Chuyên đề dòng điện xoay chiều_luyện thi đại học môn vật lý - Pdf 25



Biên soạn: VŨ ðÌNH HOÀNG
-
ðT: 01689.996.187

BỒI DƯỠNG, ÔN LUYỆN THI VÀO ðẠI HỌC
.

Thái Nguyên,24/4/ 2012 WWW.VINAMATH.COM
LỜI NÓI ðẦU!
Thưa thầy cô cùng toàn thể các bạn học sinh!
SAU THỜI GIAN DÀI BIÊN TẬP CHỈNH SỬA LẠI,

Chuong 3. Song co ( ñề số 13- 16)
Chu de 1. Dai cuong ve song co
Chu de 2. Giao thoa song co
Chu de 3. Su phan xa song. Song dung
Chu de 4. Song am. Hieu ung Doppler.
chu de 5. SÓNG CƠ HỌC – ðỀ THI ðAI HỌC + CAO ðẲNG CÁC NĂM
Chuong 4. Dong dien xoay chieu ( ñề số 17- 24)
Chu de 1. Dai cuong ve dong dien xoay chieu.
Chu de 2. Hien tuong cong huong. Viet bieu thuc
Chu de 3. Cong suat cua dong dien xoay chieu
Chu de 4. Mach co R, L , C hoac f bien doi.
Chu de 5. Do lech pha. BT hop den.
Chu de 6. Phuong phap gian do vecto.
WWW.VINAMATH.COM
Chu de 7. Cac loai may dien.
Chu de 8. DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU– ðỀ THI ðAI HỌC + CAO ðẲNG CÁC
NĂM
Chuong 5. Mach dao dong. Dao dong va song dien tu (ñề số 25-27)
Chu de 1. MẠCH DAO ðỘNG. DAO ðỘNG ðIỆN TỪ -số 1
Chu de 2. MẠCH DAO ðỘNG. DAO ðỘNG ðIỆN TỪ -số 2
Chu de 3. ðIỆN TỪ TRƯỜNG. SÓNG ðIỆN TỪ. TRUYỀN THÔNG
Chu de 4. SÓNG ðIỆN TỪ – ðỀ THI ðAI HỌC + CAO ðẲNG CÁC NĂM
Chuong 6. Song anh sang ( ñề số 28-31).
CHỦ ðỀ 1.TÁN SẮC ÁNH SÁNG.
CHỦ ðỀ 2.GIAO THOA ÁNH SÁNG – SỐ 1, SỐ 2
CHỦ ðỀ 3. QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA.
CHỦ ðỀ 4.SÓNG ÁNH SÁNG – ðỀ THI ðAI HỌC + CAO ðẲNG CÁC NĂM

Chuong 7. Luong tu anh sang (ñề số 32- 35)
CHỦ ðỀ 1.HIỆN TƯỢNG QUANG ðIỆN – SỐ 1, SỐ 2
WWW.VINAMATH.COM
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1.CHUYÊN ðỀ BÀI TẬP LTðH - THẦY ðỖ MINH TUỆ - BẮC GIANG
2. SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM- Phương pháp giải các dạng bài tập Vật lý 12 - Dương
Văn ðổng – Trường THPT Nguyễn Văn Linh, Bình Thuận
3. Vật lí 12 - Nâng cao - Vũ Thanh Khiết (chủ biên) - NXB GD - Năm 2011.
4. Bài tập vật lí 12 - Nâng cao - Vũ Thanh Khiết (chủ biên) - NXB GD - Năm 2011.
9. Các ñề thi tốt nghiệp THPT và tuyển sinh ðH - Cð các năm 2009, 2010 và 2011.
10. Các tài liệu truy cập trên các trang web thuvienvatly.com và violet.vn. onthi.vn
hocmai.vn tailieu.vn và các trang mạng học tập khác
11. Ôn tập LT+BT Sóng ánh sáng - Giáo viên: Trần Thanh Vân - Trường THPT Phú
ðiền
12. SÁCH 200 BÀI TOÁN ðIỆN XOAY CHIỀU
13. SÁCH 206 BÀI TOÁN ðIỆN XOAY CHIỀU, DAO ðỘNG VÀ SÓNG ðIỆN TỪ -TS
PHẠM THẾ DÂN.
14. SÁCH MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHỌN LỌC GIẢI CÁC BÀI TOÁN VẬT LÝ SƠ
CẤP – GS: VŨ THANH KHIẾT
15. ðề cương ôn tập Vật lí 12- Học kì II- Năm học 2010-2011- Tổ Vật lí - Trường THPT
Trần Quốc Tuấn
16. SÓNG CƠ - Trần Quang Thanh - ðH Vinh -Nghệ An - 2011
17. Sáng kiến kinh nghiệm – NGUYỄ THANH VÂN
18. CÁC DẠNG BÀI TẬP VẬT LÝ 12 – THẦY Nghĩa
19. PHÂN DẠNG VÀ HƯỚNG DẪ GIẢI TOÁN CƠ HỌC – ðIỆN XOAY CHIỀU.
20. GIẢI TOÁN ðƯỜNG TRÒN LƯỢNG GIÁC - GV Trần Huy Dũng Trường THPT
Thống Nhất
21. TÍNH CHẤT SÓNG ÁNH SÁNG - ThS. Liên Quang Thịnh
22. SÁCH PHƯƠNG PHÁP GIẢI QUANG LÍ-VẬT LÝ HẠT NHÂN – TRẦN TRỌNG
HƯNG

ϕ
i
)
Với
ϕ
=
ϕ
u

ϕ
i
là ñộ lệch pha của u so với i, có
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤

2. Dòng ñiện xoay chiều i = I
0
cos(2
π
ft +
ϕ
i
)
* Mỗi giây ñổi chiều 2f lần
* Nếu pha ban ñầu
ϕ
i
=

∆ =
Với
1
0
os
U
c
U
ϕ
∆ =
, (0 <
ϕ

<
π
/2)
4. Dòng ñiện xoay chiều trong ñoạn mạch R,L,C
* ðoạn mạch chỉ có ñiện trở thuần R: u
R
cùng pha với i, (
ϕ
=
ϕ
u

ϕ
i
= 0)

U

=
2
π
)

L
U
I
Z
=

0
0
L
U
I
Z
=
với Z
L
=
ω
L là cảm kháng
Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng ñiện không ñổi ñi qua hoàn toàn (không cản trở).
* ðoạn mạch chỉ có tụ ñiện C: u
C
chậm pha hơn i là
2
π
, (

ω
=
là dung kháng
Lưu ý: Tụ ñiện C không cho dòng ñiện không ñổi ñi qua (cản trở hoàn toàn).
* ðoạn mạch RLC không phân nhánh

2 2 2 2 2 2
0 0 0 0
( ) ( ) ( )
L C R L C R L C
Z R Z Z U U U U U U U U= + − ⇒ = + − ⇒ = + −tan ;sin ; os
L C L C
Z Z Z Z
R
c
R Z Z
ϕ ϕ ϕ
− −
= = =
với
2 2
π π
ϕ
− ≤ ≤ðẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU

> Z
C
hay
1
LC
ω
>

ϕ

> 0 thì u nhanh pha hơn i
+ Khi Z
L
< Z
C
hay
1
LC
ω
<

ϕ

< 0 thì u chậm pha hơn i
+ Khi Z
L
= Z
C
hay
1

0
cos(
ω
t +
ϕ
) ñược coi gồm một ñiện áp không ñổi U
1
và một ñiện áp
xoay chiều u=U
0
cos(
ω
t +
ϕ
) ñồng thời ñặt vào ñoạn mạch.
7. Tần số dòng ñiện do máy phát ñiện xoay chiều một pha có P cặp cực, rôto quay với vận
tốc n vòng/giây phát ra: f = pn Hz
Từ thông gửi qua khung dây của máy phát ñiện
Φ
= NBScos(
ω
t +
ϕ
) =
Φ
0
cos(
ω
t +
ϕ

0
=
ω
NSB là suất ñiện ñộng cực ñại.

I. CÁC DẠNG BÀI TẬP:
DẠNG BÀI TẬP ðẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ðIỆN XOAY CHIỀU
( Tính toán các ñại lượng thường gặp trong công thức)
* Phương pháp giải:
ðể tìm các ñại lượng trên ñoạn mạch xoay chiều ta tìm công thức liên quan ñến các ñại
lượng ñã biết với nó => ñại lượng cần tìm.
Trong một số trường hợp ta có thể dùng giãn ñồ véc tơ ñể giải bài toán.
Trên ñoạn mạch khuyết thành phần nào thì ta cho thành phần ñó bằng 0.
* Các công thức:
Biểu thức của i và u: I
0
cos(ωt + ϕ
i
); u = U
0
cos(ωt + ϕ
u
).
ðộ lệch pha giữa u và i: ϕ = ϕ
u
- ϕ
i
.
Các giá trị hiệu dụng: I =
0

Suất ñộng trong khung dây của máy phát ñiện:
e = -
d
dt
φ
= - φ’ = ωNBSsin(ωt + ϕ) = E
0
cos(ωt + ϕ -
2
π
); với E
0
= ωΦ
0
= ωNBS. WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
249

VÍ DỤ MINH HỌA

VD1.
ðặt vào hai ñầu cuộn cảm L = 1/π(H) một hiệu ñiện thế xoay chiều 220V – 50Hz.

ñiện ñược tính theo công thức
fC2
1
C
1
Z
C
π
=
ω
=
. => Chọn D.
VD3: ðặt vào hai ñầu cuộn cảm
)(
1
HL
π
=
một hiệu ñiện thế xoay chiều u =
141cos(100πt)V. Cảm kháng của cuộn cảm là
A. Z
L
= 200Ω. B. Z
L
= 100Ω. C. Z
L
= 50Ω. D. Z
L
=
25Ω.

trong mạch I = U/Zc. => Chọn B.

VD5. ðặt vào hai ñầu cuộn cảm
)(
1
HL
π
=
một hiệu ñiện thế xoay chiều u =
141cos(100πt)V. Cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng qua cuộn cảm là
A. I = 1,41A. B. I = 1,00A. C. I = 2,00A. D. I = 100Ω.
Hướng dẫn:
u = 141cos(100πt)V, => U = 100V , ω = 100π (rad/s).
fL2LZ
L
π=ω= . => I = U/Z
L
= 1 A => Chọn B.
VD6. Dòng ñiện xoay chiều có cường ñộ i = 4cos120πt (A). Xác ñịnh cường ñộ hiệu dụng
của dòng ñiện và cho biết trong thời gian 2 s dòng ñiện ñổi chiều bao nhiêu lần?
WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
250

HD:
Ta có: I =
0
2

= I
0
cos100πt  cos100πt = cos(±
3
π
) 100πt = ±
3
π
+ 2kπ
 t = ±
1
300
+ 0,02k; với k ∈ Z. Các nghiệm dương nhỏ hơn hoặc bằng 0,02 s trong 2 họ
nghiệm này là t =
1
300
s và t =
1
60
s.
b) Ta có:
2
2
I
0
= I
0
cos100πt  cos100πt = cos(±
4
π

Tại thời ñiểm t: u = 100
2
= 200
2
cos(100πt -
2
π
)
 cos(100πt -
2
π
) =
1
2
= cos(±
3
π
). Vì u ñang giảm nên ta nhận nghiệm (+)
 100πt -
2
π
=
3
π
 t =
1
120
(s).
Sau thời ñiểm ñó
1

u = 220
2
cos(100πt +
6
π
) (trong ñó u tính bằng V, t tính bằng s). Tại thời ñiểm t
1
nó có giá trị
tức thời u
1
= 220 V và ñang có xu hướng tăng. Hỏi tại thời ñiểm t
2
ngay sau t
1
5 ms thì nó có giá trị
tức thời u
2
bằng bao nhiêu?
HD:
Ta có: u
1
= 220 = 220
2
cos(100πt
1
+
6
π
)  cos(100πt
1

0,2
240
s  u
2
= 220
2
cos(100πt
2
+
6
π
) = 220 V.

VD10 Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54
cm
2
. Khung dây quay ñều quanh một trục ñối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ
trường ñều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có ñộ lớn B = 0,2 T. Tính từ
thông cực ñại qua khung dây. ðể suất ñiện ñộng cảm ứng xuất hiện trong khung dây có tần
số 50 Hz thì khung dây phải quay với tốc ñộ bao nhiêu vòng/phút?
HD:
Ta có: Φ
0
= NBS = 0,54 Wb; n =
60
f
p
= 3000 vòng/phút.

VD11;. Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là

60
n
2π = 4π rad/s;
φ = Φ
0
cos(
→→
nB,
) = Φ
0
cos(ωt + ϕ); khi t = 0 thì (
→→
nB,
) = 0  ϕ = 0.
Vậy φ = 6cos4πt (Wb); e = - φ’= 24πsin4πt = 24πcos(4πt -
2
π
) (V).

WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
252

VD13. Từ thông qua 1 vòng dây dẫn là φ =
2
2.10
π


Dùng các công thức:
2 2
R L C
U= U +(U -U )
=

20V

VD15: Một ấm ñiện hoạt ñộng bình thường khi nối với mạng ñiện xoay chiều có ñiện áp
hiệu dụng là 220 V, ñiện trở của ấm khi ñó là 48,4 Ω. Tính nhiệt lượng do ấm tỏa ra trong
thời gian một phút.
HD:
Ta có: I =
U
R
= 4,55 A; P = I
2
R =
2
U
R
= 1000 W; Q = Pt = 60000 J = 60 kJ.
VD16. Nếu ñặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp 1 chiều 9 V thì cường ñộ dòng ñiện trong cuộn
dây là 0,5 A. Nếu ñặt vào hai ñầu cuộn dây ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 9 V thì
cường ñộ hiệu dụng của dòng ñiện qua cuộn dây là 0,3 A. Xác ñịnh ñiện trở thuần và cảm
kháng của cuộn dây.
HD:
Ta có: R =
1
C


π
B. . Z=200
2
Ω ; C=
1
Zc
ω
=
F
4
10
1

π

C. Z=50
2
Ω ; C=
1
Zc
ω
=
F
4
10
1

π
D. . Z=100

;C=
1
Zc
ω
=
F
4
10
1

π
=> Chọn A.

VD18. Một ñoạn mạch gồm ñiện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ ñiện C mắc nối tiếp.
Cường ñộ dòng ñiện tức thời ñi qua mạch có biểu thức i = 0,284cos120πt (A). Khi ñó ñiện
áp hiệu dụng giữa hai ñầu ñiện trở, cuộn dây và tụ ñiện có giá trị tương ứng là U
R
= 20 V; U
L

R

L

C

A

M


I
= 200 Ω; L =
L
Z
ω
= 0,53 H;
Z
C
=
C
U
I
= 125 Ω; C =
1
C
Z
ω
= 21,2.10
-6
F; Z =
2
CL
2
) Z- (Z R +
= 125 Ω;
U = IZ = 25 V.
VD19. ðặt một ñiện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không ñổi lần lượt vào hai
ñầu ñiện trở thuần R, cuộn cảm thuần có ñộ tự cảm L, tụ ñiện có ñiện dung C thì cường ñộ
dòng ñiện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Tính cường ñộ dòng ñiện
hiệu dụng qua mạch nếu ñặt ñiện áp xoay chiều này vào hai ñầu ñoạn mạch gồm ba phần tử
VÍ DỤ MINH HỌA
Ví dụ 1:
Một bóng ñèn ống ñược nối vào nguồn ñiện xoay chiều u = 120
2
cos100
π
t(V).
Biết rằng ñèn chỉ sáng nếu hiệu ñiện thế hai cực U

60
2
V. Thời gian ñèn sáng trong 1s là:
a) 1/3s b) 1s c) 2/3s d) 3/4s

Bài giải

Hình vẽ dưới ñây mô tà những vùng (tô ñậm) mà ở ñó U

60
2
V khi ñó ñèn sáng.
Vùng còn lại do U < U

60
2
V nên ñèn tắt. Mỗi vùng sáng ứng với một góc quay 120
0
. Hai

ñèn sáng?

HD:
ðèn chỉ sáng khi ñiện áp ñặt vào ñèn có |u| ≥ 155 V, do ñó trong một chu kì sẽ có 2 lần ñèn
sáng. Trong 1 giây có
1
2
π
ω
= 50 chu kì nên sẽ có 100 lần ñèn sáng.
VD3. Một chiếc ñèn nêôn ñặt dưới một hiệu ñiện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ
sáng lên khi hiệu ñiện thế tức thời giữa hai ñầu bóng ñèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng ñèn
sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu?
A. ∆t = 0,0100s. B. ∆t = 0,0133s. C. ∆t = 0,0200s. D. ∆t = 0,0233s.
Hướng dẫn:
Hiệu ñiện thế 119V – 50Hz => U
0
= 119
2
V = 168V
hiệu ñiện thế cần thiết ñể ñèn sáng là 84V = 168/2(V).
Dựa vào ñường tròn => Thời gian bóng ñèn sáng trong một chu kỳ

s
100
3/2
.2t
π
π
=∆

và có ñộ lớn
B = 0,02T. Từ thông cực ñại gửi qua khung là
A. 0,025Wb. B. 0,15Wb. C. 1,5Wb. D. 15Wb.

u(V)

168

84
π/6

- 168
WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
255

Câu 5: Cường ñộ của một dòng ñiện xoay chiều có biểu thức i = 4cos
2
100
π
t(A). Cường ñộ
dòng ñiện này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng bao nhiêu ?
A. 0A.
B. 2A. C. 2
2

Câu 8: ðặt vào hai ñầu một tụ ñiện một ñiện áp xoay chiều có biểu thức u = U
0
cos
t
ω
. ðiện
áp và cường ñộ dòng ñiện qua tụ ở các thời ñiểm t
1
, t
2
tương ứng lần lượt là: u
1
= 60V; i
1
=
3
A; u
2
= 60
2
V; i
2
=
2
A. Biên ñộ của ñiện áp giữa hai bản tụ và của cường ñộ dòng
ñiện qua tụ lần lượt là

A. 120V; 2A. B. 120V;
3
A. C. 120

10
V. D. 110
5
V.
Câu 12: Một dòng ñiện xoay chiều ñi qua ñiện trở R = 25

trong thời gian 2 phút thì nhiệt
lượng toả ra là Q = 6000J. Cường ñộ hiệu dụng của dòng ñiện xoay chiều là
A. 3A. B. 2A. C.
3
A. D.
2
A.
Câu 13: Dòng ñiện xoay chiều có tần số f = 60Hz, trong một giây dòng ñiện ñổi chiều
A. 30 lần. B. 60 lần. C. 100 lần. D. 120 lần.
Câu 14: Một khung dây quay ñều quanh trục

trong một từ trường ñều
B


trục quay


với vận tốc góc
ω
= 150 vòng/min. Từ thông cực ñại gửi qua khung là 10/
π
(Wb). Suất ñiện
ñộng hiệu dụng trong khung là

256

Câu 17: Một cuộn dây có ñộ tự cảm L và ñiện trở thuần không ñáng kể, mắc vào mạng ñiện
xoay chiều tần số 60Hz thì cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây là 12A. Nếu mắc cuộn dây trên
vào mạng ñiện xoay chiều có tần số 1000Hz thì cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây là
A. 0,72A. B. 200A. C. 1,4A. D. 0,005A.
Câu 18: Một cuộn dây có lõi thép, ñộ tự cảm L = 318mH và ñiện trở thuần 100

. Người ta
mắc cuộn dây vào mạng ñiện không ñổi có hiệu ñiện thế 20V thì cường ñộ dòng ñiện qua
cuộn dây là
A. 0,2A. B. 0,14A. C. 0,1A. D. 1,4A.
Câu 19: Một cuộn dây có lõi thép, ñộ tự cảm L = 318mH và ñiện trở thuần 100

. Người ta
mắc cuộn dây vào mạng ñiện xoay chiều 20V, 50Hz thì cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây là
A. 0,2A. B. 0,14A. C. 0,1A. D. 1,4A.
Câu 20: Giữa hai bản tụ ñiện có hiệu ñiện thế xoay chiều 220V – 60Hz. Dòng ñiện qua tụ
ñiện có cường ñộ 0,5A. ðể dòng ñiện qua tụ ñiện có cường ñộ bằng 8A thì tần số của dòng
ñiện là
A. 15Hz. B. 240Hz. C. 480Hz. D. 960Hz.
Câu 21: Một cuộn dây dẫn ñiện trở không ñáng kể ñược cuộn dại và nối vào mạng ñiện xoay
chiều 127V – 50Hz. Dòng ñiện cực ñại qua nó bằng 10A. ðộ tự cảm của cuộn dây là
A. 0,04H. B. 0,08H. C. 0,057H. D. 0,114H.
Câu 22: Dòng ñiện xoay chiều có tần số f = 50Hz, trong một chu kì dòng ñiện ñổi chiều
A. 50 lần. B. 100 lần. C. 2 lần. D. 25 lần.
Câu 23: Nguyên tắc tạo dòng ñiện xoay chiều dựa trên
A. hiện tượng tự cảm.
B. hiện tượng cảm ứng ñiện từ.
C. từ trường quay. D. hiện tượng quang ñiện.

và một hiệu ñiện
thế không ñổi U
DC
. ðể dòng ñiện xoay chiều có thể qua ñiện trở và chặn không cho dòng
ñiện không ñổi qua nó ta phải
A. mắc song song với ñiện trở một tụ ñiện C.
B. mắc nối tiếp với ñiện trở một tụ ñiện C.
C. mắc song song với ñiện trở một cuộn dây thuần cảm L.
WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
257

D. mắc nối tiếp với ñiện trở một cuộn dây thuần cảm L.
Câu 29: Một ñoạn mạch ñiện gồm một ñiện trở thuần mắc nối tiếp với một cuộn cảm thuần.
Biết ñiện áp cực ñại giữa hai ñầu mạch là 150
2
V, ñiện áp hiệu dụng giữa hai ñầu ñiện trở
là 90V. ðiện áp hiệu dụng ở hai ñầu cuộn dây là:
A. 60V. B. 240V. C. 80V.
D. 120V.
Câu 30: Tại thời ñiểm t = 0,5s, cường ñộ dòng ñiện xoay chiều qua mạch bằng 4A, ñó là
A. cường ñộ hiệu dụng. B. cường ñộ cực ñại.
C. cường ñộ tức thời. D. cường ñộ trung bình.
Câu 31: Khi mắc một tụ ñiện vào mạng ñiện xoay chiều, nó có khả năng gì ?
A. Cho dòng xoay chiều ñi qua một cách dễ dàng.
B. Cản trở dòng ñiện xoay chiều.
C. Ngăn hoàn toàn dòng ñiện xoay chiều.
D. Cho dòng ñiện xoay chiều ñi qua, ñồng thời có tác dụng cản trở dòng ñiện xoay


B. ðiện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong một chu kì dòng ñiện bằng 0.
C. ðiện lượng chuyển qua tiết diện của dây dẫn trong mọi khoảng thời gian bất kì
bằng 0.
D. Công suất toả nhiệt tức thời trên một ñoạn mạch có giá trị cực ñại bằng công suất
toả nhiệt trung bình nhân với
2
.
Câu 35: ðể tăng ñiện dung của một tụ ñiện phẳng có ñiện môi là không khí, ta cần
A. tăng tần số ñiện áp ñặt vào hai bản tụ ñiện.
B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ ñiện.
C. giảm ñiện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ ñiện.

D. ñưa bản ñiện môi vào trong lòng tụ ñiện.
Câu 36: ðiện áp giữa hai bản tụ ñiện có biểu thức
)3/t100cos(Uu
0
π−π=
(V). Xác ñịnh thời
ñiểm mà cường ñộ dòng ñiện qua tụ bằng 0 lần thứ nhất là
A. 1/600s.
B. 1/300s. C. 1/150s. D. 5/600s.
Câu 37: Cường ñộ dòng ñiện xoay chiều qua ñoạn mạch chỉ có tụ ñiện hoặc chỉ có cuộn
thuần cảm giống nhau ở chỗ:
A. ðều biến thiên trễ pha
2/
π
so với ñiện áp ở hai ñầu ñoạn mạch.

B. ðều có giá trị hiệu dụng tỉ lệ với ñiện áp hiệu dụng giữa hai ñầu ñoạn mạch.

. C. 100
2

. D. 200
2

.
Câu 40: Trong mạch ñiện xoay chiều, mức ñộ cản trở dòng ñiện của tụ ñiện trong mạch phụ
thuộc vào
A. chỉ ñiện dung C của tụ ñiện.
B. ñiện dung C và ñiện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ.
C. ñiện dung C và cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng qua tụ.

D. ñiện dung C và tần số góc của dòng ñiện.
Câu 41: ðể làm tăng cảm kháng của một cuộn dây thuần cảm có lõi không khí, ta có thể
thực hiện bằng cách:

A. tăng tần số góc của ñiện áp ñặt vào hai ñầu cuộn cảm.
B. tăng chu kì của ñiện áp ñặt vào hai ñầu cuộn cảm.
C. tăng cường ñộ dòng ñiện qua cuộn cảm.
D. tăng biên ñộ của ñiện áp ñặt ở hai ñầu cuộn cảm.
Câu 42: ðối với suất ñiện ñộng xoay chiều hình sin, ñại lượng nào sau ñây luôn thay ñổi
theo thời gian?

A. Giá trị tức thời. B. Biên ñộ. C. Tần số góc. D. Pha ban ñầu.
Câu 43: ðiện áp giữa hai ñầu ñoạn mạch RLC nối tiếp sớm pha
4/
π
so với cường ñộ dòng
ñiện. Phát biểu nào sau ñây

2
1
. C.
3
2
. D.
2
3
.
Câu 45: Một ñèn ống ñược mắc vào mạng ñiện xoay chiều 220V – 50Hz, ñiện áp mồi của
ñèn là 110
2
V. Biết trong một chu kì của dòng ñiện ñèn sáng hai lần và tắt hai lần. Khoảng
thời gian một lần ñèn tắt là
A.
.s
150
1
B.
.s
50
1
C.
.s
300
1
D.
.s
150
2

π
.

WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
259

“ðừng bao giờ mất kiên nhẫn, ñó là chiếc chìa khoá cuối cùng ñể mở ñược cửa”
ðÁP ÁN ðỀ 17
1 D 2B 3B 4A 5B 6C 7B 8A 9B 10C
11 C 12D 13D 14B 15C 16B 17A 18A 19B 20D
21 C 22C 23B 24D 25C 26C 27B 28B 29D 30C
31D 32B 33C 34B 35D 36B 37B 38D 39A 40D
41A 42 A 43C 44A 45C 46A
B
A
C L,r
R

WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
260

VD1. Một ñoạn mạch gồm R = 50 Ω, cuộn thuần cảm có ñộ tự cảm L và tụ ñiện có ñiện
dung C =
π
4
10.2

F mắc nối tiếp. ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch một ñiện áp xoay chiều có ñiện
áp hiệu dụng 110 V, tần số 50 Hz. Thì thấy u và i cùng pha với nhau. Tính ñộ tự cảm của
cuộn cảm và công suất tiêu thụ của ñoạn mạch.
HD:
Ta có: Z
C
=

10
2
F
π

=
cuộn dây thuần cảm có L thay ñổi ñược. ñặt
vào Hai ñầu mạch ñiện áp
100 2 os100 t(V)
u c
π
=
Tính L ñể U
LC
cực tiểu
A.
1
L H
π
= B.
2
L H
π
= C.
1,5
L H
π
= D.
2
10

25
36
π
H và tụ ñiện có ñiện dung
4
10

π
F mắc
nối tiếp. Công suất tiêu thụ của ñoạn mạch là 50 W. Xác ñịnh tần số của dòng ñiện.
HD:
Ta có: P = I
2
R  I =
R
P
= 0,5 A =
R
U
= I
max
do ñó có cộng hưởng ñiện.
Khi có cộng hưởng ñiện thì ω = 2πf =
LC
1
 f =
LC
π
2
1

2
A.

DẠNG BÀI TẬP : VIẾT BIỂU THỨC DÒNG ðIỆN, HIỆU ðIỆN THẾ ( i, u, u
R,
u
L,
u
c
,
u
RC
, u
RL )

••

Phương pháp giải:
ðể viết biểu cần xác ñịnh:
- Biên ñộ, tần số, pha ban ñầu
- Viết , u
R,
u
L,
u
c
, u
RC
, u
RL

cos(ωt + ϕ
u
) thì i = I
0
cos(ωt + ϕ
u
- ϕ).
Với: I =
Z
U
; I
0
=
0
U
Z
; I
0
= I
2
; U
0
= U
2
; tanϕ =
R
ZZ
CL

; Z

cos(ωt + ϕ -
2
π
) = I
0
sin(ωt + ϕ) hoặc mạch có cả cuộn cảm thuần và tụ ñiện mà không có
ñiện trở thuần R thì: i = ± I
0
sin(ωt + ϕ). Khi ñó ta có:
2
0
2
2
0
2
U
u
I
i
+
= 1.
VÍ DỤ MINH HỌA
VD1: Một mạch ñiện xoay chiều RLC không phân nhánh có R = 100

; C=
F
4
10.
2
1

π
= +
V D.
200 2 cos(100 )
4
u t
π
π
= −
.
Hướng dẫn : Chọn A
Cảm kháng :
Ω=== 300100
3
.
π
π
ω
LZ
L
; Dung kháng :
π
π
ω
2
10
.100
1
.
1

4
451
100
200300
0
π
ϕϕ
==⇒=

=

=

Pha ban ñầu của HðT :
=+=+=
4
0
π
ϕϕϕ
iu
rad
4
π

=> Biểu thức HðT : u =
)
4
100cos(2200)cos(
0
π

i t
π
π
= −
A ; P= 124,7W B.
1,2cos(100 )
6
i t
π
π
= −
A ; P= 124,7W
C.
1,2cos(100 )
6
i t
π
π
= −
A ; P= 247W D.
1,2 2 cos(100 )
6
i t
π
π
= −
A ; P= 247W
WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -


= 50


Tổng trở : Z =
Ω=−+=−+ 100)50100()350()(
2222
CL
ZZR

CðDð cực ñại : I
0
=
Z
U
0
=
22.1
A
ðộ lệch pha :
rad
R
ZZ
tg
CL
6
30
3
3
350
50100

+ = −
A
Công suất tiêu thụ của mạch ñiện : P = I
2
.R = 1.2
2
.50
=3
124,7 W VD3. Cho ñoạn mạch xoay chiều RLC có R = 50
3
Ω; L =
π
1
H; C =
π
5
10
3

F . ðiện áp giữa
hai ñầu ñoạn mạch có biểu thức u
AB
= 120cos100πt (V). Viết biểu thức cường ñộ dòng ñiện
trong mạch và tính công suất tiêu thụ của mạch.
HD:
Ta có: Z
L

Z
= 1,2 A; i = 1,2cos(100πt -
6
π
) (A); P = I
2
R = 62,4 W. VD4. Một mạch ñiện AB gồm ñiện trở thuần R = 50 Ω, mắc nối tiếp với cuộn dây có ñộ tự
cảm L =
π
1
H và ñiện trở R
0
= 50 Ω. ðặt vào hai ñầu ñoạn mạch ñiện áp xoay chiều u
AB
=
100
2
cos100πt (V). Viết biểu thức ñiện áp tức thời ở hai ñầu cuộn dây.
HD:
Ta có: Z
L
= ωL = 100 Ω; Z =
22
0
)(
L
ZRR ++

d
= IZ
d
= 56
2
V; tanϕ
d
=
0
R
Z
L
= tan63
0
 ϕ
d
=
63
180
π
.
Vậy: u
d
= 112cos(100πt -
4
π
+
63
180
π

HD:
Ta có: Z
C
=
C
ω
1
= 50 Ω; i = I
o
cos(100πt -
3
π
+
2
π
) = - I
o
sin(100πt -
3
π
). Khi ñó:
2
0
2
2
0
2
U
u
I

VD6. ðặt ñiện áp xoay chiều
0
cos 100 ( )
3
u U t V
π
π
 
= +
 
 
vào hai ñầu một cuộn cảm thuần có ñộ
tự cảm
1
2
L
π
=
H. Ở thời ñiểm ñiện áp giữa hai ñầu cuộn cảm là
100 2
V thì cường ñộ dòng
ñiện qua cuộn cảm là 2 A. Viết biểu thức cường ñộ dòng ñiện chạy qua cuộn cảm.
HD:
Ta có: Z
L
= ωL = 50 Ω; i = I
0
cos(100πt +
3
π

u
I
i
+
= 1  I
0
=
22
)(
L
Z
u
i +
= 2
3
A. Vậy: i = 2
3
cos(100πt -
6
π
) (A). VD7. Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có ñộ tự cảm L =
π
2
H, ñiện trở thuần R = 100 Ω và
tụ ñiện có ñiện dung C =
π
4

2
1
= 4f -
f2
10
4
= ±10
2
 8f
2
± 2.10
2
f - 10
4
= 0  f = 50 Hz hoặc f = 25 Hz; U = IZ = 100
2
V.
Vậy: u = 200cos(100πt +
4
π
) (A) hoặc u = 200cos(25πt -
4
π
) (A). VD8. Cho mạch ñiện xoay chiều gồm ñiện trở thuần R = 10 Ω, cuộn dây thuần cảm L và tụ
ñiện C =
π
2

 ϕ =
4
π
; tanϕ =
R
ZZ
CL


 Z
L
= Z
C
+ R.tanϕ = 30 Ω  L =
ω
L
Z
=
π
10
3
H; I =
C
C
Z
U
= 2,5 A. Vậy: i = 2,5
2
cos(100πt -
4

2
cos100πt (V). Viết biểu thức cường ñộ dòng ñiện chạy trong
mạch và tính ñiện áp hiệu dụng giữa hai ñầu mỗi dụng cụ.
HD:
Ta có: Z
L
= ωL = 100 Ω; Z
C
=
C
ω
1
= 40 Ω; Z =
22
)(
CL
ZZR −+
= 100 Ω; I =
Z
U
= 1,2 A;
tanϕ =
R
ZZ
CL

= tan37
0
 ϕ =
180

6
i t
π
π
= +
B. L=0,159H ;
0,5 2 cos(100 )
6
i t
π
π
= +

C.L=0,636H ;
0,5cos(100 )
6
i t
π
π
= +
D. L=0,159H ;
0,5 2 cos(100 )
6
i t
π
π
= −

Hướng dẫn :
Ta có ω= 100π rad/s ,U = 100V,

Dòng ñiện nhanh pha hơn ñiện áp nên : Z
L
< Z
C
. Do ñó Z
C
-Z
L
=100Ω
→Z
L
=Z
C
-100 =200-100=100Ω suy ra
H
Z
L
L
318,0==
ω

ðộ lệch pha giữa u và i :
6
3
1
π
ϕϕ
−=→

=
III. ðỀ TRẮC NGHIỆM TỔNG HỢP
.
Câu 1:
ðặt vào hai ñầu mạch ñiện RLC nối tiếp một hiệu ñiện thế xoay chiều có giá trị hiệu
dụng không ñổi thì hiệu ñiện thế hiệu dụng trên các phần tử R, L và C ñều bằng nhau và
bằng 20V. Khi tụ bị nối tắt thì ñiện áp dụng hai ñầu ñiện trở R bằng
A. 10V.
B. 10
2
V. C. 20V. D. 20
2
V.
Câu 2: Một ñoạn mạch gồm tụ ñiện C có dung kháng Z
C
= 100

và một cuộn dây có cảm
kháng Z
L
= 200

mắc nối tiếp nhau. ðiện áp tại hai ñầu cuộn cảm có biểu thức u
L
=
100cos(100
π
t +
π

thay tụ C bằng tụ C’ ñể mạch có cộng hưởng ñiện thì ñiện áp hiệu dụng hai ñầu ñiện trở bằng
A. 50V. B. 70
2
V. C. 100V. D. 100
2
V.
Câu 4: Một mạch ñiện không phân nhánh gồm 3 phần tử: R = 80

, C = 10
-4
/2
π
(F) và cuộn
dây không thuần cảm có L = 1/
π
(H), ñiện trở r = 20

. Dòng ñiện xoay chiều trong mạch có
biểu thức i = 2cos(100
π
t -
π
/6)(A). ðiện áp tức thời giữa hai ñầu ñoạn mạch là
A. u = 200cos(100
π
t -
π
/4)(V). B. u = 200
2
cos(100

ra hiện tượng cộng hưởng ñiện thì L và C
0
có giá trị là
A. L = 7,2H; C
0
= 14
F
µ
. B. L = 0,72H; C
0
= 1,4
F
µ
.
C. L = 0,72mH; C
0
= 0,14
F
µ
. D. L = 0,72H; C
0
= 14
F
µ
.
Câu 6: Một dòng ñiện xoay chiều có tần số f = 50Hz có cường ñộ hiệu dụng I =
3
A. Lúc t
= 0, cường ñộ tức thời là i = 2,45A. Tìm biểu thức của dòng ñiện tức thời.
A. i =

/100
(
)F
µ
. B.
π
/200
(
)F
µ
. C.
π
/10
(
)F
µ
. D.
π
/400
(
)F
µ
.
Câu 8: Cho mạch ñiện RLC nối tiếp. Trong ñó R = 10

, L = 0,1/
π
(H), C = 500/
π
(

H. Biểu thức cường ñộ dòng ñiện qua cuộn dây là
WWW.VINAMATH.COM
- ðT: 01689.996.187 Diễn ñàn: -

BỒI DƯỠNG KIẾN THỨC – ÔN, LUYỆN THI ðẠI HỌC VẬT LÝ - CƠ HỌC VẬT RẮN
266

A. i = 2,4cos(200
π
t -
π
/2)(A). B. i = 1,2cos(200
π
t -
π
/2)(A).
C. i = 4,8cos(200
π
t +
π
/3)(A). D. i = 1,2cos(200
π
t +
π
/2)(A).
Câu 10: Một cuộn dây thuần cảm có L = 2/
π
H, mắc nối tiếp với tụ ñiện C = 31,8
µ
F. ðiện

H và tụ ñiện có
ñiện dung C = 10
-3
/2
π
F mắc nối tiếp. Dòng ñiện xoay chiều trong mạch có biểu thức: i =
2
cos(100
π
t)(A). ðiện áp ở hai ñầu ñoạn mạch có biểu thức là
A. u = 20cos(100
π
t -
π
/4)(V). B. u = 20cos(100
π
t +
π
/4)(V).
C. u = 20cos(100
π
t)(V). D. u = 20
5
cos(100
π
t – 0,4)(V).
Câu 12: ðiện áp xoay chiều u = 120cos100
π
t (V) ở hai ñầu một tụ ñiện có ñiện dung C =
100/

A. i = 0,5cos100
π
t(A). B. i = 0,5cos(100
π
t +
π
) (A).
C. i = 0,5
2
cos100
π
t(A). D. i = 0,5
2
cos(100
π
t +
π
) (A).
Câu 14: Chọn câu trả lời không ñúng. Trong mạch ñiện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối
tiếp với cos
ϕ
= 1 khi và chỉ khi
A. 1/L
ω
= C
ω
. B. P = UI. C. Z/R = 1. D. U

U
R

. B. Thay ñổi L ñể U
Lmax
.
C. Thay ñổi C ñể U
Rmax
. D. Thay ñổi R ñể U
Cmax
.
Câu 18: Một dòng ñiện xoay chiều qua một Ampe kế xoay chiều có số chỉ 4,6A. Biết tần số
dòng ñiện f = 60Hz và gốc thời gian t = 0 chọn sao cho dòng ñiện có giá trị lớn nhất. Biểu
thức dòng ñiện có dạng là
A. i = 4,6cos(100
π
t +
π
/2)(A). B. i = 6,5cos100
π
t(A).
C. i = 6,5cos(120
π
t )(A). D. i = 6,5cos(120
π
t +
π
)(A).
Câu 19: Mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp với R = 10

, cảm kháng Z
L
= 10

F). ðiện áp giữa hai ñầu ñoạn
mạch không ñổi, có tần số f = 50Hz. ðộ tự cảm L của cuộn dây bằng bao nhiêu thì cường ñộ
hiệu dụng của dòng ñiện ñạt cực ñại.(Cho R = const).

A. 10/
π
(H). B. 5/
π
(H). C.1/
π
(H). D. 50H.
Câu 22: Cho mạch ñiện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Cuộn dây thuần cảm kháng. ðiện áp
hiệu dụng giữa hai ñầu ñoạn mạch A và B là U = 200V, U
L
= 8U
R
/3 = 2U
C
. ðiện áp giữa hai
ñầu ñiện trở R là
A. 100V.
B. 120V. C. 150V. D. 180V.
Câu 23: Mạch RLC mắc nối tiếp có cộng hưởng ñiện khi
A. thay ñổi tần số f ñể I
max
. B. thay ñổi tần số f ñể P
max
.
C. thay ñổi tần số f ñể U
Rmax

= 1. B. hiệu ñiện thế cùng pha dòng ñiện.
C. hiệu ñiện thế U
L
= U
C
= 0. D. cả 3 trường hợp trên ñều ñúng.
Câu 26: ðiện áp giữa hai ñầu một ñoạn mạch ñiện là u = 310cos(100
π
t -
2/
π
)(V). Tại thời
ñiểm nào gần nhất sau ñó, ñiện áp tức thời ñạt giá trị 155V ?
A. 1/60s. B. 1/150s. C. 1/600s. D. 1/100s.
Câu 27: Trong ñoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, nếu cuộn cảm còn có thêm ñiện trở
hoạt ñộng R
0
và trong mạch có hiện tượng cộng hưởng thì
A. tổng trở của ñoạn mạch ñạt giá trị cực tiểu và bằng (R – R
0
).
B. ñiện áp tức thời giữa hai bản tụ ñiện và hai ñầu cuộn dây có biên ñộ không bằng
nhau nhưng vẫn ngược pha nhau.

C. dòng ñiện tức thời trong mạch vẫn cùng pha với ñiện áp hai ñầu ñoạn mạch.
D. cường ñộ dòng ñiện hiệu dụng trong mạch ñạt giá trị cực tiểu.
Câu 28: ðặt một ñiện áp xoay chiều
t100cos2160u π=
(V) vào hai ñầu ñoạn mạch gồm các
cuộn dây L

π

π
=
(A).
Câu 29: ðoạn mạch RL có R = 100

mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm L có ñộ lệch pha
giữa u và i là
π
/6. Cách làm nào sau ñây ñể u và i cùng pha?
A. Nối tiếp với mạch một tụ ñiện có Z
C
=100/
3

.
B. Nối tiếp với mạch tụ có Z
C
= 100
3

.
C. Tăng tần số nguồn ñiện xoay chiều.
D. Không có cách nào.
WWW.VINAMATH.COM


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status