Bùi Khánh Thu
Member
- Xu
- 25,443
Các bạn có biết dòng điện xoay chiều là gì không? Cùng trả lời các câu hỏi bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều để hiểu hơn về nội dung bài học nhé!
a) Giá trị tức thời;
b) Giá trị cực đại;
c) Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều hình sin.
Bài làm:
a) Giá trị tức thời giá trị biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin.
b) Giá trị cực đại là giá trị lớn nhất luôn dương khi hàm cos hay sin bằng 1.
c) Giá trị hiệu dụng xoay chiều hình sin của cường độ bằng giá trị cực đại của cường độ chia √2.
Giá trị hiệu dụng xoay chiều hình sin của điện áp bằng giá trị cực đại của điện áp chia √2.
Bài 2: Tại sao phải quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật?
Cường độ dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật phải có cùng tần số thống nhất thì các thiết bị điện xoay chiều mới ghép nối với nhau được. Vì khi sản xuất các thiết bị dùng trong dòng điện xoay chiều, người ta đã làm các thiết bị ấy với một quy chuẩn về tần số (ở Việt Nam là f = 50Hz). Như vậy nếu sử dụng dòng điện có tân số khác thì các thiết bị sẽ không hoạt động bình thường.
Bài 3: Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:
a) 2sin100πt
b) 2cos100πt
c) 2sin(100πt+π/6)
d) 4sin2100πt
e) 3cos(100πt−π/3)
Bài làm:
a) 0;
b) 0;
c)2sin(100πt+π/6)
=2[sin100πt.cosπ/6+cos100πt.sinπ/6]=0
d) 4. (sin100πt)^2=4 (1−cos200πt/2) = 2−2cos200πt
Vậy 4. (sin100πt)^2 = 2−2.cos200π =2
e) 00.
( vì đều là những hàm điều hòa dạng hình sin theo thời gian, nên giá trị trung bình của chúng đều bằng 0.)
Bài 4: Trên một bóng đèn có ghi 220V - 100W, nối đèn ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:
a) Điện trở của đèn;
b) Cường độ hiệu dụng qua đèn;
c) Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ.
Bài làm:
+ Từ các thông số trên đèn, ta có:
- Hiệu điện thế hiệu dụng định mức của đèn:
U(d)=220V
- Công suất định mức của đèn:
P=100WP=100W
Nối đèn vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng
U=U(d)=220V
a) Ta có, công suất của đèn:
P=U(d).I= U(d)^2/R
=> Điện trở của đèn:
R=U(d)^2/P=220^2/100=484Ω
b) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn:
I=U/R=220/484=5/11≈0,455A
c) Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ:
A=Pt=100.1=100Wh
Bài 5: Một mạch điện gồm hai đèn mắc song song, trên mỗi đèn có ghi: 220V - 115W; 220V - 132W. Nối hai đầu của mạch điện ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:
a) công suất tiêu thụ trong mạch điện;
b) cường độ dòng điện cung cấp cho mạch điện.
Bài làm
a) Do hai đèn mắc song song, nên điện áp đặt trên mỗi đèn là 220 V, bằng với điện áp định mức. Do đó, hai đèn sáng bình thường. Như vậy, công suất tiêu thụ điện trên mỗi đèn bằng với công suất định mức ghi trên mỗi đèn.
Vậy công suất tiêu thụ trong toàn mạch là: 115 + 132 = 247 W.
b) Cường độ dòng điện qua mỗi đèn:
I1 = P1/U
I2 = P2/U
Cường độ dòng điện cung cấp cho mạch:
I = I1 + I2 = 115/220 + 132/220 ≈ 1,123 A.
Bài 6: Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường, phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu ?
Bài làm
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I = P/U(d) = 100/100= 1A.
Điện trở của toàn mạch là: Rm=U/I=110/1=110Ω
Điện trở của đèn là: R(d)=U(d)^2/P=100^2/100=100Ω.
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 10 Ω.
Bài 7: Với dòng điện xoay chiều, cường độ hiệu dụng I liên hệ với cường độ cực đại I0 theo công thức nào ?
A. I=I0/2;
B. I=I0/3;
C. I=I0/√2;
D. I=I0/√3.
Bài 8: Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là: u=80cos100πt(V). Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu ?
A. 100 π rad/s; B. 100 Hz;
C. 50 Hz; D. 100 π Hz.
Chọn đáp án A.
Ta có: u=U0cos(ωt+φ)
=> Tần số góc của dòng điện là ω=100πrad/s
Bài 9: Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là: u=80cos100πt(V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu ?
A. 80V; B. 40V;
C. 80√2V; D. 40√2V.
Bài làm
Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch được xác định bởi biểu thức : U=U0/√2=80/√2=40√2V
=> Chọn đáp án D.
Bài 10: Một đèn điện có ghi 110V–100W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u=220√2sin100ωt(V). Để đèn sang bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu ?
A. 1210Ω; B. 10/11Ω
C. 121Ω; D. 110Ω
Bài làm:
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I=P/U(d)=100/110=0,9A
Điện trở của toàn mạch là:
Rm=U/I=220/0,9=242Ω
Điện trở của đèn là:
Rđ=U(d)^2/P=110^2/100=121Ω
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn:
R0=Rm−Rd=242−121=121Ω
=> Đáp án C
Bài 12: Đại cương về dòng điện xoay chiều
Bài 1: Phát biểu định nghĩa:a) Giá trị tức thời;
b) Giá trị cực đại;
c) Giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp xoay chiều hình sin.
Bài làm:
a) Giá trị tức thời giá trị biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay cosin.
b) Giá trị cực đại là giá trị lớn nhất luôn dương khi hàm cos hay sin bằng 1.
c) Giá trị hiệu dụng xoay chiều hình sin của cường độ bằng giá trị cực đại của cường độ chia √2.
Giá trị hiệu dụng xoay chiều hình sin của điện áp bằng giá trị cực đại của điện áp chia √2.
Bài 2: Tại sao phải quy định thống nhất tần số của dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật?
Cường độ dòng điện xoay chiều tạo ra trong kỹ thuật phải có cùng tần số thống nhất thì các thiết bị điện xoay chiều mới ghép nối với nhau được. Vì khi sản xuất các thiết bị dùng trong dòng điện xoay chiều, người ta đã làm các thiết bị ấy với một quy chuẩn về tần số (ở Việt Nam là f = 50Hz). Như vậy nếu sử dụng dòng điện có tân số khác thì các thiết bị sẽ không hoạt động bình thường.
Bài 3: Xác định giá trị trung bình theo thời gian của:
a) 2sin100πt
b) 2cos100πt
c) 2sin(100πt+π/6)
d) 4sin2100πt
e) 3cos(100πt−π/3)
Bài làm:
a) 0;
b) 0;
c)2sin(100πt+π/6)
=2[sin100πt.cosπ/6+cos100πt.sinπ/6]=0
d) 4. (sin100πt)^2=4 (1−cos200πt/2) = 2−2cos200πt
Vậy 4. (sin100πt)^2 = 2−2.cos200π =2
e) 00.
( vì đều là những hàm điều hòa dạng hình sin theo thời gian, nên giá trị trung bình của chúng đều bằng 0.)
Bài 4: Trên một bóng đèn có ghi 220V - 100W, nối đèn ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:
a) Điện trở của đèn;
b) Cường độ hiệu dụng qua đèn;
c) Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ.
Bài làm:
+ Từ các thông số trên đèn, ta có:
- Hiệu điện thế hiệu dụng định mức của đèn:
U(d)=220V
- Công suất định mức của đèn:
P=100WP=100W
Nối đèn vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện thế hiệu dụng
U=U(d)=220V
a) Ta có, công suất của đèn:
P=U(d).I= U(d)^2/R
=> Điện trở của đèn:
R=U(d)^2/P=220^2/100=484Ω
b) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua đèn:
I=U/R=220/484=5/11≈0,455A
c) Điện năng tiêu thụ của đèn trong một giờ:
A=Pt=100.1=100Wh
Bài 5: Một mạch điện gồm hai đèn mắc song song, trên mỗi đèn có ghi: 220V - 115W; 220V - 132W. Nối hai đầu của mạch điện ấy vào mạng điện xoay chiều có U = 220V. Xác định:
a) công suất tiêu thụ trong mạch điện;
b) cường độ dòng điện cung cấp cho mạch điện.
Bài làm
a) Do hai đèn mắc song song, nên điện áp đặt trên mỗi đèn là 220 V, bằng với điện áp định mức. Do đó, hai đèn sáng bình thường. Như vậy, công suất tiêu thụ điện trên mỗi đèn bằng với công suất định mức ghi trên mỗi đèn.
Vậy công suất tiêu thụ trong toàn mạch là: 115 + 132 = 247 W.
b) Cường độ dòng điện qua mỗi đèn:
I1 = P1/U
I2 = P2/U
Cường độ dòng điện cung cấp cho mạch:
I = I1 + I2 = 115/220 + 132/220 ≈ 1,123 A.
Bài 6: Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường, phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu ?
Bài làm
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I = P/U(d) = 100/100= 1A.
Điện trở của toàn mạch là: Rm=U/I=110/1=110Ω
Điện trở của đèn là: R(d)=U(d)^2/P=100^2/100=100Ω.
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 10 Ω.
Bài 7: Với dòng điện xoay chiều, cường độ hiệu dụng I liên hệ với cường độ cực đại I0 theo công thức nào ?
A. I=I0/2;
B. I=I0/3;
C. I=I0/√2;
D. I=I0/√3.
Bài 8: Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là: u=80cos100πt(V). Tần số góc của dòng điện là bao nhiêu ?
A. 100 π rad/s; B. 100 Hz;
C. 50 Hz; D. 100 π Hz.
Chọn đáp án A.
Ta có: u=U0cos(ωt+φ)
=> Tần số góc của dòng điện là ω=100πrad/s
Bài 9: Điện áp tức thời giữa hai đầu của đoạn mạch xoay chiều là: u=80cos100πt(V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch đó là bao nhiêu ?
A. 80V; B. 40V;
C. 80√2V; D. 40√2V.
Bài làm
Điện áp hiệu dụng của đoạn mạch được xác định bởi biểu thức : U=U0/√2=80/√2=40√2V
=> Chọn đáp án D.
Bài 10: Một đèn điện có ghi 110V–100W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u=220√2sin100ωt(V). Để đèn sang bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu ?
A. 1210Ω; B. 10/11Ω
C. 121Ω; D. 110Ω
Bài làm:
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I=P/U(d)=100/110=0,9A
Điện trở của toàn mạch là:
Rm=U/I=220/0,9=242Ω
Điện trở của đèn là:
Rđ=U(d)^2/P=110^2/100=121Ω
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn:
R0=Rm−Rd=242−121=121Ω
=> Đáp án C
