
Bài tập Dòng điện xoay chiều mức độ vận dụng có lời giải (P1)
40 câu hỏi
185V
132V
150V
220V
Đáp án A
Phương pháp: Sử dụng giản đồ vecto kết hợp kĩ năng đọc đồ thị
Cách giải: Từ đồ thị ta suy ra được:
Từ đó có thể vẽ giản đồ:
Từ giản đồ ta có:
750 vòng/ phút
75 vòng/ phút
480 vòng/ phút
3000 vòng/ phút
Đáp án A
Để suất điện động do máy phát ra có tần số 50Hz thì roto phải quay với tốc độ:
vòng/s = 750 vòng / phút
30W
67,5W
60W
45W
Đáp án A
Mạch điện xoay chiều có điện trở thay đổi
Cách giải: Điều chỉnh R đến giá trị R0 sao cho công suất tiêu thụ trên biến trở đạt cực đại ta có:
Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB bằng 90W nên:
Mặt khác từ (1) có:
Từ (2) và (3) có: Ta có:
Xét trở kháng toàn mạch và trở kháng mạch MB có:
Công suất đoạn mạch MB là:
Đáp án B
Cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng:
99%.
90%.
92%.
99,2%.
Đáp án D
Cách giải:
Nối cực của trạm phát điện với một biến thế có k = 0.1 =>Uphát = 10000 V
Công suất hao phí được xác định bởi biểu thức
Hiệu suất truyền tải điện năng là:
Đáp án D
Cách giải:
Theo đề
Mặt khác
Từ (2), (3)
Khi RLC nt cộng hưởng:
4N2
2N2
5N2
3N2
Đáp án B
Công suất hao phí
Cách giải: Hiệu suất của quá trình truyền tải
Ban đầu số vòng dây của cuộn thứ cấp của máy tăng áp là N2 thì hiệu suất của quá trình truyền tải là 80% ta có:
Để hiệu suất của quá trình truyền tải tăng lên đến 95% thì số vòng dây của cuộn thứ cấp ở máy biến áp phải là N3 có
Lấy (2) chia (1) có:
gồm điện trở thuần và tụ điện
chỉ có cuộn cảm
gồm cuộn dây thuần cảm và tụ điện
gồm điện trở thuần và cuộn dây thuần cảm
Đáp án A
Trong một mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện tức thời sớm pha hơn điện áp tức thời hai đầu đoạn mạch góc (với 0 < φ < π/2) => gồm điện trở thuần và tụ điện
Đáp án B
Cách giải:
+ Cảm kháng của cuộn dây
Biểu diễn phức dòng điện trong mạch
Ω
40 Ω
30 Ω
Đáp án D
Phương pháp: Hệ thức vuông pha giữa u và I trong mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần
Cách giải:
+ Với đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần thì dòng điện trong mạch luôn vuông pha với điện áp, do đó ta có công thức độc lập thời gian:
+
Ω
5 Ω
Ω
10Ω
Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng hệ số công suất
Cách giải:
+ Hệ số công suất của mạch
100 Ω
Ω
Ω
50 Ω
Đáp án D
Sử dụng giản đồ vecto và các công thức lượng giác, hệ số công suất.
Cách giải: Từ đồ thị ta thấy
Khi đóng và mở khóa K thì cường độ dòng điện lệch pha nhau 1 góc là 900. Ta vẽ trên một giản đồ vecto khi đóng và mở khóa K:
Từ công thức tính hệ số công suất ta có:
120 W
240 W
144 W
72 W
Đáp án D
Sử dụng giản đồ vecto
Cách giải: Vì điện áp hai đầu cuộn dây sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu mạch nên trong cuộn dây có điện trở r
Vì điện áp hiệu dụng của cuộn dây bằng điện áp hiệu dụng đặt vào 2 đầu mạch, lại lệch pha nhau π/2, dựa vào hình vẽ ta thấy tam giác ABO là tam giác vuông cân.Tức là
25W
440W
200W
50W
Đáp án A
Áp dụng công thức tính công suất P = RI2
Cách giải:
Công suất của mạch khi dòng điện trong mạch là 2 A là P1 = R.22 = 4R
Công suất của mạch khi cường độ dòng điện trong mạch là 1A là:
Đáp án D
Sử dụng công thức tính độ lệch pha giữa u và i
Cách giải: Ta có:
a, c, b, d, e, f, g
b, d, e, a, c, f, g
b, d, e, f, a, c, g
a, c, f, b, d, e, g
Đáp án D
620 vòng/ phút
537 vòng / phút
464 vòng /phút
877 vòng /phút
Đáp án C
Tần số của dòng điện f = np (n là tốc độ quay của roto, p là số cặp cực)
Sử dụng lí thuyết về mạch điện xoay chiều có f thay đổi.
Cách giải:
Suất điện động của nguồn điện: ( do r = 0) Với f = np (n tốc độ quay của roto, p số cặp cực từ) Do I1 = I2 ta có
Dòng điện hiệu dụng qua mạch: khi có giá trị lớn nhất hay khi
có giá trị lớn nhất
Để thì mẫu số bé nhất. Đặt
Lấy đạo hàm mẫu số, cho bằng 0 ta được kết quả
Từ (*) và (**) ta suy ra: hay
tụ điện
cuộn dây không thuần cảm
cuộn dây thuần cảm
điện trở thuần
Đáp án B
Sử dụng công thức tính điện áp hiệu dụng
Cách giải:
+ TH1: Hộp kín X là tụ điện
+ TH2: Hộp kín X là cuộn dây thuần cảm
+ TH3: Hộp kín X là điện trở thuần
2Ω
1Ω
4Ω
3Ω
Đáp án A
Sử dụng định luật Ôm cho trường hợp có máy thu điện
Cách giải: Áp dụng định luật Ôm cho trường hợp máy thu điện có suất phản điện E’
Ω
Tăng đến một giá trị cực đại sau đó giảm
Giảm đến một giá trị nào đó rồi tăng lên
Tăng lên
Giảm dần
Đáp án D
Khảo sát hàm số công suất theo R
Cách giải: Ta có công thức tính công suất:
Vậy P đạt cực đại khi y cực tiểu. Theo bất đẳng thức Cosi y đạt cực tiểu khi
Ω
Ta có thể lập bảng xét sự biến thiên của P như sau:
|
R |
0 |
50 |
+ |
|
y |
kxđ |
min |
∞ |
|
P |
|
max |
0 |
Vậy từ giá trị Ω trở lên thì P giảm dần
0,862
0,908
0,664
0,753
Đáp án B
Sử dụng giản đồ vecto và định luật Ôm
Cách giải: Dựa vào biểu thức điện áp tức thời của cuộn dây và tụ, ta thấy ud sớm pha so với uC. Ta vẽ được giản đồ vecto như sau
Từ giản đồ vecto thấy góc lệch giữa ud và uC là:
Từ phương trình điện áp ta có . Từ giản đồ vecto, ta có:
Ta có:
Hệ số công suất được xác định bởi:
4 A
4,8 A
2,4 A
12 A
Đáp án B
Sử dụng lí thuyết về định luật Ôm cho đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp
Cách giải:
+ Khi mắc lần lượt các linh kiện vào điện áp xoay chiều ta có
Suy ra giá trị điện trở, cảm kháng và dung kháng của mạch
+ Khi mắc nối tiếp các linh kiện rồi mắc vào điện áp thì ta có
86 %
90%
75%
80%
Đáp án B
Sử dụng lí thuyết về công suất của mạch xoay chiều
Cách giải:
Công suất tiêu thụ của động cơ P = UIcosφ = 80W
Công suất tỏa nhiệt ∆P trên dây quấn là công suất hao phí nên hiệu suất của động cơ
vòng/phút; 100 V
vòng/phút;
6000 vòng/phút; 50 V
1500 vòng/phút;
Đáp án A
Sử dụng lí thuyết về máy phát điện xoay chiều một pha, lí thuyết về mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp và bài toán thay đổi tốc độ quay để UCmax
Cách giải:
+ Khi tốc độ quay của động cơ là 1500 vòng/phút thì tần số của dòng điện là f = pn/60 = 50Hz
Khi đó, ta tính được ZL = 200Ω, ZC = 100Ω và R = 100Ω. Và ta tính được tổng trở của mạch . Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi đó là U = IZ = 100 V
+ Khi tốc độ quay của động cơ là n0 thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại, tần số của dòng điện trong mạch khi đó là ta có
Khi đó tốc độ quay của động cơ là vòng/phút
Mặt khác, điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch khi này là
Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện khi này
2.700.000 đồng
1.350.000 đồng
5.400.000 đồng
4.500.000 đồng
Đáp án D
Sử dụng lí thuyết về điện năng tiêu thụ công suất điện
Cách giải: Điện năng tiêu thụ của động cơ điện xoay chiều trọng 1 tháng (30 ngày)
Số tiền mà phân xưởng phải trả N = A. 2000 = 2250. 2000 = 4.500.000 đồng
10 V
20 V
12 V
8 V
Đáp án D
Sử dụng công thức máy biến áp
Cách giải:
Gọi số vòng dây của cuộn (1) và cuộn (2) lần lượt là N1 và N2, điện hai hiệu dụng của nguồn điện xoay chiều là U
+ Khi mắc cuộn dây (1) của máy với một điện áp xoay chiều thì điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây (2) để hở có giá trị là 16 V
+ Khi mắc điện áp xoay chiều với cuộn dây (2) thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây (1) để hở có giá trị là 4 V
Từ (1) và (2) suy ra
80 %
90 %
92,5 %
87,5 %
Đáp án D
Sử dụng lí thuyết về truyền tải điện năng, công suất hao phí.
Cách giải: Công suất tiêu thụ của động cơ P = UIcosφ = 220.0,5.0,8 = 88W
Hiệu suất của động cơ
0,5
1/4
Đáp án B
Sử dụng công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều
Cách giải: Cuộn dây có điện trở thuầnTa có giản đồ véc tơ sau
Từ hình vẽ suy ra độ lệch pha giữa u và i là – π/6 rad.
Do đó hệ số công suất của đoạn mạch là
1
Đáp án D
Sử dụng lí thuyết về bài toán thay đổi điện trở để công suất cực đại
Cách giải: Công suất tiêu thụ của đoạn mạch RLC được tính theo công thức
Ta thấy, để Pmax thì
Khi đó hệ số công suất của đoạn mạch là
94,24%
76%
90%
41,67%
Đáp án C
Sử dụng lí thuyết về truyền tải điện năng
Cách giải: Công suất hao phí
Hiệu suất của quá trình truyền tải
150 V
160 V
120 V
Đáp án B
Sử dụng công thức máy biến áp
Cách giải: Gọi số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2.
Ta có:
Khi giảm bớt n vòng ở cuộn sơ cấp ta có
Khi tăng thêm n vòng ở cuộn sơ cấp ta có
Lấy (2) + (3) suy ra
100 V
200 V
Đáp án A
Cách giải:
+ Từ thông riêng của mạch . Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm
375 vòng/phút
400 vòng/phút
6,25 vòng/phút
Đáp án A
Áp dụng công thức tính tần số của máy phát điện f = np
Cách giải:
Tần số của dòng điện do máy phát tạo ra vòng/phút
Đáp án D
Phương pháp: Áp dụng điều kiện xảy r hiện tượng cộng hưởng trong đoạn mạch RLC nối tiếp
Cách giải:
Với uX trễ pha hơn uY ta dễ thấy rằng X chứa RX và ZC, Y chứa RY và ZL.
+ Từ đồ thị, ta thấy rằng, khi f = f0 mạch xảy ra cộng hưởng ZL0 = ZC0 ta chuẩn hóa
+ Khi .
Mặt khác
Độ lệch pha giữa và :
95,5%
97,12%
94,25%
98,5%
Đáp án A
Phương pháp: Áp dụng hiệu suất của truyền tải điện năng đi xa
Cách giải:
+ Hiệu suất của quá trình truyền tải điện năng đi xa: , với P và R không đổi ta luôn có . Gọi U2 và U1 lần lượt là điện áp trước khi truyền tải (điện áp ở thứ cấp máy điện áp) cho hiệu suất 0,82 và 0,92
+ Khi quấn thêm vào thứ cấp 2n vòng thì:
30 V
50 V
60 V
40 V
Đáp án A
Phương pháp: Áp dụng giản đồ vectơ trong mạch điện xoay chiều
Cách giải: Biểu diễn vecto các điện áp.
Khi UCmax 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:
+ Mặt khác, ta để ý rằng, tại thời điểm t
+ Thay vào phương trình hệ thức lượng ta tìm được
Với hai đại lượng vuông pha uL và uR ta luôn có
Đáp án C
Cách giải:
+ Khi thì u vuông pha với
điện áp hiệu dụng trên tụ đạt giá trị cực đại
Áp dụng hệ thức lượng trong tam giác
+ Phương trình trên ta có nghiệm
Hoặc
125V
175V
150V
100V
Đáp án B
Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp
Cách giải: Ban đầu mạch RLC nối tiếp nhưng dùng Ampe kế nối tắt qua tụ nên đoạn mạch chỉ còn còn RL.
Do I trễ pha so với u một góc nên ta có:
Khi thay thế ampe kế bằng vôn kế thì vôn kế đo giá trị hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ C. mạch RLC nối tiếp và điện áp tức thời trên tụ trễ pha so với điện áp trên đoạn mạch. Ta có giản đồ vecto:
mà
Lập tỉ số
200V
100V
300V
110V
Đáp án C
Sử dụng công thức máy biến áp
Cách giải: Gọi U1 ; U2; N1; N2 là điện áp số vòng dây trên các cuộn sơ cấp và thứ cấp với U2 = 100V. U’ là điện áp trên cuộn thứ cấp khi số vòng dây thứ cấp tăng thêm 4n.
Ta có: Khi thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp thì:
50Ω
25Ω
Ω
Ω
Đáp án D
Bạn có thích hoạt động này không?
Hãy lưu hoặc chia sẻ nội dung này đến mọi người.
















![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 21](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-3izficdefgfoel0s9j8s-1786772791.jpg&w=3840&q=75)


![[Năm 2022] Đề thi thử môn Vật lí THPT Quốc gia có lời giải - Đề số 20](/_next/image?url=https%3A%2F%2Fvideo.vietjack.com%2Fupload%2Fimages%2Fvj-image%2Fimage-emy0gtcksawvorajezvv-1786772460.jpg&w=3840&q=75)



