Lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn giải và giải bài tập Vật lý (chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12 chương trình nâng cao)

C. R = 30 ; PR = 250W. D. R = 50 ; PR = 62,5W.

Bài 44. Cho mạch điện xoay chiều AB như

hình vẽ,

uAB  150 2 cos100 t (V),

R  30 ,

L  4 H. Điều chỉnh tụ



điện C để

điện áp

giữa A và F có giá trị lớn nhất thì C và UAF có giá trị bằng bao nhiêu?

A. C

 104 (F) ; U 2 AF

 104 (F) ; U

= 210V.

= 250V.

C. C

4 AF

 104 (F) ; U 2 AF

= 250V.

D. C

 104 (F) ; U 4 AF

= 210V.

Bài 45. Một mạch điện AB gồm bóng đèn Đ nối tiếp với tụ điện C. UAB =

240V, f = 50Hz, đèn Đ ghi 120V – 60W. Tìm giá trị điện dung C của tụ điện để đèn Đ sáng bình thường.

A. 7,7 F B. 28 F C. 8,2 F D. 12,5 F

Bài 46. Mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp

uAB

 120 2 cos120 t

(V). Biết

L  1 H, 4

 102 F, R là biến trở. Khi R = R 48 1

và R = R2 thì công suất mạch điện có cùng giá trị P = 576W. Khi đó R1 và R2 có

giá trị là:

A. R1 = 20 ; R2 = 25 . B. R1 = 10 ; R2 = 20 .

C. R1 = 5 ; R2 = 25 . D. R1 = 20 ; R2 = 5 .

Bài 47. Đặt vào hai đầu tụ điện C một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số 60Hz thì cường độ hiệu dụng là 1A. Để cường độ hiệu dụng là 2A thì tần số dòng điện là:

A. 30Hz B. 60Hz C. 120Hz D. 100Hz

Bài 48. Hai máy phát điện xoay chiều một pha: máy thứ nhất có 2 cặp cực,

rôto quay với tốc độ 1600 vòng/phút. Máy thứ hai có 4 cặp cực. Để tần số do hai máy phát ra như nhau thì rôto máy thứ hai quay với tốc độ là

A. 800 vòng/phút. B. 400 vòng/phút.

C. 3200 vòng/phút. D. 1600 vòng/phút.

Bài 49. Cho đoạn mạch như hình vẽ. Điện áp

hiệu dụng trên R, cuộn dây (L, r) và đoạn mạch AB lần lượt là 110V ; 130V ; 200V. Tìm Ur và UL.

A. 50V ; 120V B. 25V ; 60V

C. 120V ; 50V D. 50V ; 80V

Bài 50. Đặt điện áp xoay chiều u  Uo cost (V) có Uo không đổi và

thay đổi

được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C nối tiếp. Khi

= 1 hoặc

= 2 thì

cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau. Hệ thức đúng là:

A.   

 2

B.  .  1

1 2 LC 1 2 LC

C.     2 D.  .  1

1 2 1 2

2. ĐÁP ÁN

2C	3A	4C	5D	6B	7B	8D	9D	10C
11D	12A	13B	14A	15B	16B	17D	18A	19C	20B
21C	22A	23C	24C	25B	26B	27B	28C	29B	30D
31D	32C	33B	34A	35A	36C	37C	38A	39C	40B
41B	42B	43D	44B	45A	46D	47C	48A	49A	50B

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 169 trang tài liệu này.

3. HƯỚNG DẪN GIẢI

Bài 1. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch:

U 2  (U  U )2

L C

U 

Vậy chọn đáp án C.

 802  (120  60)2

 100

(V).

Bài 2. Cảm kháng:

Z  L  100 . 1

L 

 100 .

Dung kháng: Z

 1  1  200 .

R  Z  Z



L C



C C 100 .15,9.106

Tổng trở: Z 

 1002  100  2002

 100 2 .

I  Uo  2

o Z

(A) ; tan  ZL  ZC R

 1 �   

rad.

      0  �  � 

rad. Vậy chọn đáp án C.

i u � �

� �

Z  1  1  100

Bài 3. Dung kháng: C

C 100 .

104 .



ZL = ZC nên xảy ra cộng hưởng điện.

Công suất của mạch là

P  U 2

�0.2 �2

 2002

2.100

 200

(W) . Vậy chọn đáp án A.

�

Bài 4.   NBS  50.4.104. .

� 6, 28.104

(Wb). Vậy chọn đáp án C.

� �

Bài 5. Để dòng điện đạt cực đại thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện.

Lúc đó:

Imax  r

 200 

2.100

2 (A). Vậy chọn đáp án D.

Bài 6. Cảm kháng các cuộn dây: Z  L  2 .50.51.103  16 .

r 2  Z 2

122  162

Tổng trở mỗi pha: Z    20 .

Điện áp hai đầu mỗi tải: Ud 

3U p 

3.127  220 (V).

Cường độ dòng điện qua các tải: I  U

 220  11(A). Vậy chọn đáp án 20

Bài 7. Điều chỉnh C để UC đạt giá trị cực đại thì:

R2  Z 2 2

ZC 

L � R

 ZL ZC  ZL 

� ZL . ZL  ZC

R R

Vậy chọn đáp án B.

 1 � tanRL

.tan  1 hay uRL vuông pha u.

U U

Bài 8. Giản đồ Frenen như hình vẽ. 1 

u1 nhanh pha  / 3

so với i; u2 trùng pha i.

O U I

Vì U1 = U2 nên U là đường chéo của hình thoi có mỗi 2

cạnh U

1  U2

 80

V. Suy ra góc lệch pha giữa u so với i là    .

Vậy chọn đáp án D.

Bài 9. 2 f

 1 trong mạch có cộng hưởng điện nên hệ

số công suất

của mạch là 1. Do đó, khi tăng R lên 2 lần thì hệ số không đổi.

Vậy chọn đáp án D.

công suất vẫn

Bài 10. ZL

 L  100 .1  50 ,

2

Uo  Io Z  3 2.50  150 V.

Trong mạch chỉ có cuộn cảm L thuần nên i chậm pha

 so với u. 2

Biểu thức: u  150 2 sin �100 t     � 150 2 sin �100 t  2

(V)

� 6 2 � � 3

� � �

Vậy chọn đáp án C.

1Z  1  1  50

Bài 11. Ta có: ZL  L  100 .

 100 ; C

C 100 .

2.104 .

�



P  U 2 .R  U 2

� Z  Z �

Z 2 R 

ZL  ZC . P lớn nhất khi R 

�

R �

L C nhỏ nhất.

R �

Theo bất đẳng thức Côsi thì

�R  ZL  ZC �

ỏ nhất khi:

�

�� R nh

R  ZL  ZC

� R 

ZL  ZC

 100  50  50 .

Công suất cực đại lúc đó có giá trị:

Vậy chọn đáp án D.

P  U 2

 1002

2.50

 100 W.

Bài 12. Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp: U2

 U1.N2

 120.100  6 V.

2000

Bỏ qua mất mát điện năng thì P2 = P1 = U1.I1 = 120.0,8 = 96W. Vậy chọn đáp án A.

Bài 13. Ta có:   2 f � f

   100

 50 Hz.

2 2

E  NBS 100 .200.0, 4.125.104

E     222 (V).

Vậy chọn đáp án B.

Bài 14. Khi R nối tiếp C thì:

ZC

 tan �  � 1 � R  Z

� 4 �

� � C

. (1).

Khi R, L, C nối tiếp thì:

ZL  ZC

 tan 

 1 � Z

L  R  ZC

(2).

Từ (1) và (2) ZL = 2ZC. Vậy chọn đáp án A.

Bài 15. Vì Z = R =100 � tan  ZL1  1

L1 1

góc lệch pha của điện áp hai đầu cuộn dây so với i là    .

1 4

Mà uAB nhanh pha hơn i một góc

     nên X phải chứa L.

3 1

tan  ZL  ZL1 

� ZL 

3R1

 ZL1 

3.100 100  73, 2 .

Vậy chọn đáp án B.

Bài 16. ZL  2 f .L  2 .50.0,318  100

Z  1  1  200 .

C 2 f .C 2 .50.0,159.104

Để điện áp uRL vuông pha uRC thì:

RL  RC

  �

RL  RC

  � tan

RL   cotRC

� tan .tan  1 � ZL . ZC

 1 � R    141 .

RL RC R R

ZL .ZC

100.200

Vậy chọn đáp án B.

Bài 17. Ta có: ZL  2 f .L  2 .50.0,0636  20 .

thuộc

Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ud = I.Zd . Vì Zd không phụ

202  202

vào sự thay đổi của C nên Ud đạt giá trị cực đại khi I = Imax . Suy ra trong mạch phải có cộng hưởng điện. Lúc đó:

r 2  Z 2

I  U  120  2 (A) ; Z  

 20 2 .

max R  r 40  20 d

�Ud max  2.20 2  56,57 (V). Vậy chọn đáp án D.

Bài 18. Điện áp pha: U  Ud  380  220 (V).

p 3 3

Cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây là:

I  P 10000  18,94 (A). Vậy chọn đáp án A.

3U p .cos 3.220.0,8

Bài 19. Suất điện động cực đại trong cuộn thứ cấp:

Eo  2 f .N.o  2 .50.1500.0,6  200 2

(V).

Vì chọn = 0 nên e  200 2 cos100 t (V). Vậy chọn đáp án C.

Bài 20. Ta có: ZL  2 f .L  2 .50.0,318  100 .

R  Z  Z



L C



Z 

� ZL  ZC 

� ZL  ZC

100 2 2 1002



Z 2  R2

 100 .

ZC  ZL 100  100 100  0(loai)

ZC  ZL  100  100  100  200

1 1 104

� C 

2 f .ZC

 

2 .50.200 2

(F) hay C = 15,9 F.

Vậy chọn đáp án B.

Bài 21. Khi R nối tiếp C thì: tan �  � ZC

 1 � R  Z .

� �

Khi R nối tiếp L thì: tan   ZL

R C

 1 � R  Z .

4 R L

Khi R, L, C nối tiếp thì xảy ra cộng hưởng điện (vì ZL = ZC).

� Io

 Uo

 200 2  2 (A) ; u và i cùng pha nên 

100 2

i  u

  rad.

Vậy chọn đáp án C.

Bài 22. ULmax

� ZL

 R2  Z 2

(1) ;

ZC  R

(2).

Từ (1) và (2)

Z  4R

4R  R

Ta có:

tan  ZL  ZC

 3 

1 �  30o .

R R 3

Dòng điện lệch pha 30o so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.

Vì điện áp hai đầu điện trở đồng pha với dòng điện điện áp giữa hai

đầu điện trở lệch pha 30o so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Vậy chọn đáp án A.

Bài 23. Vì ZL = ZC nên ở hai trường hợp đều xảy ra hiện tượng cộng hưởng

điện, công suất đều đạt cực đại.

+ Z = R ,

P  U 2

 200 W. (1)

1 1

+ Z = 2R , P

 U 2

(2)

2 2 2R

Từ (1) và (2) � P  P1  200  100 W. Vậy chọn đáp án C.

Bài 24. Tần số dòng điện:

2 2

f  np  375.8  50 Hz.

Suất điện động cực đại của máy:

E   N  2 f .N.  2 .50.22. 0,1  220 (V).

o o o 

Vậy chọn đáp án C.

Bài 25. tanAM

 ZL1

 20  1 �   

20 AM 4

uAM vuông pha uMB

nên uMB

chậm pha

 so với i. Dó đó, X phải chứa 4

R nối tiếp C.

� tanMB

 ZC

 1 � R  ZC

. Vậy chọn đáp án B.

Z  1  1  100

Bài 26. Ta có: C

2 f .C

2 .50.

104 .



Do dòng điện chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch nên mạch có tính cảm kháng: ZL > ZC.

tan 

 ZL  ZC

� ZL  ZC

 R.tan 

 100  30. 1

 117,3 .

Vậy chọn đáp án B.

Z  1  1  100

Bài 27. C

C 100 .

104 .



Z  L  100 . 1  50 .

L 2

0 3

tan  ZL  tan   � r   5  .

MB r 3 3

tanAM

 ZC

 tan �  �  1

� 6 �

� �

� R  ZC

 100 3 .

Vậy chọn đáp án B.

Bài 28. Ta có:

Z  L  100 . 3  100 3 .

L 

UC max

� ZC

 r 2  Z 2

  400  .

1002  100 3 2

100 3

� C  1  1  3 .104

ZC

100 . 400 4

U r2  Z 2

100 1002  100 3 2

U    200 V.

C max R

100

Vậy chọn đáp án C.

Bài 29. Cường độ dòng điện chạy qua động cơ chính bằng cường độ dòng điện

ở cuộn thứ cấp: I2 = kI1 = 4.1,25 = 5A.

Hệ số công suất của động cơ:

cos  P  200

 0,8 .

UI 50.5

Vậy chọn đáp án B.

1Z  1  1  40

Bài 30. ZL  L  100 .  100 ;

C C

103 .



100 . 4

Công suất tiêu thụ:

P  I 2 R 

U 2 .R

� R2  U 2 R  Z  Z 2  0

R2  Z  Z 

L C

P L C

� R2  752 R  100  402  0 �

Vậy chọn đáp án D.

R  80

R  45

Z  1  1  8 1

Bài 31. C1

2 f .C1

102



2 .50. 8

; ZL  2 f .L  2 .50.

 100 .

   � tan  tan

� ZC  ZL  ZC

AE EB AE EB

1 2

R1 R2

� ZC2

 R2 .ZC1  Z

 100.8  100  300

1 1 104

� C2  2 f .Z  2 .50.300  3

F. Vậy chọn đáp án D.

Bài 32. Ta có:

Z  L  100 . 1  20 .

L 5