400 Bài tập Dòng điện xoay chiều trong đề thi thử Đại học có lời giải (không chuyên - P9)
40 câu hỏi
Điện áp xoay chiều giữa 2 đầu mạch điện và dòng điện trong mạch có biểu thức là: . Công suất tiêu thụ của mạch là :
P = 400 W.
P = 200 W.
P = 800 W.
P = 600 W.
Đáp án B
+ Công suất tiêu thụ của mạch
Cho đoạn mạch AB gồm cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có biểu thức trong đó U và ω không đổi. Thay đổi giá trị của C thì nhận thấy, với C = C1 thì điện áp hai đầu tụ điện có giá trị hiệu dụng 40 V và trễ pha hơn điện áp giữa hai đầu mạch một góc φ1 (0 < φ1< 0,5π), Khi C = C2 thì dòng điện trong mạch trễ pha hơn so với điện áp một góc φ1, điện áp giữa hai đầu tụ khi đó là 20 V và mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại mà nó có thể tiêu thụ. Điện áp hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch gần nhất giá trị nào sau đây ?
25 V.
20 V.
28 V.
32 V.
Đáp án A
+ Khi mạch tiêu thụ công suất bằng 0,75 công suất cực đại
![]()
+ Biểu diễn lượng giác điện áp hiệu dụng trên tụ khi C thay đổi
![]()

và
Kết hợp với

![]()
Trong mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp. Nếu tăng dần tần số của điện áp ở hai đầu đoạn mạch thì
cảm kháng giảm.
điện trở tăng.
điện trở giảm.
dung kháng giảm.
Đáp án D
+ Dung kháng của tụ điện tỉ lệ nghịch với tần số, do vậy khi tăng tần số của dòng điện dung kháng sẽ giảm.
Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch.
cùng tần số và cùng pha với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
cùng tần số với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0.
luôn lệch pha 0,5π so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.
Đáp án B
+ Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần có cùng tần số và cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch.
Một máy hạ áp có cuộn sơ cấp mắc vào nguồn điện xoay chiều thì cuộn thứ cấp có
tần số điện áp luôn nhỏ hơn tần số điện áp ở cuộn sơ cấp.
tần số điện áp luôn lớn hơn tần số điện áp ở cuộn sơ cấp.
điện áp hiệu dụng luôn nhỏ hơn điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.
điện áp hiệu dụng luôn lớn hơn điện áp hiệu dụng ở cuộn sơ cấp.
Đáp án C
+ Máy hạ áp có điện áp hiệu dụng ở thứ cấp luôn nhỏ hơn điện áp hiệu dụng ở sơ cấp.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp u = U0cos2πft. Biết điện trở thuần R, độ tự cảm L (cuộn dây thuần cảm), điện dung C của tụ điện và U0 không đổi. Thay đổi tần số f của dòng điện thì hệ số công suất bằng 1 khi
Đáp án C
+ Hệ số công suất của mạch bằng 1 => mạch xảy ra cộng hưởng
Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cos100πt V vào đoạn mạch gồm có điện trở thuần R = 10 Ω mắc nối tiếp với tụ điện. Hệ số công suất của mạch bằng . Dung kháng của tụ bằng
5
5 Ω
Ω
10 Ω
Đáp án D
+ Hệ số công suất của mạch
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam và 10 cực bắc). Rô to quay với tốc độ 300 vòng/phút. Suất điện động do máy sinh ra có tần số bằng
5 Hz.
30 Hz.
300 Hz.
50 Hz.
Đáp án D
+ Tần số của suất điện động
Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp lý tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 400 V. Nếu giảm bớt số vòng dây của cuộn thứ cấp đi một nửa so với ban đầu thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là
100 V.
200 V.
600 V.
800 V.
Đáp án B
+ Áp dụng công thức của máy biến áp, ta có hệ.
Rô to của một máy phát điện xoay chiều một pha có 4 cực từ và quay với tốc độ n vòng/phút. Hai cực phần ứng của máy mắc với một tụ điện có điện dung C = 10 μF. Điện trở trong của máy không đáng kể. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của cường độ dòng điện hiệu dụng I qua tụ theo tốc độ quay của rô to khi tốc độ quay của rô to biến thiên liên tục từ n1 = 150 vòng/phút đến n2 = 1500 vòng/phút. Biết rằng với tốc độ quay 1500 vòng/phút thì suất điện động hiệu dụng giữa hai cực máy phát tương ứng là E. Giá trị E là

400 V.
100 V.
200 V.
300 V.
Đáp án B
+ Ta có

Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5 kW và có hiệu suất 80%. Công suất cơ học do động cơ sinh ra trong 30 phút khi động cơ hoạt động là
2,16. J.
4,32. J.
4,32. J.
2,16. J.
Đáp án D
+ Công cơ học mà động cơ sinh ra trong 30 phút A = 0,8.P.t = 0,8.1500.1800 = 2,16. J.
Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và C mắc nối tiếp. Biết R = 100 Ω, điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở thuần R = 200 V. Khi điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị và có độ lớn đang tăng thì điện áp tức thời hai đầu tụ C có giá trị là
Đáp án A
+ Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch mạch xảy ra cộng hưởng
+ Điện áp ở hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn điện áp trên tụ một góc rad.
=> Khi

và có độ lớn đang tăng

Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết R không đổi, cuộn thuần cảm có độ tự cảm L không đổi, điện dung của tụ điện thay đổi được. Khi điện dung C = C1 và C = C2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có cùng giá trị, khi C = C1 thì điện áp u hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn i một góc π/6 . Khi C = C2 thì điện áp u ở hai đầu đoạn mạch trễ pha hơn i một góc 5π/12 . Khi C = C0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại là UCmax = 186 V, đồng thời khi đó điện áp hiệu dụng hai đầu R có giá trị gần nhất với giá trị nào sau đây?
200 V.
100 V.
180 V.
150 V.
Đáp án B

+ Với là độ lệch pha giữa u và i ứng với . Ta có
+ Khi điện áp hiệu dụng trên tụ cực đại thì vuông pha với u.
+ Từ hình vẽ, ta có:


Điện áp hai đầu mạch RLC mắc nối tiếp (có R là biến trở) là u = U0cosωt. Khi R = R1 = 100 Ω, thì công suất mạch điện cực đại Pmax = 100 W. Tiếp tục tăng giá trị biến trở đến giá trị R = R2 thì công suất của mạch là 80 W. Khi đó R2 có giá trị là
50 Ω.
120 Ω.
200 Ω.
95 Ω.
Đáp án C
+ Khi Ω, công suất tiêu thụ trong mạch là cực đại


+ Công suất tiêu thụ của mạch ứng với R2 là:
Phương trình trên cho ta hai nghiệm = 200 Ω. hoặc = 50 Ω..
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở là 80 V. Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện là
100 V.
20 V.
40 V.
60 V.
Đáp án D
+ Điện áp giữa hai đầu tụ điện
Đặt điện áp xoay chiều V vào hai đầu một điện trở thuần R = 110 Ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch có giá trị 2 A. Giá trị của U bằng
110 V
V
110 V
220 V
Đáp án D
+ Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch U = I.R = 2.110 = 220 V
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220 V và tần số thay đổi được. Biết điện trở có giá trị R = 200 Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm . Thay đổi giá trị của tần số để mạch xảy ra cộng hưởng. Công suất tiêu thụ của mạch lúc này là
242 W.
182 W.
121 W.
363 W.
Đáp án A
+ Công suất tiêu thụ của mạch khi xảy ra cộng hưởng
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (cuộn dây thuần cảm), trong đó L thay đổi được. Khi L = L0 thì công suất tiêu thụ trên mạch đạt cực đại và bằng 200 W và khi đó UL = 2U . Sau đó thay đổi giá trị L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhất. Công suất tiêu thụ của mạch lúc này là
180 W.
150 W.
160 W.
120 W.
Đáp án C
+ Khi công suất tiêu thụ của mạch là cực đại → mạch xảy ra cộng hưởng
→ Khi đó

Chuẩn hóa R = 1
+ Thay đổi L để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm là cực đại

→ Công suất tiêu thụ của mạch

Đặt một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(4πat + φ) V (a > 0) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L H. Cảm kháng của cuộn dây có giá trị là
L2πa.
L2π.
Lπa.
L4πa.
Đáp án D
+ Cảm kháng của cuộn dây L4πa.
Một máy biến áp lý tưởng có số vòng của hai cuộn dây là N1 và N2. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây N1 một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây N2 là 3U. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây N2 một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng là 6U thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây N1 là
2U.
3U.
4U.
9U.
Đáp án A
+ Đặt vào N1 điện áp U thì điện áp hai đầu là 3U → máy tăng áp lên 3 lần.
→ Nếu ta dùng máy biến áp theo chiều ngược lại thì nó sẽ giảm đi 3 lần → điện áp hai đầu N1 khi đó là 2U.
Đặt điện áp (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở có giá trị a Ω, tụ điện có điện dung C và cuộn thuần cảm có hệ số tự cảm L mắc nối tiếp. Biết V, L thay đổi được. Hình vẽ bên mô tả đồ thị của điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm và công suất tiêu thụ điện năng của toàn mạch theo cảm kháng. M và N lần lượt là hai đỉnh của đồ thị (1) và (2). Giá trị của a bằng

30.
50.
40.
60.
Đáp án A
+ Từ đồ thị, ta thấy rằng là giá trị của cảm kháng để điện áp hiệu dụng trên cuộn dây cực đại

+ Tại N mạch xảy ra cộng hưởng, khi đó điện áp hiệu dụng trên tụ là

và là hai giá trị của cảm kháng cho cùng công suất tiêu thụ
![]()
+ Thay vào và vào phương trình đầu tiên, ta tìm được a = 30
Để một máy phát điện xoay chiều roto có 8 cặp cực phát ra dòng điện tần số là 50Hz thì roto quay với tốc độ:
480 vòng/phút.
400 vòng/phút.
96 vòng/phút.
375 vòng/phút.
Đáp án D
+ Tốc độ của roto
Với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ C và cuộn cảm L thì:
i luôn lệch pha với u một góc 0,5π.
i và u luôn ngược pha.
i luôn sớm pha hơn u góc 0,25π.
u và i luôn lệch pha góc 0,25π.
Đáp án A
+ Với mạch điện xoay chiều chỉ chứa L và C thì u và i luôn lệch pha nhau một góc 0,5π.
Một dòng điện xoay chiều có cường độ A thì trong 1s dòng điện đổi chiều:
2 lần
25 lần.
50 lần.
100 lần.
Đáp án D
+ Ta có " trong mỗi chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần " 50 chu kì dòng điện đổi chiều 100 lần
Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 200 V. Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì cường độ hiệu dụng trong mạch là 4 A. Điện trở R của đoạn mạch là:
25 Ω
100 Ω
75 Ω
50 Ω
Đáp án D
+ Khi xảy ra cộng hưởng Z = R
Với cùng một công suất cần truyền tải, nếu tăng hiệu điện thế hiệu dụng ở nơi truyền đi lên 20 lần thì công suất hao phí trên đường dây.
Tăng 400 lần.
Giảm 400 lần.
Tăng 20 lần.
Giảm 20 lần.
Đáp án B
+ Ta có => khi điện áp tăng lên 20 lần thì hao phí giảm xuống = 400 lần
Cho một đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L và điện trở R mắc nối tiếp. Nếu mắc vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 100cos(100πt + 0,25π) V thì dòng điện trong mạch có biểu thức . Giá trị của R và L là:
R = 50
R = 50
R = 50
R = 50
Đáp án A
+ Ta có

=> R = 50
Cho đoạn mạch RLC nối tiếp, R = 40 Ω, , L thay đổi được. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có biểu thức V . Điều chỉnh L để hiệu điện thế hai đầu cuộn dây cực đại, giá trị cực đại đó là:
150 V.
120 V.
100 V.
200 V.
Đáp án D
+ Dung kháng của tụ điện
" Điện áp cực đại giữa hai đầu cuộn dây

Điện năng được truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 80%. Cho công suất truyền đi không đổi và hệ số công suất ở nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) luôn bằng 0,8. Để giảm hao phí trên đường dây 4 lần thì cần phải tăng điện áp hiệu dụng ở trạm phát điện lên n lần. Giá trị của n là
2,1.
2,2.
2,3.
1,9.
Đáp án C

+ Ta có giản đồ vecto cho các điện áp

+ Mặc khác kết hợp với giả thuyết

+ Thay hệ trên vào (1) ta tìm được
+ Để giảm hao phí xuống 4 lần, nghĩa là I giảm 2 lần do vậy cũng giảm đi hai lần
![]()
+Áp dụng định lý sin trong tam giác


Đặt vài hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Biết cuộn thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Khi L = L1 và L = L2 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Cho L1 + L2 = 0,8 H. Đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng UL vào L như hình vẽ. Tổng giá trị L3 + L4 gần giá trị nào nhất sau đây?

1,45 H.
0,98 H.
2,15 H.
1,98 H.
Đáp án A
+ Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện

" Hai giá trị của L cho cùng một điện áp hiệu dụng trên tụ điện


+ Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm


" Áp dụng định lý Viet


" Chia vế theo vế ta thu được

Ở Việt Nam, mạng điện xoay chiều dân dụng có tần số góc là
50 rad/s.
100π Hz.
50 Hz.
100π rad/s.
Đáp án D
+ Mạng điện xoay chiều ở Việt Nam có tần số góc = 100 rad/s
Đặt điện áp xoay chiều u = Ucos(ωt + φ) (ω > 0) vào hai đầu tụ điện có điện dung C. Dung kháng của tụ điện này bằng
1/ωC.
ωC.
UωC.
U/ωC.
Đáp án A
+ Dung kháng của tụ điện
Đặt điện áp u = U0cos(ωt + φ) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là
Đáp án B
+ Hệ số công suất của mạch
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam và 10 cực bắc). Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Suất điện động do máy sinh ra có tần số bằng
3000 Hz.
50 Hz.
100 Hz.
30 Hz.
Đáp án B
+ Suất điện động do máy sinh ta có tần số
Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 50 V vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 10Ω và cuộn cảm thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm thuần là 30 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch bằng:
120 W
240 W
320 W
160 W
Đáp án D
+ Hệ số công suất của đoạn mạch
" Công suất tiêu thụ của mạch

Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,33. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 25 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,38. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp
45 vòng dây.
60 vòng dây.
85 vòng dây.
10 vòng dây.
Đáp án D
+ Áp dụng công thức máy biến áp cho các trường hợp:


" Vậy cần quấn thêm 85 - 25 = 60 vòng
Mạch điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB: Đoạn AM có một điện trở thuần 50Ω và đoạn MB có một cuộn dây. Đặt vào mạch AB một điện áp xoay chiều thì điện áp tức thời của hai đoạn AM và MB biến thiên như trên đồ thị. Cảm kháng của cuộn dây là:

12,5
12,5
12,5
25
Đáp án C
+ Từ đồ thị, ta có
và

với là khoảng thời gian ngắn nhất giữa hai thời điểm điện áp tức thời trên hai đầu đoạn mạch cực tiểu
sớm pha hơn một góc
+Ta có tỉ số:


Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt tại đó. Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau. Khi hệ số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động. Khi hệ số k = 3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động. Do xảy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện, khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động. Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể. Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha .
93
102
84
66
Đáp án A
+ Gọi P là công suất truyền tải, là hao phí trên dây và là công suất tiêu thụ của một máy.
→ Khi nối trực tiếp vào máy phát mà không qua trạm tăng áp: P = + n
+Ta có khi tăng áp lên k lần thì dòng điện giảm k lần => giảm lần

→ Thay vào phương trình đầu, ta thu được n = 93
Một dòng điện xoay chiều có biểu thức điện áp tức thời là u = V. Phát biểu nào sau đây không chính xác ?
Điện áp hiệu dụng là V.
Chu kỳ điện áp là 0,02 s
Biên độ điện áp là 100 V.
Tần số điện áp là 100π Hz.
Đáp án D
+ Tần số của điện áp là f = 50 Hz => D sai.
Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện C. Điện áp hai đầu mạch là u. Nếu dung kháng ZC = R thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở luôn
nhanh pha 0,5π so với u.
nhanh pha 0,25π so với u.
chậm pha 0,5π so với u.
chậm pha 0,25π so với u.
Đáp án B
+ Mạch có tính dung kháng và ZC = R => dòng điện nhanh pha hơn điện áp một góc 0,25π rad.






