400 Bài tập Dòng điện xoay chiều trong đề thi thử Đại học có lời giải (không chuyên - P5)
40 câu hỏi
Đặt điện áp xoay chiều u = Ucos(ωt)V vào hai đầu một điện trở thuần R = 100 Ω thì cường độ dòng điện cực đại qua điện trở có giá trị 2 A. Giá trị của U bằng
200
200 V
V
100 V
Đáp án C
+ Ta có
Đặt điện áp u = 100cos(100πt – π/2)V vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm H mắc nối tiếp với điện trở thuần R = 25 Ω. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là
A
A
A
Đáp án C
+ Cảm kháng của đoạn mạch
→ Biểu diễn phức dòng điện trong mạch

![]()
Đặt điện áp xoay chiều u có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và tụ điện C thay đổi được. Gọi i là cường độ dòng điện trong mạch, φ là độ lệch pha giữa u và i. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của φ theo ZC. Giá trị của R là

31,4 Ω.
15,7 Ω.
30 Ω.
15 Ω.
Đáp án C
+ Mối liên hệ giữa và :
Từ đồ thị ta thấy, khi thì = . Thay vào biểu thức trên, ta tìm được R = 30 Ω.
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng có giá trị không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là i = 2 cos(ωt)A. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu AB, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 100 V, 40 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn AB là

200 W.
160 W.
220 W.
100 W.
Đáp án B
+ Hệ số công suất của mạch
→ Công suất tiêu thụ của mạch P = UIcos = 160 W.
Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở R = 100 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2/π H, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp u = U0cos100πt vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha 0,5π so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM. Giá trị của C1 bằng
40/π μF.
80/π μF.
20/π μF.
10/π μF.
Đáp án A
+ Cảm kháng của cuộn dây = 200 Ω
Thay đổi C đến giá trị thì điện áp u vuông pha với điện áp khi đó

Cho đoạn mạch AB gồm biến trở R, cuộn dây không thuần cảm với độ tự cảm L = 0,6/π H, và tụ có điện dung 10-3/3π F, mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều u = U cos(100πt) (U không thay đổi) vào hai đầu A, B. Thay đổi giá trị biến trở R ta thu được đồ thị phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch vào giá trị R theo đường (1). Nối tắt cuộn dây và tiếp tục thay đổi R ta thu được đồ thị (2) biểu diễn sự phụ thuộc của công suất trên mạch vào giá trị R. Điện trở thuần của cuộn dây là

10 Ω.
90 Ω.
30 Ω.
80,33 Ω.
Đáp án B
Ta có

+ Dạng đồ thị cho thấy rằng = 30Ω


Đặt điện áp u = U0cosωt (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Điện áp hai đầu đoạn mạch AB sớm pha π/6 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch, điện áp hai đầu đoạn mạch AM lệch pha π/3 so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch. Tổng trở đoạn mạch AB và AM lần lượt là 200 Ω và 100 Ω. Hệ số công suất của đoạn mạch X là

0
Đáp án A

+ Biểu diễn vecto các điện áp (giả sử X có tính dung kháng).
+ Từ hình vẽ ta có lệch pha so với Áp dụng định lý hàm cos trong tam giác:

+ Dễ thấy rằng với các giá trị
![]()
vuông pha với từ đó ta tìm được X chậm pha hơn i một góc =
Đặt điện áp xoay chiều 300 V – 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần, đoạn MB chỉ có tụ điện. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB là 500 V và dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch AB sao cho cosφ = 0,8. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM là
300 V.
200 V.
500 V.
400 V.
Đáp án D

+ Biểu diễn vecto các điện áp.
Vì và tổng đại số bằng
+Áp dụng định lý cos trong tam giác, ta có

![]()
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số góc ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Điều kiện để cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch đạt giá trị cực đại là:
Đáp án B
+ Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt giá trị cực đại khi xảy ra cộng hưởng =>
Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có cường độ i = 4cos2πft A (f>0). Đại lượng f được gọi là:
tần số góc của dòng điện.
chu kì của dòng điện.
tần số của dòng điện.
pha ban đầu của dòng điện.
Đáp án C
+ f được gọi là tần số của dòng điện.
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp thì cảm kháng của cuộn cảm là ZL. Hệ số công suất của đoạn mạch là:
Đáp án D
+ Hệ số công suất của mạch =
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi trong đoạn mạch có cộng hưởng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch:
lệch pha so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
trễ pha so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
cùng pha với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
sớm pha so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch.
Đáp án C
+ Khi mạch RLC xảy ra cộng hưởng thì điện áp hai đầu mạch cùng pha với dòng điện trong mạch.
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Gọi Z và I lần lượt là tổng trở của đoạn mạch và cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch.Hệ thức nào sau đây đúng?
Z = UI
U = IZ
Đáp án C
+ Hệ thức đúng U = IZ
Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là V (t tính bằng s). Giá trị của u ở thời điểm t = 5 ms là:
-220 V
V
220 V
- V
Đáp án C
+ Ta có
tại t = 5 ms

Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V và tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở có giá trị 40 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm Hvà tụ điện có điện dung F. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng:
2,2 A.
4,4 A.
3,1 A.
6,2 A.
Đáp án B
+ Tần số góc của dòng điện
+ Dung kháng và cảm kháng của mạch điện
=> Dòng điện hiệu dụng trong mạch

Mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp Biết L H , F, R là biến trở. Khi R = R1 và R = R2 thì công suất mạch điện có cùng giá trị P = 576 W. Khi đó R1 và R2 có giá trị lần lượt 1à:
20 Ω, 25Ω.
10Ω, 20Ω.
5Ω, 25 Ω.
20Ω, 5Ω.
Đáp án D
+ Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch
Công suất tiêu thụ của mạch

![]()
Phương trình trên cho ta hai nghiệm
Đặt điên áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 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 điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện là 30V. Giá trị điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là:
60 V
120 V
V
V
Đáp án A

+ Khi xảy ra cực đại của điện áp hiệu dụng của điện áp hiệu dụng trên cuộn dây thì u vuông pha với .
+ Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác, ta có:

Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB. Điện áp ở hai đầu mạch ổn định . 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 UAM + UMB có giá trị lớn nhất. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là:
440 V
220 V
220 V
V
Đáp án C
Biểu diễn vecto các điện áp: hợp với phương ngang của dòng điện một góc , chứa tụ nên hướng thẳng đứng xuống dưới,
+ Áp dụng định lý sin trong tam giác, ta có:

=>

=> Ta thấy rằng tổng UAM + UMB cực đại khi
=> Các vecto hợp thành tam giác đều =>
Đặt vào đoạn mạch RLC (cuộn cảm thuần) nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số thay đổi được. Khi tần số là f1 = 60 Hz thì hệ số công suất đạt cực đại. Khi tần số là f2= 120 Hz thì hệ số công suất nhận giá trị là 0,707. Khi tần số là f3 = 90 Hz thì hệ số công suất của mạch là:
0,874.
0,486.
0,625.
0,781
Đáp án A
+ Khi mạch xảy ra cộng hưởng, ta chuẩn hóa R = 1, .
+ Khi



+ Khi



Đặt điện áp V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị C = C0 để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại và bằng 160 V. Giữ nguyên giá trị C = C0, biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là:
A
A
A
A
Đáp án C

+ Khi C = C0, điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện đạt cực đại => u vuông pha với . Ta có giản đồ vecto như hình vẽ.
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông:
![]()


=> Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch

+ Ta có

=>
Đặt điện áp u = U0cosωt V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Khi L = L0 hoặc L = 3L0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện bằng nhau và bằng UC.Khi L = 2L0 hoặc L = 6L0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm bằng nhau và bằng UL. Tỉ số bằng:
Đáp án B
Ứng với , ta chuẩn hóa
+ Hai giá trị của L cho cùng điện áp hiệu dụng trên tụ, thỏa mãn:
![]()
+ Hai giá trị của L cho cùng điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thỏa mãn:

với là cảm kháng để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại.

+ Ta có tỉ số

Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, điện dung C thay đổi được. Khi C = C0 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt cực đại bằng 200 W. Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng trên tụ bằng 150 V, công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là P. Khi C = C2 (C2< C1< C0) thì điện áp hiệu dụng trên tụ đạt cực đại bằng 160 V và đoạn mạch tiêu thụ một công suất bằng 150 W. Giá trị của P gần với giá trị nào nhất sau đây?
195 W.
85 W.
175 W.
65 W.
Đáp án A
+ Công suất tiêu thụ của mạch khi xảy ra cực đại công suất P = 200 W
+ Công suất tiêu thụ của mạch khi xảy ra cực đại của điện áp hiệu dụng trên tụ đi

+ Điện áp hai đầu tụ điện
![]()
![]()
=> Công suất tương ứng
![]()
Ghi chú:
Từ công thức:

+ Điện áp giữa hai đầu tụ điện


+ Biến đổi lượng giác:



Biểu thức trên trở thành:


![]()
Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây
2 A
4 A
A
Đáp án D
+ Từ phương trình dòng điện, ta có

Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp, cuộn dây
Stato là phần cảm, rôto là phần ứng.
Phần nào quay là phần ứng.
Stato là phần ứng, rôto là phần cảm.
Phần nào đứng yên là phần tạo ra từ trường.
Đáp án C
+ Máy phát điện xoay chiều có ba phần gồm ba cuộn dây (phần ứng) mắc trên một vành tròn tại ba vị trí đối xứng, trục của ba vòng dây lệch nhau một góc
+ Nam châm (phần cảm) quay quanh một trục đóng vai trò là roto
Một đoạn mạch AB gồm 2 đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1 mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau , công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng:
160 W.
75 W.
180 W.
90 W.
Đáp án D
+ Công suất tiêu thụ của toàn mạch khi chưa nối tắc tụ

+ Hệ số công suất của mạch lúc này bằng 1
Khi nối tắt tụ, điện áp hiệu dụng hai đầu AM và MB bằng nhau nhưng lệch pha

→ Hệ số công suất của mạch lúc sau

→ Công suất của mạch lúc này
Đặt hiệu điện thế vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh với C, R có độ lớn không đổi và . Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi phần tử R, L và C có độ lớn như nhau. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
200 W.
100 W.
250 W.
350 W.
Đáp án B
Cảm kháng của cuộn dây
+ Ta có
![]()
→ Công suất của mạch lúc này
Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 50 cm2, quay đều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 1800 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,02 T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vecto cảm ứng từ một góc 300. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là:
V
V
V
V
Đáp án D
+ Tần số góc của chuyển động quay của khung dây

+ Từ thông qua khung dây:


→ Suất điện động cảm ứng trong thanh

Đặt một điện áp xoay chiều tần số f = 50 Hz và giá trị hiệu dụng U = 80 V vào hai đầu đoạn mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có độ tự cảm tụ điện có điện dung và công suất tỏa nhiệt trên điện trở R là 80 W. Giá trị của điện trở thuần R là:
20
80
30
40
Đáp án D
+ Cảm kháng và cung kháng của mạch
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở

→ Phương trình cho ta nghiệm kép
Đặt hiệu điện thế (U0 và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết độ tự cảm và điện dung được giữ không đổi. Điều chỉnh trị số điện trở R để công suất tiêu thụ của đoạn mạch đạt cực đại. Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch bằng:
1
0,5
0,85
Đáp án C
+ Công suất tiêu thụ của đoạn mạch

+ Hệ số công suất của mạch khi xảy ra cực đại
Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1 = 220 V xuông U2 = 90 V với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 2 Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1 = 220 V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 110 V. Số vòng dây bị quấn ngược là:
20 vòng.
15 vòng.
30 vòng.
10 vòng.
Đáp án D
+ Số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp khi vấn đúng là vòng, vòng.+Gọi n là số vòng dây bị quấn ngược ở sơ cấp → dòng điện chạy qua n cuôn dây này ngược chiều so với các vòng quấn đúng do đó từ trường mà nó tạo ra sẽ ngược chiều với từ trường của các vòng còn lại → Kết quả là từ trường của n vòng quấn ngược sẽ triệt tiêu đi từ trường của n vòng quấn thuận.
→ Số vòng dây hiệu dụng ở sơ cấp khi đó
→ Áp dụng công thức máy biến áp
Điều nào sau đây là sai khi nói về máy phát điện xoay chiều một pha?
phần cảm tạo ra dòng điện, phần ứng tạo ra từ trường.
phần quay gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato.
phần cảm tạo ra từ trường, phần ứng tạo ra suất điện động.
rôto có thể là phần cảm hoặc phần ứng.
Đáp án A
+ Trong máy phát điện xoay chiều một pha, phần cảm tạo ra từ trường, phần ứng tạo ra dòng điện cảm ứng → A sai
Đặt điện áp V vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở, cuộn cảm và tụ điện thì cường độ dòng điện qua mạch là A. Hệ số công suất của đoạn mạch là:
= 0,87
= 0,5
= 0,97
Đáp án C
+ Hệ số công suất của mạch =
Trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện sớm pha φ (với ) so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. Đoạn mạch đó có thể:
gồm điện trở thuần và tụ điện.
chỉ có cuộn cảm.
gồm cuộn cảm thuần và tụ điện.
gồm điện trở thuần và cuộn cảm thuần.
Đáp án A
+ Cường độ dòng điện sớm hơn điện áp một góc φ với với mạch chứa tụ điện và điện trở thuần
Cho dòng điện xoay chiều có tần số 40 Hz chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là:
Đáp án B
+ Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện bằng 0 là
Một cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung C thành một mạch dao động (còn gọi là mạch dao động LC). Chu kì dao động điện từ tự do của mạch này phụ thuộc vào:
dòng điện cực đại chạy trong cuộn dây của mạch dao động.
điện tích cực đại của bản tụ điện trong mạch dao động.
điện dung C và độ tự cảm L của mạch dao động.
hiệu điện thế cực đại giữa hai bản tụ điện của mạch dao động.
Đáp án C
+ Chu kì dao động của mạch LC phụ thuộc vào điện dung C và độ tự cảm L của mạch dao động.
Khi tăng điện áp ở nơi truyền đi lên 50 lần còn các đại lượng khác không đổi thì công suất hao phí trên đường dây sẽ:
giảm 50 lần.
tăng 50 lần.
tăng 2500 lần.
giảm 2500 lần.
Đáp án D
+ Hao phí trong quá trình truyền tải => tăng U lên 50 lần thì công suất hao phí giảm 2500 lần
Đặt hiệu điện thế (với U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch R, L,C mắc nối tiếp, xác định. Dòng điện chạy trong mạch có:
chiều thay đổi nhưng giá trị tức thời không thay đổi theo thời gian.
cường độ hiệu dụng thay đổi theo thời gian.
giá trị tức thời thay đổi còn chiều không thay đổi theo thời gian.
giá trị tức thời phụ thuộc vào thời gian theo quy luật hàm số sin hoặc cosin.
Đáp án D
+ Dòng điện chạy qua mạch RLC có giá trị tức thời phụ thuộc vào thời gian theo quy luật hàm số sin hoặc cosin
Điện áp V có giá trị hiệu dụng bằng
282 V.
200 V.
100 V.
141 V.
Đáp án D
+ Giá trị hiệu dụng của điện áp U = 141 V
Đoạn mạch điện xoay chiều theo thứ tự RLC. Người ta đo được các điện áp UR = 16 V, UL = 20 V, UC = 8 V. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB là:
44 V.
20 V.
28 V.
16 V.
Đáp án B
+ Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch
Đặt điện áp vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là
Đáp án C
+ Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện thì dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch một góc với hai đại lượng vuông pha, ta luôn có hệ thức độc lập thời gian:








