Bài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956
YM: Quangthai19885  Buôn Ma Thuột 2010

- 1 -
I – KIẾN THỨC CHUẨN BỊ
1. Hiệu điện thế dao động điều hòa.
2. Cường độ dòng điện xoay chiều.
3. Dòng điện xoay chiều trong R – L – C.
a) Điện trở R: có tác dụng cản trở, làm giảm cường độ của dòng điện đi qua nó.
+ Mắc nối tiếp:
1 2

R R R
  
(
1 2 3
, , ,
R R R R ) tăng điện trở
+ Mắc song song:
1 2 3
1 1 1 1

R R R R
   
(
1 2 3
, , ,
R R R R ) giảm điện trở

và điện trở trong r (cản trở dòng điện một chiều với điện trở trong r).
d) Biểu thức:
Cho
os( )
o i
i I c t
 
  . Khi đó:

o.R
os( )
R i
u U c t
 
  ,
R
u
cùng pha với i.

o.L
os( )
2
L i
u U c t

 
   ,
L
u
sớm pha hơn i một góc

Điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở trong r, tụ điện có điện dung C:
Cảm kháng của cuộn cảm:
.
L
Z L

 .
Dung kháng của tụ điện:
1
.
C
Z
C

 .
Tổng trở của toàn mạch:
2 2
( ) ( )
L C
Z R r Z Z    ,
2 2
( ) ( )
R r L C
U U U U U   
Độ lệch pha giữa
u
và i là:
u i
  
 


* Lưu ý:
+ Nếu
L C
Z Z

> 0 thì
u
sớm pha hơn i một góc

(mạch điện có tính cảm kháng).
+ Nếu
L C
Z Z

< 0 thì
u
trễ pha hơn i một góc

(mạch điện có tính dung kháng).
+ Nếu
L C
Z Z

= 0 thì
L C
Z Z

, trong mạch điện xảy ra hiện tượng cộng hưởng với
min

 và điện trở trong
50 3 ( )
r
 
,
50 3 ( )
R
 
. Viết biểu thức cường độ dòng điện của toàn mạch khi:
a)
200 2. os100 ( )
AB
u c t V



b)
300 2 os 100 ( )
2
AM
u c t V


 
 
 
 

02. Cho mạch điện R – C mắc nối tiếp.
0,2 2 os 100 ( )

 
. Cuộn dây
thuần cảm
2
( )
L H


,
100
( )
C F



.
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện toàn mạch.
b) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AM, MN, NB.
c) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu AN, MB.
04. Cho mạch điện như hình vẽ:

100 2 os100
AB
u c t


,
100 ( )
R
 

50 3 ( )
R r
  
, Điện trở của
vôn kế rất lớn.
1
( )
2
L H

 ,
1
( )
15
C mF


a) Khi khóa K mở: + Tính chỉ số của vôn kế, công suất tiêu thụ của toàn mạch.
+ Viết biểu thức hiệu điện thế trên hai đầu vôn kế.
+ Tính độ lệch pha giữa cuộn cảm và tụ điện.
b) Khi khóa K đóng: + Tính chỉ số của vôn kế, công suất tiêu thụ của toàn mạch.
06. Cho mạch điện như hình vẽ:

200cos100 ( )
AB
u t V


. Điện trở R biến thiên.
Cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm

07. Cho mạch điện như hình vẽ:

150cos100 ( )
AB
u t V


,
50 ( )
R
 
, cuộn dây thuần cảm
có độ tự cảm biến thiên,
100
( )
C F


 . Tìm L để:
a)
u
và i cùng pha. Viết biểu thức của i khi đó.
b)
AN
u
lệch pha với
MB
u
một góc
3

2
V
u
lệch pha nhau một góc

/2. Viết biểu thức của
1
V
u
và
2
V
u
khi đó.
b)
2 1
2.
V V
U U

.
c)
200 (W)
P

. Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch, tìm
2 1
,
V V
U U

AM
u
,
MB
u
.
10. Cho mạch điện:
os2
MN o
u U c ft

 ,
50 2 ( )
o
U V
 ,
50 ( )
f Hz

,
15 ( )
R
 
. Khi
1
C C

thì
ax
2 ( )

L H

 , tụ điện
4
10
( )
C F




200cos100 ( )
AB
u t V

 , điện trở biến thiên.
a)
100 ( )
R
 
. Viết biểu thức cường độ dòng điện AB, hiệu điện thế hai đầu tụ điện.
b) Thay đổi R để
80 (w)
P

. Hãy xác định R.
c) Để hệ số công suất
os
k c


YM: Quangthai19885  Buôn Ma Thuột 2010

- 4 -
b) Thay tụ điện trên bằng một tụ điện có điện dung
2
o
C C

thì công suất P giảm 2 lần.
Tìm C, viết biểu thức i giữa hai đầu đoạn mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu MN.
13. Cho mạch điện như hình vẽ:

120 2 os120 ( )
AB
u c t V


. Điện trở biến thiên, cuộn
dây thuần cảm
1
( )
4
L H

 ,
10
( )
48
C F


AB
u V
 ,
50 ( )
f Hz

, ampe kế
có điện trở rất nhỏ,
40 ( )
o
R
 
,
100 ( )
o
C F

 ,
1
( )
2
L H

 .
a) Khi khóa K ở vị trí 1, chỉ số
ampe kế lớn gấp 4 lần chỉ số ampe
kế khi khóa K ở vị trí 2. Tìm R
1
và công suất tiêu thụ của toàn mạch khi khóa K ở vị
trí 1 và vị trí 2.

đạt lớn nhất. Tính L
1
, P
1
.
+ Khi L= L
2
thì V
2
đạt lớn nhất. Tính L
2
, V
2
.
16. Cho mạch điện như hình vẽ:
Điện trở biến thiên,
200cos100 ( )
AB
u t V

 ,
100
( )
C F



, cuộn cảm có
2
( )

BN
U V
 ,
80 (W)
P

.
a) Tính R, L, C.3
b) Thay đổi f để U
R.max
. Tìm f.
c) Khi
50 ( )
f Hz

,
o
C C

,
6,4
( )
L H


, U
L.max
. Tính C
o
, U

( )
C F


 thì
2 ( )
I A

. Khi
50
( )
C F


 thì
2 ( )
I A

. Hãy xác định C để I đạt giá trị lớn nhất.
20. Cho mạch điện như hình vẽ:

100 2 os100 ( )
AB
u c t V

 .
+ Khi khóa K đóng:
3 ( )
I A
 và i lệch pha

50 10 ( )
MN
U V

, công suất của cuộn dây
100 (W)
d
P  . Xác định R, L, r.
b) Khi khóa K ngắt: tụ điện C biến thiên, xác định C để:
+ Công suất của mạch AB đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó.
+ Hiệu điện thế hiệu dụng của tụ điện đạt giá trị lớn nhất. Tính giá trị lớn nhất đó.
22. Cho mạch điện như hình vẽ:

100 2 os100 ( )
AB
u c t V


. Ampe kế có điện trở <<, các
vôn kế có điện trở >>, cuộn dây thuần cảm có L biến
thiên.
0,5 ( )
A
I A
 ,
2
100 ( )
V
U V
 , i trễ

u t V


, điện trở vôn kế >>
a) Khi khóa K đóng:
35 ( )
AM
U V

,
85 ( )
MN
U V

,
40 (W)
MN
P 
. Xác định R, L, r.
b) Khi khóa K mở: điều chỉnh C để
. ax
C m
U . Tìm
. ax
, ,
C m AM MN
U U U
.
c) Khi khóa K mở: điều chỉnh C để chỉ số vôn kế đạt giá trị nhỏ nhất. Tìm C và
V

R
 
. Xác định C để hiệu điện thế hai đầu tụ điện đạt giá trị lớn nhất.
Bài tập Vật lí 12 – Dòng điện xoay chiều GV: Phạm Văn Quang Tel: 0968.468956
YM: Quangthai19885  Buôn Ma Thuột 2010

- 6 -
25. Cho mạch điện như hình vẽ:
160 2 os100 ( )
AB
u c t V


, điện trở biến thiên.
a) Khi khóa K mở: I = 1 (A), i nhanh pha
hơn u
AB
một góc 30
o
, U
V
= 120 (V) và u
V

nhanh 60
o
so với i. Xác định R, L, C
1
, r.
b) Khi khóa K đóng, cường độ dòng điện lớn gấp 3 lần và vuông pha với cường độ

 ,
2 2 ( )
A
I A

. Tính C,
C
U
.
b) Thay đổi điện dung C để
1
V
u
vuông pha với
2
V
u
. Cm:
C
U
lúc này đạt max và tính
L
U

27. Cho mạch điện như hình vẽ:

200cos100 ( )
AB
u t V


V
U V

.
a) Chứng tỏ điện trở trong r của cuộn cảm là đáng kể.
b) Tính hệ số công suất của cuộn dây và của mạch.
c)
2 2 os100 ( )
i c t A


. Xác định R, L, r và viết biểu
thức hiệu điện thế giữa hai đầu các vôn kế.
29. Một đoạn mạch AB chứa hai cuộn dây mắc nối tiếp, có điện trở trong là
1
60 ( )
r
 
,
2
100 ( )
r
 
và độ tự cảm
1
4
( )
5
L H


=
1
Z
+
2
Z
, tính
2
L
.
b) Tính cường độ dòng điện của toàn mạch và hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi cuộn dây
1
U
,
2
U
. Thay đổi giá trị
2
r
để
1 2
U U U
 
, tính
2
r
.
30. Một đoạn mạch AC có R – L – C nối tiếp. B là một điểm trên đoạn AC.
a)
os100 ( )

BC
BC
u
i
Z
 đúng hay sai?
c) Giữ nguyên AC, thay tần số f,
3
10 os2000 ( )
i c t A

 .
2
os 2000 ( )
6
3
AB
u c t V

 
 
 
 
,
2
os 2000 ( )
2
3
BC
u c t V