Vật lí 12 - Điện xoay chiều

Trang 1

CHƢƠNG III :ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. LÝ THUYẾT GIÁO KHOA:
ĐẠI CƢƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Hiệu điện thế dao động điều hòa :
 Quay 1 khung dây kim loại có diện tích S và có N vòng dây, quanh 1 trục đối xứng trong 1 từ
trường đều B với vận tốc góc  không đổi.
Từ thông qua khung là :  =NBS cost =
0
cost với : 
0
= NBS
Suất điện động cảm ứng :
e =‘ = .
0
.sint =E
0
.sint
với E
0
= .
0
=.NBS
Cuộn dây khép kín có R
i=
sin
NBS
t

2
và E =
E
0
2

 Khi dùng ampe kế, vôn kế đo dòng điện xoay chiều ta chỉ đo được giá trò hiệu dụng . DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRO ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN, CUỘN
CẢM HOẶC TỤ ĐIỆN
1. Mạch chỉ có điện trở thuần :
Dòng điện qua mạch : i = I
0
cost => u = U
0
cost với I
0
=
U
R
0

 Mạch chỉ có R thì hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa cùng pha với dòng
điện .
 Giản đồ vectơ :
2. Đoạn mạch chỉ có tụ điện :
* Dung kháng Z
C
:

2

) với u
0C
= I
0
Z
C
* Kết luận :
 Mạch chỉ có tụ điện với đện dung C, hiệu điện thế ở 2 đầu đoạn mạch biến thiên điều hòa
trễ pha hơn dòng điện 1 góc

2

 Giản đồ vectơ quay :
3. Mạch chỉ có cuộn dây :
* Cảm kháng Z
L
:
Z
L
= L. L : Độ tự cảm của cuộn dây ( H )
 : Tần số dòng điện
+ Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều (Gọi là cảm kháng )
2. Quan hệ u và i :
 Dòng điện xoay chiều qua mạch i = I
0


00
u U cos t i I cos( t )     
với U
0
= I
0
Z
Tính tổng trở Z :
 
Z R Z Z
L C
  
2
2

Tính góc lệch pha  : tg =
Z Z
R
L C


NHẬN XÉT :
 Khi Z
L
> Z
C
: Mạch có tính cảm kháng, u nhanh pha hơn i 1 góc 
 Khi Z
L

1
L
C


<=>
2
1
LC

thì
- Dòng điện qua mạch có giá trò cực đại
U
I
R


- Hiệu điện thế cùng pha với cường độ dòng điện CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Đặt 1 hiệu điện thế xoay chiều ở 2 đầu 1 đoạn mạch. Dùng ampe kế, vôn kế và Oát kế để đo
U,I và P tiêu thụ trên mạch. Thực nghiệm cho thấy :
P = U.I.cos với cos =
R
Z

2. Ý nghóa của hệ số công suất :
 cos =1   =0 : Mạch chỉ có R hoặc mạch cộng hưởng : P=U.I
 cos =0   =

Gọi n là số vòng quay / phút, p là số cặp cực thì tần số dòng điện máy phát sẽ là : f =
n
60
p
Vật lí 12 - Điện xoay chiều

Trang 4

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
1. Đònh nghóa : Dòng điện xoay chiều 3 pha là 1 hệ thống gồm 3 dòng điện xoay chiều có
cùng biên độ, cùng tần số nhưng lệch pha nhau về pha 1 góc 2

/3 , hay về thời gian là 1/3 chu
kỳ.
2. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha :
 Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
 Máy gồm 2 bộ phận :
 Phần ứng : gồm 3 cuộn dây giống hệt nhau được đặt lệch nhau 1/3 vòng tròn trên stator
 Phần cảm : là 1 nam châm điện làm rotor.
 Cách mắc hình sao :
U
P
: HĐT giữa dây pha và dây trung hòa – gọi là HĐT pha .
U
d
: HĐTá giữa 2 dây pha với nhau – gọi là HĐT dây.
U

- Stato : 3 cuộn dây giống nhau quấn trên các lõi sắt, bố trí trên một vành tròn để tạo
ra từ trường quay
- Roto : Hình trụ có tác dụng như cuộn dây quấn trên lõi thép
 Động cơ không đồng bộ 1 pha :
- Stato : 2 cuộn dây đặt lệch 90
0
, một cuộn nối thẳng vào điện, cuộn còn lại nối vào
mạng điện thông qua một tụ điện
- Roto : Giống như động cơ không đồng bộ 3 pha
Vật lí 12 - Điện xoay chiều

Trang 5

MÁY BIẾN THẾ – SỰ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG
1. Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo máy biến thế :
 Máy biến thế : là thiết bò cho phép biến đổi hiệu điện thế của dòng điện xoay chiều.
 Nguyên tắc : Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
 Cấu tạo : gồm 2 cuộn dây quấn trên cùng 1 lõi sắt hình khung. Lõi sắt này nhiều lá sắt mỏng
ghép cách điện với nhau.
Cuộn nối với nguồn gọi là cuộn sơ cấp; cuộn nối với tải tiêu thụ gọi là cuộn thứ cấp.
 Hoạt động: Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ
* dòng điện qua cuộn sơ cấp gây ra từ trường biến thiên trong lõi sắt.
* Từ thông biến thiên qua cuộn thứ cấp gây ra suất điện động cảm ứng trong cuộn thứ cấp
* Dòng điện trong cuộn sơ và cuộn thứ cùng tần số.
* Do số vòng dây ở các cuộn dây là khác nhau nên hiệu điện thế ở 2 đầu các cuộn cũng
khác nhau
2. Sự quan hệ giữa hiệu điện thế và cường độ dòng điện qua máy biến thế :

Như vậy, tăng U lên n lần thì P giảm đi n
2
lần.
Để giảm sự hao phí P, người ta dùng máy biến thế tăng U trước khi truyền. CÁCH TẠO RA DÒNG ĐIỆN MỘT CHIỀU
Chỉnh lưu hai nửa chu kỳ :
 Dùng 4 diod mắc theo sơ đồ sau :
 Giả sử nửa chu kỳ đầu V
A
> V
B
: Dòng điện đi từ A  diod Đ
2
 C điện trở R D  diod
Đ
4
về B.
 Nửa chu kỳ sau V
A
< V
B
: Dòng điện đi từ B  diod Đ
3
 C điện trở R D diod Đ
1

về A.


cos(

t +
i

) (A). Với I
0
là cường độ dòng điện cực đại, và

là tần số góc,
i

là pha ban đầu
Lưu ý
* Mỗi giây đổi chiều 2f lần
* Nếu pha ban đầu 
i
=
2


hoặc 
i
=
2

thì chỉ giây đầu tiên đổi chiều 2f-1 lần.
+ Biểu thức hiệu điện thế : u = U
0
cos(

;
- Cảm kháng:
.
L
ZL


; Dung kháng
1
C
Z
C



- Tổng trở của mạch :
22
( ) ( )
LC
Z R r Z Z   
;
- Hiệu điện thế hiệu dụng:
22
R
( ) ( )
r L C
U U U U U   

- Định luật ơm:
C


- Hiệu điện thế hiệu dụng:
R
.U U I R

- Định luật ơm:
R
R
U
I 

- Độ lệch pha giữa u – i:
- Tổng trở của mạch :
.
L
Z Z L


;
- Hiệu điện thế hiệu dụng:
.
LL
U U I Z

- Định luật ơm:
L
L
Z
U
I 

U
R


U
L


U
C


UU
LC

 

O

U




D
1
D
2
D
3

  


tan
02
L
Z


    

tan
LC
ZZ
Rr





- Độ lệch pha giữa u – i:
ui
  


tan
02
C
Z


R L r
L
R Z r
U U U
U
I
Z
   

- Độ lệch pha giữa u – i:
tan 0 0
L
Z
Rr

   


(trong đó
ui
  

)
- Tổng trở của mạch :
22
C
Z R Z
;
- Hiệu điện thế hiệu dụng:
22

- Tổng trở của mạch :
22
()
LC
Z r Z Z  
;
- Hiệu điện thế hiệu dụng:
22
()
r L C
U U U U  

- Định luật ôm:
C
Lr
LC
Z r Z
U
UU
U
I
Z
   

- Độ lệch pha giữa u – i:
tan
LC
ZZ
r


+ Khi biết biểu thức của dòng điện, viết biểu thức của hiệu điện thế ta làm như sau:
1. Tìm tổng trở của mạch
2. Tìm giá trị cực đại I
0
= U
0
/Z
3. Tìm pha ban đầu của cường độ dòng điện , dựa vào các công thức:
tan
LC
ZZ
Rr




và
ui
  


+ Cường độ dòng điện trong mạch mắc nối tiếp là như nhau tại mọi điểm nên ta có:
C
R L r
LC
R Z r Z
U
U U U
U
I

R
b
< R
1
, R
2

Ghép nối tiếp các tụ điện
Ghép song song các tụ điện
12
1 1 1 1

n
C C C C
   

Ta nhận thấy điện dung tương đương của mạch
12

n
C C C C   

Ta nhận thấy điện dung tương đương của mạch
khi đó lớn hơn điện dung của các tụ thành
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 8

khi ú nh hn in dung ca cỏc t thnh
phn. Ngha l : C

v U=U
R
; h s cụng sut cos

=1
3.Công suất của đoạn mạch xoay chiều
Vậy: P = UIcos ; Cos

=
R
Z
. Phụ thuộc vào R, L, C và f
Cụng sut ca dũng in xoay chiu
L,C,

=const, R thay
i.
R,C,

=const, Lthay
i.
R,L,

=const, C thay
i.
R,L,C,=const, f thay i.
22
max
UU
P =

Dng th nh sau: 2
max
2
U
P =
1
:
LC
R
Khi Z Z C
L



Dng th nh sau:

2
max
U
P =
1
:
2
LC

e N N t N t



Đặt E
0
=

NBS là giá trị cực đại của suất điện động.
b. Máy phát điện xoay chiều một pha
Gồm có hai phần chính:
+ Phần cảm : Là một nam châm điện hoặc nam châm vĩnh cửu.Phần cảm tạo ra từ tr-ờng
+ Phần ứng: Là những cuộn dây, xuất hiện suất điện động cảm ứng khi máy hoạt động. Tạo ra dòng
điện
+ Một trong hai phần này đều có thể đứng yên hoặc là bộ phận chuyển động
+ Bộ phận đứng yên gọi là Stato, bộ phận chuyển động gọi là Rôto
c. Máy phát điện xoay chiều ba pha
Dũng in xoay chiu ba pha l h thng ba dũng in xoay chiu, gõy bi ba sut in ng xoay
chiu cựng tn s, cựng biờn nhng lch pha tng ụi mt l
2
3
10
20
30
os( )
2
os( )

os( )
3
2
os( )
3
i I c t
i I c t
i I c t


















Mỏy phỏt mc hỡnh sao: U
d
=
3

P

P
max
C
O
C
0
P

P
max
L
O
L
0
P

P
max
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 9

Ti tiờu th mc hỡnh tam giỏc: I
d
=
3
I
p


l
R
S


l in tr tng cng ca dõy ti in (lu ý: dn in bng 2 dõy)
gim in ỏp trờn ng dõy ti in: U = IR
Hiu sut ti in:
.100%H



6. Mt s dng bi tp
a. on mch RLC cú R thay i:
* Khi R=Z
L
-Z
C
thỡ
22
ax
22
M
LC
UU
Z Z R




22
0 ax
0
2 2( )
L C M
LC
UU
R Z Z R
Z Z R R



Khi
22
22
0 ax
22
0
00
()
2( )
2 ( ) 2
L C RM
LC
UU
R R Z Z
RR
R Z Z R



thỡ
22
ax
C
LM
U R Z
U
R


v
2 2 2 2 2 2
ax ax ax
; 0
LM R C LM C LM
U U U U U U U U

* Vi L = L
1
hoc L = L
2
thỡ U
L
cú cựng giỏ tr thỡ U
Lmax
khi
12
12
12
2



Lu ý: R v L mc liờn tip nhau
c. on mch RLC cú C thay i:
* Khi
2
1
C
L


thỡ I
Max
U
Rmax
; P
Max
cũn U
LCMin
Lu ý: L v C mc liờn tip nhau
* Khi
22
L
C
L
RZ
Z
Z



hoặc C = C
2
thì U
C
có cùng giá trị thì U
Cmax
khi
12
12
1 1 1 1
()
22
C C C
CC
C
Z Z Z

   

* Khi
22
4
2
LL
C
Z R Z
Z


thì

2
C
LR
C



thì
ax
22
2.
4
LM
UL
U
R LC R C



* Khi
2
1
2
LR
LC


thì
ax
22


e. Hai đoạn mạch AM gồm R
1
L
1
C
1
nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R
2
L
2
C
2
nối tiếp mắc nối tiếp với
nhau có U
AB
= U
AM
+ U
MB
 u
AB
; u
AM
và u
MB
cùng pha  tanu
AB
= tanu
AM

2
tan
LC
ZZ
R



(giả sử 
1
> 
2
)
Có 
1
– 
2
=  
12
12
tan tan
tan
1 tan tan








AM AB

Nếu u
AB
vuông pha với u
AM
thì
tan tan =-1 1
LC
L
AM AB
ZZ
Z
RR


  

* Mạch điện ở hình 2: Khi C = C
1
và C = C
2
(giả sử C
1
> C
2
) thì i
1
và i
2

2
thì 
1
= -
2
= /2
Nếu I
1
 I
2
thì tính
12
12
tan tan
tan
1 tan tan






0

tIi

B)
)(cos
2
0

tIi

C)
)cos(
2
0

tIi

D)
)tan(
0

tIi

Câu III.2: Đơn vị của c-ờng độ dòng điện:
A) V Vôn
B) A Ampe
C) W óat
D) J - Jun
Câu III.3: Biểu thức dòng điện xoay chiều hình sin là

B) 1,7(A)
C) 1(A)
D) 1,41(A)
Câu III.5: Ta cho một cuộn dây dẫn dẹt hình tròn, giả sử hai đầu dây khép kín, quay xung quanh một
trục cố định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong một từ tr-ờng đều
B
có ph-ơng vuông góc với trục
quay. Từ thông cực đại xuyên qua cuộn dây là
A)
NBS
0

B)
tNBS

cos
0


C)
NBS


0

D)
tNBS

sin
0



Câu III.8: C-ờng độ dòng điện cực đại là I
0
thì c-ờng độ dòng điện hiệu dụng là
A)
22
0
I
I

B)
2
0
I
I

C)
2
0
II

D)
2
0
I
I

Câu III.9: Biểu thức dòng điện xoay chiều hình sin là
))(

C) 1
D) 2
Câu III.12: Xác định giá trị trung bình theo thời gian của
)100(sin2
2
t


A) 4
B) 0
C) 1
D) 2
Câu III.13: Một cuộn dây dẫn kín có N = 400 vòng, mỗi vòng có diện tích phẳng S = 50(cm
2
) quay
quanh một trục với tốc độ góc
200

(vòng/phút) trong từ tr-ờng đều có cảm ứng từ
)(2 TB
. Tính
từ thông cực đại xuyên qua cuộn dây?
A) 1(Wb)
B) 2(Wb)
C) 3(Wb)
D) 4(Wb)
Câu III.14: 1(vòng/phút) bằng
A)
)/(
30

Tính suất điện động cảm ứng cực đại của cuộn dây?
A) 59,3(V)
B) 83,8(V)
C) 67,8(V)
D) 92,8(V)
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 12

Câu III.16: Một cuộn dây dẫn kín có N = 400 vòng, mỗi vòng có diện tích phẳng S = 50(cm
2
) quay
quanh một trục với tốc độ góc
200

(vòng/phút) trong từ tr-ờng đều có cảm ứng từ
)(2 TB
. Tính
suất điện động cảm ứng hiệu dụng của cuộn dây?
A) 59,3(V)
B) 83,8(V)
C) 67,8(V)
D) 92,8(V)
Câu III.17: Một cuộn dây dẫn kín có N = 400 vòng, mỗi vòng có diện tích phẳng S = 50(cm
2
) quay
quanh một trục với tốc độ góc
200

(vòng/phút) trong từ tr-ờng đều có cảm ứng từ

U
R
2
2

C)
P
U
R
2
2


D)
P
U
R
2
4

Câu III.21: Trên một bóng đèn điện có dây tóc có ghi 220V 100(W). Tính điện trở của đèn khi
đèn sáng bình th-ờng?
A) 200(

)
B) 484(

)
C) 241(


. Mối quan hệ giữa U
0
với I
0
và mối quan hệ giữa
u

với
i

là
A) I
0
= U
0
R và
iu



B) U
0
= I
0
R và
2



iu

(A). Hãy tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R?
A) 40(V)
B) 56,6(V)
C) 20(V)
D) 28,3(V)
Câu III.25: Biểu thức c-ờng độ dòng điện chạy qua điện trở
)(20 R
là
)
3
.100cos(22


ti
(A). Hãy viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở R?
A)
))(
6
100cos(240 Vtu




B)
))(
3
100cos(240 Vtu




C) 80(W)
D) 120(W)
Câu III.27: Biểu thức c-ờng độ dòng điện chạy qua điện trở
)(20 R
là
)
3
.100cos(22


ti
(A). Hãy tính nhiệt l-ợng tỏa ra trên R trong 30 phút?
A) 14400(J)
B) 1440(kJ)
C) 144000(kJ)
D) 144(kJ)
Câu III.28: Hệ số công suất của đọan mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần là
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 13

A)
1cos


B)
2
1
cos




. Hãy tính
c-ờng độ dòng điện hiệu dụng chạy qua điện trở R?
A) 4(A)
B) 2(A)
C) 5,7(A)
D) 8(A)
Câu III.31: Điện áp tức thời hai đầu điện trở
)(50 R
là
))(
6
100cos(400 Vtu



. Hãy viết biểu
thức c-ờng độ dòng điện tức thời chạy qua điện trở R?
A)
))(
6
.100cos(24 Ati




B)
))(
3

B)
TC
Z
C

2
1


C)
C
f
Z
C

2


D)
CZ
C



Câu III.33: Tính dung kháng của một tụ điện có điện dung
)(
20
FC



Câu III.35: Biểu thức định luật Ôm cho đọan mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C là
A)
C
Z
U
I
2


B)
2
C
Z
U
I

C)
C
Z
I
U

D)
C
Z
U
I

Câu III.36: Biểu thức c-ờng độ dòng điện chạy qua một tụ điện C có dung kháng Z
C

Z
C
và
2



iu

C) U
0
= I
0
Z
C
và
iu



D) I
0
= U
0
Z
C
và
iu



)(
200
FC



. Hãy tính dung kháng của tụ điện?
A)
)(25

B)
)(50

C)
)(100

D)
)(200

Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 14

Câu III.39: Một dòng điện có c-ờng độ
))(
3
.100cos(4 Ati




.100cos(200 Vtu




B)
))(
6
.100cos(200 Vtu




C)
))(
6
.100cos(2100 Vtu




D)
))(
6
.100cos(2100 Vtu



A)
TLZ
L

2

B)
fLZ
L



C)
L
Z
L

1


D)
LZ
L



Câu III.45: Biểu thức c-ờng độ dòng điện chạy qua một cuộn cảm thuần L có cảm kháng Z
L
là
)cos(

và
2



iu

C) U
0
= I
0
Z
L
và
iu



D) I
0
= U
0
Z
L
và
iu



Câu III.46: Hệ số công suất của một đọan mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L là

D) trễ pha
2


Câu III.48: Đặt vào hai đầu một tụ điện
)(
50
FC



một điện áp xoay chiều
))(
3
100cos(400 Vtu



. Tính c-ờng độ dòng điện cực đại qua tụ C?
A) 2(A)
B) 2,8(A)
C) 1,4(A)
D) 1(A)
Câu III.49: Đặt vào hai đầu một tụ điện
)(
50
FC




6
.100cos(2 Ati




D)
))(
6
.100cos(2 Ati




Câu III.50: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần
)(
4
HL


một điện áp xoay chiều
))(
6
100cos(400 Vtu



. Tính cảm kháng?
A)
)(100



B)
))(
3
.100cos(1 Ati




C)
))(
3
.100cos(2 Ati




D)
))(
3
.100cos(1 Ati




Câu III.52: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần L một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng U
không đổi. Khi tần số dòng điện là 200(Hz) thì c-ờng độ hiệu dụng bằng 4(A). Khi tần số dòng điện
là 100(Hz) thì c-ờng độ hiệu dụng bằng
A) 2(A)

R
Z
L


tan

B)
R
ZZ
CL



tan

C)
R
Z
C



tan

D)
R
Z
C


CL



cos

Câu III.56: Trong mạch RLC nối tiếp, điện áp hai đầu đọan mạch sớm pha so với dũng điện khi
A) Dung kháng lớn hơn cảm kháng
B) Dung kháng nhỏ hơn cảm kháng
C) Dung kháng bằng cảm kháng
D) Xảy ra cộng h-ởng điện
Câu III.57: Chọn câu sai khi mạch RLC xảy ra cộng h-ởng điện
A) Dung kháng bằng cảm kháng
B) Hệ số công suất
1cos


C) Điện áp và dòng điện vuông pha
D)
1
2
LC


Câu III.58: Chọn câu sai. Khi mạch RLC xảy ra cộng h-ởng điện thì
A) Dòng điện cùng pha với điện áp tức thời hai đầu đọan mạch.
B) C-ờng độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại.
C) Điện áp hai đầu điện trở bằng điện áp hai đầu đoạn mạch.
D) Hệ số công suất
2

)(2200

C)
)(2100

D)
)(200

Câu III.60: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.59 để trả lời câu hỏi sau
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 16

Tính c-ờng độ dòng điện hiệu dụng?
A) 2(A)
B) 4(A)
C) 2,83(A)
D) 3(A)
Câu III.61: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.59 để trả lời câu hỏi sau
Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở?
A) 282,8V
B) U
R
= 346,4V
C) U
R
= 200V
D) 489,9V
Câu III.62: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.59 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức c-ờng độ dòng điện tức thời trong mạch?



Câu III.63: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.59 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần L
A)
))(
3
.100cos(2200 Vtu
L




B)
))(
3
2
.100cos(2200 Vtu
L




C)
))(
2
.100cos(2200 Vtu
L





D)
1cos


Câu III.65: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.59 để trả lời câu hỏi sau
Tính công suất của đoạn mạch?
A) 400(W)
B) 565,7(W)
C) 979,8(W)
D) 692,8(W)
Câu III.66: Trong đọan mạch điện xoay chiều nào sau đây mà c-ờng độ dòng điện sớm pha hơn điện
áp tức thời hai đầu đoạn mạch một góc

mà góc

là góc nhọn?
A) Điện trở R nối tiếp cuộn cảm thuần L
B) Điện trở R nối tiếp tụ điện C
C) Cuộn cảm thuần L nối tiếp tụ điện C
D) Đọan mạch RLC mắc nối tiếp
Câu III.67: Trong đọan mạch điện xoay chiều nào sau đây mà c-ờng độ dòng điện trễ pha hơn điện
áp tức thời hai đầu đoạn mạch một góc

mà góc

là góc nhọn?
A) Điện trở R nối tiếp cuộn cảm thuần L
B) Điện trở R nối tiếp tụ điện C

)cos(
0

tUu
. C-ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A)
22
0
)(2 LR
U
I




B)
22
0
)(2 LR
U
I




C)
))((2
22
0
LR

B)
LR


1
tan

C)
LR


1
tan

D)
R
L


tan

Câu III.71: Lời dẫn d-ới đây áp dụng cho các Câu từ câu III.71 đến câu III.77
Một đọan mạch điện xoay chiều gồm điện trở
)(100 R
mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần
)(
1
HL



A) 282,8(V)
B) 200(V)
C) 141,4(V)
D) 100(V)
Câu III.74: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.71 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu đọan mạch?
A)
))(
4
.100cos(400 Vtu




B)
))(
2
.100cos(400 Vtu




C)
))(
4
.100cos(400 Vtu







Câu III.76: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.71 để trả lời câu hỏi sau
Tính nhiệt l-ợng tỏa ra trên đọan mạch trong 5 phút?
A) 120(kJ)
B) 12000(J)
C) 120000(kJ)
D) 12(kJ)
Câu III.77: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.71 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở R?
A)
))(
2
.100cos(2200 Vtu
R




B)
))(
2
.100cos(2200 Vtu
R




C)
))(



D)
R
U
P
2


Câu III.79: Mạch RLC có hệ số công suất
1cos

thì khi đó
A) Dung kháng Z
C
lớn hơn cảm kháng Z
L

B) Dung kháng Z
C
nhỏ hơn cảm kháng Z
L

C) Công suất đạt cực đại và bằng
R
U
P
2



)(200 R
mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần
)(
2
HL


và điện áp hai đầu đọan mạch là
))(
3
.100cos(2400 Vtu



. Tính tổng trở của đọan
mạch?
A)
)(400

B)
)(2200

C)
)(2400

D)
)(200

Câu III.82: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.81 để trả lời câu hỏi sau
Tính điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm thuần L

D)
1cos


Câu III.84: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.81 để trả lời câu hỏi sau
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 18

Tính nhiệt l-ợng tỏa ra trên đoạn mạch trong 20 phút?
A) 480000(kJ)
B) 48000(J)
C) 480(J)
D) 480(kJ)
Câu III.85: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.81 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức dòng điện tức thời trong đọan mạch?
A)
))(
12
.100cos(2 Ati




B)
))(
12
7
.100cos(2 Ati




B)
))(
12
.100cos(400 Vtu
R




C)
))(
12
.100cos(2400 Vtu
R




D)
))(
12
.100cos(2400 Vtu
R




Câu III.87: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.81 để trả lời câu hỏi sau


D)
))(
12
7
.100cos(2400 Vtu
L




Câu III.88: Để tải điện năng đi xa từ một nơi cung cấp điện có công suất phát là P
phat
bằng dây dẫn có
điện trở r, biết điện áp nơi cung cấp là U
phat
. Hãy tính công suất hao phí trên đ-ờng dây tải điện? Biết
điện áp lệch pha so với dòng điện một góc


A)
2
2
cos
r
U
P
P
phat
phat




C)
r
U
P
P
phat
phat
hp










cos

D)
r
U
P
P
phat
phat

B)
2
.r
U
P
U
phat
phat


C)
r
U
P
U
phat
phat
.
2


D)
2
2
.r
U
P
U
phat
phat


C)
)(200

D)
)(2400

Câu III.92: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.91 để trả lời câu hỏi sau
Tính điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở?
A)
)(2400 V

B)
)(200 V

C)
)(400 V

D)
)(2200 V

Câu III.93: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.91 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần L
A)
))(
4
100cos(3400 Vtu
L




Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 19

Câu III.94: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.91 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu đọan mạch
A)
))(
12
7
100cos(800 Vtu




B)
))(
12
100cos(800 Vtu




C)
))(
12
7
100cos(2800 Vtu



D)
1cos


Câu III.96: Ng-ời ta muốn truyền tải điện năng đi xa bằng điện áp xoay chiều 2(kV), đ-ờng dây có
điện trở
)(4
và
85,0cos

. Biết công suất nơi truyền tải là 100(kW). Tính công suất hao phí khi
truyền tải?
A) 14,5(kW)
B) 15,8(kW)
C) 9,1(kW)
D) 13,8(kW)
Câu III.97: Một nơi cung cấp điện là P, ng-ời ta truyền tải điện năng đi xa bằng điện áp xoay chiều
2(kV),
8,0cos

, điện trở dây dẫn bằng
)(10
. Biết hiệu suất truyền tải điện bằng 92%, hãy tính
công suất P?
A) P = 20,48(kW)
B) P = 22,15(kW)
C) 17,82(kW)
D) 19,71(kW)
Câu III.98: Một nơi cung cấp điện là P, ng-ời ta truyền tải điện năng đi xa bằng điện áp xoay chiều

CL
ZZR 2

Câu III.100: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.99 để trả lời câu hỏi sau
Khi điều chỉnh R để công suất đọan mạch đạt cực đại thì hệ số công suất bằng?
A)
2
3
cos


B)
2
1
cos


C)
1cos


D)
2
2
cos


Câu III.101: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.99 để trả lời câu hỏi sau
Khi điều chỉnh R để công suất đọan mạch đạt cực đại thì công suất cực đại đ-ợc tính bằng
A)

2


Câu III.102: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.99 để trả lời câu hỏi sau
Khi điều chỉnh R để công suất đọan mạch cực đại thì tổng trở đọan mạch bằng
A)
2RZ

B)
RZ

C)
RZ 2

D)
RZ .5,0

Câu III.103: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.99 để trả lời câu hỏi sau
Khi điều chỉnh R để công suất đọan mạch cực đại thì c-ờng độ hiệu dụng bằng
A)
R
U
I

B)
2R
U
I

C)

A)
2
1
2
1
2
1
I
I
U
U
N
N


B)
2
1
1
2
2
1
I
I
U
U
N
N



Câu III.106: Một máy biến áp lí t-ởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lần l-ợt là 100 vòng
và 400 vòng. Nếu điện áp hiệu dụng của cuộn thứ cấp là 800(V) thì điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là
A) 1600(V)
B) 400(V)
C) 3200(V)
D) 200(V)
Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 20

Câu III.107: Một máy biến áp lí t-ởng có số vòng dây ở cuộn sơ cấp và thứ cấp lần l-ợt là 100 vòng
và 400 vòng. Nếu c-ờng độ hiệu dụng ở cuộn thứ cấp là 4(A) thì c-ờng độ hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là
A) 1(A)
B) 2(A)
C) 8(A)
D) 16(A)
Câu III.108: Một máy biến áp lí t-ởng dùng dòng điện xoay chiều. Biết ở cuộn sơ cấp có điện áp hiệu
dụng và cuờng độ hiệu dụng là 200(V) và 4(A). Nếu điện áp ở cuộn thứ cấp là 800(V) thì c-ờng độ
hiệu dụng ở cuộn sơ cấp là
A) 0,5(A)
B) 1(A)
C) 2(A)
D) 16(A)
Câu III.109: Một máy biến áp lí t-ởng, khi điện áp ở cuộn sơ cấp là 400(V) thì ở cuộn thứ cấp là
100(V). Biết số vòng dây ở cuộn thứ cấp ít hơn số vòng dây ở cuộn sơ cấp là 3000 vòng. Hãy tính số
vòng dây ở cuộn thứ cấp?
A) 3000 vòng
B) 4000 vòng
C) 2000 vòng
D) 1000 vòng

)(300 R

C)
)(100 R

D)
)(400 R

Câu III.112: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.111 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh điện trở R để công suất đọan mạch đạt cực đại. Xác định hệ số công suất khi đó?
A)
2
3
cos


B)
2
1
cos


C)
1cos


D)
2
2
cos

Câu III.116: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.111 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh điện trở R để công suất đọan mạch đạt cực đại, khi đó hãy viết biểu thức c-ờng độ dòng
điện trong mạch?
A)
))(
4
100cos(22 Ati




B)
))(
4
100cos(22 Ati




C)
))(
4
100cos(4 Ati




D)
))(
4

Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 21

Câu III.120: Một máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện có tần số 200(Hz). Biết máy
phát điện có 5 cặp cực, hãy tính tốc độ quay của rôto?
A) 400(vòng/giây)
B) 20(vòng/giây)
C) 40(vòng/giây)
D) 200(vòng/giây) ụn s 4
Câu III.121: Lời dẫn d-ới đây áp dụng cho các Câu từ câu III.121 đến câu III.125
Một mạch điện RLC không phân nhánh có C, R không đổi và độ tự cảm L thay đổi. Điện áp hai đầu
đọan mạch là
)cos(2

tUu
ổn định. Điều chỉnh độ tự cảm L để công suất đoạn mạch đạt cực
đại, khi đó tính độ tự cảm L?
A)
C
L
2
1



B)

cos


B)
1cos


C)
2
2
cos


D)
2
3
cos


Câu III.123: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.121 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh độ tự cảm L để công suất đoạn mạch đạt cực đại, khi đó tính công suất đó?
A)
2
2
max
R
U
P

B)

B) Z = Z
C

C) Z = 0
D) Z = R
Câu III.125: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.121 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh độ tự cảm L để công suất đoạn mạch đạt cực đại, khi đó tính c-ờng độ hiệu dụng trong
mạch?
A)
R
U
I

B)
R
U
I
2


C)
R
U
I
2


D)
2R
U



C)
C
C
L
Z
RZ
Z
4
22



D)
2
22
C
C
L
Z
RZ
Z



Câu III.127: Một mạch điện RLC không phân nhánh có C, R không đổi và độ tự cảm L thay đổi.
Điện áp hai đầu đọan mạch là
)cos(2


D) Z
L1
+ Z
L2
= 2R
Câu III.128: Chọn câu sai khi nói về nguyên tác của động cơ không đồng bộ ba pha
A) Tạo ra từ tr-ờng quay bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào ba cuộn dây giống nhau, đặt lệch
nhau 120
0

B) Đặt trong từ tr-ờng quay một rôto lồng sóc có thể quay xung quanh trục trùng với trục quay của từ
tr-ờng.
C) Rôto lồng sóc quay do tác dụng của từ tr-ờng quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ tr-ờng.
D) Rôto lồng sóc quay do tác dụng của từ tr-ờng quay với tốc độ lớn hơn tốc độ của từ tr-ờng.
Câu III.129: Trong cách mắc mạch ba pha hình sao
A)
2
phaday
UU

B)
phaday
UU

C)
3
phaday
UU

D)

của cuộn cảm thuần có thể thay đổi đ-ợc. Biết điện áp hai đầu đọan mạch là
))(100cos(400 Vtu
.
Tính độ tự cảm L để c-ờng độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại?
A) 4(H)
B) 3(H)
C) 2(H)
D) 1(H)
Câu III.133: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.132 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh L để c-ờng độ dòng điện hiệu dụng đạt cực đại, khi đó tính hệ số công suất?
A)
2
1
cos


B)
1cos


C)
2
2
cos


D)
2
3
cos

))(
4
100cos(2 Ati



Câu III.137: Một đoạn mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có
)(200 R
,
C
không đổi
và độ tự cảm L của cuộn cảm thuần có thể thay đổi đ-ợc. Biết điện áp hai đầu đọan mạch là
))(100cos(400 Vtu
. Điều chỉnh độ tự cảm của cuộn dây thì thấy có hai giá trị L
1
= 2(H) và L
2
=
4(H) đều cho công suất đọan mạch bằng nhau, hãy tính điện dung C?
A)
)(100 FC



B)
)(300 FC



C)


B)
L
C
2
2
1



C)
L
C
2
2



D)
2
1
2
L
C



Câu III.139: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.138 để trả lời câu hỏi sau
Điều chỉnh điện dung C để công suất đoạn mạch đạt cực đại, khi đó tính hệ số công suất?
A)


B)
R
U
P
2
max
2


C)
R
U
P
2
max


D)
R
U
P
2
2
max


Câu III.141: Một mạch điện RLC không phân nhánh có L, R không đổi và điện dung C thay đổi.
Điện áp hai đầu đọan mạch là
)cos(2

C
Z
RZ
Z
4
22



D)
2
22
L
L
C
Z
RZ
Z



Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 23

Câu III.142: Một mạch điện RLC không phân nhánh có L, R không đổi và điện dung C thay đổi.
Điện áp hai đầu đọan mạch là
)cos(2

tUu

C1
+ Z
C2
= 2R
Câu III.143: Lời dẫn d-ới đây áp dụng cho các Câu từ câu III.143 đến câu III.148
Một mạch đọan mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh có
)(100 R
,
)(2 HL
và điện áp
hai đầu đọan mạch là
))(100cos(2400 Vtu
. Tính điện dung C của tụ điện để hệ số công suất lớn
nhất?
A)
)(400 FC



B)
)(200 FC



C)
)(50 FC



D)


D)
))(
2
100cos(4 Ati



Câu III.147: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.143 để trả lời câu hỏi sau
Khi công suất cực đại, hãy viết biểu thức điện áp tức thời hai đầu điện trở?
A)
))(
2
100cos(2400 Vtu
R



B)
))(
2
100cos(400 Vtu
R



C)
))(100cos(2400 Vtu
R




D)
))(
2
100cos(2800 Vtu
C



Câu III.149: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm
)(100 R
,
)(
2
HzL


, tần số f = 50(Hz). Biết
dòng điện sớm pha hơn điện áp một góc
4

, hãy tính điện dung của tụ điện?
A)
)(
3
100
FC



)(50 FC


. Biểu
thức điện áp hai đầu cuộn cảm L là
))(100cos(200 Vtu
L

. Tính tổng trở của đọan mạch?
A)
)(200

B)
)(2200

C)
)(2100

D)
)(100

Câu III.151: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.150 để trả lời câu hỏi sau
Tính c-ờng độ dòng điện hiệu dụng?
A)
)(1 A

B)
)(2 A

C)

Vt lớ 12 - in xoay chiu

Trang 24

Tính nhiệt l-ợng tỏa ra trên R trong 5 phút?
A) 106783(J)
B) 126723(J)
C) 213923(J)
D) 103923(J)
Câu III.154: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.150 để trả lời câu hỏi sau
Tính điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện C?
A) 282,8(V)
B) 200(V)
C) 400(V)
D) 121,4(V)
Câu III.155: Xem số liệu trong lời dẫn của Câu III.150 để trả lời câu hỏi sau
Viết biểu thức c-ờng độ dòng điện tức thời trong mạch?
A)
))(
2
100cos(2 Ati



B)
))(
2
100cos(2 Ati




C)
))(
3
2
100cos(400 Vtu



D)
))(
3
2
100cos(2400 Vtu



Câu III.157: Một đọan mạch điện xoay chiều gồm điện trở
)(200 R
nối tiếp với cuộn cảm thuần
L. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đọan mạch và hai đầu điện trở lần l-ợt là 200(V) và 100(V), tần số
của dòng điện là 50(Hz). Tính độ tự cảm L?
A) 1,5(H)
B) 1,9(H)
C) 2,6(H)
D) 1,1(H)
Câu III.158: Một đọan mạch điện xoay chiều gồm điện trở
)(200 R
nối tiếp với cuộn cảm thuần
L. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu đọan mạch và hai đầu cuộn cảm lần l-ợt là 200(V) và 100(V), tần số

thì c-ờng độ hiệu dụng của dòng điện đạt giá trị cực đại. Khi đó
A. cảm kháng và dung kháng bằng nhau
B. điện áp tức thời hai đầu điện trở thuần R luôn bằng điện áp tức thời hai đầu đọan mạch
C. Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần R lớn hơn điện áp hai đầu tụ điện C.
D. Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thuần L và điện áp hiệu dụng trên tụ điện C luôn bằng nhau
Câu III.162: Trong một đọan mạch điện xoay chiều RLC không phân nhánh gồm tụ điện có điện
dung C, điện trở thuần
)(25 R
và cuộn thuần cảm có độ tự cảm
)(
1
HL


. Biết tần số của dòng
điện bằng 50(Hz) và c-ờng độ dòng điện qua mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một
góc
4

. Dung kháng của tụ điện là
A)
)(75

B)
)(100

C)
)(125

D)

FC



, điện trở thuần
)(25 R
và cuộn cảm thuần
)(
4
1
HL


. Đặt vào hai đầu đọan mạch
một điện áp
ftu

2cos250
(V) thì dòng điện trong mạch có c-ờng độ hiệu dụng I = 2(A). Tần số
của dòng điện trong mạch là
A) 50(Hz)
B)
)(250 Hz

C) 100(Hz)
D) 200(Hz)
Câu III.167: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần
)(10 R
, cuộn cảm thuần
)(

đọan mạch một điện áp xoay chiều ổn định
))(100cos(
0
VtUu


. Thay đổi điện trở R ta thấy hai giá
trị
)(45
1
R
và
)(80
2
R
thì mạch tiêu thụ công suất đều bằng 80(W). Khi thay đổi R thì công
suất tiêu thụ cực đại trên mạch bằng
A) 250(W)
B)
)(280 W

C) 100(W)
D)
)(
3
250
W

Câu III.169: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50(Hz) vào hai
bản của một tụ điện thì c-ờng độ dòng điện hiệu dụng qua tụ là 2(A). Để c-ờng độ dòng điện hiệu

A)
)(2 A
và đang giảm
B) 1(A) và đang giảm
C) 1(A) và đang tăng
D)
)(2 A
và đang tăng
Câu III.173: Chọn đáp án đúng
Trong đọan mạch xoay chiều có điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch là u và c-ờng độ dòng điện tức
thời qua mạch là i. Với đoạn mạch chỉ có
A) cuộn thuần cảm khi u có giá trị cực đại thì i có giá trị bằng giá trị hiệu dụng.
B) tụ điện khi u có giá trị bằng giá trị hiệu dụng thì i cũng có giá trị bằng giá trị hiệu dụng
C) cuộn cảm thuần khi u có giá trị cực đại thì i bằng 0 hoặc có giá trị cực đại.