uMB lại chậm pha so với i một góc nên uAB chậm pha so với dòng điện. 6 2 3 !!!!" !!!!" !!!!"
Vậy ta có giản đồ vecto sau biểu diện phương trình: U = U + U AB AM MB
Từ giãn đồ vec to ta có: p UAM = UAB.tg =100/ 3 (V) 6 p
UMB = UC = UAM/sin = 200/ 3 (V) 6 p UR = UAM.cos = 50 (V) 6 U L - U C a. Tìm R,C? R = UR/I = 50/0,5 = 100 W ; Trang 5 3 -4 C = 1/ωZ =I/ωU = .10 F C C 4π
b. Viết phương trình i? i = I j 0cos(100 πt + i ) p p Trong đó: I j j 0 = I. 2 =0,5 2 (A); i =-
= (Rad). Vậy i = 0,5 2 cos(100 πt + ) (A) 3 3 c.Viết phương trình uAM? U j AM = U0AMcos(100 πt + AM ) 2 p p p Trong đó: U j j +j = + = 0AM =UAM 2 =100 (V); = u -i i (Rad). 3 AM AM 6 3 2 2 p Vậy: UAM = 100 cos(100 πt + )(V) 3 2
Bài tương tự: Cho mạch điện như hình vẽ. u = 160 2 sin100p t(V) . Ampe kế chỉ 1A và i nhanh pha p p
hơn hiệu điện thế hai đầu A,B một góc Rad. Vôn kế chỉ 120v và uV nhanh pha so với i trong mạch. 6 3
a. Tính R, L, C, r. cho các dụng cụ đo là lí tưởng. R A C L, N B
b. Viết phương trình hiệu điện thế hai đầu A,N và N,B. A r V R
Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầ A u 1 L R2 C B
có tần số f = 100Hz và giá trị hiệu dụng U không đổi. M N
1./Mắc vào M,N ampe kế có điện trở rất nhỏ thì pe kế chỉ I = 0,3A. Dòng điện trong mạch lệch pha
600 so với uAB, Công suất toả nhiệt trong mạch là P = 18W. Tìm R1, L, U
2./ Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N thay cho Ampeke thì vôn kế chỉ 60V đồng thời hiệu
điện thế trên vôn kế chậm pha 600 so với uAB. Tìm R2, C? R Giải: 1 L A B
1. Mắc Am pe kế vào M,N ta có mạch
Áp dụng công thức tính công suất: P = UIcosj suy ra: U = P/ Icosj
Thay số ta được: U = 120V.
Lại có P = I2R1 suy ra R1 = P/I2.
Thay số ta được: R1 = 200 W
Từ i lệch pha so với uAB 600 và mạch chỉ có R,L nên i nhanh pha so với u vậy ta có π Z 3 L tg = = 3 ® Z = 3R =200 3(Ω) ® L= H L 1 3 R π 1
2.Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N ta có mạch như hình vẽ: R1 L A M R2 C B V Trang 6
Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha của uAM so với i trong mạch vẫn không đổi so với khi chưa π
mắc vôn kế vào M,N vậy: uAM nhanh pha so với i một góc j = . Cũng từ giả thiết hiệu điện thế hai đầu AM 3 π
vôn kế uMB trể pha một góc so với uAB. Tù đó ta có giãn đồ véc tơ sau biểu diễn phương trình véc tơ: 3 !" !" !"
U AB = U AM +U MB O π
Từ giãn đồ véc tơ ta có: 2 2 2 2 2 U
=U +U -2U U . cos thay số ta được UAM = 60 3 V. áp dụng AM AB MB AB MB 3
định luật ôm cho đoạn mạch AM ta có: I = UAM/ZAM = 0,15 3 A. U 60 400 Với đoạn MB Có Z 2 2 MB MB= R +Z = = = Ω (1) 2 c I 0,15. 3 3 U 800 Với toàn mạch ta có: 2 2 AB
Z = (R+R ) +(Z - Z ) = = Ω (2) 2 L C I 3 3
Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được R2=200 W ; ZC = 200/ 3 W -4 ® C= .10 F 4π
Bài 3.Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp như hình vẽ trong đó uAB = U 2 coswt(V) . 1 p
+ Khi L = L1 = (H) thì i sớm pha so với uAB p 4 2,5 + Khi L = L2 =
(H) thì UL đạt cực đại p R L A C B 4 10- 1. Biết C = F tính R, ZC 2p
2. Biết hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm đạt cực đại = 200V. Xác định hđt hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch Giải: Z Z w w
Ta có: góc lệch pha của u đối với i là L 1/ C L C tgj - - = = (1); R R 2 2 2 2 2 R + Z R +1/ w C khi U C
LCực đại ta có: Z = =
= wL (2) và hiệu điện thế cực đại ha đầu cuộn L Z 1/ wC C 2 2 R + Z dây là: C U = U (3). LMax R 1./tính R, ZC?
Thay số giải hệ phương trình (1),(2) với ẩn là R và w . Trang 7
2./ Thay ULMAX và các đại lượng đã tìm được ở câu 1 vào 3 ta tìm được U.
Chứng minh (2) và (3). !!" !!!!" !!!" !!!" !!" !!!!" !!!"
Ta có giãn đồ véc tơ sau biểu diễn phương trình véc tơ: U = (U + U ) + U = U = U + U R C L RC L
Từ giãn đồ véc tơ, áp dụng định lí hàm số sin cho tam giác OMN ta được; U U U U L = ® U = sin b = sin b M sin b sin L a sina R 2 R + Z C Từ (4) ta thấy vì U, R, Z U
C = sonst nên UL biến thiên theo sin b L - UC
Ta có: UL max khi sin b = 1 suy ra b =900. H O Vậy khi U q LMax thì ta có: 2 2 R + Z C U = U (đccm (3)) LMax R
Tam giác MON vuông và vuông tại O nên N 2 2 2 2 2 2 2 U U U U Z R + Z R +1/ w C L RC RC RC RC C = ® U = = Û Z = = = (đccm 2) 0 sin 90 sin L L q U w C U Z Z 1/ C C C C URC
Bài 4: Đặt điện áp u = 220Ö2cos100pt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB
mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm cuộn cảm thuần L mắc nối tiếp với điện trở thuần R, đoạn MB chỉ có tụ điện
C. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu dụng
bằng nhau nhưng lệch pha nhau 2p/3. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng A. 220Ö2 V. B. 220/Ö3 V. C. 220 V. D. 110 V. Giải: AM D
B lµ tam gi∏c Æ“u Þ U = U = 220(V ) AM
Bài 5: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần 30 (W) mắc nối tiếp với cuộn dõy. Điện áp hiệu
dụng ở hai đầu cuộn dây là 120 V. Dũng điện trong mạch lệch pha p/6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch
và lệch pha p/3 so với điện áp hai đầu cuộn dây. Cường độ hiệu dụng dũng qua mạch bằng A. 3Ö3 (A). B. 3 (A). C. 4 (A). D. Ö2 (A). Giải: U AM D
B c©n tπi M Þ U = MB = 120 R (V ) Þ I = = 4 A R ( ) R Trang 8
Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều u = 120Ö6coswt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và
MB mắc nối tiếp. Đoạn AM là cuộn dây có điện trở thuần r và có độ tự cảm L, đoạn MB gồm điện trở
thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Điện áp hiệu dụng trên đoạn MB gấp đôi điện áp hiệu dụng trên R và
cường độ hiệu dụng của dũng điện trong mạch là 0,5 A. Điện áp trên đoạn MB lệch pha so với điện áp hai
đầu đoạn mạch là p/2. Cụng suất tiờu thụ toàn mạch là A. 150 W. B. 20 W. C. 90 W. D. 100 W. Giải: ì U p R M D FB : sinj = = 0,5 Þ j = ïï U 6 MB í ï p
P = UI cosj = 120 3.0,5cos = 90W ïî 6
Bài 7: Đặt điện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB
mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R = 100Ö3 W mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm
L, đoạn MB chỉ có tụ điện có điện dung C = 0,05/p (mF). Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB và
điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau p/3. Giỏ trị L bằng A. 2/p (H). B. 1/p (H). C. Ö3/p (H). D. 3/p (H). Giải: ì 1 Z = = 200 W ï C ( ) ï wC í p ï AE
D B : BE = AE.c ot an =
(W) Þ Z = Z - BE = (W) Z 1 100 100 L Þ L = = H L C ( ) ïî 3 w p Trang 9
Bài 8:: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa
hai điểm A và M chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có tụ điện, giữa hai điểm N và B chỉ có
cuộn cảm. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 240V – 50 Hz thỡ uMB và uAM lệch pha
nhau p/3, uAB và uMB lệch pha nhau p/6. Điện áp hiệu dụng trên R là A. 80 (V). B. 60 (V). C. 80Ö3 (V). D. 60Ö3 (V).
Giải: Vẽ mạch điện và vẽ giản đồ véc-tơ. ì ∑ 0 0 0 AM D
B lµ tam gi∏c c©n tπi M (v ◊ ABM = 60 - 30 = 30 ) ï í U AB R
ïTheo Æfinh l› hµm sË sin : = Þ U = 80 3 V 0 0 R ( ) î sin30 sin120
Bài 10: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn dây có
độ tự cảm L có điện trở thuần r. Dùng vôn kế có điện trở rất lớn lần lượt đo hai đầu điện trở, hai đầu cuộn
dây và hai đầu đoạn mạch thỡ số chỉ lần lượt là 50 V, 30Ö2 V và 80 V. Biết điện áp tức thời trên cuộn dây
sớm pha hơn dũng điện là p/4. Điện áp hiệu dụng trên tụ là A. 30 V. B. 30Ö2 V. C. 60 V. D. 20 V. Giải: ì AM D
B lµ tam gi∏c vuông c©n tπi E Þ NE = EB = 30V ïÞ í ME = MN + NE = 80V = AB
ïÞ T¯ gi∏c AMNB lµ h ◊nh ch ˜ nhÀt ÞU = AM = EB = 30 V î C ( ) Trang 10
Bài 11: Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh có bốn điểm theo đúng thứ tự A, M, N và B. Giữa
hai điểm A và M chỉ có điện trở thuần, giữa hai điểm M và N chỉ có cuộn dây, giữa 2 điểm N và B chỉ có
tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 175 V – 50 Hz thỡ điện áp hiệu dụng trên đoạn AM là 25
(V), trên đoạn MN là 25 (V) và trên đoạn NB là 175 (V). Hệ số công suất của toàn mạch là A. 7/25. B. 1/25. C. 7/25. D. 1/7. Giải: ì 2 2 2 2 ï M
D NE : NE = 25 - x Þ EB = 60 - 25 - x ïïí AE
D B : AB = AE + EB Þ 30625 = (25+ x) + (175- 25 - x )2 2 2 2 2 2 2 ï ï AE 7
Þ x = 24 Þ cosj = = ïî AB 25
Bài 12: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 120(V); ZC = 10 (
3 W) R = 10(W); uAN = 60 6si 100 n t p ( ) v U C R AB = 60(v)
a. Viết biểu thức uAB(t) A M X N B
b. Xác định X. Biết X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử (Ro, Lo (thuần), Co) mắc nối tiếp Giải:
a. Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn mạch đã biết A
Phần còn lại chưa biết hộp kín chứa gì vì vậy ta giả sử nó là một véc tơ bất kỳ tiến theo chiều dòng
điện sao cho: NB = 60V, AB = 120V, AN = 60 V 3 .
+ Xét tham giác ANB, ta nhận thấy AB2 = AN2 + NB2, vậy đó là tam giác vuông tại N NB 60 1 tga = = = AN 60 3 3 Trang 11 p p A i
Þ a = Þ UAB sớm pha so với UAN 1 góc 6 6 æ p ö UA ® B
Biểu thức uAB(t): uAB= 120 2 si ç n p 100 t + ÷ (V) U è 6 ø AN B U
b. Xác định X. Từ giản đồ ta nhận thấy NB chéo lên mà trong C
X chỉ chứa 2 trong 3 phần tử nên X phải chứa R UNB U o và Lo. Do đó ta vẽ l 0 thêm được U U vµ như hình vẽ. D R M N 0 L 0 UR UR0 U R 1 p
+ Xét tam giác vuông AMN: tg R b = = = Þ b = U Z C C 3 6 + Xét tam giác vuông NDB 3 U = U cosb = . 60 = 30 ( 3 V) R NB O 2 1 U = U sinb = . 60 = ( 30 V) L NB O 2 1 Mặt khác: UR = UANsinb = 60 . 3 = 30 ( 3 ) v 2 Þ I = 30 3 = 3 ( 3 A) 10 ì UR 30 3 R = O = = ( 10 W) ïï O Þ I 3 3 í ï UL 30 10 10 1 , 0 O ïZ = = = (W) Þ L = = (H) î LO I 3 3 3 O p 100 3 p 3 æ p ö
Bài 13: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = cost; uAN = 180 2 sinç100 t p - ( ÷ V) è 2 ø Z C R
C = 90(W); R = 90(W); uAB = 60 2 si 100 n t p (V)
a. Viết biểu thức uAB(t) A M X N B
b. Xác định X. Biết X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử (RO, Lo (thuần), CO) mắc nối tiếp. Giải
a. Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn mạch đã biết AN. Phần còn lại chưa biết hộp kín chứa gì, vì vậy ta giả sử p
nó là một véc tơ bất kỳ tiến theo chiều dòng điện sao cho uNB sớm pha so với uAN 2 + Xét tam giác vuông ANB i NB U 60 1 A * tga = NB = = = AN U 180 3 AN UAB Þ a » 800 = 0,1p(rad) UA Þ u N
AB sớm pha so với uAN một góc 0,1p B U * 2 2 2 U
= U + U = 1802 + 602 » 1900 Þ U C Ab = 190(V) AB AN NB UNB Uc0 D M N Trang 12 UR UR0 æ p ö
® biểu thức uAB(t): uAB = 190 2si ç n p 100 t - + p 1 , 0 ÷ è 2 ø = 190 2 si ( n 100 t p - 4 , 0 p)(V)
b. Từ giản đồ ta nhận thấy NB chéo lên mà trong X chỉ chứa hai trong 3 phần tử trên X phải chứa RO và
LO. Do đó ta vẽ thêm được U U vµ như hình vẽ. RO L O U R 90
+ Xét tam giác vuông AMN: tg R b = = = = 1 Þ b = 450 U Z 90 C C 2 U 90 2 Þ U C C = UAN.cosb = 180. = 90 2 Þ I = = = 2(A) 2 Z 90 C + Xét tam giác vuông NDB 2 30 2 U = U cosb = . 60 = 30 2(V) Þ R = = ( 30 W) R NB O 2 0 2 30 3 , 0
b = 450 Þ ULo = URo= 30 2 (V) ® ZLo = 30(W) Þ L = = (H) O 100p p
Bài 14: Một mạch điện xoay chiều có sơ đồ như hình vẽ.Trong hộp
X và Y chỉ có một linh kiện hoặc điện trở, hoặc cuộn cảm, hoặc là tụ a X
điện. Ampe kế nhiệt (a) chỉ 1A; U A M Y B AM = UMB = 10V , UAB = 10 V 3 .
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là P = 5 6 W. Hãy xác định linh kiện trong X và Y và độ lớn của
các đại lượng đặc trưng cho các linh kiện đó. Cho biết tần số dòng điện xoay chiều là f = 50Hz. Giải: P B Hệ số công suất: cosj = UI 5 6 2 p ULY Þ cosj = = Þ j = ± 10 . 1 3 2 4 p UAB UYM * Trường hợp 1: u URY AB sớm pha so với i 4 300 K Þ giản đồ véc tơ 450 ULX i 150 U ìU = U A H Vì: í AM MB URX îU = U 3 AB AM U 10 3 Þ DAMB là D cân và U AB AB = 2UAMcosa Þ cosa = = U 2 10 . 2 AM 3 Þ cosa = 0 Þ a = 30 2
a. uAB sớm pha hơn uAM một góc 300
Þ UAM sớm pha hơn so với i 1 góc jX = 450 - 300 = 150
Þ X phải là 1 cuộn cảm có tổng trở ZX gồm điện trở thuận RX và độ tự cảm LX Trang 13 U 10 Ta có: Z AM = = = ( 10 W) X I 1 Xét tam giác AHM: + 0 0 U = U 15 cos Þ R = Z 15 cos R X X X X Þ RX = 10.cos150 = 9,66(W) + U = U si 15 n 0 Þ Z = Z si 15 n 0 = si 10 15 n 0 = ( 59 , 2 W) L X L X X X 59 , 2 Þ L = = ( 24 , 8 ) mH K URY X 100p B UL
Xét tam giác vuông MKB: MBK = 150 (vì đối xứng) H Y UY Þ U M
MB sớm pha so với i một góc jY = 900 - 150 = 750 URX
Þ Y là một cuộn cảm có điện trở R X Y và độ tự cảm LY LU UX + R UAB Y = Z
(vì UAM = UMB) Þ RY = 2,59(W) L X 300 + Z
= R = 9,66(W) Þ LY = 30,7m(H) L X Y 450 i
b. uAB trễ pha hơn uAM một góc 300 A Tương tự ta có: U 10
+ X là cuộn cảm có tổng trở: Z AM X = = = ( 10 W) I 1
Cuộn cảm X có điện trở thuần RX và độ tự cảm LX với RX = 2,59(W); RY=9,66(W) p A i
* Trường hợp 2: uAB trễ pha so với i, khi đó uAM và uMB 4 450 3
cũng trễ pha hơn i (góc 150 và 750). Như vậy mỗi hộp phải 00 M
chứa tụ điện có tổng trở ZX, ZX gồm điện trở thuần RX, RY
và dung kháng CX, CY. Trường hợp này không thể thoả mãn
vì tụ điện không có điện trở. M’ B
Bài 15: Cho hai hộp kín X, Y chỉ chứa 2 trong ba phần tử: R, L M a X Y
(thuần), C mắc nối tiếp. Khi mắc hai điểm A, M vào hai cực A B
của một nguồn điện một chiều thì Ia = 2(A), UV1 = 60(V). Khi
mắc hai điểm A, B vào hai cực của một nguồn điện xoay chiều v1 v2
tần số 50Hz thì Ia = 1(A), Uv1 = 60v; UV2 = 80V,UAM lệch pha so với UMB một góc 1200, xác định X, Y và các giá trị của chúng. Giải
* Vì X cho dòng điện một chiều đi qua nên X không chứa tụ điện. Theo đề bài thì X chứa 2 trong ba
phần tử nên X phải chứa điện trở thuần (RX) và cuộn dây thuần cảm (LX). Cuộn dây thuần cảm không có
tác dụng với dòng điện một chiều nên: U 60 R 1 V X = = = ( 30 W) I 2
* Khi mắc A, B vào nguồn điện xoay chiều U 60 Z V1 2 2 AM = = = ( 60 W) = R + Z X L X I 1 Trang 14 Þ Z = 602 - 302 = 30 . 3 2 Þ Z = 30 ( 3 W) L X L X Z tgj L X 0 AM= = 3 Þ j = 60 AM RX
* Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn AM. Đoạn mạch MB tuy chưa M
biết nhưng chắc chắn trên giản đồ nó là một véc tơ tiến theo
chiều dòng điện, có độ dài = U = 80V và hợp với véc tơ AB UAM Ul x V2
một góc 1200 Þ ta vẽ được giản đồ véc tơ cho toàn mạch. AM A i Urx M U
Từ giản đồ véc tơ ta thấy MB buộc phải chéo r y D 12
xuống thì mới tiến theo chiều dòng điện, do đó Y phải 00 300
chứa điện trở thuần (RY) và tụ điện CY. M 300 U + Xét tam giác vuông MDB UA M Ul x B Ucy 0 1 U = U sin30 = . 80 = ( 40 V) R MB Y 2 600 Urx 300 i U A R 40 Þ R Y = = = ( 40 W) Y I 1 UAB B 0 3 U = U 30 cos = . 80 = 40 ( 3 V) Þ Z = 40 ( 3 W) L MB Y 2 L Y 40 3 4 , 0 3 Þ L = = (H) Y 100p p
Bài 16: Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối M a N
tiếp: R, L (thuần) và C. Mỗi linh kiện chứa A X * Y * Z B
trong một hộp kín X, Y, Z Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = 8 2 sin2 ft
p (V) . Khi f = 50Hz, dùng một vôn kế đo lần lượt được UAM = UMN = 5V. UNB = 4V;
UMB = 3V. Dùng oát kế đo công suất mạch được P = 1,6W
Khi f ¹ 50Hz thì số chỉ của ampe kế giảm. Biết RA » O; RV » ¥
a. Mỗi hộp kín X, Y, Z chứa linh kiện gì ?
b. Tìm giá trị của các linh kiện. Giải 8 2 Theo đầu bài: U = = ( 8 V) AB 2 Khi f = 50Hz
UAM = UMN = 5V; UNB = 4V; UMB = 3V Nhận thấy:
+ UAB = UAM + UMB (8 = 5 + 3) Þ ba điểm A, M và B thẳng hàng + 2 2 2 U
= U + U (52 = 42 + 32) Þ Ba điểm M, N, B tạo thành tam giác vuông tại B. MN NB MB
Þ Giản đồ véc tơ của đoạn mạch có dạng như hình vẽ. N Trang 15 N U UM MN MN A U M B AM UMB
Trong đoạn mạch điện không phân nhánh RLC ta có
U ^ U vµ U muộn pha hơn U Þ U biểu diễn C R C R AM
hiệu điện thế hai đầu điện trở R (X chứa R) và U biểu NB
diễn hiệu điện thế hai đầu tụ điện (Z chứa C). Mặt khác p U sớm pha so với U
một góc jMN < chứng tỏ cuộn MN AM 2
cảm L có điện trở thuần r, U biểu diễn U và Y MB r
chứa cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r.
b. f ¹ 50Hz thì số chỉ của (a) giảm khi f = 50Hz thì trong mạch có cộng hưởng điện. ì j cos = 1 j cos = 1Þ P = I U . ® = P I ïï AB U Þ í AB ï 6 , 1 ïZ = Z Þ I = = ( 2 , 0 A) î L C 8 U 5 + R A = = = ( 25 W) I 2 , 0 ì 20 2 , 0 L = = (H) U 3 ïï p p NB 100 Þ + Z = Z = = = ( 15 W) Þ í L C I 2 , 0 1 10-3 C ï = = ( ) F ïî 100 . 20 p 2p U U 3 + r r MB = = = = ( 15 W) I I 2 , 0 C. ÁP DỤNG:
Loại 1: Xác định các đại lượng khi biết hai đoạn mạch có điện áp cùng pha, vuông pha. 3 L R C
Câu 1: Cho mạch điện như hình vẽ: L = H; R = 100W, A p , B N M
tụ điện có điện dung thay đổi được , điện áp giữa hai đầu mạch là uAB = 200cos100pt (V). p
Để uAM và uNB lệch pha một gúc , thỡ điện dung C của tụ điện phải có giá trị ? 2 p 3 2p A. p 3 .10-4F B. .10-4F C. .10-4F D. .10-4F 3 p 3
Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC, đoạn MB chỉ chứa tụ điện C. u = U cos2pft (V). Cuộn dõy AB 0.
thuần cảm cú L = 3/5p(H), tụ điện C = 10-3/24p(F). HĐT tức thời u và u lệch pha nhau 900. Tần số f MB AB
của dũng điện có giá trị là: A.60Hz B.50Hz C. 100Hz D.120Hz
Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ.
u =140 2cos100πt (V). U = 140 V, U = 140 V. AB AM MB L, C Biểu thức điện áp u A M B AM là r A. 140 2cos(100πt - π/3) V; B. 140 2cos(100πt + π/2) V; Trang 16 C. 140 2cos(100πt + π/3) V; D. 140cos(100πt + π/2) V; 4 10-
Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: Cho uAB=200 2 os
c 100pt(v) C = F,U = 200 3v AM p p U R L, AM sớm pha
rad so với uAB. Tớnh R C 2 A, 50Ω B, 25 3 Ω C,75Ω A D, 100Ω N M B
Câu 5. Cho mạch điện LRC nối tiếp theo thứ tự trên. Biết R là biến trở, cuộn dây thuần cảm có
L = 4/p(H), tụ có điện dung C = 10-4/p(F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có
biểu thức: u = U0.sin100pt (V). Để điện áp uRL lệch pha p/2 so với uRC thỡ R bằng bao nhiờu?
A. R = 300W. B. R = 100W. C. R = 100 2 W. D. R = 200W.
Câu 6. Cho một mạch điện RLC nối tiếp. R thay đổi được, L = 0,8/p H, C = 10-3/(6p) F. Đặt vào hai đầu
đoạn mạch một điện áp cú biểu thức: u = U0.cos100pt. Để uRL lệch pha p/2 so với u thỡ phải cú A. R = 20W. B. R = 40W. C. R = 48W. D. R = 140W.
Câu 7. Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết L = 1/p H và C = 25/p µF, điện áp xoay chiều đặt vào hai
đầu mạch ổn định và có biểu thức u = U0cos100pt. Ghép thêm tụ C’ vào đoạn chứa tụ C. Để điện áp hai
đầu đoạn mạch lệch pha p/2 so với điện áp giữa hai đầu bộ tụ thỡ phải ghộp thế nào và giỏ trị của C’ bằng bao nhiờu?
A. ghộp C’//C, C’ = 75/p µF.
B. ghộp C’ntC, C’ = 75/p µF.
C. ghộp C’//C, C’ = 25 µF.
D. ghộp C’ntC, C’ = 100 µF.
Câu 8: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp . Điện trở thuần R=100 W , cuộn dây thuần cảm có độ tự 4 10-
cảm L, tụ có điện dung C =
F. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=U0cos100p t(V). Để điện áp p
hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu R thỡ giỏ trị độ từ cảm của cuộn dây là
A. L= 1 H B. L= 10 H C. L= 1 H D. L= 2 H p p p 2 p
Câu 9: Một cuộn dây có điện trở thuần R và độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện, đặt vào hai đầu
đoạn mạch một một hiệu điện thế xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng không đổi. Khi đó hiệu điện thế p
hai đầu cuộn dây lệch pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Biểu thức nào sau đây là đúng : 2
A. R2 = ZL(ZL – ZC) B. R2 = ZL(ZC – ZL) C. R = ZL(ZC – ZL) D. R = ZL(ZL – ZC)
Câu 10: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dõy thuần cảm L R C
.Biết UAM = 80V ; UNB = 45V và độ lệch pha giữa uAN và uMB là 900, A N M
Điện áp giữa A và B có giá trị hiệu dụng là : B A. 60VB. B. 100V C. 69,5V D. 35V
Loại 2: Xác định các đại lượng khi biết hai đoạn mạch có điện áp lệch pha góc j.
Câu 1: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ u =100 2 os
c 100pt(v), I = 0,5A AB p p
u sớm pha so với i một gúc là rad , u trễ pha hơn uAB một gúc rad .Tinh R AN 6 NB 6
A, R=25Ω B, R=50Ω C, R=75Ω D,R=100Ω
Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ. u = 200cos100pt(v) , I = 2A, u =100 2(v) AB AN 3p R L, u lệch pha rad so với u MB Tớnh R, L, C C AN 4 A M N B Tr ang 17 4 1 10- 4 1 10- A,R=100Ω , L = H ,C = F , B,R=50Ω , L = H ,C = F , 2p p 2p 2p 4 1 10- 4 1 10- C, R=50Ω , L = H ,C = F D H ,C = F , R=50Ω , L =, 2p p p p
Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ. u
=10 3(v) I=0,1A , ZL =50Ω, R =150Ω MB u
lệch pha so với uMB một gúc 750 . Tinh r và ZC AM L, R C A,r =75Ω, Z A C = 50
3 Ω , B ,r = 25Ω, ZC = 100 3 Ω r B M N
C, r =50Ω, ZC = 50 6 Ω D, r =50Ω, ZC = 50 3 Ω 4 -
Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ R =100Ω, C = 10 F , f =50Hz, UAM =200V p p U 5 L, R C MB=100 2 (V), uAM lệch pha rad so với uMB 12 A r B
Tinh cụng suất của mạch M N
A, 275,2W B,373,2W C, 327W D,273,2W
Câu 5: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:f= 50Hz, R =30Ω, UMN =90V, uAM lệch pha 1500 so
với uMN , uAN lệch pha 300 so với uMN; UAN=UAM=UNB. Tớnh UAB, UL A, U L,r C R
AB =100V; UL =45V B, UAB =50V; UL =50V A B
C, UAB =90V; UL =45V; D ,UAB =45V; UL =90V M N
Câu 6. Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, giá trị của R đó biết, L cố định. Đặt một điện áp xoay chiều ổn định
vào hai đầu đoạn mạch, ta thấy cường độ dũng điện qua mạch chậm pha p/3 so với điện áp trên đoạn RL.
Để trong mạch có cộng hưởng thỡ dung khỏng ZC của tụ phải cú giỏ trị bằng A. R/ 3 . B. R. C. R 3 D. 3R.
Câu 7. Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết L = 1/p H, C = 2.10-4/p F, R thay đổi được. Đặt vào hai
đầu đoạn mạch một điện áp cú biểu thức: u = U0cos 100pt. Để uC chậm pha 3p/4 so với uAB thỡ R phải cú giỏ trị
A. R = 50 W . B. R = 150 3 W C. R = 100 W D. R = 100 2 W
Câu 8: Một đoạn mạch xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng
vôn kế xoay chiều (có điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và giữa hai đầu điện trở thỡ số chỉ
của vụn kế như nhau. Độ lệch pha giũa hai đầu đoạn mạch so cường độ dũng điện trong mạch là: p p p p A. B. C. - D. 6 3 3 4
Câu 9: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R=30( W ) mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu
mạch một điện áp xoay chiều u=U 2 cos(100pt) (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là Ud = 60V. p p
Dũng điện trong mạch lệch pha so với u và lệch pha so với ud. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mạch 6 3 (U) có giá trị A. 60 3 (V) B. 120 (V) C. 90 (V) D. 60 2 (V)
Câu 10: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: Tụ C có điện dung biến đổi được, điện áp hai đầu mạch:
uAB=120 2 cos100 p t(V). Điện dung C nhận giá trị nào sau đây thỡ cường độ dũng điện chậm pha hơn p
uAB một gúc ? Tính cường độ dũng điện qua mạch khi đó. 4 R L,r C A A B M Trang 18 - 4 10 - 4 10 A. C = F ; I = 0,6 2 A. B. C = F ; I = 6 2 A. p 4p - 4 2.10 - 4 3.10 C. C = F ; I = 0,6 A. D. C = F ; I = 2 A. p 2p
Câu 11: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với u = 200 2 cos100 t
p (V). Số chỉ trên hai vôn kế là như AB
nhau nhưng giá trị tức thời của chỳng lệch pha nhau 2p . Các vôn kế chỉ giá trị nào sau đây?(u lệch pha 3 RL p R L C so với i) A B 6 A. 100(V) B. 200(V) V1 V2 C. 300(V) D. 400(V)
Loại 3: Hiện tượng cộng hưởng:
Câu 1. Một mạch điện RLC không phân nhánh gồm điện trở R= 100W, cuộn dõy thuần cảm cú L= 1/p
(H) và tụ có điện dung C thay đổi . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u= 200 2 cos100pt(V). Thay đổi
điện dung C cho đến khi điện áp hai đầu cuộn dây đạt cực đại. Giá trị cực đại đó bằng: A. 200V B. 100 2 V C. 50 2 V D. 50V
Câu 2. Cho mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây thuần cảm L = 0,159H và C0 = 100/ð(µF). Đặt vào
hai đầu mạch một điện áp u = U0cos100ðt(V). Cần mắc thêm tụ C thế nào và có giá trị bao nhiêu để mạch có cộng hưởng điện?
A.Mắc nối tiếp thêm tụ C = 100/ð(µF).
B.Mắc nối tiếp thờm tụ C = 2.10-4/ð(F).
C.Mắc song song thờm tụ C = 100/ð(µF).
D.Mắc nối tiếp thờm tụ C = 2.10-3/ð(F). 1 10 . 5 4 -
Câu 3. Cho mạch RLC mắc nối tiếp cú R = (
100 W) và L = (H ) , C =
(F). Đặt vào hai đầu đoạn p p
mạch một điện áp u = 120 2 cos100 t
p (V ) . Để dũng điện trong mạch cùng pha với điện áp hai đầu đoạn
mạch ta phải ghép nối tiếp hay song song với tụ C một tụ C1 có điện dung là bao nhiêu ? 10 . 5 4 - 10 . 5 4 -
A. Ghộp song song ; C = (F)
B. Ghộp nối tiếp ; C = (F) 1 p 1 p 10 . 5 4 - 10 . 5 4 -
C. Ghộp song song ; C =
(F) D. Ghộp nối tiếp ; C = (F) 1 4p 1 4p
Câu 4. Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC1 mắc nối tiếp ( cuộn dõy thuần cảm ). Biết tần số dũng điện 10 3 - là 50 Hz, R = 40 ( W 1 ), L = (H) , C1 =
(F) . Muốn dũng điện trong mạch cực đại thỡ phải ghộp 5p 5p
thờm với tụ điện C1 một tụ điện có điện dung C2 bằng bao nhiờu và ghộp thế nào?
A. Ghộp song song và C 3 3 4 - 4 - 2 = .10 (F)
B. Ghộp nối tiếp và C2 = .10 (F) p p
C. Ghộp song song và C 5 5 4 - 4 - 2 =
.10 (F) D. Ghộp nối tiếp và C2 = .10 (F) p p
Câu 5. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp cú R = 200W. Đặt vào hai đầu
đoạn mạch này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số thay đổi được. Khi thay đổi
tần số, công suất tiêu thụ có thể đạt giá trị cực đại bằng A. 200W. B. 220 2 W. C. 242 W D. 484W.
Câu 6. Cho đoạn mạch RLC nối tiếp có giá trị các phần tử cố định. Đặt vào hai đầu đoạn này một điện áp
xoay chiều có tần số thay đổi. Khi tần số góc của dũng điện bằng w0 thỡ cảm khỏng và dung khỏng cú giỏ Trang 19
trị ZL = 100W và ZC = 25W. Để trong mạch xảy ra cộng hưởng, ta phải thay đổi tần số góc của dũng điện đến giá trị w bằng A. 4w0. B. 2w0. C. 0,5w0. D. 0,25w0.
Cõu7: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bờn. Cuộn dõy cú C R r, 1 r A = 10 W , L=
H . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện ỏp xoay 10p N M
chiều cú giỏ trị hiệu dụng là 50V và tần số 50Hz. Khi điện dung của tụ
cú giỏ trị là C1 thỡ số chỉ của ampe kế cực đại và bằng 1A. Giá trị của R và C1 là 3 10 . 2 - 3 10-
A. R = 40 W và C = F .
B. R = 50 W và C = F . 1 p 1 p 10-3 3 10 . 2 -
C. R = 40 W và C = F .
D. R = 50 W và C = F . 1 p 1 p
Câu 8: Cho mạch điện như hình vẽ:.uAB = 200cos100 p t (V); R L C A B R= 100 ; C W
= 0,318.10-4F.Cuộn dây có độ tự cảm L thay
đổi được. Xác định Độ tự cảm L để hệ số công suất của mạch lớn nhất? Công suất tiêu thụ lúc đó là bao
nhiêu? Hóy chọn đáp án đúng trong các đáp án sau: 1 1 2 A.L = H;P = 200W B.L = H; P = 240W C.L = H; P =150W
D.Một cặp giỏ trị khỏc. π 2π π Loại 4: Hộp đen.
Câu 1: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ Æ • X Æ
điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng A C M B
220V, người ta đo được U Hình 5.17
AM = 120V và UMB = 260V. Hộp X chứa:
A. cuộn dõy thuần cảm. B. cuộn dõy khụng thuần cảm. C. điện trở thuần. D. tụ điện.
Câu 2: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uocos(wt+p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/6). Thỡ mạch điện có 1 1 1 1 A. ω = . B. ω > . C. ω > . D. ω < . LC LC LC LC
Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(w). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc
nối tiếp nhau, cũn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để U = Æ X X Æ UX + UY là: Hình 5.11
A. R + R = Z - Z + Z - Z R Z Z R Z Z 1 ( - L C ) = 2 ( - L C ) 1 2 ( L C ) ( L C ) B. 1 1 2 2 2 2 1 1 C. R Z Z R Z Z R R = Z Z Z Z 1 2 ( - L C )( - L C ) 1 ( - L C ) = 2 ( - L C ) D. 1 1 2 2 1 1 2 2
Câu 4: Ở hình 5.14, X chứa hai trong ba phõn tử R, L C R
o, Co. Đặt vào hai điểm X
A, B một hiệu điện thế xoay chiều thỡ hiệu điện thế giữa AM và MB là: uÆ • Æ AM A M B =U Hình 3.14
oAMcos(wt-2p/3)V và uMB = UoMBcos(wt-p/6) V. Hộp X chứa: A. Lo và Co.
B. Ro và Co hoặc Lo. C. Ro và Co. D. Ro và Lo.
Câu 5: Ở hình 5.16: hộp X chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai
đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f, thỡ người ta nhận thấy hiệu điện thế giữa hai đầu AM R
lệch pha p/2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: Æ • Æ X A M B Hình Tr 5.16 ang 20
A. cuộn dây không thuần cảm và tụ điện.
B. cuộn dây thuần cảm và tụ điện.
C. điện trở thuần và tụ điện.
D. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần.
Câu 6: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp với nhau. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện
xoay chiều u = Uocos(2pft - p/6), có giá trị hiệu dụng không đổi. Khi tần số của dũng điện là 50Hz thỡ
hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây L là uL = UoLcos(100pt + p/3). Khi tăng tần số của dũng điện đến 60Hz, thỡ
A. hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây UL giảm.
B. cụng suất tiờu thụ P trong mạch giảm.
C. hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở UR tăng.
D. công suất tiêu thụ P trong mạch tăng.
Câu 7: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uocos(wt+ p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/2). Thỡ mạch điện có A. R > ZC – ZL. B. R = ZC – ZL. C. R < ZL – ZC. D. R < ZC – ZL.
Câu 8: Ở hình 5.16: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai
đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V, người ta đo được UAM = 120V và UMB = 160V. Hộp X chứa:
A. cuộn dõy thuần cảm.
B. điện trở thuần.
C. tụ điện hoặc cuộn dây thuần cảm.
D. cuộn dõy khụng thuần cảm.
Câu 9: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu
điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/3). Thỡ
A. mạch cú tớnh cảm khỏng.
B. mạch cú tớnh dung khỏng.
C. mạch cú tớnh trở khỏng.
D. trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
Câu 10: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uocos(wt + p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/2). Thỡ mạch điện có A. ZL > ZC. B. ZL < ZC. C. L < C. D. L > C.
Câu 11: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uocos(wt - p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/2). Thỡ mạch điện có A. ZL < ZC. B. L < C. C. ZL > ZC. D. L > C. Ro Co
Câu 12: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.6 một hiệu điện thế u = Æ • Æ X A M B
Uocos(100t + ju), thỡ cỏc hiệu điện thế uAM = 180cos(100t) V và uMB = Hình 5.6
90cos(100t + p/2) V. Biết Ro = 80W, Co = 125ỡF và hộp X chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp nhau. Hộp X chứa:
A. R và C, với R = 160W và C = 62,5ỡF
B. L và C, với ZL - ZC = 160 2 W
C. L và C, với ZC – ZL = 160 2 W D. R và L, với R = 40W và L = 0,4H
Câu 13: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu
điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/6). Thỡ
A. mạch cú tớnh trở khỏng.
B. mạch cú tớnh cảm khỏng.
C. mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
D. mạch cú tớnh dung khỏng. Trang 21
Câu 14: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế
giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt + p/2) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt +
p/6). Thỡ mạch điện gồm có
A. R và L, với R > ZL. B. R và L, với R < ZL. C. R và C, với R > ZC. D. R và C, với R < ZC.
Câu 15: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uocos(wt -p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iosin(wt + p/3). Thỡ dũng điện có 1 1 1 1 A. ω = . B. ω < . C. ω > D. ω < . LC LC LC LC
Câu 16: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu
điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt). Thỡ
A. mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
B. mạch cú tớnh cảm khỏng.
C. mạch cú tớnh trở khỏng.
D. mạch cú tớnh dung khỏng.
Câu 17: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai
đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 150V, người ta đo được UAM = 60V và UMB = 210V. Hộp X chứa: A. tụ điện.
B. cuộn dõy khụng thuần cảm. C. điện trở thuần.
D. cuộn dõy thuần cảm.
Câu 18: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, Æ • X Æ
tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng A C M B Hình 5.17
220V, người ta đo được UAM = 80V và UMB = 140V. Hộp X chứa: A. tụ điện.
B. tụ điện hoặc cuộn dây thuần cảm.
C. cuộn dõy thuần cảm.
D. điện trở thuần.
Câu 19: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế
giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt + p/5) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt +
p/2). Thỡ mạch điện gồm có
A. R và L, với R > ZL. B. R và L, với R < ZL. C. R và C, với R > ZC.
D. R và C, với R < ZC.
Câu 20: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch
là: u=Uosin(wt + p/6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/4). Thỡ mạch điện có A. R < ZL – ZC. B. R < ZC – ZL. C. R > ZC – ZL. D. R = ZC – ZL.
Câu 21: Đặt vào hai đầu đoạn mạch ở hình 5.13 một điện áp xoay chiều, thỡ trong mạch xuất hiện dũng
điện với cường độ i = 2cos(80pt)A và hiệu điện thế ở các đoạn mạch uX = M Æ X • Æ Y
90cos(80pt + p/2)V; uY=180cos(80pt) V. Ta suy ra cỏc biểu thức liờn hệ: A B 1) u Hình 5.13
X = i.ZX; 2) uY = i.ZY. Với ZX và ZY là tổng trở của hộp X và hộp Y.
Kết luận nào sau đây là đúng?
A. 1) đúng; 2) đúng. B. 1) sai; 2) sai. C. 1) sai; 2) đúng. D. 1) đúng; 2) sai.
Câu 22: Ở hình 5.15: hộp X chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai
đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều cú tần số f, thỡ người ta nhận thấy hiệu điện thế giữa hai đầu AM C L
lệch pha p/2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: Æ • Æ X
A. cuộn dây thuần cảm và tụ điện.
B. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. A M B Hình 5.15 Trang 22
C. điện trở thuần và tụ điện.
D. cuộn dây không thuần cảm và tụ điện.
Câu 23: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu
điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/6). Thỡ L R mạch điện có Æ • Æ X A M B 1 1 1 1 Hình A. ω > . B. ω < . C. ω = . D. ω < . 3.12 LC LC LC LC
Câu 24: Ở hình 5.12: R = 120W, L = 0,3H và X chứa hai trong ba phõn tử Ro, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A,
B một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V. Người ta đo được hiệu điện thế giữa A, M
và M, B là: UAM = 120V và UMB = 100V. Hộp X chứa:
A. Ro và Lo, với Ro:Lo = 0,0025
B. Ro và Lo, với Ro:Lo = 400
C. Ro và Lo, với Ro:Lo = 36
D. Ro và Co, với Ro:Co = 400
Câu 25: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế
giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/2). Thỡ mạch điện gồm có
A. L và C, với ZL > ZC. B. L và C, với L > C. C. L và C, với L < C.
D. L và C, với ZL < ZC.
Câu 26: Ở hình 5.13: trong mỗi hộp X và Y chứa hai trong ba phần tử: điện M X Y
trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều, Æ • Æ A B
thỡ cường độ dũng điện trong mạch i = 2cos(80pt)A và điện áp Hình 5.13
uX = 120cos(80pt - p/2) V và uY = 180cos(80pt)V. Cỏc hộp X và Y chứa:
A. X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây không thuần cảm và tụ điện.
B. X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần.
C. X chứa tụ điện và điện trở thuàn; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần.
D. X chỉ chứa tụ điện và Y chỉ chứa điện trở thuần.
Câu 27: Mạch điện AB chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C mắc
nối tiếp với nhau. Khi đặt vào AB nguồn điện không đổi có hiệu điện thế bằng 20V thỡ đo được cường độ
dũng điện trong mạch là 0,5A. Khi mắc vào AB nguồn điện xoay chiều u = 120cos(100t)V, thỡ đo được
cường độ dũng điện trong mạch bằng 1,5A. Đoạn mạch AB chứa
A. R và L, với R = 10W và L = 0,56H B. R và L, với R = 40W và L = 0,4H
C. R và C, với R = 40W và C = 2,5.10-4F
D. R và L hoặc R và C, với R = 40W và L = 0,4H hoặc C = 2,5.10-4F
Câu 28: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.6 một hiệu điện thế u = U Ro C
ocos(100t + ju), thỡ cỏc hiệu điện thế uAM = 160 2 cos(100t) V o Æ • Æ X và u M MB = 100
2 cos(100t + p/2) V. Biết Ro = 80W, Co = 125ỡF. Cường A B Hình 5.6
độ dũng điện chạy qua hộp X có biểu thức là:
A. i = 2cos(100t + p/4)A
B. i = 2 2 cos(100t + p/2)A
C. i = 2cos(100t - p/4)A
D. i = 2cos(100t)A Trang 23
Câu 29: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Æ X X Æ
Uocos(wt). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp nhau, cũn Y chứa R2, L2, C2 Hình 5.11
mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để u = uX + uY là: A. R Z Z R Z Z R R = Z Z Z Z 1 2 ( - L C )( - L C ) 1 ( - L C ) = 2 ( - L C ) B. 1 1 2 2 1 1 2 2 C. R R Z Z R Z Z 1 ( - L C ) = 2 ( - L C )
1, L1, C1 và R2, L2, C2 bất kỳ khỏc khụng. D. 2 2 1 1
Câu 30: Ở hình 5.12: L là cuộn dõy thuần cảm, X chứa hai trong L R
ba phõn tử R, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế Æ • Æ X A M B
xoay chiều u = Uocos(wt + p/3) V thỡ hiệu điện thế giữa A, M và Hỡnh 3.12
M, B là: uAM=UoAMcos(wt+p)V và uMB = UoMBcos(wt+p/6) V. Hộp X chứa:
A. Ro và Co hoặc Ro và Lo. B. Lo và Co.
C. Ro và Co hoặc Lo và Co. D. Ro và Co.
Câu 31: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện
thế xoay chiều u = Uocos(2pft + p/3), có giá trị hiệu dụng không đổi. Khi tần số của dũng điện là 50Hz
thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(100pt - p/6). Khi tăng tần số của dũng điện đến 60Hz Thỡ
A. cường độ dũng điện I trong mạch tăng. B. hiệu điện thế giữa hai bản tụ UC tăng.
C. hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây UL giảm.
D. cường độ dũng điện I trong mạch giảm.
Câu 32: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(wt). Khi đó uX = U0Xcos(wt -
p/2), uY = U0Ycos(wt + p/6) và i = Iosin(wt). Biểu thức nào sau đây là đúng? A. uX = i.ZX
B. UoX + UoY = Io.Z C. uX = i.ZY D. u = i.Z
Câu 33: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế
giữa hai đầu đoạn mạch là u = Uocos(wt) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là i = Iocos(wt - p/2). Thỡ mạch điện gồm có
A. L và C, với ZL < ZC. B. L và C, với L = C. C. L và C, với ZL > ZC. D. L và C, với L > C. Trang 24