332 Bài tập Dòng điện xoay chiều trong đề thi thử Đại học có lời giải (P5)
40 câu hỏi
Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,85 . Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 9 W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là
92,5%
90,4%
87,5 %
80%
Đáp án B
+ Công suất của động cơ W
" Hiệu suất của động cơ
Máy biến áp lý tưởng có
Đáp án D
+ Máy biến áp lí tưởng có
Khi truyền điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất hao phí trên đường dây là ∆P. Để cho công suất hao phí trên đường dây chỉ còn là (với n>1), ở nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là
n
Đáp án A
+ Để hao phí truyền tải giám n lần thì điện áp truyền đi tăng lên lần
→ máy tăng áp có
Đặt điện áp vào hai đầu một điện trở thuần 50 Ω. Công suất tiêu thụ của điện trở bằng
500 W
400 W
200 W
100 W
Đáp án C
+ Công suất tiêu thụ của điện trở
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Khi đó, cảm kháng của cuộn cảm có giá trị bằng 2R. Hệ số công suất của đoạn mạch là
0,71.
1.
0,5
0,45.
Đáp án D
+ Hệ số công suất của đoạn mạch
Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng
giao thoa sóng điện
cộng hưởng điện.
cảm ứng điện từ.
tự cảm.
Đáp án C
+ Nguyên tắc hoạt động của máy điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n1 vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là I(A); hệ số công suất của đoạn mạch AB là . Khi rôto của máy quay đều với tốc độ n2 vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là . Mối liên hệ của n2 so với n1 là
Đáp án C
+ Khi roto quay với tốc độ ta chuẩn hóa
" Hệ số công suất của mạch
+ Khi roto quay với tốc độ
"Lập tỉ số
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ ( tụ điện có C thay đổi được). Điều chỉnh C đến giá trị C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, khi đó điện áp tức thời giữa A và M có giá trị cực đại là 84,5 V. Giữ nguyên giá trị C0 của tụ điện. Ở thời điểm t0, điện áp hai đầu: tụ điện; cuộn cảm thuần và điện trở có độ lớn lần lượt là 202,8 V; 30 V và uR. Giá trị uR bằng
50 V.
60 V.
30 V
gD. 40 V.
Đáp án C
+ Khi thì điện áp hai đầu mạch vuông pha với điện áp hai đầu đoạn mạch RL.
+Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác, ta có:
Mặc khác, ta để ý rằng, tại thời điểm
→ Thay vào phương trình hệ thức lượng ta tìm được
Với hai đại lượng vuông pha và ta luôn có
Cho mạch điện RLC không phân nhánh, cuộn dây có điện trở r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. Cho điện dung C thay đổi người ta thu được đồ thị liên hệ giữa điện áp hai đầu phần mạch chứa cuộn dây và tụ điện như hình vẽ bên. Điện trở r có giá trị là
80 Ω
100 Ω
50 Ω
60 Ω
Đáp án C
+ Ta có biểu thức
→ Tại C=0 thì
→ Tại , khi đó
+ Tại thì mạch xảy ra cộng hưởng
và
→ Thay vào phương trình (*) ta tìm được
Công suất của đoạn mạch xoay chiều được tính bằng công thức
P = RI2t.
P = U0I0cosφ.
P = UI
P = UIcosφ.
Đáp án D
+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch được xác định bằng công thức P = UIcosφ.
Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với hộp kín X chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Biết điện áp hai đầu mạch trễ pha hơn cường độ dòng điện trong mạch. Phần tử đó là
điện trở thuần.
tụ điện
cuộn cảm thuần.
cuộn dây có điện trở.
Đáp án B
+ Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn so với cường độ dòng điện -> mạch có tính dung kháng -> X chứa tụ điện.
Đặt một điện áp xoay chiều
vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm .
Ở thời điểm điện áp ở hai đầu cuộn cảm là 160 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 3 A. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
Đáp án C
+ Cảm kháng của cuộn cảm
+ Với đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thì điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện trong mạch luôn vuông pha với nhau:
Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos100πt V và cường độ dòng điện trong mạch là . Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch có giá trị là
400 W.
80 W.
200 W.
50 W.
Đáp án C
+ Công suất tiêu thụ của mạch
Phát biểu nào sau đây sai?
Dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.
Điện áp biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều
Dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên điều hòa cùng pha với nhau.
Suất điện động biến thiên điều hòa theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều.
Đáp án C
+ Tùy vào tính chất của mạch mà dòng điện có thể cùng pha hoặc lệch pha so với điện
áp.
Cho mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở thuần , tụ điện có điện dung
và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm
mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một hiệu điện thế xoay chiều có dạng
. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
Đáp án A
+ Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch
Biểu diễn phức dòng điện
Trong các đại lượng điện trở thuần, cảm kháng và dung kháng. Đại lượng nào tỉ lệ thuận với tần số dòng điện?
Điện trở thuần.
Cảm kháng và dung kháng.
Dung kháng.
Cảm kháng.
Đáp án D
+ Ta có cảm kháng tỉ lệ thuận với tần số của dòng điện.
Nếu đặt vào hai đầu một tụ điện có điện dung
một điện áp xoay chiều thì cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua mạch bằng
4 A.
4 A
A
2 A
Đáp án A
+ Dung kháng của đoạn mạch
Dòng điện hiệu dụng trong mạch
Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, khi độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện trong mạch là 0,25π thì
đoạn mạch xảy ra cộng hưởng điện.
đoạn mạch có tính cảm kháng.
đoạn mạch có tính dung kháng
đoạn mạch có cảm kháng bằng dung kháng.
Đáp án B
+ u sớm pha hơn i => mạch có tính cảm kháng.
Cho mạch điện xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp nhau. Đoạn mạch AM chứa cuộn dây có điện trở thuần r = 50 Ω và độ tự cảm . Đoạn mạch MB chứa điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C. Biết điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AM là
và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch MB là
. Điện dung C của tụ có giá trị bằng
106 μF.
61,3 μF
10,6 μF
6,13 μF.
Đáp án C
+ Cảm kháng của đoạn mạch AM: sớm pha hơn i một góc .
Cường độ dòng điện trong mạch
+ Biểu diễn vecto các điện áp, ta để ý rằng chậm pha hơn một góc chậm pha hơn i một góc .
+ Tổng trở đoạn mạch MB:
Một điện áp xoay chiều có biểu thức giá trị điện áp hiệu dụng là
120 V
220 V.
110 V
220 V
Đáp án C
Giá trị hiệu dụng của điện áp 110 V
Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Mắc đoạn mạch trên vào điện áp xoay chiều có tần số ω thay đổi được. Khi trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng t
Đáp án D
Tần số của dòng điện để xảy ra cộng hưởng trong mạch RLC
Đặt điên áp vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung là C. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
Đáp án B
Cường độ dòng điện trong mạch chỉ chứa tụ điện sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch một góc
Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số góc ω không đổi thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là I. Nếu nối tắt hai bản tụ điện thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch vẫn bằng I. Điều nào sau đây là đúng
Đáp án A
Cường độ dòng điện trong mạch ở hai trường hợp:
Một tụ điện có điện dung không đổi khi mắc vào mạng điện 110 V – 60 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 1,5 A. Khi mắc tụ điện đó vào mạng điện 220 V – 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
3,6 A.
2,5 A
0,9 A.
1,8 A.
Đáp án B
Điện dung của tụ khi mắc vào mạng điện 110V – 60 Hz:
→ Với mạng điện có tần số .
→ Cường độ dòng điện trong mạch .
Đặt một điện áp xoay chiều trong đó U không đổi, ω thay đổi được vào một đoạn mạch gồm có điện trở thuần R, tụ điện và cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm
mắc nối tiếp. Khi ω = ωo thì công suất trên đoạn mạch cực đại bằng 732 W. Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì công suất trên đoạn mạch như nhau và bằng 300 W. Biết ω1 – ω2 = 120π rad/s. Giá trị của R bằng
240 Ω.
133,3 Ω
160 Ω.
400 Ω.
Đáp án C
Với hai giá trị của tần số góc cho cùng công suất tiêu tụ trên mạch, ta luôn có
.
Công suất tiêu thụ của mạch ứng với
\
Mặt khác:
Đoạn mạch A, B được mắc nối tiếp theo thứ tự cuộn dây với hệ số tự cảm biến trở R và tụ điện có điện dung
.
Điểm M là điểm nằm giữa R và C. Nếu mắc vào hai đầu A, M một ắc quy có suất điện động 12 V và điện trở trong 4 Ω điều chỉnh R = R1 thì có dòng điện cường độ 0,1875 A. Mắc vào A, B một hiệu điện thế rồi điều chỉnh R = R2 thì công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại bằng 160 W. Tỷ số R1: R2 là
1,6.
0,25.
0,125
0,45.
Đáp án A
+ Khi đặt vào hai đầu AM một điện áp không đổi:
.
Dung kháng và cảm kháng của đoạn mạch khi đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều có
.
+ Công suất tiêu thụ của biến trở khi .
→ Ta có hệ
Vậy
Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB nối tiếp nhau. Trên đoạn AM chứa điện trở và tụ điện, trên đoạn MB chứa cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp
và điều chỉnh hệ số tự cảm sao cho điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm đạt cực đại. Biết rằng khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch AM trễ pha
so với điện áp ở hai đầu của đoạn mạch MB. Điện dung của tụ có giá trị là
Đáp án A
+ Biểu diễn vectơ các điện áp.
Ta có .
Dòng điện xoay chiều sử dụng trong gia đình có thông số 200 V – 50 Hz. Nếu sử dụng dòng điện trên để thắp sáng bóng đèn sợi đốt 220 V – 100 W thì trong mỗi giây đèn sẽ
tắt đi rồi sáng lên 200 lần
tắt đi rồi sáng lên 200 lần.
tắt đi rồi sáng lên 50 lần.
tắt đi rồi sáng lên 100 lần.
Đáp án B
Nếu sử dụng nguồn điện trên để thắp sáng đèn thì đèn luôn sáng.
Trong các thiết bị sau đây, thiết bị nào ta có thể coi giống như một máy biến áp
Bộ kích điện ắc quy để sử dụng trong gia đình khi mất điện lưới.
Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ.
Bộ lưu điện sử dụng cho máy vi tính.
Sạc pin điện thoại.
Đáp án A
Ta có thể xem bộ kích điện acquy như một máy biến áp.
Đặt một điện áp xoay chiều có biểu thức vào hai đầu RLC nối tiếp có các thông số :
cuộn cảm thuần
. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở trong thời gian 1 s là
150 W.
100 W.
200 W.
50 W.
Đáp án B
+ Dung kháng và cảm ứng của mạch cộng hưởng.
Ta có thể xem điện áp hai đầu mạch là tổng hợp của hai điện áp, điện áp không đổi không đi qua tụ nên không có dòng không đổi gây tỏa nhiệt trên R. Dòng điện xoay chiều
.
Phát biểu nào sau đây đúng?
Dòng điện và điện áp có thể lệch pha với nhau một góc 1200.
Cường độ dòng điện trong mạch chỉ có điện trở thuần luôn trễ pha so với điện áp hai đầu điện trở.
Cường độ dòng điện trong mạch chỉ có tụ điện luôn trễ pha so với điện áp hai đầu tụ.
Trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây, dòng điện luôn trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
Đáp án D
Trong dòng điện chứa cuộn dây, dòng điện luôn trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch.
Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn dây có điện trở thuần với một tụ điện có điện dung
và một biến trở R có giá trị thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch .
Thay đổi giá trị của R để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại. Giá trị cực đại của công suất trong mạch khi đó là
100 W.
200 W.
275 W.
50 W.
Đáp án C
Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch
Ta thấy rằng
Công suất tiêu thụ cực đại của mạch khi R thay đổi
Mạch điện AB gồm đoạn mạch AM và đoạn mạch MB nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp có biểu thức . Biết điện áp ở hai đầu đoạn AM sớm pha hơn cường độ dòng điện một góc 300. Đoạn MB chỉ có một tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng
có giá trị lớn nhất. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là
440 V
220 V
220 V
220 V
Đáp án C
+ Biễu diễn các vecto các điện áp.
+ Khi tổng
Các vecto tạo thành tam giác đều
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha có 5 cặp cực từ vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 100 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm
và tụ điện có điện dung
ghép nối tiếp với nhau. Tốc độ quay rôto của máy có thể thay đổi được. Khi tốc độ rôto của máy là n hoặc 3n thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị I. Giá trị của n là
5 vòng/s.
15 vòng/s
25 vòng/s.
10 vòng/s.
Đáp án D
Cường độ dòng điện trong mạch:
Hai giá trị của tần số góc cho cùng dòng điện hiệu dụng trong mạch thỏa mãn:
+ Với .
Trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Cho C, R, ω không đổi. Thay đổi L đến khi L = L0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm L đạt giá trị cực đại. Khi đó
Đáp án A
+ Giá trị của cảm kháng để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại
Một mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn thuần cảm, mối quan hệ về pha của u và i trong mạch là
u và i ngược pha.
u và i cùng pha với nhau.
u sớm pha hơn i góc 0,5π
i sớm pha hơn u góc 0,5π.
Đáp án C
+ Mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thì điện áp hai đầu mạch sớm pha 0,5so với dòng điện trong mạch.
Trong mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện nhanh pha hay chậm pha so với điện áp của đoạn mạch là tùy thuộc vào
L và C
R và C
R, L, C và ω.
L, C và ω.
Đáp án D
+ Dòng điện nhanh pha hay chậm pha so với điện áp phụ thuộc vào L, C và
Giữa hai đầu điện trở nếu có điện áp 1 chiều U thì công suất tỏa nhiệt là P, nếu có điện áp xoay chiều biên độ 2U thì công suất tỏa nhiệt là P'. So sánh P và P' ta thấy
P = P'.
P' = 4P.
P' = 2P.
P' = 0,5P.
Đáp án B
+ Ta có
Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Cho R = 30 Ω, L = 0,4 H, C thay đổi được. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u = 120cos(100πt + 0,5π) V. Khi C = C0 thì công suất trong mạch đạt giá trị cực đại. Khi đó, biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn cảm L là
Đáp án A
+ Khi công suất tiêu thụ trong mạch cực đại ->mạch xảy ra cộng hưởng.
Cho đoạn mạch RLC không phân nhánh .
Đặt giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V và tần số f thay đổi được. Khi điều chỉnh tần số f để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 4 A thì giá trị của f là
f = 25 Hz.
f = 50 Hz
f = 40 Hz.
f = 100 Hz.
Đáp án A
+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch







