71 CÂU HỎI VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ HƯỚNG DẪN CHI TIÊT - Pdf 40

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
Câu 1. Xét một mạch điện gồm một động cơ điện ghép nối tiếp với một tụ điện. Đặt vào hai đầu
mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U= 100V thì mạch có hệ số công suất là 0,9. Lúc
này động cơ hoạt động bình thường với hiệu suất 80% và hệ số công suất 0,75. Biết điện trở trong
của động cơ là 10Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu động cơ và cường độ dòng điện hiệu dụng qua động
cơ lần lượt:
A. 120V, 6A
B. 125V, 6A
C. 120V, 1,8A
D. 125V, 1,8A
Công thức áp dụng:
Trong đó:
A
A: Công cơ học (công mà động cơ sản ra) đv: kWh
t
Pcó ích: (công suất mà động cơ sản ra)
đv:kW
Phao phí = R.I2
t: thời gian
đv: h
R: điện trở dây cuốn đv: Ω
Ptoàn phần = UIcosφ
Phao phí: công suất hao phí đv:kW
Ptoàn phần =Phao phí + Pcó ích
Ptoàn phần: công suất toàn phần ( công suất tiêu thụ của động cơ) đv:kW
Pco ich
cosφ: Hệ số công suất của động cơ.
.100
H=
U:
Điện áp làm việc của động cơ. Đv: V

Mà cosd 

Ur
Ur
90
 Ud 

 120V Thay vào (1) => I = 0,015.120 = 1,8A
Ud
cosd 0,75

Câu 2: Một máy biến thế lõi đối xứng gồm ba nhánh có tiết diện bằng nhau, hai nhánh được cuốn
hai cuộn dây. Khi mắc một hiệu điện thế xoay chiều vào một cuộn thì các đường sức do nó sinh ra
không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào một hiệu điện
thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 240V thì cuộn 2 để hở có hiệu điện thế U2. Hỏi khi mắc vào
cuộn 2 một hiệu điện thế U2 thì ở cuộn 1 để hở có hiệu điện thế bao nhiêu? Biết rằng điện trở của
các cuộn dây không đáng kể.
A. 60V
B. 30V
C. 40V
D. 120V

Giải:
Gọi N1 và N2 là số vòng dây
của cuộn 1 và cuộn 2

là độ biến thiên từ thông qua mỗi vòng
t

U1

 2 1  1 (1)
e2 E2
N2 U 2

Khi cuộn 2 là cuộn sơ cấp: e' 2 = N2
----->


'
1 
 N2
và e'1 = N1
t
t
2 t

e' 2 E'1
N U'
U

 2 2  2  2 (2)
e' 2 E' 2
N1 U '1 U '1

nhân 2 vế (1) và (2) Ta được U’1 = U1/4 = 60V. Chọn đáp án A
Câu3: Mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là u  U0 cos t .
Chỉ có  thay đổi được. Điều chỉnh  thấy khi giá trị của nó là 1 hoặc 2 ( 2 < 1 ) thì dòng
điện hiệu dụng đều nhỏ hơn cường độ hiệu dụng cực đại n lần (n > 1). Biểu thức tính R là
(1 2 )
L(1  2 )

mà I1 = Imax/n
=

1

1C

)

1U

nR

--------->n2R2 = R2 +( 1 L -

------> (n2 – 1)R2 = ( 1 -2 )2L2 -------> R =

L(1  2 )

1

1C

)2 = R2 + ( 1 L -2 L )2

. Chọn đáp án B

n 1
Câu 4 : Mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có cảm
kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC  2ZL . Vào một thời điểm khi hiệu điện thế trên điện trở và

2

 0,707  ZL1 

R
(1)
1,5

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

Với f3 = 1,5f1
ZL3=1,5ZL1 ; ZC3=
cos 3 

ZC1 ZL1

1,5 1,5
R

R



(2)

Z
R  (ZL3  ZC3 )
R  (1,5ZL1  L1 ) 2


A. u  60 2 cos100 .t   / 3 (V).
B. u  60 2 cos100 .t   / 6 (V)
C. u  60 2 cos100 .t   / 3 (V).
D. u  60 2 cos100 .t   / 6 (V).
Hướng dẫn giải
Vì cùng I0 nên Z1 = Z2 => (ZL- ZC)2 = ZL2
=> ZC= 2ZL
Và cos1= cos2
=> 1 = - 2 (*) ; (1< 0 ; 2 >0 )



1  u  i  u  2

        
u
i
u
 2
6
1

thế φ1 và φ2 vào (*) ta được : u 




 (u  )  u 
2

P1 P12 U 22
U
P
 2 2  100  2  10 2
P2 P2 U1
U1
P1
P1 = P + P1
P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1

3

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

Mặt

khác
0,15U12

P1

=

0,15P1

vì

P1

+ khi mắc ampe kế: hai đầu M, B bị nối tắt, ta có mạch AB (R1 nt L)

Z1 

U AB
 100 2  ZL  Z12  R12  100
I

+khi mắc vôn kế , hệ số công suất cực đại suy ra mạch cộng hưởng, ta có ZC = ZL=100Ω, khi đó
tổng trở là Z = 2R1= 200Ω; cường độ dòng điện: I’ =UAB/Z = 0,5 A
Số chỉ vôn kế: UV = UMB = I ' R22  ZC2  50 2V Đáp án B
Câu 9: Một người định cuốn một biến thế từ hiệu điên thế U1 = 110V lên 220V với lõi không phân
nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ , với số vòng các cuộn ứng
với 1,2 vòng/Vôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những
vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U2 = 264 V so với cuộn sơ cấp
đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U1 = 110V. Số vòng cuộn sai là:
A 20
B 10
C 22
D 11
Giải:
Gọi số vòng các cuộn dây của MBA teo đúng yêu cầu là N1 và N2
N 110 1
Ta có 1 
  N2 = 2N1 (1) Với N1 = 110 x1,2 = 132 vòng
N2 220 2
Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có
N1  2n 110
N  2n 110
(2)

Giải:
4

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

U2 R U2
với f1 và f2 ta có cos2 = 0,8

cos2   Pmax cos2  
Z2
R
1
1
12  4 2  02 
 4 L 
. Tức khi f1 = f thì ZC = 4ZL và khi đó
LC
C
R2
R
 R 2  9Z2L  1,25R 2  ZL   ZC = 2R/3
cos2 = 0,8 = 2
2
6
R   ZL  4ZL 
P =

Khi f3 = 3f thì
Vậy cos =

B. 0,85

Giải: cos1 =

1 1
1
1

) -----> LC =
(
hay ZC1 = ZL2. (1)
C 1  2
1 2

 Z C1
Z L1
; tanMB =
R
r

uAM vuông pha với uMB và r = R------>

ZL1ZC1 = R2 -----> ZL1.ZL2 = R2 ------->L =

cos1 =

cos1 =

D. 0,82

=

R
1 2
2R
4 R2  ( Z L1  Z L2 ) 2

2

=

4

(1  2 ) 2

=

2R
4R2  (1  2 ) 2 L2

= 0,96. Chọn đáp án A

12

Câu 12: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Biết L = CR2. Đặt vào
2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định, mạch có cùng hệ số công suất với hai giá trị của tần
số 1  50 rad/s và 2  100 rad/s. Hệ số công suất là
1
2
1

2

2  100 rad/s bằng nhau, nên Z1 = Z2 hay: (1L 
Do ω1 ≠ ω2 nên 1L 

1

1C

 (2 L 

1

2C

1

1C

)2  (2 L 

)  (1  2 ) L 

1

2C

)2



1

2C 1C

R


)2

R2 

1

(

1



1

C 2 1
2


)2

R

Câu 13: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30 2 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối
tiếp. Biết cuộn dây thuần cảm, có độ cảm L thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây
đạt cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện là 30V. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng cực
đại hai đầu cuộn dây là:
A. 60V
B. 120V
C. 30 2 V
D. 60 2 V
Giải: Khi L thay đổi ULmax khi ZL =
Ta có:

U R2  ZC2
R2  ZC2
(1)và ULmax =
R
ZC

U UC
30 2
30



 2ZC2  R2  (ZL  ZC )2 (2)
2
2
Z ZC
ZC
R  (ZL  ZC )

Khi tăng tốc độ quay của rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ:
A. 0,1 A.
B. 0,05 A.
C. 0,2 A.
D. 0,4 A.

6

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

Giải: Suất điện động xuất hiện trong máy E =

NBS
2

Cường độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây: I =

E NBS NBS


ZL
L
L

I không phụ thuộc tốc độ góc ω nên I = 0,1 A. Chọn đáp án A
Câu 16. Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động
bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến
trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70  thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải

( R0  R2 ) 2  (ZL  ZC ) 2
U2

--------> R0 + R2  256 ------> R2  58
( R0  R2 ) 2  ( Z L  ZC ) 2
R2 < R1 ----> ∆R = R2 – R1 = - 12
Phải giảm 12. Chọn đáp án C
P=

Câu 17: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở không đáng kể, được mắc với mạch
ngoài là một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm thuần L. Khi tốc
độ quay của roto là n1 và n2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi tốc
độ quay là n0 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Mối liên hệ giữa n1, n2 và
n0 là
2n2 .n2
n2  n22
A. n02  n1.n2 B. n02  2 1 22
C. no2  1
D. n02  n12  n22
n1  n2
2
Giải: Suất điện động của nguồn điện: E = 2 N0 =
Với f = np n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ

2 2fN0 = U ( do r = 0)

2n12 .n22
Chọn đáp án B
n12  n22
f12 f22 f02

7

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

A. 2.5A
B. 4.17A
C. 12,5A
D. 7.5A
Giải: Gọi dòng điện qua hai bàn ủi là I1 = I2 = 5A; qua bóng đèn I3 = 2,5A
Dòng điện qua dây trung tính i = i1 + i2 + i3
Dùng phương pháp cộng véc tơ ta có
I = I1 + I2 + I3
Góc giữa i1, i2., i3 là 2 /3
Đặt liên tiếp các véc tơ
cường độ dòng điện
như hình vẽ, ta được
tam giác đều

I3
I1

I2
I1

I2

I

I3

điện trong mạch có biểu thức:
A. i  2 2 cos(100 t   / 3)( A)

B. i  2cos(100 t   / 3)( A)

C. i  2 2 cos(100 t   / 4)( A)

D. i  2cos(100 t   / 4)( A)

Giải: Ta thấy cường độ hiệu dụng trong đoạn mạch RL và RC bằng nhau suy ra ZL = ZC độ lệch pha
φ1 giữa u và i1 và φ2 giữa u và i2 đối nhau. tanφ1= - tanφ2
Giả sử điện áp đặt vào các đoạn mạch có dạng: u = U 2 cos(100πt + φ) (V).
Khi đó φ1 = φ –(- π/12) = φ + π/12 ;
φ2 = φ – 7π/12
tanφ1 = tan(φ + π/12) = - tanφ2 = - tan( φ – 7π/12)
tan(φ + π/12) + tan( φ – 7π/12) = 0 --- sin(φ + π/12 +φ – 7π/12) = 0
Suy ra φ = π/4 - tanφ1 = tan(φ + π/12) = tan(π/4 + π/12) = tan π/3 = ZL/R
-- ZL = R 3
U = I1 R2  ZL2  2RI1  120 (V)
Mạch RLC có ZL = ZC trong mạch có sự cộng hưởng I = U/R = 120/60 = 2 (A) và i cùng pha với
u = U 2 cos(100πt + π/4) .
Vậy i = 2 2 cos(100πt + π/4) (A). Chọn đáp án C
Câu 19. Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều từ tram phát điện cách nơi tiêu thu 10km bằng
dây dẫn kim loại có điên trở suất  = 2,5.10-8 m, tiết diện 0,4cm2. Hệ số công suất của mạch điện
8

Sưu tầm by: Phan Văn Lăng

0,9. Điện áp và công suất ở trạm là 10kV và 500kw. Hiệu suất của của quá trình truyền tải điện là:

P
(U cos ) 2
H = 1-0,0772 = 0,9228 = 92,28%. Chọn đáp án C
Nếu lấy chiều dài dây dẫn là 10km sẽ được kết quả D, đường dây tải điện cần hai dây dẫn.
Câu 20. Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng công suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu
thụ với hiệu suất H.. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n
và H)
Giải:
nP  P
P
P
 1
 n(1  H ) (1)
Hiệu suất: H =
------->

nP

nP

P

R

∆P = n2 P2

(2)
(U cos ) 2
P  P '

1  H n  H 1
 2 1 H'
 H' 1

n(1  H ) n
n
n
n
Từ (1) và (3) ta có:

Đáp số: H '  1 

1 H

n



n  H 1
n

Câu 21. Điên áp giữa 2 cực của máy phát điện cần tăng lên bao nhiêu lần để công suất hao phí
giảm 100 lần với điều kiện công suất truyền đến tải tiêu thu không đổi và khi chưa tăng thi độ giảm
điện áp trên đường dây bằng 15% điện giữa hai cực máy phát. Coi cường độ dòng điện luôn cùng
pha với điện áp.
A. 10 lần
B. 8,515 lần.
C. 10,515 lần.
D. Đáp án khác
Bài giải: Gọi P là công suất nơi tiêu thu, R điện trở đường dây

P1 = P + P1
P2 = P + P2 = P + 0,01P1 = P + P1 - 0,99P1 = P1 – 0,99P1
Mặt
khác
P1
=
0,15P1
2
0,15U1

vì

P1
R
 P12
 0,15P1
2
U1
U12
U
P
P  0,99P1
P  0,99.0,15P1
 10 1
 8,515
Do đó: 2  10 2  10 1
U1
P1
P1
P1

U


Z1
R2  ZL21
ZL1 (ZL2  ZL1 )
U
U
U
I2 =


2
2
Z2
R  ZL1
ZL2 (ZL2  ZL1 )
UZ L1
U1 = I1ZL1 =
Z L1 (Z L1  Z L1 )
UZ L2
U2 = I2ZL2 =
Z L2 (Z L1  Z L1 )
I1 =

U1 = 2U2 --------->
P1 = I12 R
P2 = I22 R

ZL1  2 ZL2 ----------> ZL1 = 4ZL2

Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

71 CÂU HỎI VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ HƯỚNG DẪN CHI TIÊT - Pdf 40

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Học thêm