›
›
›

Phương pháp giải bài toán Vật lí 12: Điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ

doc 26 trang xuanha23 07/01/2023 3390
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Phương pháp giải bài toán Vật lí 12: Điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • docphuong_phap_giai_bai_toan_vat_li_12_dien_xoay_chieu_bang_gia.doc

Nội dung text: Phương pháp giải bài toán Vật lí 12: Điện xoay chiều bằng giản đồ véctơ

  1. GIẢI BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU BẰNG CÁCH DÙNG GIẢN ĐỒ VÉCTƠ A. CÁCH VẼ GIẢN ĐỒ VÉC TƠ: 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 EMBED Equation.DSMT4UR cùng phương cùng chiều với trục i(Trùng với i) π + uL nhanh pha EMBED Equation.DSMT4 so với i  2 nênEMBED Equation.DSMT4UL vuông góc với Trục i và hướng lên(Chiều dương là chiều ngược chiều kim đồng hồ) π +uC chậm pha EMBED Equation.DSMT4 so với i nên  2 EMBED Equation.DSMT4UC vuông góc với trục i và hướng xuống     Khi này hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là: EMBED Equation.DSMT4U UR UL UC Để thu được một giãn đồ véc tơ gọn và dễ nhìn nhất ta không nên dùng quy tắc hình bình hành mà nên dùng quy tắc đa giác. Quy tắc đó được hiểu như sau:     D A B C. Xét tổng véc tơ: EMBED Equation.DSMT4 Từ điểm A ngọn của véc tơ EMBED Equation.DSMT4 ta vẽ nối tiếp véc tơ B EMBED Equation.DSMT4 (gốc của EMBED Equation.DSMT4 B A trùng với ngọn của EMBED Equation.DSMT4 ). Từ ngọn của B véc tơ EMBED Equation.DSMT4 vẽ nối tiếp véc tơ EMBED C D Equation.DSMT4 . Véc tơ tổng EMBED Equation.DSMT4 có A gốc là gốc của EMBED Equation.DSMT4 và có ngọn là ngọn của véc tơ cuối cùng EMBED Equation.DSMT4C (Hình vẽ 3) Vận dụng quy tắc vẽ này ta bắt đầu vẽ cho bài toán mạch điện.
  2. 1. Trường hợp 1: (UL > UC)   - Đầu tiên vẽ véc tơ EMBED Equation.DSMT4U , tiếp đến là EMBED Equation.DSMT4U  R  R cuối cùng là EMBED Equation.DSMT4U . Nối gốc của EMBED Equation.DSMT4U với ngọn  R  R của EMBED Equation.DSMT4U R ta được véc tơ EMBED Equation.DSMT4U R như hình 4a.(Hình 4b vẽ theo cách dùng HBH như SGK)  UL       U U R UC ULC UL UC UL - UC  UL - UC UR  U C Vẽ theo quy tắc đa giác Vẽ theo quy tắc hình bình hành  Khi cần biểu diễn EMBED Equation.DSMT4 URL Vẽ theo quy tắc đa giác  Khi cần biểu diễn EMBED Equation.DSMT4 URC
  3. UL - UC 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 UL - UC
  4. II. Trường hợp đặc biệt - Cuộn cảm có điện trở thuần r (hình 9) Vẽ theo đúng quy tắc và lần lượt từ   EMBED Equation.DSMT4U R , đến EMBED Equation.DSMT4Ur , đến EMBED   Equation.DSMT4U L , đến EMBED Equation.DSMT4UC   U U    Rd Rd U U L UL d  Ud    U U UC d UL - UC d     Ur U U R R Ur  UC  U   d  Ud U UL L   U U d UL - UC d UL - UC     U Ur UR UR r   U U C   C URC URC
  5. 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 = EMBED Equation.DSMT4 100 2 cos100 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 dòng điện một góc EMBED Equation.DSMT4 Rad; Hiệu điện thế 6 giữa hai điểm M và B chậm pha hơn hiệu điện thế giữa A và B một góc EMBED Equation.DSMT4 Rad 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: Chọn trục dòng điện làm trục chuẩn. Theo bài ra uAM sớm pha EMBED Equation.DSMT4 so với cường 6 độ dòng điện. uMB chậm pha hơn uAB một góc EMBED Equation.DSMT4 , mà uMB lại chậm pha so với i 6 một góc EMBED Equation.DSMT4 nên uAB chậm pha EMBED Equation.DSMT4 so với dòng điện. 2 3   Vậy ta có giản đồ vecto sau biểu diện phương trình: EMBED Equation.DSMT4 UAB UAM UMB Từ giãn đồ vec to ta có: UAM = UAB.tgEMBED Equation.DSMT4 =100/EMBED Equation.DSMT43 (V) 6 UMB = UC = UAM/sinEMBED Equation.DSMT4 = 200/EMBED Equation.DSMT43 (V) 6 UR = UAM.cosEMBED Equation.DSMT4 = 50 (V) 6 a. Tìm R,C? R = UR/I = 50/0,5 = 100EMBED Equation.DSMT4 ; 3 -4 C = EMBED Equation.DSMT41/ωZ =I/ωU = .10 F C C 4π
  6. b. Viết phương trình i? i = I0cos(100EMBED Equation.DSMT4πt +EMBED Equation.DSMT4 i ) Trong đó: I0 = I. EMBED Equation.DSMT42 =0,5EMBED Equation.DSMT42 (A); EMBED Equation.DSMT4 =-EMBED Equation.DSMT4 =EMBED Equation.DSMT4 (Rad). Vậy i = i 3 0,5EMBED Equation.DSMT42 cos(100EMBED Equation.DSMT4πt +EMBED Equation.DSMT4 ) 3 (A) c.Viết phương trình uAM? UAM = U0AMcos(100EMBED Equation.DSMT4πt +EMBED Equation.DSMT4 AM ) 2 Trong đó: U0AM =UAMEMBED Equation.DSMT42 =100EMBED Equation.DSMT4 (V); 3 EMBED Equation.DSMT4 =EMBED Equation.DSMT4 (Rad). AM u AM i i 6 3 2 2 Vậy: UAM = 100EMBED Equation.DSMT4 cos(100EMBED Equation.DSMT4πt +EMBED 3 Equation.DSMT4 )(V) 2 Bài tương tự: Cho mạch điện như hình vẽ. u = EMBED Equation.DSMT4160 2 sin 100 t(V ) . Ampe kế chỉ 1A và i nhanh pha hơn hiệu điện thế hai đầu A,B một góc EMBED Equation.DSMT4 Rad. Vôn 6 kế chỉ 120v và uV nhanh pha EMBED Equation.DSMT4 so với i trong mạch. 3 a. Tính R, L, C, r. cho các dụng cụ đo là lí tưởng. b. Viết phương trình hiệu điện thế hai đầu A,N và N,B. Bài 2: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu có tần số f = 100Hz và giá trị hiệu dụng U không đổi. 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 0 60 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 0 thế trên vôn kế chậm pha 60 so với uAB. Tìm R2, C? Giải: 1. Mắc Am pe kế vào M,N ta có mạch Áp dụng công thức tính công suất: P = UIcosEMBED Equation.DSMT4 suy ra: U = P/ IcosEMBED Equation.DSMT4 Thay số ta được: U = 120V. 2 2 Lại có P = I R1 suy ra R1 = P/I . Thay số ta được: R1 = 200EMBED Equation.DSMT4  0 Từ i lệch pha so với uAB 60 và mạch chỉ có R,L nên i nhanh pha so với u vậy ta có π Z L 3 EMBED Equation.DSMT4 t g = = 3 Z L = 3 R 1 = 2 0 0 3 ( Ω ) L = H 3 R 1 π
  7. 2.Mắc vôn kế có điện trở rất lớn vào M,N ta có mạch như hình vẽ: Vì R1, L không đổi nên góc lệch pha của uAM so với i trong mạch vẫn không đổi so với khi chưa mắc π vôn kế vào M,N vậy: uAM nhanh pha so với i một góc EMBED Equation.DSMT4 = . Cũng từ giả thiết AM 3 π hiệu điện thế hai đầu vôn kế uMB trể pha một góc EMBED Equation.DSMT4 so với uAB. Tù đó ta có giãn  3   đồ véc tơ sau biểu diễn phương trình véc tơ: EMBED Equation.DSMT4U AB U AM U MB 2 2 2 2 2 Từ giãn đồ véc tơ ta có:EMBED Equation.DSMT4UAM =UAB +UMB -2UABUMB. cosEMBED π Equation.DSMT4 thay số ta được UAM = 60EMBED Equation.DSMT43 V. áp dụng định luật ôm cho 3 đoạn mạch AM ta có: I = UAM/ZAM = 0,15EMBED Equation.DSMT43 A. 2 2 UMB 60 400 Với đoạn MB Có ZMB= EMBED Equation.DSMT4R +Z = = = Ω (1) 2 c I 0,15. 3 3 U 800 Với toàn mạch ta có: EMBED Equation.DSMT4Z (R+R )2 +(Z Z )2 = AB = Ω (2) 2 L C I 3 Giải hệ phương trình (1) và (2) ta được R 2=200EMBED Equation.DSMT4 ; ZC = 200/EMBED 3 Equation.DSMT43 EMBED Equation.DSMT4 EMBED Equation.DSMT4 C= .10-4F 4π Bài 3.Cho mạch điện R,L,C mắc nối tiếp như hình vẽ trong đó uAB =EMBED Equation.DSMT4 U 2 cos  t(V ) . 1 + Khi L = L1 = EMBED Equation.DSMT4 (H) thì i sớm pha EMBED Equation.DSMT4 so với 4 uAB 2,5 + Khi L = L2 = EMBED Equation.DSMT4 (H) thì UL đạt cực đại 10 4 1. Biết C = EMBED Equation.DSMT4 F tính R, ZC 2 2. Biết hiệu điện thế hai đầu cuộn cảm đạt cực đại = 200V. Xác định hđt hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch Giải:
  8. Z Z L 1/C Ta có: góc lệch pha của u đối với i là EMBED Equation.DSMT4tg L C (1); R R 2 2 2 2 2 R Z C R 1/ C khi ULCực đại ta có: EMBED Equation.DSMT4ZL L (2) và hiệu điện ZC 1/C thế cực đại ha đầu cuộn R2 Z 2 dây là: EMBED Equation.DSMT4U U C (3). LMax R 1./tính R, ZC? Thay số giải hệ phương trình (1),(2) với ẩn là R và EMBED Equation.DSMT4 . 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: EMBED Equation.DSMT4 U (UR UC ) UL U URC UL Từ giãn đồ véc tơ, áp dụng định lí hàm số sin cho tam giác OMN ta được; U U U U EMBED Equation.DSMT4 L U sin  sin  sin  sin L sin R 2 R ZC Từ (4) ta thấy vì U, R, ZC = sonst nên UL biến thiên theo sinEMBED Equation.DSMT4  0 Ta có: UL max khi sinEMBED Equation.DSMT4 = 1 suy ra EMBED Equation.DSMT4 =90 . Vậy khi ULMax thì ta có:  R2 Z 2 EMBED Equation.DSMT4 U U C (đccm (3)) LMax R Tam giác MON vuông và vuông tại O nên U U U U 2 Z 2 R2 Z 2 R2 1/ 2C 2 EMBED Equation.DSMT4 L RC U RC RC Z RC C 0 L U L sin 90 sin C UC ZC ZC 1/C U RC (đccm 2) Bài 4: Đặt điện áp u = 2202cos100 t (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 2 /3. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng A. 2202 V. B. 220/3 V. C. 220 V. D. 110 V. Giải:
  9. EMBED Equation.DSMT4 AMB lµ tam gi¸c ®Òu U AM U 220(V ) Bài 5: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần 30 () mắc nối tiếp với cuộn dõy. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là 120 V. Dũng điện trong mạch lệch pha /6 so với điện áp hai đầu đoạn mạch và lệch pha /3 so với điện áp hai đầu cuộn dây. Cường độ hiệu dụng dũng qua mạch bằng A. 33 (A). B. 3 (A). C. 4 (A). D. 2 (A). Giải: U EMBED Equation.DSMT4 AMB c©n t¹i M U MB 120(V ) I R 4 A R R Bài 6: Đặt điện áp xoay chiều u = 1206cost (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 /2. Cụng suất tiờu thụ toàn mạch là A. 150 W. B. 20 W. C. 90 W. D. 100 W. Giải:
  10. U MFB : sin R 0,5 U 6 EMBED Equation.DSMT4 MB P UI cos 120 3.0,5cos 90W 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 = 1003  mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, đoạn MB chỉ có tụ điện có điện dung C = 0,05/ (mF). Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha nhau /3. Giỏ trị L bằng A. 2/ (H). B. 1/ (H). C. 3/ (H). D. 3/ (H). Giải: 1 Z 200  C C EMBED Equation.DSMT4 Z 1 AEB : BE AE.c ot an 100  Z Z BE 100  L L H 3 L C  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 /3, uAB và uMB lệch pha nhau /6. Điện áp hiệu dụng trên R là A. 80 (V). B. 60 (V). C. 803 (V). D. 603 (V). Giải: Vẽ mạch điện và vẽ giản đồ véc-tơ.
  11. AMB lµ tam gi¸c c©n t¹i M (v× ·ABM 600 300 300 ) EMBED Equation.DSMT4 U R AB Theo ®Þnh lÝ hµm sè sin : U R 80 3 V sin300 sin1200 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, 302 V và 80 V. Biết điện áp tức thời trên cuộn dây sớm pha hơn dũng điện là /4. Điện áp hiệu dụng trên tụ là A. 30 V. B. 302 V. C. 60 V. D. 20 V. Giải: AMB lµ tam gi¸c vuông c©n t¹i E NE = EB = 30V EMBED Equation.DSMT4 ME = MN + NE = 80V = AB Tø gi¸c AMNB lµ h × nh ch÷ nhËt UC AM EB 30 V 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:
  12. MNE : NE 252 x2 EB 60 252 x2 2 2 2 2 2 2 2 EMBED Equation.DSMT4 AEB : AB AE EB 30625 25 x 175 25 x AE 7 x 24 cos AB 25 Bài 12: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = 120(V); ZC = EMBED Equation.DSMT410 3() R = 10(); C R uAN = 60EMBED Equation.DSMT4 6 sin100 t(v) X A M N B UAB = 60(v) a. Viết biểu thức uAB(t) 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 = 60EMBED Equation.DSMT43V . + Xét tham giác ANB, ta nhận thấy AB2 = AN2 + NB2, vậy đó là tam giác vuông tại N NB 60 1 tg = EMBED Equation.DSMT4 AN 60 3 3 A i EMBED Equation.DSMT4 UAB sớm pha so với UAN 1 góc EMBED Equation.DSMT4 6 UAB U A 6 N B UC B Biểu thức uAB(t): uAB= 120EMBED Equation.DSMT42 sin 100 t (V) N 6 U Ul0 b. Xác định X. Từ giản đồ ta nhận thấy EMBED Equation.DSMT4NBM chéo lên mà trongN D UR UR0 X chỉ chứa 2 trong 3 phần tử nên X phải chứa Ro và Lo. Do đó ta vẽ thêm được EMBED Equation.DSMT4U vµ U như hình vẽ. R0 L0 U R 1 + Xét tam giác vuông AMN: EMBED Equation.DSMT4 tg R  U C Z C 3 6 + Xét tam giác vuông NDB
  13. 3 U U cos 60. 30 3(V) RO NB EMBED Equation.DSMT4 2 1 U U sin 60. 30(V) LO NB 2 1 Mặt khác: UR = UANsin = 60EMBED Equation.DSMT4 3. 30 3(v) 2 30 3 I 3 3(A) 10 U RO 30 3 EMBED Equation.DSMT4 R O 10() I 3 3 U LO 30 10 10 0,1 Z L () L O (H) O I 3 3 3 100 3 3 Bài 13: Cho mạch điện như hình vẽ: UAB = cost; uAN = 180EMBED Equation.DSMT4 2 sin 100 t (V) 2 C R X ZC = 90(); R = 90(); uAB = EMBED Equation.DSMT460 2 sin100A t(V)M N B a. Viết biểu thức uAB(t) 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 nó là một véc tơ bất kỳ tiến theo chiều dòng điện sao cho uNB sớm pha EMBED Equation.DSMT4 so với 2 uAN i + Xét tam giác vuông ANB A NB U NB 60 1 * tg = EMBED Equation.DSMT4 UAB AN U AN 180 3 U A 800 = 0,1 (rad) N B UC u sớm pha so với u một góc 0,1 B AB AN N 2 2 2 2 2 0 U Uc0 * EMBED Equation.DSMT4U AB U AN U NB = 180 + 60 190 UAb = 190(V) M N D UR UR0 biểu thức uAB(t): uAB = EMBED Equation.DSMT4190 2 sin 100 t 0,1 2 = EMBED Equation.DSMT4190 2 sin 100 t 0,4 (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 R O và LO. Do đó ta vẽ thêm được EMBED Equation.DSMT4U vµ U như hình vẽ. RO LO U R 90 + Xét tam giác vuông AMN: EMBED Equation.DSMT4tg R 1  = 450 U C Z C 90 2 U C 90 2 UC = UAN.cos = 180.EMBED Equation.DSMT4 90 2 I 2(A) 2 Z C 90 + Xét tam giác vuông NDB
  14. EMBED Equation.DSMT4 2 30 2 U U cos 60. 30 2(V) R 30() RO NB 2 0 2 0  = 45 U Lo = URo= 30EMBED Equation.DSMT42 (V) Z Lo = 30() EMBED 30 0,3 Equation.DSMT4 L (H) O 100 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 Y điện. Ampe kế nhiệt (a) chỉ 1A; UAM = UMB = 10V , UAB = 10EMBED A M B Equation.DSMT43V . Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là P = 5EMBED Equation.DSMT46 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: EMBED Equation.DSMT4 cos UI 5 6 2 ULY EMBED Equation.DSMT4 cos B Y 1.10 3 2 4 A U U M RY * Trường hợp 1: u sớm pha EMBED Equation.DSMT4 so với i 0 U AB 30 4 0 K 45 0 giản đồ véc tơ 15 U ULX i A U AM U MB H Vì: EMBED Equation.DSMT4 URX U AB 3U AM U AB 10 3 AMB là cân và UAB = 2UAMcos cos = EMBED Equation.DSMT4 2U AM 2.10 3 cos = EMBED Equation.DSMT4 30 0 2 0 a. uAB sớm pha hơn uAM một góc 30 0 0 0 UAM sớm pha hơn so với i 1 góc X = 45 - 30 = 15 X phải là 1 cuộn cảm có tổng trở ZX gồm điện trở thuận RX và độ tự cảm LX U 10 Ta có: EMBED Equation.DSMT4 Z AM 10() X I 1 Xét tam giác AHM: + EMBED Equation.DSMT4 U U cos150 R Z cos150 RX X X X 0 RX = 10.cos15 = 9,66() + EMBED Equation.DSMT4 U U sin150 Z Z sin150 10sin150 2,59() LX X LX X 2,59 EMBED Equation.DSMT4 L 8,24(mH) K URY X 100 B ULY Xét tam giác vuông MKB: MBK = 150 (vì đối xứng) H UY 0 0 0 M UMB sớm pha so với i một góc Y = 90 - 15 = 75 URX X X Y là một cuộn cảm có điện trở RY và độ tự cảm LY L B A U U 0 U 30 0 45 i A
  15. + RY = EMBED Equation.DSMT4Z (vì UAM = UMB) RY = 2,59() LX + EMBED Equation.DSMT4Z R = 9,66() LY = 30,7m(H) LY X 0 b. uAB trễ pha hơn uAM một góc 30 Tương tự ta có: U AM 10 + X là cuộn cảm có tổng trở: ZX = EMBED Equation.DSMT4 10() I 1 Cuộn cảm X có điện trở thuần RX và độ tự cảm LX với RX = 2,59(); RY=9,66() A i * Trường hợp 2: u AB trễ pha EMBED Equation.DSMT4 4 450 300 0 M so với i, khi đó u AM và uMB cũng trễ pha hơn i (góc 15 và 0 75 ). Như vậy mỗi hộp phải chứa tụ điện có tổng trở ZX, ZX gồm điện trở thuần R X, 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 của A B 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 0 tần số 50Hz thì Ia = 1(A), Uv1 = 60v; UV2 = 80V,UAM lệch pha so với UMB một góc 120 , 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 V1 60 RX = EMBED Equation.DSMT4 30() I 2 * Khi mắc A, B vào nguồn điện xoay chiều U V1 60 2 2 ZAM = EMBED Equation.DSMT4 60() R Z I 1 X LX EMBED Equation.DSMT4 Z 60 2 30 2 3.30 2 Z 30 3() LX LX Z LX 0 tg AM= EMBED Equation.DSMT4 3 AM 60 R X * Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn AM. Đoạn mạch MB tuy chưa biết M nhưng chắc chắn trên giản đồ nó là một véc tơ tiến theo chiều M dòng điện, có độ dài = EMBED Equation.DSMT4U = 80V và A Ulx V2 U 0 hợp với véc tơ EMBED Equation.DSMT4AB một góc 120 AM A i ta vẽ được giản đồ véc tơ cho toàn mạch. Urx Từ giản đồ véc tơ ta thấy EMBED M Ury D 120 0 Equation.DSMT4MB buộc phải chéo xuống thì mới tiến 30 0 0 M 30 A U U M Ulx B Ucy 0 60 0 Urx 30 i A U AB B
  16. theo chiều dòng điện, do đó Y phải chứa điện trở thuần (RY) và tụ điện CY. + Xét tam giác vuông MDB EMBED Equation.DSMT4 1 U U sin30 0 80. 40(V) RY MB 2 EMBED Equation.DSMT4 U R 40 R Y 40() Y I 1 3 U U cos30 0 80. 40 3(V) Z 40 3() LY MB 2 LY EMBED Equation.DSMT4 40 3 0,4 3 L (H) Y 100 Bài 16: Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối M N a X * Y * Z tiếp: R, L (thuần) và C. Mỗi linh kiện chứa A B trong một hộp kín X, Y, Z Đặt vào hai đầu A, B của mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều EMBED Equation.DSMT4u 8 2 sin 2 ft(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 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: EMBED Equation.DSMT4 U 8(V) AB 2 Khi f = 50Hz UAM = UMN = 5V; UNB = 4V; UMB = 3V Nhận thấy: + UAB = UAM + UMB (8 = 5 + 3) ba điểm A, M và B thẳng hàng 2 2 2 2 2 2 + EMBED Equation.DSMT4U MN U NB U MB (5 = 4 + 3 ) Ba điểm M, N, B tạo thành tam giác vuông tại B. Giản đồ véc tơ của đoạn mạch có dạng như hình vẽ. Trong đoạn mạch điện không phân nhánh RLC ta có EMBED N Equation.DSMT4U C  U R vµ U C muộn pha hơn EMBED N Equation.DSMT4U R EMBED Equation.DSMT4U AM M UMN U biểu diễn hiệu điện thế hai đầu điện trở R (X chứa R) và MN EMBED Equation.DSMT4U NB biểu diễn hiệu điện thế hai đầu tụ điện (Z chứa C). Mặt khác EMBED Equation.DSMT4 A UAM M UMB B U MN sớm pha so với EMBED Equation.DSMT4U AM một góc MN < EMBED Equation.DSMT4 chứng tỏ cuộn cảm 2
  17. L có điện trở thuần r, EMBED Equation.DSMT4U MB biểu diễn EMBED Equation.DSMT4U r và Y chứa cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r. b. f 50Hz thì số chỉ của (a) giảm khi f = 50Hz thì trong mạch có cộng hưởng điện. P cos 1 cos 1 P I.U I AB U EMBED Equation.DSMT4 AB 1,6 Z Z I 0,2(A) L C 8 U 5 R A 25() I 0,2 20 0,2 L (H) U NB 3 100 EMBED Equation.DSMT4 Z L ZC 15() I 0,2 1 10 3 C (F) 20.100 2 U U 3 r r MB 15() I I 0,2 C. ÁP DỤNG: Loại 1: Xác định các đại lượng khi biết hai đoạn mạch có điện áp cùng pha, vuông pha. 3 Câu 1: Cho mạch điện như hình vẽ: L = EMBED Equation.DSMT4 H; R = 100, tụ điện có điện dung thay đổi được , điện áp giữa hai đầu mạch là uAB = 200cos100 t (V). Để uAM và uNB lệch pha một gúc EMBED Equation.DSMT4 , thỡ điện dung C của tụ điện phải có giá trị 2 ? A. EMBED Equation.DSMT43 .10-4F B. EMBED Equation.DSMT4 .10-4F C. 3 3 2 EMBED Equation.DSMT4 .10-4F D. EMBED Equation.DSMT4 .10-4F 3 Câu 2: Cho mạch điện xoay chiều RLC, đoạn MB chỉ chứa tụ điện C. u = U cos2 ft (V). Cuộn dõy thuần AB 0. cảm cú L = 3/5 (H), tụ điện C = 10 -3/24 (F). HĐT tức thời u và u lệch pha nhau 900. Tần số f của MB AB dũng điện có giá trị là: A.60Hz B.50Hz C. 100Hz D.120Hz Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. EMBED Equation.DSMT4uAB=140 2cos100πt (V). UAM = 140 V, UMB= 140 V. Biểu thức điện áp uAM là A. EMBED Equation.DSMT4140 2cos(100πt - π/3) V; B. EMBED Equation.DSMT4 140 2cos(100πt + π/2) V; C. EMBED Equation.DSMT4140 2cos(100πt + π/3) V; D. EMBED Equation.DSMT4 140cos(100πt + π/2) V;
  18. Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ: Cho uAB=200EMBED Equation.DSMT42cos100 t(v) C 10 4 =EMBED Equation.DSMT4 F,U 200 3v AM UAM sớm pha EMBED Equation.DSMT4rad so với uAB. Tớnh R 2 A, 50Ω B, 25EMBED Equation.DSMT4Ω3 C,75Ω D, 100Ω Câu 5. Cho mạch điện LRC nối tiếp theo thứ tự trên. Biết R là biến trở, cuộn dây thuần cảm có L = 4/ (H), tụ có điện dung C = 10-4/ (F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều ổn định có biểu thức: u = U0.sin100 t (V). Để điện áp uRL lệch pha /2 so với uRC thỡ R bằng bao nhiờu? A. R = 300. B. R = 100. C. R = 100EMBED Equation.DSMT4.2 D. R = 200. Câu 6. Cho một mạch điện RLC nối tiếp. R thay đổi được, L = 0,8/ H, C = 10-3/(6 ) F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp cú biểu thức: u = U0.cos100 t. Để uRL lệch pha /2 so với u thỡ phải cú A. R = 20. B. R = 40. C. R = 48. D. R = 140. Câu 7. Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết L = 1/ H và C = 25/ F, điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch ổn định và có biểu thức u = U 0cos100 t. Ghép thêm tụ C’ vào đoạn chứa tụ C. Để điện áp hai đầu đoạn mạch lệch pha /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/ F. B. ghộp C’ntC, C’ = 75/ F. C. ghộp C’//C, C’ = 25 F. D. ghộp C’ntC, C’ = 100 F. Câu 8: Đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp . Điện trở thuần R=100EMBED Equation.DSMT4 , 10 4 cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, tụ có điện dung C = EMBED Equation.DSMT4 F. Mắc vào hai đầu đoạn mạch điện áp u=U0cos100EMBED Equation.DSMT4 t(V). Để điện áp hai đầu đoạn mạch cùng pha với điện áp hai đầu R thỡ giỏ trị độ từ cảm của cuộn dây là 1 10 A. L=EMBED Equation.DSMT4 H B. L=EMBED Equation.DSMT4 H 1 2 C. L=EMBED Equation.DSMT4 H D. L=EMBED Equation.DSMT4 H 2 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 hai đầu cuộn dây lệch pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Biểu thức nào sau đây EMBED Equation.DSMT4 2 là đúng : 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 0 .Biết UAM = 80V ; UNB = 45V và độ lệch pha giữa uAN và uMB là 90 , Điện áp giữa A và B có giá trị hiệu dụng là : 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 . Câu 1: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ EMBED Equation.DSMT4uAB 100 2cos100 t(v), I 0,5A
  19. EMBED Equation.DSMT4u sớm pha so với i một gúc là EMBED Equation.DSMT4rad , EMBED AN 6 Equation.DSMT4u trễ pha hơn uAB một gúc EMBED Equation.DSMT4rad .Tinh R NB 6 A, R=25Ω B, R=50Ω C, R=75Ω D,R=100Ω Câu 2: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.EMBED Equation.DSMT4uAB 200cos100 t(v) , I = 2A, EMBED Equation.DSMT4u AN 100 2(v) 3 EMBED Equation.DSMT4 u lệch pha EMBED Equation.DSMT4rad so với uMB Tớnh R, L, C AN 4 1 10 4 A,R=100Ω , L =EMBED Equation.DSMT4H,C F , B,R=50Ω , L =EMBED 2 1 10 4 Equation.DSMT4H,C F , 2 2 1 10 4 C, R=50Ω , L =EMBED Equation.DSMT4 H,C F DEMBED Equation.DSMT4 2 1 10 4 H,C F , R=50Ω , L =, Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.EMBED Equation.DSMT4uMB 10 3(v) I=0,1A , ZL =50Ω, R =150Ω 0 EMBED Equation.DSMT4uAM lệch pha so với uMB một gúc 75 . Tinh r và ZC A,r =75Ω, ZC = 50EMBED Equation.DSMT4Ω3 , B ,r = 25Ω, Z C = 100EMBED Equation.DSMT4 3 Ω C, r =50Ω, ZC = 50EMBED Equation.DSMT4Ω6 D, r =50Ω, Z C = 50EMBED Equation.DSMT4Ω3 10 4 Câu 4: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ R =100Ω, C =EMBED Equation.DSMT4F , f =50Hz, UAM =200V 5 UMB=100EMBED Equation.DSMT42 (V), uAM lệch pha EMBED Equation.DSMT4rad so với uMB 12 Tinh cụng suất của mạch A, 275,2W B,373,2W C, 327W D,273,2W Câu 5: Đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:f= 50Hz, R =30Ω, U =90V, u lệch pha 1500 so MN AM 0 với uMN , uAN lệch pha 30 so với uMN; UAN=UAM=UNB. Tớnh UAB, UL A, UAB =100V; UL =45V B, UAB =50V; UL =50V C, UAB =90V; UL =45V; D ,UAB =45V; UL =90V 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 /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/EMBED Equation.DSMT43 . B. R. C. REMBED Equation.DSMT4 3 D. 3R. Câu 7. Cho một đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết L = 1/ H, C = 2.10-4/ F, R thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp cú biểu thức: u = U 0cos 100 t. Để uC chậm pha 3 /4 so với uAB thỡ R phải cú giỏ trị A. R = 50 EMBED Equation.DSMT4 . B. R = 150EMBED Equation.DSMT43 EMBED Equation.DSMT4 C. R = 100EMBED Equation.DSMT4 D. R = 100EMBED Equation.DSMT42 EMBED Equation.DSMT4 
  20. 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: A. EMBED Equation.DSMT4 B. EMBED Equation.DSMT4 C. 6 3 EMBED Equation.DSMT4 D. EMBED Equation.DSMT4 3 4 Câu 9: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R=30(EMBED Equation.DSMT4 ) mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều u=EMBED Equation.DSMT4U 2 cos(100 t) (V). Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là Ud = 60V. Dũng điện trong mạch lệch pha EMBED Equation.DSMT4 so với u và lệch pha EMBED Equation.DSMT4 so với ud. Điện áp hiệu dụng ở hai 6 3 đầu mạch (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=120EMBED Equation.DSMT42 cos100EMBED Equation.DSMT4p t(V). Điện dung C nhận giá trị p nào sau đây thỡ cường độ dũng điện chậm pha hơn uAB một gúc EMBED Equation.DSMT4 ? Tính 4 cường độ dũng điện qua mạch khi đó. 10- 4 A. EMBED Equation.DSMT4C = F ; I = 0,6 2 A. B. EMBED Equation.DSMT4 p 10- 4 C = F ; I = 6 2 A. 4p 2.10- 4 C. EMBED Equation.DSMT4C = F ; I = 0,6 A. D. EMBED Equation.DSMT4 p 3.10- 4 C = F ; I = 2 A. 2p Câu 11: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với EMBED Equation.DSMT4u AB 200 2 cos100 t (V). Số 2 chỉ trên hai vôn kế là như nhau nhưng giá trị tức thời của chỳng lệch pha nhau EMBED Equation.DSMT4 3 . Các vôn kế chỉ giá trị nào sau đây?(uEMBED Equation.DSMT4 lệch pha EMBED Equation.DSMT4 RL 6 so với i) A. 100(V) B. 200(V) 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= 100, cuộn dõy thuần cảm cú L= 1/ (H) và tụ có điện dung C thay đổi . Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u= 2002 cos100 t(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. 1002 V C. 502 V D. 50V Câu 2. Cho mạch điện xoay chiều gồm R, cuộn dây thuần cảm L = 0,159H và C0 = 100/ð(F). 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(F). B.Mắc nối tiếp thờm tụ C = 2.10-4/ð(F). C.Mắc song song thờm tụ C = 100/ð(F). D.Mắc nối tiếp thờm tụ C = 2.10-3/ð(F).
  21. Câu 3. Cho mạch RLC mắc nối tiếp cú EMBED Equation.DSMT4R 100() và EMBED 1 5.10 4 Equation.DSMT4L (H ) , EMBED Equation.DSMT4C (F) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp EMBED Equation.DSMT4u 120 2 cos100 t(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 ? 5.10 4 A. Ghộp song song ;EMBED Equation.DSMT4C (F) B. Ghộp nối tiếp ; EMBED 1 5.10 4 Equation.DSMT4C (F) 1 5.10 4 C. Ghộp song song ;EMBED Equation.DSMT4C (F) D. Ghộp nối tiếp ;EMBED 1 4 5.10 4 Equation.DSMT4C (F) 1 4 Câu 4. Cho một đoạn mạch xoay chiều RLC1 mắc nối tiếp ( cuộn dõy thuần cảm ). Biết tần số dũng điện 1 là 50 Hz, R = 40 (EMBED Equation.DSMT4 ), L = EMBED Equation.DSMT4(H) , C1 = EMBED 5 10 3 Equation.DSMT4(F) . Muốn dũng điện trong mạch cực đại thỡ phải ghộp thờm với tụ điện C1 một tụ 5 điện có điện dung C2 bằng bao nhiờu và ghộp thế nào? 3 4 A. Ghộp song song và C2 = EMBED Equation.DSMT4.10 (F) B. Ghộp nối tiếp và C2 = EMBED 3 Equation.DSMT4 .10 4 (F) 5 4 C. Ghộp song song và C2 = EMBED Equation.DSMT4.10 (F) D. Ghộp nối tiếp và C2 = 5 EMBED Equation.DSMT4 .10 4 (F) Câu 5. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp cú R = 200. 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. 220EMBED Equation.DSMT42 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  0 thỡ cảm khỏng và dung khỏng cú giỏ trị ZL = 100 và ZC = 25. Để trong mạch xảy ra cộng hưởng, ta phải thay đổi tần số góc của dũng điện đến giá trị  bằng A. 40. B. 20. C. 0,50. D. 0,250. Cõu7: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ bờn. Cuộn dõy cú r = 10EMBED Equation.DSMT4 , L=EMBED Equation.DSMT4 1 H . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện ỏp xoay chiều cú giỏ trị 10 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
  22. 2.10 3 A. R = 40EMBED Equation.DSMT4 và EMBED Equation.DSMT4C F . B. R = 1 10 3 50EMBED Equation.DSMT4 và EMBED Equation.DSMT4C F . 1 10 3 C. R = 40EMBED Equation.DSMT4 và EMBED Equation.DSMT4.C D. R =F 1 2.10 3 50EMBED Equation.DSMT4 và EMBED Equation.DSMT4C F . 1 Câu 8: Cho mạch điện như hình vẽ:.uAB = 200cos100EMBED Equation.DSMT4p t (V); R= 100EMBED Equation.DSMT4W ; C = 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 A.L = EMBED Equation.DSMT4 H;P = 200W B.L = EMBED Equation.DSMT4 H; P = 240W C.L π 2π 2 = EMBED Equation.DSMT4 H; P =150W D.Một cặp giỏ trị khỏc. 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 điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V, người ta đo được UAM = 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(t+ /6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t - /6). Thỡ mạch điện có 1 1 A. EMBED Equation.DSMT4ω . B. EMBED Equation.DSMT4ω . C. EMBED LC LC 1 1 Equation.DSMT4ω . D. EMBED Equation.DSMT4 ω . LC LC Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = U ocos(). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp nhau, cũn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để U = UX + UY là: A. EMBED Equation.DSMT4 R R Z Z Z Z B. EMBED 1 2 L1 C1 L2 C2 Equation.DSMT4 R Z Z R Z Z  L C  L C C. EMBED Equation.DSMT4 R Z Z R Z Z D. EMBED Equation.DSMT4  L C  L C R R Z Z Z Z   L C L C Câu 4: Ở hình 5.14, X chứa hai trong ba phõn tử R, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế xoay chiều thỡ hiệu điện thế giữa AM và MB là: uAM =UoAMcos(t-2 /3)V và uMB = UoMBcos(t- /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 lệch pha /2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: 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.
  23. 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(2 ft - /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(100 t + /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(t+ /6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t + /2). Thỡ mạch điện có A. R > ZC – ZL. B. R = ZC – ZL. C. R ZC. B. ZL 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(t - /6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t - /2). Thỡ mạch điện có A. ZL ZC. D. L > C. Câu 12: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.6 một hiệu điện thế u = Uocos(100t + u), thỡ cỏc hiệu điện thế uAM = 180cos(100t) V và uMB = 90cos(100t + /2) V. Biết Ro = 80, 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 = 160 và C = 62,5ỡF B. L và C, với ZL - ZC = 160EMBED Equation.DSMT4   C. L và C, với ZC – ZL = 160EMBED Equation.DSMT4 D. R và L, với R = 40 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(t + /3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(t - /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. 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(t + /2) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t + /6). Thỡ mạch điện gồm có A. R và L, với R > ZL. B. R và L, 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(t - /6) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iosin(t + /3). Thỡ dũng điện có
  24. 1 1 A. EMBED Equation.DSMT4ω . B. EMBED Equation.DSMT4 ω . C. LC LC 1 1 EMBED Equation.DSMT4 ω D. EMBED Equation.DSMT4 ω . 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(t + /3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(t). 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 U AM = 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, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 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(t + /5) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t + /2). Thỡ mạch điện gồm có A. R và L, với R > ZL. B. R và L, với R ZC. D. R và C, với 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(80 t)A và hiệu điện thế ở các đoạn mạch u X = 90cos(80 t + /2)V; uY=180cos(80 t) V. Ta suy ra cỏc biểu thức liờn hệ: 1) u 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 lệch pha /2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: A. cuộn dây thuần cảm và tụ điện. B. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. 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(t + /3). Thỡ hiệu điện thế giữa hai bản tụ là u C = UoCcos(t - /6). Thỡ mạch điện có 1 1 A. EMBED Equation.DSMT4ω . B. EMBED Equation.DSMT4 ω . C. LC LC 1 1 EMBED Equation.DSMT4ω . D. EMBED Equation.DSMT4 ω . LC LC
  25. Câu 24: Ở hình 5.12: R = 120, 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(t) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là: i = Iocos(t - /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 trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều, thỡ cường độ dũng điện trong mạch i = 2cos(80 t)A và điện áp uX = 120cos(80 t - /2) V và uY = 180cos(80 t)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 = 10 và L = 0,56H B. R và L, với R = 40 và L = 0,4H C. R và C, với R = 40 và C = 2,5.10-4F D. R và L hoặc R và C, với R = 40 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 = Uocos(100t + u), thỡ cỏc hiệu điện thế uAM = 160EMBED Equation.DSMT4 cos(100t) V và uMB = 100EMBED Equation.DSMT4 cos(100t + /2) V. Biết Ro = 80, Co = 125ỡF. Cường độ dũng điện chạy qua hộp X có biểu thức là: A. i = 2cos(100t + /4)A B. i = 2EMBED Equation.DSMT4 cos(100t + /2)A C. i = 2cos(100t - /4)A D. i = 2cos(100t)A Câu 29: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(t). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp nhau, cũn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để u = uX + uY là: A. EMBED Equation.DSMT4 R Z Z R Z Z B. EMBED  L C  L C Equation.DSMT4 R R Z Z Z Z   L C L C C. R1, L1, C1 và R2, L2, C2 bất kỳ khỏc khụng. D. EMBED Equation.DSMT4 R Z Z R Z Z  L C  L C Câu 30: Ở hình 5.12: L là cuộn dõy thuần cảm, X chứa hai trong ba phõn tử R, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(t + /3) V thỡ hiệu điện thế giữa A, M và M, B là: uAM=UoAMcos(t+ )V và uMB = UoMBcos(t+ /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.
  26. 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(2 ft + /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(100 t - /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 = U ocos(t). Khi đó uX = U0Xcos(t - /2), uY = U0Ycos(t + /6) và i = Iosin(t). 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 = U ocos(t) thỡ cường độ dũng điện trong mạch là i = I ocos(t - /2). Thỡ mạch điện gồm có A. L và C, với ZL ZC. D. L và C, với L > C.