BÀI TẬP CHƯƠNG III: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Chủ đề I : Đại cương về dòng điện xoay chiều:
1. Một tụ điện có điện dung
31,8μF
. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu bản tụ điện khi có dòng điện xoay
chiều có tần số 50Hz và cường độ dòng điện cực đại
2 2
A chạy qua nó là:
A.
200 2(V)
B. 200(V) C. 20(V) D.
20 2 ( )V
2. Một cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở thuần không đáng kể, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số
60Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là 12A. Nếu mắc cuộn dây trên vào mạng điện xoay chiều có tần
số 1000Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là:
A. 0,72A B. 200A C. 1,4A D. 0,005A
3. Một cuộn dây dẫn điện trở không dáng kể được cuộn lại và nối vào mạng điện xoay chiều 127V, 50Hz.
Dòng điện cực đại qua nó bằng 10A. Độ tự cảm của cuộn dây là:
A. 0,04H B. 0,08H C. 0,057H D. 0,114H
4. Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm 318mH và điện trở thuần
100Ω
. Người ta mắc cuộn dây vào mạng
điện xoay chiều 20V, 50Hz thì cường độ dòng điện qua cuộn dây là:
A. 0,2A B. 0,14A C. 0,1A D. 1,4A
5. Một cuộn dây có lõi thép, độ tự cảm 318mH và điện trở thuần
100Ω
. Người ta mắc cuộn dây vào mạng
điện không đổi có hiệu điện thế 20V, thì hiệu điện thế hai đầu cuộn dây là:
A. 14V B.12V C. 6V D.15V
6. Giữa hai bản tụ điện có hiệu điện thế xoay chiều 220V, 60Hz. Dòng điện qua tụ điện có cường độ 0,5A.
. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu
điện thế xoay chiều tần số 50Hz. Tổng trở đoạn mạch là:
A.
400Ω
B.
200Ω
C.
316,2Ω
D.
141,4Ω
9.( Dữ liệu câu 8 ) .Biết
)(.100cos200 Vtu
AN
π
=
.Cường độ hiệu dụng qua mạch là :
A. 1A B. 0,63A C. 0,89A D. 0,7A
10. ( Dữ liệu câu 8&9).Công suất tiêu thụ của dòng điện trong mạch là :
A. 100W B. 50W C. 40W D. 79W
11.Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có R
0
= 50
Ω
,
4
L = H
10π
và tụ điện có điện dung
4
10
13. Một đoạn mạch gồm cuộn dây có cảm kháng
20Ω
và tụ điện có điện dung
4-
4.10
C = F
π
mắc nối tiếp.
Cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức
))(
4
.100cos(2 Ati
π
π
+=
. Để tổng trở của mạch là Z =
Z
L
+Z
C
thì ta mắc thêm điện trở R có giá trị là:
Nguyễn Đức Hiền – Bài tập ôn tập chương 3
R L C
A M N B
Hình 3.5
A.
0Ω
B.
20Ω
= U
C
=2U
L
. Lúc đó:
A. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn dòng điện một góc
4
π
.
B. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn dòng điện một góc
3
π
.
C. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch trễ pha so với dòng điện một góc
4
π
.
D. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch trễ pha so với dòng điện một góc
3
π
.
17. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ (Hình 3.10),
trong đó R = 100Ω; C =
4
10
F
2
−
π
; L là cuộn dây thuần cảm, có độ
π
ϕ =
C.
4
π
ϕ =
D.
2
π
ϕ =
Chủ đề II :Bài tập về biểu thức tức thời của cường độ dũng điện và hiệu điện thế.
Bài 1. Cho mạch điện gồm 3 phần tử mắc nối tiếp là điện trở R = 50Ω, cuộn dây thuần cảm L =
π
2
1
H, tụ
điện có điện dung C =
π
4
10
−
F. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều: u = 200cos(100πt)
(V).
1.1) Viết biểu thức cường độ dòng điện tức thời trong mạch?
A.i = 4cos(100πt - π/4) (A). B.i = 2cos(100πt + π/4) (A).
C.i = 2
2
cos(100πt + π/4) (A). D.i = 2
2
cos(100πt - π/4) (A).
A. u
d
= 402cos(100πt + 2π/3) (V).
B. u
d
= 402cos(100πt +1,21) (V).
C. u
d
= 400cos(100πt + π/2) (V).
D. u
d
= 400cos(100πt + 2π/3) (V).
Nguyễn Đức Hiền – Bài tập ôn tập chương 3
R L C
A B
Hình 3.10
Nguyễn Đức Hiền – Bài tập ôn tập chương 3
2.2) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện?
A. u
C
= 100
2
cos(100πt - π/2)(V).
B. u
C
= 200cos(100πt - π/3)(V).
C. u
C
2
cos(100πt + π/2)(V). D.u
L
= 200
2
cos(100πt + 13π/12)(V).
3.2) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện.
A. u
C
= 400
2
cos(100πt + π/12)(V).
B. u
C
= 400cos(100πt - π/6)(V).
C. u
C
= 400
2
cos(100πt - π/2)(V).
D. u
C
= 400cos(100πt - 3π/4)(V).
Bài 4. Một mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L =
π
8,0
H và tụ điện có điện dung C =
π
3
10
2
cos(100πt +
2
π
)(V).
B. u
L
= 160
2
cos(100πt -
6
π
)(V).
C. u
L
= 160cos(100πt +
2
π
)(V).
D. u
L
= 160cos(100πt +
3
2π
)(V).
Bài 5. Cho đoạn mạch không phân nhánh RLC, biết R = 80Ω, L =
π
4
1
H, C =
A. i = 4cos(100πt -
6
π
) (A).
B. i = 2
2
cos(100πt +
2
π
) (A).
C. i = 2
2
cos(100πt -
6
π
) (A).
D. i = 4cos(100πt) (A).
6.2) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch?
A. u = 200
2
cos(100πt -
4
π
) (V). B. u = 200
2
cos(100πt -
12
5
π
) (V).
C. i = 2,22cos(100πt – 0,281)(A).
D. i = 2cos(100πt - π/6)(A).
7.2) Viết biểu thức hiệu điện thế u
AB
?
A. u
AB
= 255
2
cos(100πt + 0,281)(V).
B. u
AB
= 400cos(100πt + 0,281)(V).
C. u
AB
= 255
2
cos(100πt - 0,243)(V).
D. u
AB
= 400cos(100πt) (V).
Chủ đề III :Bài toán cực trị
Bài toán cực trị theo R.
Bài 1. Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết C = 159µF và u
AB
= 100cos(100πt) (V).
Hãy xác định giá trị R của biến trở để công suất tiêu thụ của đoạn mạch là lớn nhất và tính giá trị lớn nhất của công
suất?
A. R = 20 Ω; P
(H), C =
π
−
8
10
3
(F). Hãy xác định giá trị R của biến trở để công suất tiêu
thụ của đoạn mạch là lớn nhất và tính giá trị lớn nhất của công suất?
A. R = 50Ω, P
Max
= 200W.
B. R = 50Ω, P
Max
= 400W.
C. R = 100Ω, P
Max
= 200W.
D. R = 50Ω, P
Max
= 800W.
Bài 4.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết u
AB
= 400cos(100πt)(V), C =
π
2
10
4−
(F).
Max
= 33,85W.
B. R = 53,85Ω; P
Max
= 67,7W.
C. R = 30Ω; P
Max
= 100W.
D. R = 50Ω; P
Max
= 35,7W.
Bài 6.
Nguyễn Đức Hiền – Bài tập ôn tập chương 3
R
M
C
A
B
L
•
• •
R
C
A
B•
•
R
A
B
L
•
r
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Gồm một biến trở R, mắc nối tiếp với cuộn dây
có điện trở r, hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u =
200cos(100πt) (V).
6.1) Thay đổi R đến giá trị R = 45Ω thì công của đoạn mạch đạt giá trị cực đại P
Max
= 200W. Tính r?
A.25Ω. B.55Ω. C.5Ω. D.Không đủ dữ kiện.
6.2) Thay đổi R đến giá trị R =15Ω thì công suất tỏa nhiệt trên điện trở R đạt giá trị cực đại P
Max
= 250W. Tính r?
A.65Ω. B.9,5Ω. C.25Ω D.Không đủ dữ kiện.
Bài 7. Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm L =
π
3
H,
C =
32
10
4
π
−
F. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế: u = 200
3
cos(100πt -
3
cos(100πt +
6
π
) (V).
8.1) Ghép điện trở R với điện trở R’ sao cho công suất của đoạn mạch có giá trị cực đại. Hỏi phải mắc R với R’ như
thế nào và có giá trị bằng bao nhiêu?
A. Ghép song song với R’ = 100
3
Ω
B. Ghép song song với R’ = 50
3
Ω.
C. Ghép nối tiếp với R’ = 50
3
Ω.
D. Ghép nối tiếp với R’ = 100/
3
Ω.
8.2) Viết biểu thức dòng điện trong mạch khi ghép thêm điện trở R’ và công suất đạt giá trị cực đại.
A. i = 2cos(100πt +
4
π
) (A).
B. i = 2cos(100πt -
12
π
) (A).
C. i =
2
cos(100πt -
= 5,2A.
Bài 10.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết R = 80Ω, L = 0,6/π (H) và
u
AB
= 200
2
cos(100πt)(V).
Cho điện dung C thay đổi, tìm C để số chỉ của vôn kế là lớn nhất và tính số chỉ của vôn kế đó?
A. C = 53µF; U
V(Max)
= 200V.
B. C = 53µF; U
V(Max)
= 250V.
C. C = 1,91.10
-5
F; U
V(Max)
= 250V.
D. C = 1,91.10
-3
F; U
V(Max)
= 150V.
Bài 11. Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết R = 50Ω, L = 1/2π(H) và u
AB
= 200cos(100πt)(V).
•
•
R
C
A
B
L
•
•
Cho điện dung C thay đổi, tìm C để
hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và tính giá trị cực đại đó?
A. C = 63,66µF; U
C
= 200
2
(V).
B. C = 31,83µF; U
C
= 200
2
(V).
C. C = 15,9µF; U
C
= 200 (V).
D. C = 31,83µF; U
C
= 200 (V).
Bài 12.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
4
10.2
−
F. Đặt giữa hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế: u
AB
= 400cos(100πt)(V).
13.1) Ghép với tụ C tụ C’ sao cho công suất của mạch có giá trị cực đại. Tìm giá trị của C’ và cách ghép tụ C’ với
tụ C?
A. C’ =
π
4
10.2
−
F, ghép nối tiếp.
B. C’ =
π
4
10.2
−
F, ghép song song.
C. C’ =
2
10
4
π
−
F, ghép nối tiếp.
D. C’ =
2
10
22
10.3
4
π
−
F, mắc nối tiếp.
B. C’ =
π
3
10.2
4−
F, mắc nối tiếp.
C. C’ =
2
10
4
π
−
F, mắc song song.
D. C’ =
π
3
10.2
4−
F, mắc song song.
14.2) Tính giá trị hiệu điện thế cực đại ở trên.
A. U
C(Max)
= 200
2
•
R
C
A
B
L
•
•
R
C
A
B
L
•
•
L = 0,318H, C = 17,55µF và u = 100cos(2πft)(V).
16.1) Tìm f để hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại?
A. 50Hz. B. 65Hz. C. 67,4Hz. D. 55Hz.
16.2) Tính giá trị hiệu điện thế cực đại giữa hai đầu tụ điện ở trên?
A. 190,3V. B. 100V. C. 274V. D. 193,8V
Chủ đề IV : Bài tập mối liên hệ về pha(cùng pha, có pha vuông góc)
Bài 1.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:
Biết R = 80Ω, L = 0,6H và u = 160
2
cos(100πt)(V). Khi thay đổi giá trị điện dung có một giá trị C để hiệu điện
thế và cường độ dòng điện cùng pha.
1.1) Tính C?
A. 14,64µF. B. 16,89µF. C. 1,69µF. D. 0,169µF.
A. 0,26H. B. 0,318H. C. 0,6H. D. 0,315H.
3.2) Tính f?
A. 50Hz. B. 60Hz. C. 55Hz. D. 52,6Hz.
Bài 4.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết R = 50Ω, C = 31,83µF và
u
AB
= 200cos(100πt)(V). Biết hiệu điện thế u
AM
có pha vuông góc với u
NB
.
4.1) Cho R
0
= 20Ω. Tính L =?
A. 0,318H. B. 0,35H. C. 0,159H. D. 0,6H.
4.2) Biết dòng điện trong mạch I = 1A. Tính R
0
và L?
A. R
0
= 138Ω, L = 0,54H.
B. R
0
= 100Ω, L = 0,48H.
C. R
0
= 60Ω, L = 0,414H.
D. R
3
= 45,7V.
D. V
1
= 160V; V
3
= 62,5V.
Bài 6. Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ:
Nguyễn Đức Hiền – Bài tập ôn tập chương 3
R
C
A
B
L
•
•
A
C
L
R
(2)
(1)
A
B
•
•
R
C
A
B
V
1
M
N
A
B
•
•
R
C
A
B
L
•
•
Đặt giữa hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều: u =
U
0
cos100πt(V). Biết R = 50Ω và số chỉ của vôn kế V
1
là
50V, số chỉ của vôn kế V
2
là 100V. Hiệu điện thế u
AN
lệch
pha hiệu điện thế u
MB
là π/2.
B. R
1
= 30Ω; C = 40(µF).
C. R
1
= 30Ω; L = 0,8/π(H).
D. R
1
= 80Ω; C = 40(µF).
Bài 3.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Hộp đen X có 2 trong 3 phần tử :
điên trở, cuộn cảm, tụ điện. Khi mắc vào hai đầu đoạn mạch A, B nguồn điện một chiều thì ampe kế chỉ 0(A). Khi
mắc vào hai đầu đoạn mạch A, B hiệu điện thế: u = 200cos(100πt - π/6)(V) thì dòng điện trong mạch: i =
2cos(100πt + π/6)(A) và hiệu điện thế hiệu dụng U
AM
= 200(V).
3.1) Tính L?
A. L = 0,145H.
B. L = 0,421H.
C. L = 0,5H.
D. Một giá trị khác.
3.2) Hộp X chứa hai phần tử gì, có giá trị nào sau đây?
A. R = 50Ω; L = 0,421(H).
B. R = 50Ω; C = 24(µF).
C. R = 50
3
Ω; C = 28,5(µF).
D. Đáp án khác.
Bài 4. Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AC và CB. Trên mỗi đoạn mạch AC và CB chỉ có một
•
A
X
A
B
•
•
A
L
•
M
R
C
A
B
L
•
•
•
M
A.
2
/π (H).
B. 1/π (H). C. 2/π (H). D. 1/2π (H).
Bài 2.
Cho đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ.
Biết C =
π
2
A. u
AB
= 100
2
cos(100πt) (V). B. u
AB
= 200cos(100πt) (V).
C. u
AB
= 200cos(100πt - π/4) (V). D. u
AB
= 100
2
cos(100πt - π/4)(V).
Chủ đề VII : Bài tập về nguồn điện xoay chiều.
Bài 1. Một khung dây có 100 vòng, diện tích mỗi vòng là 150cm
2
. Cho khung dây quay đều trong từ trường đều với
vận tốc là 2400(vòng/phút), từ trường có cảm ứng từ là B= 4.10
-2
T. Trục quay của khung vuông góc với vectơ
B
.
Lúc đầu t = 0, khung song song với các đường cảm ứng từ. Viết biểu thức suất điện động ở trong khung?
A. e = 7,5cos(40πt) (V).
B. e = 15cos(80πt) (V).
C. e = 1500cos(80πt) (V).
D. e = 905cos(80πt) (V).
góc α = 60
0
. Cho khung dây quay đều với vận tốc góc là 360vòng/phút.
3.1) Viết biểu thức từ thông qua khung dây?
A.
Φ
= 7,5cos(12πt + π/3) (Wb).
B.
Φ
= 7,5cos6πt (Wb).
C.
Φ
= 0,075cos(12πt +π/3)(Wb).
D.
Φ
= 0,075cos12πt (Wb).
3.2) Nối hai đầu cuộn dây trên với điện trở R = 2,26Ω. Viết biểu thức của dòng điện trong mạch?
A. i = 1,25cos(12πt - π/6) (A).
B. i = 1,25cos(12πt + π/3) (A).
C. i = 2,5cos(6πt) (A).
D. i = 1,25cos(12πt) (A).
Bài 5. Dòng điện qua cuộn dây tự cảm biến thiên là 0,6A, trong khoảng thời gian 10
-3
s thì ở cuộn dây xuất hiện suất
điện động tự cảm là 1,8V. Tính hệ số tự cảm của cuộn dây?
A. 3H.
B. 0,03H.
C. 3mH.
D. 12mH.
9. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2KV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là 80%.
Muốn cho hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng lên 95% thì phải ?
A. Tăng hiệu điện thế đến 4KV. B. Tăng hiệu điện thế đến 8KV.
C. Giảm hiệu điện thế xuống còn 1KV. D. Giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5KV.