Chuyên đề dòng điện xoay chiều:

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp (Hình 1). R=
100 , L=
2

H, C=
10
-4

F. Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu
đoạn mạch: u=200 2 sin100 t v.
1) Tính tổng trở của mạch điện?
2) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu các đoạn: AM,
MN, NB, AN, MB.Vẽ giản đồ véc tơ.
3) Thay L bằng cuộn dây khác có độ tự cảm biến đổi được
(Hình2), sau đó điều chỉnh L để hiệu điện thế trên cuộn L là cực đại.
a, Tính L và hiệu điện thế đó. Khi đó chứng minh
rằng: U
AN
vuông góc với U
AB
.
b, Điều chỉnh L để U
MB
cực đại. Tính U
MBmax
và giá
trị?
4) Thay C bằng tụ điện có điện dung thay đổi được (Hình3). Điều chỉnh C để U

A M N B
C R L
Hình 3
A M N B
C R L
Hình 4
3. Cho mạch điện như hình 7: Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch là;u
AB
= 160 2 sin100t (V), ampe kế chỉ 1A, vôn kế chỉ
120V, cường độ dòng điện trong mạch nhanh pha hơn hiệu điện
thế u
AB


6
, hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế

nhanh pha hơn so với dòng điện trong
mạch

3
. Tính R, R
0
,

L, C?
4. Cho mạch điện như hình vẽ 2-2. Tụ điện có điện dung C, cuộn dây có độ tự cảm L, điện
trở thuần r, điện trở R có giá trị thay đổi được. Mắc vào hai đaùu M,N nguồn điện xoay
chiều có hiệu điện thế tức thời u

H, điện trở r mắc nối tiếp với một điện trở R = 80 Ω và một
tụ điện biến đổi (hình 6). Đặt giữa hai đầu đoạn mạch một hiệu
điện thế xoay chiều có biểu thức u =120 3 sin100 t (V).
a. Điều chỉnh tụ điện sao cho điện dung của tụ là C = 46μF ≈

12
10.3
3
F.Khi đó
hiệu điện thế trên hai đầu cuộn dây sớm pha

3
so với cường độ dòng điện
trong mạch. Tìm điện trở r của cuộn dây, số chỉ vôn kế và viết biểu thức cường
độ dòng điện trong mạch khi đó.
C R L, r
V
Hình 6

A B
R L,R
0
CV
A
Hình 7

C L, r R

7. Một đoạn mạch điện xoay chiều AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L =
4
5π
H, Điện trở
thuần R = 60Ω, mắc nối tiếp với một hộp X chứa hai trong 3 phần tử R, L, C mắc nối tiếp.
Hiệu điện thế giữa hai đầu AB cho bởi biểu thức u
AB
= 200 2 sin100t (V). Biết hiệu
điện thế giữa hai đầu đoạn mạch X vuông pha với hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây, và
dòng điện trong mạch chậm pha hơn hiệu điện thế u
AB


6
. Xác định giá trị các thành phần
chứa trong hộp X và viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch X.
8. Cho mạch điện như hình 8 Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn
mạch u = 200 2 sin100t (V), R=100 , L=
2

H. Khi khoá
k ở (1) dòng điện lớn gấp 3 lần khi k ở (2) và hai dòng điện
này vuông pha với nhau. Viết biểu thức dòng điện khi K ở 1 và khi K ở 2.
9. Cho đoạn mạch AB như hình vẽ bên. X, Y là
hai hộp mỗi hộp chứa 2 trong 3 phần tử, điện
trở thuần, cuộn cảm hoặc tụ điện mắc nối
tiếp. Các vôn kế V
1
, V
2

MB
vuông pha nhau. Xác định các phần tử trong các hộp X,
Y và viết biểu thức dòng điện trong mạch.
10. Cho đoạn mạch gồm hộp 3 linh kiện X, Y, Z mắc
nối tiếp với Ampe kế có điện trở không đáng kể; mỗi hộp chỉ chưa một trong 3 linh kiện
R, hoặc L, hoặc C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch A,D một hiệu điện thế xoay chiều u
AD
=
32 2 sin 2ft (V). Khi f = 100Hz dùng vôn kế có điện trở rất lớn đo lần lượt được: U
AB
=
U
BC
= 20V, U
CD
= 16V, U
BD
= 12V; Dùng oát kế đo công suất tiêu thụ của mạch được P =
6,4W. Khi thay đổi tần số thì số chỉ am pe kế giảm.
a. Các hộp chứa linh kiên gì? Tính giá trị các linh kiện đó.
b. Viết biểu thức u
BC
khi f = 100Hz
11. Cho mạch điện xoay chiều như hình 1, trong đó A là
ampekế nhiệt, điện trở Ro = 100 , X là một hộp kín
chứa hai trong ba phần tử (cuộn dây thuần cảm L, tụ
điện C, điện trởthuần R) mắc nối tiếp. Bỏ qua điện trở
của ampe kế, khóa K và dây nối. Đặt vào hai đầu M và N của mạch điện một hiệu điện
thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và có biểu thức u
MN

L
R
C C
1
K
2
Hình 10

X Z Y
u
AB
= 120 2 sin100 t (V).
K m (khụng ni vi 1 v 2) dũng in trong mch nhanh pha
mch

4
hn hiu in th u gia hai u on
K 1dũng in trong mch chm pha hn hiu in th u
gia hai u on mch

6
.K 2 dũng in hiu dng l 1(A) . Tớnh RLC ?
14. Mch in nh hỡnh 11: u = 120 2 sin100 t (V)
K 1 dũng in qua mch cú giỏ tr hiu dng I
1
= 3 A v lch
pha

3
so vi hiu in th.

= 35V, U
MN
= 85V, P
MN
= 40W. Tớnh R,R
0
,L ?
b. K m cụng sut tiờu th trờn mch khụng thay i. Vit biu thc dũng in
trong mch khi K m.
17. Cho mạch điện xoay chiều nh- hình14a.
Đặt vào hai đầu A, B một hiệu điện thế
xoay chiều u
MB
= U 2 sin (100t) (V), ng-ời
ta thấy vôn kế V
1
, V
2
và ampekế A chỉ lần l-ợt các giá trị:
120(V), 80(V), và 2(A) ( coi điện trở của vôn kế rất lớn và
của ampekế rất bé). Biết hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế
V
3
chậm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế V
2
một góc
M R C N
L,R
0
1

A
V1
V3V2
B
A