1. Trang Chủ
  2. Ôn thi ĐH-CĐ
  3. Giải nhanh toán điện xoay chiều

Giải nhanh toán điện xoay chiều

Tài liệu tham khảo cho các bạn học sinh phổ thông có tư liệu học tập ôn thi tốt vào các trường Cao đẳng, Đại học đạt kết quả cao Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 (DÙNG CHO ÔN THI TN – CĐ – ĐH 2011) Gửi tặng: www.Mathvn.com Bỉm sơn. 10.04.2011 www.mathvn.com 1 Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 BÀI TOÁN 1: TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Dạng 1: Dòng điện xoay chiều

Thể loại Tài liệu miễn phí Ôn thi ĐH-CĐ

Số trang 100

Ngày tạo 8/29/2018 8:31:23 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Giải nhanh toán điện xoay chiều (.pdf)

Xem mẫu

  1. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 (DÙNG CHO ÔN THI TN – CĐ – ĐH 2011) Gửi tặng: www.Mathvn.com Bỉm sơn. 10.04.2011 www.mathvn.com 1
  2. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 BÀI TOÁN 1: TÍNH CÁC ĐẠI LƯỢNG ĐẶC TRƯNG CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Dạng 1: Dòng điện xoay chiều và hiệu điện thế xoay chiều trong các loại đoạn mạch: U U và I 0  0 * Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R: uR cùng pha với i,   u  i  0 : I  R R U Lưu ý: Điện trở R cho dòng điện không đổi đi qua và có I  R   U U và I 0  0 * Đoạn mạch chỉ có cuộn thuần cảm L: u L nhanh pha hơn i là ,   u  i  : I  ZL ZL 2 2 với ZL = L là cảm kháng Lưu ý: Cuộn thuần cảm L cho dòng điện không đổi đi qua hoàn toàn (không cản trở).   U U và I 0  0 * Đoạn mạch chỉ có tụ điện C: uC chậm pha hơn i là ,   u  i   : I 2 2 ZC ZC 1 với Z C  là dung kháng. C Lưu ý: Tụ điện C không cho dòng điện không đổi đi qua (cản trở hoàn toàn). Chú ý: Với mạch hoặc chỉ chứa L, hoặc chỉ chứa C, hoặc chứa LC không tiêu thụ công suất ( P  0 )  Neu i  I 0 cos t thi u  U 0 cos( t   ) Voi u i  u  i  i u   Neu u  U 0 cos  t thi i  I 0 cos( t -  ) Quan hệ giữa u và i – Giãn đồ Chú ý Đoạn mạch Định luật Ôm cho đoạn mạch vecto u R luôn đồng pha i U R điện áp hiệu dụng UR I  U R  I .R ( R  0) ở hai đầu điện trở R R Chỉ có R U 0R I0  R  U 0 R  I 0 .R uL luôn nhanh pha so với i góc UL I  U L  I .Z L U L điện áp hiệu dụng  (   ) ZL 2 2 L ở hai đầu cuộn thuần *Với cảm kháng: cảm L Z L  .L () Cuộn dây U I0  0 L * Chú ý: Nếu cuộn không thuần cảm ZL thuần cảm ( có điện trở chỉ có L  U 0 L  I 0 .Z L thuân RL ) Z daây  RL 2  Z L 2 u L luôn chậm pha so với i góc UC I  U C  I .Z C U C điện áp hiệu dụng  (    ) ZC 2C 2 ở hai đầu tụ C U I 0  0C Chỉ có C ZC Với dung kháng  U 0C  I 0 .ZC www.mathvn.com 2
  3. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 1 ZC  ( ) .C Giả sử: U L  U C  Z L  Z C U0 U I0  I  U  I .Z Z Z Với tổng trở của mạch:  U 0  I 0 .Z  Z  R 2  ( Z  Z ) 2 ( )  L C   RLC nối tiếp I0 I 2 * Chú ý: Nếu cuộn không Với: U0 thuần cảm ( có điện trở vaø U  2 thuân RL ) Z  ( RL  R )2  ( Z L  Z C )2 * Độ lệch pha của u so với i: u    u   i i  U L  UC Z L  ZC  tg    UR R  + Nếu   0 u sôùm pha hôn i  Z L  Z C mạch có tính cảm k háng +Nếu   0 u chaäm pha hôn i  Z L  Z C mạch có tính dung k háng +Nếu   0 u cuøng pha vôùi i  Z L  Z C mạch có thuần trở. + Nếu các điện trở được ghép thành bộ ta có: Ghép nối tiếp các điện trở Ghép song song các điện trở 11 1 1   ...  R  R1  R2  ...  Rn R R1 R2 Rn Ta nhận thấy điện trở tương đương của mạch Ta nhận thấy điện trở tương đương của mạch khi đó lớn hơn điện trở thành phần. Nghĩa là : khi đó nhỏ hơn điện trở thành phần. Nghĩa là : Rb > R1, R2… Rb < R1, R2 Ghép nối tiếp các tụ điện Ghép song song các tụ điện 11 1 1 C  C1  C2  ...  Cn   ...  C C1 C2 Cn Ta nhận thấy điện dung tương đương của mạch khi đó lớn hơn điện dung của các tụ thành Ta nhận thấy điện dung tương đương của mạch www.mathvn.com 3
  4. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 khi đó nhỏ hơn điện dung của các tụ thành phần. Nghĩa là : Cb > C1, C2… phần. Nghĩa là : Cb < C1, C2… Loại 1: Xác định giá trị các phần tử R, L, C, f có trong đoạn mạch không phân Phương pháp: Dựa vào các dữ kiên đã cho tính giá tri tổng trở Z của đoạn mạch đang xét rồi sử dụng công thức Z  R 2  (Z L  Z C ) 2 nếu mạch có thêm r thì Z  ( R  r ) 2  (Z L  Z C ) 2 . Từ đó suy ra: Z L , Z C , R cần tìm. Dữ kiện đề cho Sử dụng công thức Chú ý Cường độ hiệu dụng I và hiều Cho n dữ kiện tìm được U U L U C U R U r U1 I      điện thế (n-1) ẩn số ZZ Z R r Z L C 1 Z L  Z C U L  U C U 0 L  U 0C R Cho độ lệch pha  u hoặc tan   hoặc   Thường tính Z  i cos R UR U 0R cho u và i thì Z  ZC RU U cos   R  0R và sin   L  u  u  i với ZU U0 Z i      2 2 Rr Z Nếu mạch có R và r thì : cos R  r U R  U r U 0R  U 0 r cos    Z U U0 Z  ZC tan   L Rr Công suất P hoặc nhiệt lượng Thường sử dụng để tính RU 2 P  R.I 2  UIcos  2 Q P R  ( Z L  Z C )2 I nếu có R và r thì R nếu có R và r thì: ( R  r )U 2 P P  ( R  r ).I 2  UIcos  I rồi áp dụng ( R  r )2  (Z L  Z C ) 2 Rr đ ịnh luật Ohm tính các trở kháng cần tìm Chú ý: Có thể sử dụng công thức trực tiếp để tính: • Công suất của dòng điện xoay chiều: U2 U2 U2 P  UIcos  U R I  I 2 R  2 R  Z 2  R  R 2  ( Z L  ZC )2  R Z P P • Nhiệt lượng tỏa ra (Điện năng tiêu thụ) trong thời gian t (s) : Q  I 2 .R.t    • Hệ số công suất cos hoaëc  : 2 U R P R R  R 2  ( Z L  Z C )2    R  Z cos   cos  cos  U .I U Z • Điện áp hiệu dụng ở hai đầu mỗi phần tử điện: www.mathvn.com 4
  5. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498  U Z .R UR   U U U R  I .R; U L  I .Z L ; U C  I .ZC với I   Z  .Z L Z UL   U Z  .Z C UC  2  U  2 2 2  R  (Z L  ZC )   R  UR    2 U     R 2  ( Z L  Z C )2   2  ZL  UL    2  R 2  ( Z  Z )2   U  Z 2  C  L C  UC   Chú ý: - Tất cả các công thức sau khi đã được biến đổi như trên ta có thể đưa về giải phương trình bậc 2 hoặc - Đưa về dạng A2  B 2 để giải. - Hãy dùng công thức trên và áp dụng cho mạch điện trong bài toán. Lập ra hệ phương tr ình sau đó giải. Cần phải nghĩ đến giãn đồ véc tơ vẽ cho mạch điện đó để bảo đảm hệ phương tr ình không bị sai. Chú ý thêm tích L Z L .Z C  . Khi bài toán cho các điện áp hiệu dụng thành phần và hai đầu mạch, cho công suất tiêu thụ C P nhưng chưa cho dòng đ iện thì hãy lập phương trình với điện áp hiệu dụng. Khi t ìm ra UR sẽ t ìm I  sau UR U U U đó tìm R  R ; Z L  L ; Z C  C . I I I Bài tập trắc nghiệm: R1 Câu 1: Hai cuộn dây  R1 ; L1  và  R2 ; L2  nối tiếp vào mạch điện xoay chiều. biết tỉ số  2 . Khi hiệu R2 L điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch bằng tổng các hiệu điện thế hiệu dụng của hai cuộn dây thì tỉ số 1 L2 bằng giá trị nào sau đây. L L L L 1 A. 1  . B. 1  4 . C. 1  1 . D. 1  2 L2 2 L2 L2 L2 Câu 2: Một đèn có ghi (110V – 100W) mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch điện xoay chiều có u  200 2 cos(100t ) (V). Để đèn sáng bình thường, R phải có giá trị bằng A. 1210  . B. 10/11  . C. 121  . D. 9 9  . 2,5  4 L, r Câu 3: Cho biết: R = 40, C  10 F và: C R  A B 7 M u AM  80 cos100 t (V ) ; uMB  200 2 cos(100 t  ) (V ) 12 r và L có giá trị là: 3 10 3 A. r  100, L  B. r  10, L  H H   www.mathvn.com 5
  6. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 1 2 C. r  50, L  D. r  50, L  H H 2  Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều R và L mắc nối tiếp. Biết R = 4,5  , mạch đặt dưới hiệu điện thế có biểu thức là u = 110cos100  t(V). Giá trị cực đại của cường độ dòng điện là I0 = 10A. Độ tự cảm của cuộn dây là D. Kết quả khác. A. L = 1/20  (H). B. L = 1/10  (H). C. L = 1/15  (H). Câu 5: Một cuộn dây dẫn điện trở không đáng kể được cuộn dại và nối vào mạng điện xoay chiều 127V – 50Hz. Dòng điện cực đại qua nó bằng 10A. Độ tự cảm của cuộn dây là A. 0,04H. B. 0,08H. C. 0,057H. D. 0,114H. Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L mặc nối tiếp. Hiệu điện thế ở 2 đầu mạch có dạng  u AB = 100 2 sin100πt (V) và cường độ dòng đ iện qua mạch có dạng i = 2 sin(10πt - )A. Giá trị của R và 3 L là: 0,61 0,22 A. R = 25 2  , L = H. B. R = 25 2  , L = H.   1 0,75 D. R = 50, L = C. R = 25 2  , L = H. H.   1 Câu 7: Nếu mắc nối tiếp điện trở R = 50Ω với cuộn dây thuần cảm có L = H thì cường độ hiệu dụng 2 trong mạch là 2 A. Nếu thay R bằng tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện tăng lên 2 lần. Giá trị của điện dung C là: 4 1 4 1 1 4 A. 10  4 F C. 10 4 F B. 10 F D. 10 F 2  4  Câu 8: Cho mạch điện như hình, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u AB  U 2 sin120 t(V) , trong đó U là hiệu điện thế hiệu dụng, 3 3 R L C R = 30 3 . Biết khi L = U và mạch có tính dung kháng. H thì U R  4 2 A M N B Điện dung của tụ điện là: A. 221F B. 0,221F C. 2,21F D. 22,1F Câu 9: Cho mạch như hình vẽ: B L R C A Cuộn dây thuần cảm 10 3 uAB = 220 2 cos100πt(V); C = F , V2 chỉ 220 3 V; V1 chỉ 220V. 3 Điện trở các vôn kế rất lớn. R và L có giá trị: 1 1 A. 20 3 Ω và B. 10 3 Ω và H H 5 5 1 C. 10 3 Ω và H D. Tất cả đều sai  Câu 10: Mạch như hình vẽ A R’,L’ N R,L B uAB = 80 2 cos100 πt(V), R = 160 Ω, ZL = 60 Ω Vôn kế chỉ UAN = 20V. Biết rằng UAB = UAN + UNB Điện trở thuần R’ và độ tự cảm L’ có giá trị: 1 1 A. R’ = 160 (Ω); L’ = B. R’ = 160/3 (Ω); L’ = H H 2 3 1 1 C. R’ = 160 (Ω); L’ = D. R’ = 160/3 (Ω); L’ = H H 5 5 www.mathvn.com 6
  7. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Câu 11: Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở r, độ tự cảm L mắc nối tiếp với điện trở thuần R  5 . Biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng đ iện qua mạch có biểu thức:   u  100 2 cos(100 t  ) (V ), i  2 2 cos(100 t  ) ( A) . Giá trị của r bằng: 6 2 A. 20, 6 B. 36, 6 C. 15, 7 D. 25, 6  Câu 12: Cho đoạn mach xoay chiều gồm R, L mắc nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có dạng  u  100 2 sin100 t (V ) và cường độ dòng điện qua mạch có dạng i  2 cos(100 t  )( A) . R, L 4 có những giá trị nào sau đây: 1 B. R  50 2, L  2 H A. R  50, L  H  2 1 C. R  50, L  1 H D. R  100, L  H  2 Câu 13: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, C ghép nối tiếp, hiệu điện thế hai đầu mạch có  dạng u AB  50 2 cos100 t (V) và cường độ dòng điện qua mạch i  2 cos(100 t  ) (A). R, C 3 có những giá trị nào sau đây? 3.102 3 A. R  50; C  10 F B. R  25; C  F 25 5 10 2 3 D. R  50; C  5.10 F C. R  25; C  F  25 3 2 .10-4 F ; uAM = 80cos 100πt (V); Câu 14: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ biết R = 50Ω ;C =   R C r,L uMB = 200 2 cos(100πt + )V . Giá trị r và L lần lượt là 2 A B M A. 176,8Ω ;0,56H B. 250Ω ;0,8H C. 250Ω ;0,56H D. 176,8Ω ;0,8H Loại 2: Quan hệ giữa các giá trị hiệu dụng của các điện áp (Số đo của Vôn- kế): SỐ CHỈ CÁC ĐIỆN KẾ a. Tác dụng các điện kế Điện kế sử dụng trong mạch điện xoay chiều là vôn kế nhiệt và ampe kế nhiệt đo các giá trị hiệu dụng của điện áp và cờng độ dòng điện b. Số chỉ các điện kế - Nếu vôn kế có điện trở vô cùng lớn và ampe kế có điện trở không đáng kể thì vôn kế chỉ điện áp trên đo ạn mạch song song với nó, ampe kế chỉ cường độ dòng điện trong mạch nối tiếp với nó - Nếu vôn kế có điện trở hữu hạn, ampe kế có có điện trở khác không thì ta coi chúng như những điện trở và khảo sát mạch bình thường Phương pháp: Cách 1: - Sử dụng công thức: U  I .Z ; U R  IR ; U L  IZ L ; U C  IZ C ; U = U0/ 2 . Hoặc U 2  U R 2  (U L  UC )2 . Trong mạch R, L, C nối tiếp luôn có UR ≤ U U L  UC U ; cos R và tg  UR U www.mathvn.com 7
  8. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 - Ho ặc sử dụng các công thức cho từng loại đoạn mạch: U RL  U R 2  U L 2 2 (1) U RC  U R 2  U L 2 2 (2) Ví dụ: U LC  (U L  U C )2 2 (3) 2 2 2 U  U R  (U L  U C ) (4)  Giải các phương trình trên để tìm ra U R ,U L ,UC ..............hoaëc soá chæ cuûa Voân  Keá Cách 2: Sử dụng giãn đồ vec-tơ Fresnel - Vẽ giãn đồ vec-tơ Fresnel và nên vẽ theo quy tắc 3 điểm( Vẽ các vec- tơ liên tiếp nhau) - Áp dụng định lí hàm số cos(hoặc sin) để tính cos  (hoaëc sin  ) - Dựa vào hệ thức lượng trong tam giác để tính U R ,U L ,U C ,U ...... Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: Cho một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u  100 2 sin(100 t )V , lúc đó Z L  2 Z C và hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở là U R  60V . Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây là: A. 60V B. 160V C. 120V D. 80V Câu 2: Người ta đo được các hiệu điện thế UAN = UAB = 20V; UMB = 12V. Hiệu điện thế UAM, UMN, UNB lần lượt là: R L C A. UAM = 12V; UMN = 32V; UNB =16V B. UAM = 12V; UMN = 16V; UNB =32V A M N B C. UAM = 16V; UMN = 24V; UNB =12V Hình 50 D. UAM = 16V; UMN = 12V; UNB =24V Câu 3: Trong đoạn mạch xoay chiều chỉ có tụ điện , nếu đồng thời tăng tần số của điện áp lên 4 lần và giảm điện dung của tụ điện 2 lần ( U 0 không đổi ) thì cường độ hiệu dụng qua mạch A. tăng 2 lần . B. tăng 3 lần . C. giảm 2 lần . D. giảm 4 lần Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Người ta đo được các R L C hiệu điện thế UAM = 16V, UMN = 20V, UNB = 8V. Hiệu điện thế giữa hai A M N B đầu đoạn mạch AB là: Hình 49 A. 44V B. 20V C. 28V D. 16V Câu 5: Đoạn mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch là U = 123V, UR = 27V; UL = 1881V. Biết rằng mạch có tính dung kháng. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu tụ điện là A. 200V. B. 402V. C. 2001V. D. 201V. Câu 6: Cho mạch điện gồm cuộn dây thuần cảm mắc nối tiếp với điện trở thuần. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều ổn định. Dùng vôn kế xoay chiều lần lượt đặt vào hai đầu cuộn cảm và điện trở, số chỉ lần lượt là 120V và 160V. Nếu đặt vôn kế vào hai đầu đoạn mạch thì số chỉ của vôn kế là A. 140V. B. 40V. C. 200V. D. 280V. Câu 7: Một hiệu điện thế xoay chiều 25V, 50Hz được đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm L. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu R bằng 20V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm L là A. 5V. B. 10V. C. 15V. D. 12V. Câu 8: Đo ạn mạch RLC nối tiếp, gồm điện trở thuần 30  , một cuộn dây thuần cảm 191mH, một tụ điện 53  F, được đấu vào mạng điện xoay chiều 120V, 50Hz. Hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện là A. 60V. B. 120V. C. 240V. D. 48V. Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều RLC, cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mạch l à 8 200V, UL = UR = 2UC. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là: 3 www.mathvn.com 8
  9. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 A. 180V. B. 120V . C. 145V. D. 100V. Câu 10: (CĐ 2007) Đặt hiệu điện thế u  U 0 sin  t (U0 và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần là 80V, hai đ ầu cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) là 120 V và hai đầu tụ điện là 60 V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch này bằng: A. 140 V B. 100 V C. 220 V D. 260 V Câu 11: (CĐ 2008) Khi đặt hiệu điện thế u0  U sin  t (V ) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dây và hai bản tụ điện lần lợt là 30 V, 120 V và 80 V. Giá trị của U0 bằng: A. 30V B. 50 2 V C. 30 2 V D. 50 V Câu 12: (CĐ 2008) Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) mắc nối tiếp với điện trở thuần. Nếu đặt hiệu điện thế u  15 2 sin100 t (V ) vào hai đầu đoạn mạch thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là 5V. Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng A. 10 2V B. 5 2V C. 10 3V D. 5 3V Dạng 2: Tính tổng trở – Tính cường độ dòng điện + Tính tổng trở bằng công thức thao cấu tạo hoặc công thức định nghĩa U U0 2 Z  R2   Z L  ZC  ; Z  I I0 + Tính cường độ hay hiệu điện thế từ công thức của định luật ôm: U U hay I 0  0 I Z Z + Tính cường độ dòng đ iện hoặc điện áp từ định luật Ohm: U UU U U I  L C  R  1 Z Z L ZC R Z1 + Giữa các hiệu điện thế, có thể dùng hệ thức liên lạc sau để thực hiện tính toán: Đối với đoạn mạch có ba phần tử RLC mắc nối tiếp 2 2 Từ Z  R 2  ( Z L  Z C ) 2  U 2  U R  U L  U C  Hay U 02  U 0 R  U 0 L  U 0C  2 2 Từ Z  ( R  r ) 2  ( Z L  ZC ) 2  U 2  (U R  U r ) 2  (U L  U C ) 2 2 Đối với đoạn mạch có hai trong ba phần tử mắc nối tiếp Từ Z RL  R 2  Z L  U RL  U R  U L 2 2 2 Từ Z RC  R 2  Z C  U RC  U R  U C 2 2 2 Từ Z LC  Z L  Z C  U LC  U L  U C + Cũng có thể tính dựa vào giản đồ vectơ quay biểu diễn tính chất cộng của các hiệu điện thế.    U 0  U 01  U 02  u = u1 + u2      U  U1  U 2  Chú ý: - Nếu đoạn mạch không đủ cả ba phần tử R, L, C thì phần tử thiếu có trở kháng bằng không Đo ạn mạch Z L  ZC R 2  ZC 2 R2  Z L 2 Tổng trở www.mathvn.com 9
  10. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Z ZL      C tg 2 R R       2 - Nếu đoạn mạch có nhiều phần tử cùng loại nối tiếp thì giá trị các điện trở trong công thức theo cấu tạo là tổng các điện trở:  R  R1  R2  ...Rn    Z L  Z L1  Z L2  ...Z Ln   Z C  Z C1  Z C2  ...Z Cn  - Nếu cuộn tự cảm có cảm kháng ZL và điện trở hoạt động R thì cuộn tự cảm này tương đương với đoạn mạch gồm cuộn thuần cảm ZL nối tiếp với điện trở thuần R Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: (ĐH – 2008) Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Khi dòng điện xoay chiều có tần số góc  chạy qua thì tổng trở của đoạn mạch là 2 2 1 1 2 2 R 2   C  . R 2   C  . 2 2 A. B. C. D. R  R  . .  C   C  HD: 2 1 Vì đoạn mạch chỉ có R và C mắc nối tiếp nên Z L  0  Z  R 2     C   Câu 2: (CĐ – 2010) Đặt điện áp u  U 0 cos(t  ) (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R và 6 cuộn cảm thuần có độ tự cảm L mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là 5 i  I 0 sin(t  ) (A) . Tỉ số điện trở thuần R và cảm kháng của cuộn cảm là 12 3 1 A. . B. 1. C. . D. 3 . 2 2 HD: Z 5   i  I 0 sin( t  )  I 0 cos(t  )    ; tan   tan  L  1 12 12 4 4 R Câu 3: (CĐ – 2010) Đặt điện áp xoay chiều vào hai đ ầu đoạn mạch gồm điện trở thuần 40  và tụ điện mắc  nối tiếp. Biết điện áp giữa hai đ ầu đoạn mạch lệch pha so với cường độ dòng đ iện trong đoạn mạch. 3 Dung kháng của tụ điện bằng 40 3 A. 40 3  B. C. 40 D. 2 0 3   3 HD:  Đoạn mạch chỉ chứa R và C mà theo giả thiết độ lệch pha của u so với I là , suy ra u phải trễ pha so với i 3    ZC  tức là     tan   tan       3  Z C  40 3  3  3 R www.mathvn.com 10
  11. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 1 Câu 4: Một đoạn mạch gồm một điện trở thuần R = 50  , một cuộn cảm có L  . Hiệu điện thế, và một tụ  2 .10 4 F , mắc nói tiếp vào mạng điện xoay chiều có U = 120V, tần số điện có điện dung C   f = 50Hz. Tổng trở của đoạn mạch có thể nhận giá trị nào sau đây? A. Z = 50 2  B. Z = 50  C. Z = 25 2  D. Z = 100  0,1 Câu 5: Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp. Cuộn dây chỉ có hệ số tự cảm L  . Hiệu điện  500 thế; Điện trở thuần R = 10  và một tụ điện có điện dung C   F . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu  điện thế xoay chiều có tần số f = 50Hz và hiệu điện thế hiệu dụng U = 100V. Tổng trở Z của mạch điện có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau? A. Z = 15,5  B. Z = 20  C. Z = 10  D. Z = 35,5 3 2 3 Câu 6: Cho một mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết: R = 6  ; L  H; C = 10 F ; Hiệu điện 12 10 thế hai đầu đoạn mạch uAB = 120sin100  t. Tổng trở của mạch điện có thể nhận giá trị nào sau đây? A. Z = 8  B. Z = 12  C. Z = 15  D. Z = 12,5  Câu 7: Cho đo ạn mạch gồm điện trở thuần R = 100 và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Biết biểu thức hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mạch u = 100cos(100t)V và cường độ hiệu dụng trong mạch I = 0,5 A. Tính tổng trở của đo ạn mạch và điện dung của tụ điện? 1 1 A. Z = 100 2  ; C = 10 4 F B. . Z = 200 2  ; C = 10 4 F   103 1 C. Z = 50 2  ; C = 10 4 F D. . Z = 100 2  ; C = F   Câu 8: (CĐ – 2010) Đặt điện áp u = U0cost vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng U0 U0 U C. 0 . A. . B. . D. 0 . 2 L L 2 L HD: U max  Wđ max  Wt  0  i  0 1 Câu 9: Một đoạn mạch gồm cuộn dây chỉ có độ tự cảm L = Hiệu điện thế và điện trở thuần R = 100   mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế một chiều U = 50V. Cường độ dòng điện trong mạch nhận giá trị nào trong các giá trị sau? A. I = 0,25A B. I = 0,5A C. I = 1A D. I = 1,5A. Câu 10: Đặt vào hai đầu điện trở R = 50  một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức: u = 100 2 sin100  t (V). Cường độ dòng điện hiệu dụng có thể nhận giá trị nào trong các giá trị sau? B. I = 2 2 A C. I = 2 A D. Một giá trị khác. A. I = 2A Câu 11: Một bếp điện có điện trở là 25  và độ tự cảm không đáng kể có thể sử dụng ở hiệu điện thế xoay chiều hoặc một chiều. Nối bếp điện với dòng điện xoay chiều có hiệu điện thế cực đại 100 2 . Dòng đ iện hiệu dụng qua bếp có thể nhận giá trị nào sau đây? C. I = 4 2 A D. Một giá trị khác. A. I = 4A B. I = 8A Câu 12: Đặt vào hai đầu một đoạn mạch như hình vẽ một điện áp xoay C L, r R M A B chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi được thì thấy điện áp hiệu dụng giữa hai đầu các đoạn mạch MB và AB là như nhau. Biết cuộn dây chỉ cảm kháng ZL = 100Ω. Dung kháng của tụ nhận giá trị nào sau đây? A. 50Ω. B. 200Ω. C. 150Ω. D. 120Ω. www.mathvn.com 11
  12. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Câu 13: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều 4 4 H; L 2 = H; r = 30Ω; R 0 = 90Ω . Tổng trở của đoạn mạch AB là: u AB  U 2 sin120 t(V) , L1 = 3π π (L1ntL2) A. 514,8 B. 651,2 C. 760 D. 520 Câu 14: (CĐ 2007) Đặt hiệu điện thế u  125 2 sin100 t (V ) lên hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R 0, 4 = 30, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L  H và ampe nhiệt mắc nối tiếp. Biết ampe kế  có điện trở nhỏ không đáng kể. Số chỉ của ampe kế là A. 3,5 A B. 1,8 A C. 2,5 A D. 2,0 A Dạng 3: Cuộn cảm có điện trở thuần Cuộn cảm đ ược quấn từ các dây kim loại do đó chúng luôn có điện trở. Trong một số trường hợp điện trở này không nhỏ so với dung kháng. do đó ta phải khảo sát cuộn dây như cuộn cảm thuần nối tiếp với điện trở a. Tính chất cuộn dây không thuần cảm - Tổng trở dây Z d  r 2  Z L 2  - Điện áp dây U d  I r 2  Z L 2 UL  Z U AB - Độ lệch pha ud và id là tan   L r b. Mạch điện khi cuộn dây không thuần cảm   UR ( R  r ) 2  (Z L  Z C ) 2 Ur - Tổng trở mạch: ZAB =  - Điện áp toàn mạch: UAB = (U R  U r ) 2  (U L  U C ) 2 UC - Độ lệch pha giữa điện áp to àn mạch và cường độ dòng điện Z  ZC U L U C R  r UR Ur tan = L  ; cos =  Rr UR Ur Z AB U AB c. Chứng minh cuộn cảm có điện trở thuần Cách 1: Giả sử cuộn cảm không có điện trở thuần dùng lập luận chỉ ra điều vô lý Cách 2: Lập luận để có kết quả vi phạm tính chất của cuộn cảm nh độ lệch pha của ud và cường độ dòng điện nhỏ hơn /2, Cách 3: Chỉ ra được cuộn dây tiêu thụ điện (toả nhiệt) Chú ý: Chứng minh cuộn dây có hoặc không có điện trở thuần thì dựa vào các dấu hiệu quan hệ điện áp hoặc góc lệch pha giữa dòng điện với điện áp, góc lệch pha giữa các điện áp với nhau. Nên dựng giãn đồ véc tơ để dễ thấy trong trường hợp góc lêch pha. Dạng 4: Đoạn mạch RLC: trường hợp 1 phần tử điện (như R hoặc L hoặc C) bị đoản mạch tính cường độ hiệu dụng I khi biết hiệu điện thế hiệu dụng U (hay ngược lại)?  Ud  UL  UR HIỆN TƯỢNG ĐOẢN MẠCH a. Hiện tượng đoản mạch - Xét đoạn mạch AB có một dây không điện trở nối A B| www.mathvn.com 12
  13. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 tắt như hình vẽ cư ờng độ dòng . Ta có UAB = I.0 = 0  VA = VB  trên mạch tương đ ương với A trùng B Đồng thời khi đó cường độ dòng điện chạy qua đoạn d ưới I = 0/Z = 0 hay nói cách khác đo ạn mạch dưới bị xóa bỏ khỏi mạch b. Phương pháp biến đổi mạch tương đương - Xác định các điểm trùng nhau (ở 2 đầu dây nối) - Xếp các điểm trên mặt phẳng sao cho 2 nguồn ở 2 đầu, các điểm trùng nhau vẽ chung một điểm - Đặt các linh kiện vào mạch mới sao cho giữ nguyên 2 đầu như mạch cũ - Nếu chỉ ra đoạn dây song song với đoạn nào thì bỏ đoạn mạch đó c. Giải mạch Các giá trị U,I được xác định theo mạch mới, số chỉ các điện kế phải dựa vào mạch cũ Phương pháp: Nếu có một phần tử điện (thuộc mạch RLC) bị đoản mạch thì ta phải loại bỏ phần tử đó, nghĩa là trong các công thức nói trên ta phải cho điện trở t ương ứng bằng 0. Các trường hợp đoản mạch thường gặp: 1. Trường hợp hai đầu phần tử điện bị chập với nhau: U U Thí dụ: cuộn L bị đoản mạch  Z L  0 , lúc đó: I   Z 2 R2  Z C 2. Trường hợp 2 đầu của phần tử điện mắc song song khoá điện K (có RK = 0 ) mà khoá điện K đóng lại: U U Thí dụ: K đóng  Z C  0 , lúc đó: I   Z 2 2 R Z L MẠCH ĐIỆN THAY ĐỔI DO ĐÓNG NGẮT KHÓA K: Hiện tượng đoản mạch: Xét một đoạn mạch có tổng trở là Z X và một dây nối AB có điện trở không đáng kể theo hình bên. Vì điện trở của dây nối không đáng kể nên: + Điện thế tại A (VA ) gần bằng điện thế tại B (VB ) : VA  VB + Toàn bộ dòng đ iện không đi qua phần tử Z X mà đi qua dây nối AB.  Hiện tượng trên gọi là hiên tượng đoản mạch K ết quả: + Khi có hiện tượng đoản mạch ở phần tử nào ta cói thể xem như không có ( khuyết) phần tử đó trong mạch. + Nối (chập) hai điểm A, B ở hai đầu dây nối rồi vẽ mạch lại. Chú ý: Khi khóa K mắc song song với L hoặc C, khi đóng hay mở thì Iđóng = Imở ZC  0 2 2 2 2 a. Khóa K / / C : Zmở = Zđóng  R  ( Z L  Z C )  R  Z L   ZC  2Z L Z L  0 2 2 2 2 b. Khóa K / / L : Zmở = Zđóng  R  ( Z L  Z C )  R  Z C   Z L  2ZC Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: Đặt vào hai đầu mạch điện RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì hiệu điện thế hiệu dụng trên các phần tử R, L và C đều bằng nhau và bằng 20V. Khi tụ bị nối tắt thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở R bằng A. 10V. B. 10 2 V. C. 20V. D. 30 2 V. www.mathvn.com 13
  14. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Câu 2: Một mạch điện RCL nối tiếp mắc vào mạch xoay chiều có hiệu điện thế không đổi, hiệu đ iện thế hiệu dụng trên các phần tử R, L, C đều bằng nhau và bằng 10V. Nếu nối tắt hai bản cực của tụ điện thì hiệu điện thế hiệu dụng trên cuộn tự cảm L sẽ bằng ? 10 A. V B. 20V C. 10V D. 10 2 2 Câu 3: Đo ạn mạch như hình vẽ, uAB = 100 2 cos100t (V). Khi K đóng, I = 2A, khi K mở dòng điện qua  mạch lệch pha so với hiệu điện thế hai đầu mạch. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch khi K mở là: 4 C L A. 2A B. 1A R B A C. 2 A D. 2 2 A Câu 4: Cho một đoạn mạch xoay chiều như hình vẽ. Hiệu điện thế hai đầu AB có giá trị hiệu dụng U  240 2 V. Biết ZC  2ZL . Bỏ qua K R, C điện trở của các dây nối và khóa K. A B L Khi khóa K ngắt, dòng điện qua mạch là: i1  4 2 cos(100t   )A. 3 K Khi khóa K ngắt, dòng điện qua mạch là: i2  4 2 cos(100t   )A. Giá trị của R là: 6 D. một giá trị khác A. 30 2  B. 60  C. 60 2  Câu 5: Cho đo ạn mạch xoay chiều như hình vẽ. Biết R C L u AB  U 2 cos t (V) ; R = 40 ; r = 20 . Khi K đóng A B hay mở thì dòng điện qua R đều lệch pha /3 so với u. Cảm kháng của cuộn dây K A. 60 3 . B. 100 3 . C. 80 3 . D. 60. Bài toán nếu có 2 cuộn dây hoặc 2 tụ điện + L1 nt L2  1 cuộn dây có L  L1  L2  Z L  Z L1  Z L2  L  L1  L2 Z L1 Z L2 1 1 1 11 1 L1 L2    ZL     L + L1 / / L2 : Z L1  Z L2 L1  L2 Z L Z L1 Z L2 L L1 L2 11 1 CC  C 1 2 + C1 nt C2 : Z C  Z C1  Z C2   C1  C2 C C1 C2 ZC1 Z C2 1 1 1    ZC   C  C1  C2 + C1 / / C2 : ZC1  Z C2 Z C Z C1 Z C2 Bài tập trắc nghiệm: Câu 1: Hai cuộn thuần cảm L1 và L2 mắc nối tiếp trong một đoạn mạch xoay chiều có cảm kháng là: R L1 L2 A. Z L  ( L1  L2 ) B. Z L  ( L1  L2 ) www.mathvn.com 14
  15. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 ( L  L2 ) ( L1  L2 ) C. Z L  1 D. Z L    BÀI TOÁN 2 : LIÊN QUAN Đ ẾN ĐỘ LỆCH PHA GIỮA CÁC ĐIỆN ÁP u1 VÀ u2 Dạng 1. Độ lệch pha của u đối với i Khi biết độ lệch pha của u đối vơi i, ta dùng hai công thức sau để tìm kết quả: Z  ZC R tan   L cos   R Z Chú ý: Nếu biết độ lệch pha của i đối với u ta cần  độ lệch pha của u đối với i rồi mới áp dụng công thức trên và nhớ  i  u u i Dạng 2. Độ lệch pha của hai đoạn mạch  Độ lệch pha của hai đoạn mạch  Xét đo ạn mạch AM và đo ạn mạch NB ở trên cùng đo ạn mạch AB - Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu A, M là u1 = U01cos t  1  - Biểu tức hiệu điện thế hai đầu N, B là u2 = U02cos t   2  + khi 1   2 ; u1 cùng pha với u2  tan 1  tan  2   + khi 1  2   ; u1 vuông pha u2  tan 1  tan( 2  ) 2 2  tan 1  cotan 2   tan  2  tan 1  1  + khi 1   2   hai góc lệch pha của i so với u hai đầu hai đoạn mạch là hai góc phụ nhau 2  tan 2  tan 1  1 + khi biết u hai đoạn mạch lệch pha so với nhau góc  , ta có thể vẽ phác giản đồ véctơ để tìm độ lệch pha của u1 ho ặc u2 đối với i. Từ đó tìm kết quả Phương pháp: - Sử dụng công thức độ lệch pha giữa hai điện áp u1 vaø u2 : u1  u1  u2 u2 i i u1 : Ñoäleäch pha cuûa u1 so vôùi i  Trong đó:  i u2 i : Ñoä leäch pha cuûa u2 so vôùi i  Chú ý: - Có thể dùng phương pháp giãn đồ vec-tơ Fresnel để giải dạng toán trên. hay u1  u1  u2   . Ta luôn có: - Nếu u1 vaø u2 lệch pha nhau  2 2 u2 i i (tgu1 ).(tgu2 )   1 i i - Xét hai đo ạn mạch bất khì X1 và X2 cùng trên một mạch điện u1 và u2 cùng pha : C1 R1 L1 www.mathvn.com 15 M
  16. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 C1 R1 L1 A M Z L1  Z C1 Z L 2  Z C 2 φ1 = φ2  Z = Z1 + Z2 ho ặc U = U1 + U2 và  R1 R2 Ví dụ: Xét đoạn mạch theo hình bên. Biết độ lệch pha của u AN so vôùi uMB laø  . Tìm hệ thức liên hệ giữa R, Z L , Z C . 2  Z  Z  Hướng dẫn: Ta có (tgu AN ).(tguMB )   1   L    C   1  R  R  i i L K ết quả::(CTTN)  R 2  Z L .Z C hay R 2  C Dạng 3: Hai đoạn mạch AM gồm R1L1C1 nối tiếp và đoạn mạch MB gồm R2L2C2 nối tiếp mắc nối tiếp với nhau Ta có UAB = UAM + UMB  u AB; uAM và uMB cùng pha  tanu AB = tanu AM = tanu MB Dạng 4: Hai đoạn mạch R1L1C1 và R2L2C2 cùng u hoặc cùng i có pha lệch nhau  Z L  Z C1 Z L  Z C2 Với tan 1  1 và tan 2  2 (giả sử 1 > 2) R1 R2 tan 1  tan  2  tan  Có 1 – 2 =   1  tan 1 tan 2 Trường hợp đặc biệt  = /2 (vuông pha nhau) thì tan1.tan2 = -1. VD: A R L MC B - Mạch điện ở hình 1 có uAB và u AM lệch pha nhau  . Ở đây 2 đoạn mạch AB và AM có cùng i và u AB chậm pha hơn uAM Hình 1 tan  AM  tan  AB  tan   AM – AB =   1  tan  AM tan  AB Z Z  ZC - Nếu uAB vuông pha với uAM thì tan  AM tan  AB =-1  L L  1 R R Dạng 5: Mạch điện ở hình 2: Khi C = C1 và C = C2 (giả sử C1 > C2) thì i1 và i2 lệch pha nhau  Ở đây hai đoạn mạch RLC1 và RLC2 có cùng u AB Gọi 1 và 2 là độ lệch pha của uAB so với i1 và i2 A R L MC B thì có 1 > 2  1 -  2 =  - Nếu I1 = I2 thì 1 = -2 = /2 Hình 2 tan 1  tan 2  tan  - Nếu I1  I2 thì tính 1  tan 1 tan  2 Dạng 6: Đoạn mạch RLC: cho biết các hiệu điện thế hiệu dụng UR, UL, UC. Tìm Umạch? độ lệch pha u / i ? Phương pháp: Cách 1: (dùng công thức): Theo định luật Ôm: U = IZ 2  U  I R 2  ( Z L  Z C ) 2  ( IR) 2  ( IZ L  IZ C ) 2  U  U R  (U L  U C ) 2 I (Z L  Z C ) U L  U C  u /i tg u / i   Và IR UR www.mathvn.com 16
  17. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Cách 2: (dùng giãn đồ vectơ) Hiệu điện thế tức thời: u = uR + uL + uC  U  U L  U C  U R UC + Vẽ giãn đồ vectơ hiệu điện thế (theo giá trị hiệu dụng) U L 2 + Từ giãn đồ vectơ  U  U R  (U L  U C ) 2 U L UC   u /i Và tg u / i  UR UR I Chú ý: - Bài toán cộng được của các điện áp hiệu dụng thành phần : muốn cộng được các điện áp thành phần với nhau thì các điện áp đó phải cùng pha nghĩa là độ lệch pha giữa các điện áp đó với dòng điện phải như nhau. 1   2  tan 1  tan 2 .  thì tan góc lệch pha này bằng cotan góc - Bài toán liên quan đến độ lệch pha giữa hai điện áp bằng 2 Z  Z C1 R2 lệch pha kia. Nghĩa là L1 .  Z L 2  ZC 2 R1 Bài tập giải mẫu: Câu 1: (ĐH – 2008) Cho đo ạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha  của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng đ iện trong mạch là . Hiệu điện thế hiệu 3 dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dâ y so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch trên là   2 A. 0. B. . C.  . D. . 2 3 3 HD: ZL   tgcd  r  tg 3  3  Z L  3.r Z  ZC    tg  L   3      r 3 U  3. U 2  U 2  Z 2  3  Z 2  r 2   ZC  2 3.r  C L r C L 2  cd    3 Câu 2: (ĐH – 2008) Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R, mắc nối tiếp với tụ  điện. Biết hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây lệch pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. Mối 2 liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm kháng ZL của cuộn dây và dung kháng ZC của tụ điện là A. R 2  ZC  Z L – ZC  . B. R 2  ZC  ZC – Z L  . C. R 2  Z L  ZC – Z L  . D. R 2  Z L  Z L – ZC  . Z L Z L  ZC  1  R 2  Z L  Z C  Z L  HD: tg cd .tg  . R R Câu 3: (ĐH – 2007) Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều 1 có t ần số 50 Hz. Biết điện trở thuần R = 25 Ω, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) có L = H. Để hiệu điện thế   ở hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dòng điện thì dung kháng của tụ điện là 4 A. 100 Ω. B. 150 Ω. C. 125 Ω. D. 75 Ω. www.mathvn.com 17
  18. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Giải:  Hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch trễ pha so với cường độ dòng điện 4  Z  ZC  tg  1  L     1  Z C  Z L  R 4 R Cảm kháng của cuộn dây 1 Z L  L  2fL  2 .50.  100   Z C  100  25  125   Câu 4: (ĐH – 2009) Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng gấp đôi dung kháng. Dùng vôn kế xoay chiều (điện trở rất lớn) đo điện áp giữa hai đầu tụ điện và điện áp giữa hai đầu điện trở thì số chỉ của vôn kế là như nhau. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong đoạn mạch là     A. . B. . C. . D.  . 4 6 3 3 HD: Z  ZC 2R  R  U R  U C  Z L  2 Z c  2 R  tan   L 1    R R 4 Câu 5: (ĐH – 2010) Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có 1 điện trở thuần 50 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm H, đoạn mạch MB chỉ có tụ đ iện với  điện dung thay đ ổi được. Đặt điện áp u = U0cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung  của tụ điện đến giá trị C1 sao cho điện áp hai đ ầu đoạn mạch AB lệch pha so với điện áp hai đ ầu đoạn 2 mạch AM. Giá trị của C1 bằng 4.105 8.105 2.105 105 F F F F A. B. C. D.     HD: Z Z  ZC 8  1  C  10 5 F tan  AM tan  AB  1  L . L  R R  Câu 6: (CĐ – 2009) Đặt điện áp u  U 0 cos( t  ) vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện thì cư ờng độ 4 dòng điện trong mạch là i = I0cos(t + i). Giá trị của  i bằng  3  3 A.  . B.  . C. . D. . 2 4 2 4 H D: Độ lệch pha của u so với i   3    u  i  i  u      (vì với hai đầu đoạn mạch chỉ chứa tụ điện thì    ) 42 4 2 Câu 7: (CĐ – 2010) Đặt điện áp u  220 2 cos100 t (V) vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn AM gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L, đoạn MB chỉ có t ụ điện C. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch MB có giá trị hiệu 2 dụng bằng nhau nhưng lệch pha nhau . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AM bằng 3 220 A. 220 2 V. B. V. C. 220 V. D. 110 V. 3 Giải: U 2  1   AM   L   AM   MB   U R  U L 3 (1) 3 6 UR 3 www.mathvn.com 18
  19. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Mặt khác U R 2  U L 2  U C 2 (2) (do UAM = UMB). UC Thay (1) vào (2) ta được U L  (3) 2 2  U L  U C  (4). Thay (2), (3) vào (4) ta được U AM  U MB  U C  220V U 2  UR2 Câu 8: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i1  I 0 cos(t  1 ) và i2  I 0 cos(t   2 ) đều có cùng giá trị tức thời là 0,5 2 I 0 nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. Hai dòng điện dao động cùng pha. B. Hai dòng điện dao động ngược pha. C. Hai dòng điện dao động lệch pha nhau góc 1200. D. Hai dòng điện dao động vuông pha (lệch pha nhau góc 900) Câu 9: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i1  I 0 cos(t  1 ) và i2  I 0 cos(t   2 ) đều có cùng giá trị tức thời là 0,5 I 0 nhưng một dòng đ iện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Hai dòng đ iện này lệch pha nhau một góc bằng  2 5 4 A. . B. . C. . D. . 6 3 6 3 Câu 10: Trong mạch RLC mắc nối tiếp đang xảy ra cộng hưởng nếu tăng tần số dòng đ iện và giữ nguyên các thông số khác thì kết luận nào sau đây là sai A. Hệ số công suất của đoạn mạch giảm B. Cường độ hiệu dụng của đoạn mạch giảm C. Điện áp giữa hai bản tụ tăng D. Điện áp trên điện trở thuần giảm Câu 11: Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng. Muốn xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch ta phải A. giảm tần số dòng điện xoay chiều. B. tăng điện dung của tụ điện C. tăng hệ số tự cảm của cuộn dây. D. giảm điện trở của mạch. Câu 12: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp theo thứ tự sau: Cuộn dây thuần L = 1mH, điện trở thuần R, tụ điện C = 10 µF. Gọi u1 là hiệu điện thế trên hai đầu cuộn dây và điện trở, u2 là hiệu điện thế trên hai điện trở và tụ điện . Để u1 vuông pha với u2 thì R phải có giá trị nào sau đây: A. R = 0,01Ω. B. R = 0,10Ω. C. R = 100Ω. D. R = 10Ω. Câu 13: Một mạch điện xoay chiều gồm RLC nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f = 50Hz. Biết 10-4 1 R = 100  , cuộn dây có độ tự cảm L = H, điện trở r. Tụ điện có điện dung C = F. Biết điện áp giữa  2π  hai đầu mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu cuộn dây khi đó giá trị của r là : 2 A. 100  . B. 50  C. 50 2  . D. 200  . Câu 14: Một mạch điện xoay chiều (hình vẽ) gồm RLC nối tiếp một điện áp xoay chiều có tần số f = 50Hz. 104 1 Biết R là một biến trở, cuộn dây có độ tự cảm L = H, điện trở r = 100Ω. Tụ điện có điện dung C = F. 2  π Điều chỉnh R sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM sớm pha so với điện áp giữa hai điểm MB, khi 2 đó giá trị của R là : A. 85  . B.100  . C. 200  . D. 150  . www.mathvn.com 19
  20. Giáo viên: Nguyễn Thành Long Email: Loinguyen1310@yahoo.com www.MATHVN.com 01694 013 498 Câu 15: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều có tần số 50Hz. Biết  1 điện trở thuần R = 25Ω, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = H. Để điện áp hai đầu mạch trể pha so  4 với điện áp giữa hai đầu điện trở thì đ iện dung của tụ điện phải là 10-4 10-4 80 1 A. F. B. µF . C. F. D. F. π π 4π 2π Câu 16: Khi chỉ mắc vào hai đầu một đoạn mạch chứa điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện có điện dung C vào π nguồn điện xoay chiều u = U 0 cosωt(V) thì thấy dòng điện i sớm pha so với điện áp đặt vào mạch. Khi đoạn 4 mạch có cả điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và cũng đặt vào hai π đầu mạch điện áp ở trên thì thấy dòng điện i chậm pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Chọn biểu thức 4 đúng? 1 A. ZC = 2ZL = R B. R = ZL = ZC. C. ZL = ZC = R. D. R = 2ZL = 3ZC. 2 Câu 17: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm .Biết UAM = 80V ; UNB = 45V và độ lệch pha giữa uAN và uMB là 900, Hiệu điện thế giữa A và B có giá trị hiệu dụng là : C R L A B A. 69,5V. B. 35V. N M C. 100V. D. 60V. Câu 18: Cho đoạn mạch RLC, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có U = 100V thì thấy điện áp giữa hai đầu cuộn cảm vuông pha với điện áp hai đầu đoạn mạch, khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần là 100 A. UR = 100V. B. UR = 50V. C. UR = 0. D. U R = V. 3 Câu 19: Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30  mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều u = U 2 sin(100t ) V. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là Ud   = 60V. Dòng điện trong mạch lệch pha so với u và lệch pha so với ud. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai 6 3 đầu mạch U có giá trị A. 60 3 V. B. 120 V. C. 90V. D. 6 0 2 V . 1 Câu 21: Một mạch điện gồm R,L,C mắc nối tiếp. Cuộn cảm có độ tự cảm L = H, tụ điện có điện dung C =  4 2.10 F. Chu kỳ của dòng điện xoay chiều trong mạch là 0,02s. Cường độ dòng điện trong mạch lệch pha   so với hiệu điện thế hai đầu mạch thì đ iện trở R có giá trị là 6 100 50  B. 100 3  C. 50 3   A. D. 3 3 Câu 22: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiều u = U0sinωt. Kí hiệu UR, UL, UC tương ứng là hiệu đ iện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C. Nếu UR = 0,5UL = UC thì dòng đ iện qua đoạn mạch A. trễ pha /2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. B. trễ pha /4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. C. sớm pha /2 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. D. sớm pha /4 so với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch. www.mathvn.com 20
nguon tai.lieu . vn
Trung học phổ thông Ôn thi ĐH-CĐ Đề thi - Kiểm tra Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học Mầm non - Mẫu giáo Giáo án điện tử Trung học cơ sở Bài giảng điện tử Bài văn mẫu Vật lý Bài tập SGK Khoa học xã hội Tiếng Anh phổ thông