[f=800]https://server1.vnkienthuc.com/files/3/BT%20Dien%20XC%20.pdf[/f]
Sưu tầm
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 1
CHƯƠNG III : DAO ĐỘNG ĐIỆN. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ R, L, C.
1) Viết biểu thức của dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ hiệu dụng là 2A, biết rằng lúc t = 0 dòng điện này có
cường độ bằng 2A và đang tăng. ĐS :i = 2 2cos(100 t -4
) (A).
2) Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i = 4cos(20 t) (A), t đo bằng giây. Tại thời
điểm t1nào đó dòng điện có cường độ bằng i1= -2A và đang giảm. Hỏi đến thời điểm t2= t1+ 0,025 (s)cường độ dòng điện
i2 bằng bao nhiêu ? ĐS: i2=-2 3A
3) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100 t) (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =
1
2
(H). Ở thời điểm
điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Tính điện áp cực đại U0.
ĐS:U0= 100 3V.
4) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(t) (V) vào hai bản của một tụ điện. Ở thời điểm t1, điện áp là
1
u 100 3 V và cường
độ dòng điện trong mạch là i1= -2,5A. Ở thời điểm t2, các giá trị nói trên là u2= 100 V và i2= 2,5 3 A. Tính điện áp cực
đại U0. ĐS: U0= 200 V.
5) Viết biểu thức cường độ dòng điện đi qua một đoạn mạch AB có hiệu điện thế u = 200 2cos(100 t +
4
) (V), biết rằng
giữa A và B chỉ có: a) Một điện trở hoạt động R = 50 ; b) Một ống dây thuần cảm có độ tự cảm L =
) (A) ; b) i = 2 2cos(100 t -4
) (A) ; c) i = 2cos(100 t +
BÀI TOÁN THUẬN
6) Cho mạch điện như hình: R = 150 ; Cuộn dây thuần cảm có tự cảm L =
H ; Tụ điện có điện dung C =
độ dòng điện trongmạch là i = 0,8cos(100 t) (A).
a) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi phần tử R, L, C và hai đầu đoạn mạch AB.
b) Tính các hiệu điện thế hiệu dụng UAN, UMB.
ĐS :a) uR= 120cos(100 t) (V) ; uL= 160cos(100 t +
2
) (V) ; uC = 40cos(100 t -2
) (V) ;
uAB= 120 2cos(100 t +
4
) (V) ; b) UAN= 100 2(V) ; UMB= 60 2(V).
7) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos(100 t) (V) ; R =50 ; L =
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch.
b) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thuần, hai đầu cuộn dây, hai bản tụ điện.
ĐS :a) i = 2 2cos(100 t -4
) (A) ; b) uR= 100 2cos(100 t -4 ) (V) ; uL= 400 2cos(100 t +4 ) (V) ; uC= 300 2cos(100 t -34 ) (V).8) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 20 ; R0= 10 ; L =0,1
H ; C = 63,6 F.
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
b) Tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện.
c) Tính độ lệch pha giữa hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và hiệu điện thế trên tụ điện.
ĐS :a) i = 4 2cos(100 t +
53
180
) (A) ; b) UR= 80V ; Ud= 40 2V ; UC= 200V ; c)+3 /4.
9) Cho đoạn mạch như hình: R = 100 ; C = 31,8 F ; L =
2
H ;uAM= 200 2cos100 t (V).
a) Vieát bieåu thöùc cường độ dòng điện trong mạch.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 2
A B
R C r,L
b) Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch.
c) Tính độ lệch pha giữa uMBvà uAB.
ĐS :a) i = 2cos(100 t +
4
) (A) ; b) UL= 200 2(V) ; UAB= 200(V) ; c) MB, AB= + /4.
10) Cho mạch điện như hình: uAB= U0cos100 t (V) ; R = 50 ; L =
3
Công suất tỏa nhiệt trên mạch là
200W.
a) Tính các hiệu điện thế hiệu dụng UAM, UMB, UAB.
b) Tính độ lệch pha giữa uAMvà uAB.
ĐS :a) UAM= 200(V) ; UMB= 200 3(V) ; UAB= 200(V) ; b) uAMsớm pha hơn uAB2 /3 rad.
LIEÂN HEÄ CAÙC HIEÄU ÑIEÄN THEÁ HIEÄU DUÏNG
11) Cho mạch điện xoay chiều như hình: Cuộn dây thuần cảm. Dùng vôn kế ta đo được
UAM= 16V ; UMN= 20V ; UNB= 8V.
Tính UABvà độ lệch pha của hiệu điện thế uABvà cường độ dòng điện trong mạch.
ĐS :UAB= 20V ; = 37
0
.
12) Cho mạch điện xoay chiềunhư hình: UAB= 100V ; UAN= 40 5V ; UNB= 100V. Tính
UAM, UMN, UMB.
ĐS :UAM= 80V ; UMN= 40V ; UMB= 60V.
13) Cho đoạn mạch như hình: UAB= 65V ; UAN= 55V ; UMB= 56V.
Tính UAM, UMN, UNBvà hệ số công suất của mạch.
ĐS :UAM= 33V ; UMN= 44V ; UNB= 100V ; cos 0,51.
14) Cho mạch điện như hình: uAB= U 2cos2 ft, U = 150V không đổi.
a) Cho f = 50Hz, vôn kế V2chỉ 100V, vôn kế V3chỉ 50V, hiệu điện thế hai đầu cuộn
dây sớm pha hơn dòng điện góc /6. Tìm số chỉ của vôn kế V1.
b) Thay đổi tần số dòng điện đến giá trị f1 bằng bao nhiêu thì trong mạch có cộng
hưởng điện ?
ĐS :a) U1= 50 3(V) ; b) f1= 100 Hz.
15) Cho đoạn mạch nhưhình: uAB= U 2cos(t) (V), trong đóU = 40V và không đổi.R là
một biến trở.
a) Với một giátrịxác định của R, ta cóUAN= 30V vàuANvuông pha với uAB. Tìm UR, UL, UC.
b) Thay đổi R đến một giátrịkhác thìhiệu điện thếgiữa hai đầu R là
'
R U= 20 3V. Tìm UL, UClúc này.
ĐS:a) UR= 24V ; UL= 18V ; UC= 50V ; b)
'
L U= 11,25V ;
'
C U= 31,25V.
BÀI TOÁN NGÖÔÏC
16) Một ống dâycó điện trởthuần R và độtựcảm L. Mắc hai đầu ống dây vào một hiệu điện thế không đổi U1= 12V thì
cường độdòng điện qua cuộn dây I1= 0,2A. Mắc hai đầu ống dây vào một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50Hz và có giá
trị hiệu dụng U2= 100Vthì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây làI2= 1A. Tính R vàL.
ĐS:R = 60 ; L =
0,8
H.
17) Một cuộn dây có độ tự cảm L =
0,8
H. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế không đổi 30V thì cường độ dòng
điện qua cuộn dây là 0,5A. Hỏi nếu đặt vào hai đầu cuộn dây trên một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50Hz và có giá trị
hiệu dụng là 30V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là bao nhiêu ? ĐS :0,3A.
18) Cho đoạn mạch như hình: uAB=100 2cos(100 t) (V) ; R = 50 ; L = 0,159H ; C = 31,8 F.
a) Tính tổng trở của mạch.
b) Viết biểu thức dòng điện tức thời qua mạch.
c) Cần thay tụ điện C bằng tụ có điện dung C’ bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện qua
mạch là lớn nhất. Tínhcường độ hiệu dụng lúc này.
ĐS :a) Z = 50 2 ; b) i = 2cos(100 t +
4
) (A) ; c) C’ = 63,6 F ; Imax= 2A.
19) Cho đoạn mạch như hình: uAB = 200 2cos100 t (V) ; R = 80 ; L = 0,255H;
C = 19,9 F;
a) Tính công suất và hệ số công suất của đoạn mạch.
b) Mắc thêm một tụ điện có điện dung C’ bằng bao nhiêu, nối tiếp hay song song với tụ C để công suất của mạch cực đại.
Tính giá trị công suất cực đại này.
R C L
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 3
R C L
ĐS :a) P = 250W ; cos = 2/2; b) C’ = 19,9 F mắc song song với C ; Pmax= 500W.
20) Cho mạch điện như hình : R = 50 3 , cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C =
4
10
2
F ; uAB= 200 2cos100 t
(V) ổn định. Cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch điện một góc /3.
a) Tính hệ số tự cảm của cuộn dây và viết biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm.
b) Phải thay tụ trên bằng tụ điện có điện dung C’ bằng bao nhiêu để hiệu điện thế uANlệch
pha /2 đối với hiệu điện thế uMB.
ĐS :a) L =
1
F.
21) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 120 2cos100 t (V) ; R = 60 . Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
0,4
H. Hệ số
công suất của mạch là 0,8. Tìm điện dung C của tụ điện, công suất tiêu thụ của mạch và
viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
ĐS :C 37,4 F ; P = 153,6W ; i = 1,6 2cos(100 t +0,64) (A).
22) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos100 t (V) ;R0= 20 ; L =
3
F.
Biết cường độ dòng điện trong mạch là I = 1A. Tính R, công suất và hệ số công suất của
đoạn mạch AB. ĐS :R = 80 ; cos =
2
2
; P = 100W.
23) Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu mạch và cường độ
dòng điện qua đoạn mạch lần lượt có biểu thức : u = 80cos(100 t +
2
) (V) và i = 4cos(100 t +
4
) (A).
a) Hai phần tử kể trên là các phần tử nào trong số 3 phần tử R, L, C.
b) Tìm giá trị của mỗi phần tử ; c) Tính công suất tiêu thụcủa đoạn mạch.
ĐS :a) Mạch RL ; b) R = 10 2 ; L 0,045H ; c) P = 80 2W.
24) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 126 2sin100 t (V ). Cuộn cảm có hệ số tự
cảm L = 1,272H và điện trở hoạt động R. Tụ điện có điện dung C biến thiên được,
Điều chỉnh C để có số chỉ của vôn kế lớn nhất và giá trị lớn nhất đó là 210V.
a)Tìm giá trị của R, C ; b) Xác định số chỉ của ampe kế.
ĐS : a/ R = 300 ; C =
4
10
4
F ; b/ I = 0,42A.
25) Cho mạch điện như hình: uAB= 100 2cos100 t (V) ổn định ; R = 100 ; Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
2
H.
Điện trở của ampe kế (A), khóa K không đáng kể. Khi K mở và khi K đóng số chỉ của
ampe kế không đổi. Hãy xác định :
a) Giá trị của điện dung C của tụ điện và số chỉ của ampe kế.
b) Biểu thức của dòng điện qua mạch khi K mở và khi K đóng.
c) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch ở hai trường hợp trên.
ĐS :a) C = 31,8 F ; I =
2
) (A) ; c) P = 50W.
26) Cho đoạn mạch như hình: Cuộn dây có độ tự cảm L = 31,8 mH và điện trở thuần R. Cho biết các hiệu điện thế tức thời
giữa A và M, giữa M và B có biểu thức : uAM= 100 2cos(100 t) (V) , uMB= 100 2cos(100 t -2
3
) (V).
a/ Tính điện trở thuần R của ống dây và điện dung C của tụ điện.
b/ Viếtbiểu thức của hiệu điện thế tức thời uABgiữa hai đầu đoạn mạch.
ĐS: a/ R = 10 3 ; C = 160 F ; b/ uAB= 100 2cos(100 t -3
) (V).
27) Cho đoạn mạch như hình. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 240 2cos100 t (V), cường độ dòng
điện hiệu dụng trong mạch I = 1A, uMBvà uAMlệch pha nhau /3, uMBvà uABlệch pha
nhau /6, uANvà uABlệch pha nhau /2. Tìm điện trở thuần của cuộn dây.
ĐS : r = 40 3 . HD
ùng giản đồ véctơ.
SÔ LÖÔÏC CAÙC BAØI KHAÛO SAÙT VAØ CÖÏC TRÒ
28) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 60 ; L =
1
5
H. Tụ điện có điện dung C biến thiên được.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 4
a) Công suất tiêu thụ của mạch là 640W. Tính C.
b) Điều chỉnh C bằng bao nhiêu để công suất của mạch cực đại. Tính công suất cực đại
này.
c) Cho C thay đổi từ 0 đến vô cực. Vẽ sơ lược đường biểu diễn công suất P của mạch theo C.
ĐS :a) C 408 F hoặc C 98,8 F ; b) C 159 F ; Pmax=2000/3W ; c) …
29) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 150 ; C = 63,6 F.
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được.
a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 200W. Tính L.
b) Điều chỉnh L bằng bao nhiêu để công suất của mạch cực đại. Tính giá trị công suất cực đại này.
c) Cho L tăng lên từ 0 đến vô cực. Vẽ sơ lược đường biểu diễn công suất P của mạch theo L.
ĐS :a) L 0,43H ; b) L = 0,159H ; Pmax=800/3W ; c) …
30) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 100 2cos100 t (V) ; L = 0,159H ; C = 159 F ; R là một biến trở.
a) R = ? để công suất tiêu thụ trên mạch là P = 100W.
b) R = ? để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại. Tính giá trị Pmaxđó.
c) Vẽ sơ lược đường biểu diễn P theo R.
ĐS :a) R = 10 hoặc R = 90 ; b) R = 30 ; Pmax= 500/3W ; c) …
31) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 120 2cos(100 t) (V). Cuộn dây có độ tự cảm L =
1,4
H và điện trở thuần r = 30 ; tụ
điện có điện dung C = 31,8 F ; R là một biến trở.
a) Tính giá trị của R để công suất của mạch là cực đại. Tìm giá trị cực đại đó.
b) Tính giá trị của R để công suất trên điện trở R là cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
ĐS:a) R = 10 ; PABmax= 180W ; b) R = 50 ; PRmax= 90W.
32) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200cos100 t (V) ; R= 50 ; L =
1
H. Tụ điện có điện
dung C biến thiên được.
Điều chỉnh C = ? để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đạiUCmax. Tính giá trị UCmaxnày.
ĐS : ZC= 125 ; C =
80
F 25,5 F ; UCmax = 100 10V 316V.
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU.
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU. ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU.
33) Một cuộn dây dẹt hình chữ nhật gồm N = 500 vòng có kích thước 3cm x 2cm, quay với tốc độ n = 50 vòng/s xung quanh
trục ( ) song song với một cạnh và đi qua tâm của cuộn dây. Ta đặt cuộn dây này vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,1T vuông góc với ( ).
a) Tính từ thông cực đại qua cuộn dây ; b) Viết biểu thức của suất điện động tức thời xuất hiện trong khung, biết rằng tại
thời điểm t = 0 pháp tuyến của cuộn dây cùng chiềuvới véctơ cảm ứng từ.
ĐS :a) 3.10
-2
Wb ; b) e = 3 sin(100 t) (V) = 3 cos(100 t -2
) (V).
34) Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều có N = 200 vòng dây giống nhau. Từ thông qua mỗi vòng dây có giá trị cực
đại là 2 mWb và biến thiên điều hòa với tần số 50Hz. Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu?
ĐS: E 89 V.
35) Một máy phát điện xoay chiều có rôto quay 480 vòng /phút.
a) Tính tần số dòng điện do nó phát ra, nếu nó có 2 cặp cực, 4 cặp cực, 12 cặp cực.
b) Nếu nó có 4 cặp cực thì rôto phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để dòng điện nó phát ra có tần số 50Hz.
ĐS :a) 16Hz ; 32Hz ; 96Hz ; b) 750 vòng/phút.
36)Một biến thế gồm 3500 vòng dây ở cuộn sơ cấp và 125 vòng ở cuộn thứ cấp. Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào cuộn sơ
cấp là 3080V.
a) Hai đầu cuộn thứ cấp được nối với một điện trở hoạt động R = 15 . Tính cường độ dòng điện qua R.
b) Thay R bằng một động cơ có công suất 1,5 kW, hệ số công suất là 0,7. Tính cường độ dòng điện qua động cơ.
ĐS :a) 110V ; 7,33A ; b) 19,5A.(Hiểu là động cơ điện một pha)
37)Máy phát điện xoay chiều ba phamắc hình saocó điện áppha 127V, tần số 50Hz. Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải
như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12 và độ tự cảm 51mH. Tính cường độ dòng điện qua mỗi tải và
công suất do các tải tiêu thụ. ĐS :Ud= 127 3(V) 220(V) ; I1= I2= I3 11A ; P1= P2= P3= 1452W.
38) Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 11,4 kW và hệ số công suất 0,866 được đấu theo kiểu hình sao vào
mạch điện ba pha có điện áp dây là 380 V lấy 3= 1,732. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi cuộn dâycủa
động cơ. ĐS :20 A.
r, L R C
A B
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 5
CÁC BÀI LUYỆN TẬP
1) (LT) Cho mạchđiện như hình vẽ:Biết L = 1,2 H ; C = 3106 F; R = 60 , uMB= 200 2cos(100 t -3 ) (V). Viết biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch.ĐS:uAB= 200 2cos(1006t ) V.2) (LT)Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trởR, cuộn cảm cóđiệntrởthuầnr=40 ,độtựcảm L =
2 H vàmột tụ điện có điện dung C = 3108
F. Hiệu điện thếxoay chiều hai đầu mạch cótần sốf = 50Hz vàgiátrịhiệu dụng U =
120V. Tìm giá trị của R để công suất trên điện trở R là cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
ĐS:R = 50 ; PRmax= 80W.
3) (CĐ 2010) Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha
Upha= 220 V. Công suất điện của động cơ là 6, 6 3kW; hệ số công suất của động cơ là
3
2
. Cường độ dòng điện hiệu
dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ bằng
A. 20 A. B. 35 A. C. 60 A. D. 105 A.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 6
CÁC BÀI TẬP SGK
1) (3/168 SGK) Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5kW và có hiệu suất 80%. Tính công cơ học do động cơ
sinh ra trong 30 phút.
ĐS: 2,16.10
6
J.
2) (4/168 SGK) Một động cơkhông đồng bộba pha mắc theo kiểu hình sao vào mạch điện ba pha có điện áp pha là200V.
Công suất điện của động cơlà5,7kW; hệsốcông suất của động cơlà0,85. Tính cường độdòng điện chạy qua mỗi cuộn dây
của động cơ.
ĐS: I 10,2A.
3) (3/172SGK)
4) (4/172SGK) (HS xem thêm BT 5/177 SGK)
CÁC BÀI TẬP THÊM
1) A. (Học viện CNBCVT, 2001)Một cuộn dây mắc nối tiếp với một điện trở R = 50 và mắc vào một hiệu điện thế xoay
chiều tần số 50Hz. Dùng ba vôn kế có điện trở vô cùng lớn để đo các hiệu điện thế của mạch như hình vẽ. Số chỉ của các vôn
kế lần lượt bằng U = 173,2V ; U1= U2= 100V.
a) Chứng minh rằng cuộn dây có điện trở thuần. Tính giá trị điện trở thuần r và độ tự cảm L của cuộn dây.
b) Giả sử hiệu điện thế hai đầu mạch có pha ban đầu bằng không, hãy viết biểu
thức của cường độ dòng điện qua mạch và của hiệu điện thế hai đầu cuộn dây.
ĐS : a) r 25 ; L = 0,138H ; b) i = 2 2cos(100 t -6
) (A) ; ud
=100 2cos(100 t +
6
) (V).
2) A.Cho đoạn mạch như hình: uAB= 400cos0t (V).
Vôn kế (V1) chỉ 280V 200 2V; vôn kế (V2) chỉ 400V.
a/ Chứng tỏ cuộn dây có điện trở hoạt động R.
b/ Biết ampe kế (A) chỉ 2A. Tính R, cảm kháng ZL, dung kháng ZCcủa mạch.
c/ Khi = 1= 100 2 rad/s thì uABvà i cùng pha. Tính L, C, 0.
ĐS: a/… ; b/ R = 100 ; ZL= 100 ; ZC= 200 ; c/ L =
1
3) A. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cho điện trở R = 100 , cuộn dây có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C =
F, tần số dòng điện qua mạch f = 50Hz. Hiệu điện thế tức thời giữa hai
đầu đoạn mạch AM và BM lệch pha nhau một góc
(rad) ; Vôn kếV1chỉ
200(V) ; Vôn kế V2chỉ 100 2(V). Các vôn kế có điện trở rất lớn. Bỏ qua điện trở của các dây nối.
a) Chứng tỏ cuộn dây có điện trở thuần r.
b) Xác định r, L của cuộn dây và công suất tiêu thụ của mạch điện.
ĐS :a) ... ; b) r =100 3 ; L =
H ; UAB 273,2V ; P 273,2W.
4) A.Cho đoạn mạch như hình : uAB= 140 2cos100 t (V) ;
UAM= 60V ; uAMlệch pha một góc /3 so với uMB;
a) Tính UMB.
b) Tính R0, L và viết biểu thức dòng điện trong mạch. Cho biết R = 25 3 , C
ĐS :a) UMB= 100V ; b) R0= 15 3 ; L =
H ; i = 2 2cos(100 t – 0,14 ) (A).
5) A.Cho đoạn mạchnhư hình : L = 31,8mH ;
uAM= 100 2cos100 t (V) ; uMB=100 2cos(100 t -3
a) Tính r, C ; b) Viết biểu thức uAB.
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 7
ĐS :a) r = 10 3 ; C = 159 F ; b) uAB= 100 2cos(100 t -3
7) A.Cho đoạn mạch như hình : uAB= 120 2cos(100 t)(V) ;
UAN= 160V ; UNB= 56V. Công suất tiêu thụ của mạch là 192W. Tính R, L, C
và viết biểu thức dòng điện trong mạch.
1) Cho đoạn mạch như hình : R = 10 . Cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế giữa A và B luôn có biểu thức
u = 100 2sin(100 t) (V). Cường độ dòng điện trong mạch chậm pha hơn uABmột góc
và nhanh pha hơn uAMmột góc
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch.
b) Tính độ lệch pha của hiệu điệnthế giữa hai điểm A và M đối với hiệu điện thế giữa hai điểm N và
CÁC BÀI LƯỢC BỎ
19) A.Cho mạch điện như hình vẽ : Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế u = 130 2cos(100 t) (V). Cuộn 1 có độ tự cảm
L1và điện trở thuần r = 50 , cuộn 2 có độ tự cảm L2=
5 , 0
H và điện trở thuần không đáng kể. Chỉ số ampe kế là 1A.
a) Tìm giá trị của L1và tổng trở của mạch điện.
b) Phải mắc thêm tụ điện C bằng bao nhiêu để số chỉ vôn kế có giá trị lớn nhất. Tìm
số chỉ lớn nhất này.
ĐS :a) L1=
H ; Z = 130 ; b) C 26,5 F ; UVmax 224V.
20) A. (TNPT, 01 –02) Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L =
H và
điện trở R = 50 mắc nối tiếp. Điện trở của cuộn dây không đáng kể. Cường độ
dòng điện chạy trong đoạn mạch có biểu thức i = 2cos100 t (A).
a) Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
b) Nếu thay điện trở R bởi một tụ điện thì cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong đoạnmạch tăng lên 2lần.
-Tính điện dung của tụ điện.
-Viết biểu thức của cường độ dòng điện sau khi đã thay điện trở R bởi tụ điện.
Coi hiệu điện thế xoay chiều giữa A và B không bị ảnh hưởng bởi phép thay này.
ĐS :a) P = 100W ;UAB= 100V ; b) C = 31,8 F ; i = 2 2cos(100 t +
*30) A. Cho đoạn mạch như hình : uAB = 100 2cos(100 t) (V) ;
R = 40 . Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Điều chỉnh L =
0,318H thìsố chỉ trên vôn kế cực đại UVmax. Tính điện dung C của tụ điện và
UVmax.
F, UVmax = 100 5(V) hoặc + C =
F, UVmax =
50 5(V).
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU, HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU, DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
2) A.Hiệu điện thế tức thời ở hai điểm đầu một mạch điện là u = 180cos100 t (t đo bằng giây, u đo bằng vôn). Tính giá trị
hiệu dụng, tần số, chu kì, pha ban đầu của hiệu điện thế đó.
ĐS :U = 90 2V 127 V ; f = 50Hz ; T = 0,02s ; u= 0.
3) A.Viết biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ hiệu dụng là 2A, biết rằng lúc t = 0
cường độ này có giá trị bằng 2A và đang tăng.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 8
28) A. (TNPT, Ban A, 99 -00) Một cuộn dây có điện trở thuần r = 15 , có độ tự
H và một biến trở thuần được mắc như hình vẽ. Biết hiệu điện thế ở
hai đầu đoạn mạch AB là u = 80cos100 t (V). Ở một vị trí của con chạy biến trở, cường độ dòng điện trong đoạn mạch có
giá trị hiệu dụng là 2A.
a) Tính tổng trở của cuộn dây và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây.
b) Tính điện trở R của phần biến trở có dòng đi qua. Công suất nhiệt tỏa ra trên biếntrở có thể đạt giá trị cực đại là bao
nhiêu khi ta dịch chuyển con chạy của biến trở ?ĐS :a) Zd= 25 ; Ud= 50V ; b) R = 5 ; PRmax= 40W khi R = 25 .20) A.Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos100 t (V) ; R = 80 ; L =0,2 H ; Hiệu điện
thế hiệu dụng UMB= 160V. Tìm điện dung C của tụ điện và công suất tiêu thụ của mạch.
ĐS :* C 30,9 F ; P 121W ; * C 39,8 F ; P = 160W.
8) A. (TNPT, 02 –03) Trong đoạn mạch như hình vẽ, điện trở R = 50 , cuộn dây có
độ tự cảm L = 12 H và điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung thay đổi
được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch AB là u = 60cos100 t (V). Điều chỉnh cho tụ điện có điện dung là
a) Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trên đoạn mạch, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A và N.
b) Vẽ giản đồ véctơ và dùng giản đồ này để tính độ lệch pha của hiệu điện thế giữa A và N đối với hiệu điện thế giữa A và B.
Nếu giảm điện dung của tụ điện thì độ lệch pha này tăng hay giảm ? Vì sao ?
ĐS :a) I = 0,6A ; UAN= 30 2V 42,4V ; b) AN, AB= Khi C giảm thì độ lệch pha trên tăng.
28) Cho mạch điện như hình: uAB= 200cos100 t (V) ; R = 80 ; C =
F ; Cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được.
a) Biết UAM= 160V. Tính L và công suất tiêu thụ của mạch.
*b) Điều chỉnh L = ? để hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại. Tính giá trị ULmaxnày.ĐS :a) * L =0,8 H , P = 160W ; * L 1,03 H, P 121W ; b) L =0,34 H ; ULmax 145,8V.
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 1
CHƯƠNG III : DAO ĐỘNG ĐIỆN. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU TRONG ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ R, L, C.
1) Viết biểu thức của dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ hiệu dụng là 2A, biết rằng lúc t = 0 dòng điện này có
cường độ bằng 2A và đang tăng. ĐS :i = 2 2cos(100 t -4
) (A).
2) Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i = 4cos(20 t) (A), t đo bằng giây. Tại thời
điểm t1nào đó dòng điện có cường độ bằng i1= -2A và đang giảm. Hỏi đến thời điểm t2= t1+ 0,025 (s)cường độ dòng điện
i2 bằng bao nhiêu ? ĐS: i2=-2 3A
3) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100 t) (V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L =
1
2
(H). Ở thời điểm
điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 100 2V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2 A. Tính điện áp cực đại U0.
ĐS:U0= 100 3V.
4) Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(t) (V) vào hai bản của một tụ điện. Ở thời điểm t1, điện áp là
1
u 100 3 V và cường
độ dòng điện trong mạch là i1= -2,5A. Ở thời điểm t2, các giá trị nói trên là u2= 100 V và i2= 2,5 3 A. Tính điện áp cực
đại U0. ĐS: U0= 200 V.
5) Viết biểu thức cường độ dòng điện đi qua một đoạn mạch AB có hiệu điện thế u = 200 2cos(100 t +
4
) (V), biết rằng
giữa A và B chỉ có: a) Một điện trở hoạt động R = 50 ; b) Một ống dây thuần cảm có độ tự cảm L =
) (A) ; b) i = 2 2cos(100 t -4
) (A) ; c) i = 2cos(100 t +
BÀI TOÁN THUẬN
6) Cho mạch điện như hình: R = 150 ; Cuộn dây thuần cảm có tự cảm L =
H ; Tụ điện có điện dung C =
độ dòng điện trongmạch là i = 0,8cos(100 t) (A).
a) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi phần tử R, L, C và hai đầu đoạn mạch AB.
b) Tính các hiệu điện thế hiệu dụng UAN, UMB.
ĐS :a) uR= 120cos(100 t) (V) ; uL= 160cos(100 t +
2
) (V) ; uC = 40cos(100 t -2
) (V) ;
uAB= 120 2cos(100 t +
4
) (V) ; b) UAN= 100 2(V) ; UMB= 60 2(V).
7) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos(100 t) (V) ; R =50 ; L =
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch.
b) Viết biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở thuần, hai đầu cuộn dây, hai bản tụ điện.
ĐS :a) i = 2 2cos(100 t -4
) (A) ; b) uR= 100 2cos(100 t -4 ) (V) ; uL= 400 2cos(100 t +4 ) (V) ; uC= 300 2cos(100 t -34 ) (V).8) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 20 ; R0= 10 ; L =0,1
H ; C = 63,6 F.
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
b) Tính hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu mỗi dụng cụ điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện.
c) Tính độ lệch pha giữa hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây và hiệu điện thế trên tụ điện.
ĐS :a) i = 4 2cos(100 t +
53
180
) (A) ; b) UR= 80V ; Ud= 40 2V ; UC= 200V ; c)+3 /4.
9) Cho đoạn mạch như hình: R = 100 ; C = 31,8 F ; L =
2
H ;uAM= 200 2cos100 t (V).
a) Vieát bieåu thöùc cường độ dòng điện trong mạch.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 2
A B
R C r,L
b) Tính hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây và hai đầu đoạn mạch.
c) Tính độ lệch pha giữa uMBvà uAB.
ĐS :a) i = 2cos(100 t +
4
) (A) ; b) UL= 200 2(V) ; UAB= 200(V) ; c) MB, AB= + /4.
10) Cho mạch điện như hình: uAB= U0cos100 t (V) ; R = 50 ; L =
3
Công suất tỏa nhiệt trên mạch là
200W.
a) Tính các hiệu điện thế hiệu dụng UAM, UMB, UAB.
b) Tính độ lệch pha giữa uAMvà uAB.
ĐS :a) UAM= 200(V) ; UMB= 200 3(V) ; UAB= 200(V) ; b) uAMsớm pha hơn uAB2 /3 rad.
LIEÂN HEÄ CAÙC HIEÄU ÑIEÄN THEÁ HIEÄU DUÏNG
11) Cho mạch điện xoay chiều như hình: Cuộn dây thuần cảm. Dùng vôn kế ta đo được
UAM= 16V ; UMN= 20V ; UNB= 8V.
Tính UABvà độ lệch pha của hiệu điện thế uABvà cường độ dòng điện trong mạch.
ĐS :UAB= 20V ; = 37
0
.
12) Cho mạch điện xoay chiềunhư hình: UAB= 100V ; UAN= 40 5V ; UNB= 100V. Tính
UAM, UMN, UMB.
ĐS :UAM= 80V ; UMN= 40V ; UMB= 60V.
13) Cho đoạn mạch như hình: UAB= 65V ; UAN= 55V ; UMB= 56V.
Tính UAM, UMN, UNBvà hệ số công suất của mạch.
ĐS :UAM= 33V ; UMN= 44V ; UNB= 100V ; cos 0,51.
14) Cho mạch điện như hình: uAB= U 2cos2 ft, U = 150V không đổi.
a) Cho f = 50Hz, vôn kế V2chỉ 100V, vôn kế V3chỉ 50V, hiệu điện thế hai đầu cuộn
dây sớm pha hơn dòng điện góc /6. Tìm số chỉ của vôn kế V1.
b) Thay đổi tần số dòng điện đến giá trị f1 bằng bao nhiêu thì trong mạch có cộng
hưởng điện ?
ĐS :a) U1= 50 3(V) ; b) f1= 100 Hz.
15) Cho đoạn mạch nhưhình: uAB= U 2cos(t) (V), trong đóU = 40V và không đổi.R là
một biến trở.
a) Với một giátrịxác định của R, ta cóUAN= 30V vàuANvuông pha với uAB. Tìm UR, UL, UC.
b) Thay đổi R đến một giátrịkhác thìhiệu điện thếgiữa hai đầu R là
'
R U= 20 3V. Tìm UL, UClúc này.
ĐS:a) UR= 24V ; UL= 18V ; UC= 50V ; b)
'
L U= 11,25V ;
'
C U= 31,25V.
BÀI TOÁN NGÖÔÏC
16) Một ống dâycó điện trởthuần R và độtựcảm L. Mắc hai đầu ống dây vào một hiệu điện thế không đổi U1= 12V thì
cường độdòng điện qua cuộn dây I1= 0,2A. Mắc hai đầu ống dây vào một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50Hz và có giá
trị hiệu dụng U2= 100Vthì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây làI2= 1A. Tính R vàL.
ĐS:R = 60 ; L =
0,8
H.
17) Một cuộn dây có độ tự cảm L =
0,8
H. Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây một hiệu điện thế không đổi 30V thì cường độ dòng
điện qua cuộn dây là 0,5A. Hỏi nếu đặt vào hai đầu cuộn dây trên một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 50Hz và có giá trị
hiệu dụng là 30V thì cường độ hiệu dụng của dòng điện qua cuộn dây là bao nhiêu ? ĐS :0,3A.
18) Cho đoạn mạch như hình: uAB=100 2cos(100 t) (V) ; R = 50 ; L = 0,159H ; C = 31,8 F.
a) Tính tổng trở của mạch.
b) Viết biểu thức dòng điện tức thời qua mạch.
c) Cần thay tụ điện C bằng tụ có điện dung C’ bằng bao nhiêu để cường độ dòng điện qua
mạch là lớn nhất. Tínhcường độ hiệu dụng lúc này.
ĐS :a) Z = 50 2 ; b) i = 2cos(100 t +
4
) (A) ; c) C’ = 63,6 F ; Imax= 2A.
19) Cho đoạn mạch như hình: uAB = 200 2cos100 t (V) ; R = 80 ; L = 0,255H;
C = 19,9 F;
a) Tính công suất và hệ số công suất của đoạn mạch.
b) Mắc thêm một tụ điện có điện dung C’ bằng bao nhiêu, nối tiếp hay song song với tụ C để công suất của mạch cực đại.
Tính giá trị công suất cực đại này.
R C L
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 3
R C L
ĐS :a) P = 250W ; cos = 2/2; b) C’ = 19,9 F mắc song song với C ; Pmax= 500W.
20) Cho mạch điện như hình : R = 50 3 , cuộn dây thuần cảm L, tụ điện có điện dung C =
4
10
2
F ; uAB= 200 2cos100 t
(V) ổn định. Cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn hiệu điện thế hai đầu mạch điện một góc /3.
a) Tính hệ số tự cảm của cuộn dây và viết biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn cảm.
b) Phải thay tụ trên bằng tụ điện có điện dung C’ bằng bao nhiêu để hiệu điện thế uANlệch
pha /2 đối với hiệu điện thế uMB.
ĐS :a) L =
1
F.
21) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 120 2cos100 t (V) ; R = 60 . Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
0,4
H. Hệ số
công suất của mạch là 0,8. Tìm điện dung C của tụ điện, công suất tiêu thụ của mạch và
viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch.
ĐS :C 37,4 F ; P = 153,6W ; i = 1,6 2cos(100 t +0,64) (A).
22) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos100 t (V) ;R0= 20 ; L =
3
F.
Biết cường độ dòng điện trong mạch là I = 1A. Tính R, công suất và hệ số công suất của
đoạn mạch AB. ĐS :R = 80 ; cos =
2
2
; P = 100W.
23) Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu mạch và cường độ
dòng điện qua đoạn mạch lần lượt có biểu thức : u = 80cos(100 t +
2
) (V) và i = 4cos(100 t +
4
) (A).
a) Hai phần tử kể trên là các phần tử nào trong số 3 phần tử R, L, C.
b) Tìm giá trị của mỗi phần tử ; c) Tính công suất tiêu thụcủa đoạn mạch.
ĐS :a) Mạch RL ; b) R = 10 2 ; L 0,045H ; c) P = 80 2W.
24) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 126 2sin100 t (V ). Cuộn cảm có hệ số tự
cảm L = 1,272H và điện trở hoạt động R. Tụ điện có điện dung C biến thiên được,
Điều chỉnh C để có số chỉ của vôn kế lớn nhất và giá trị lớn nhất đó là 210V.
a)Tìm giá trị của R, C ; b) Xác định số chỉ của ampe kế.
ĐS : a/ R = 300 ; C =
4
10
4
F ; b/ I = 0,42A.
25) Cho mạch điện như hình: uAB= 100 2cos100 t (V) ổn định ; R = 100 ; Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L =
2
H.
Điện trở của ampe kế (A), khóa K không đáng kể. Khi K mở và khi K đóng số chỉ của
ampe kế không đổi. Hãy xác định :
a) Giá trị của điện dung C của tụ điện và số chỉ của ampe kế.
b) Biểu thức của dòng điện qua mạch khi K mở và khi K đóng.
c) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch ở hai trường hợp trên.
ĐS :a) C = 31,8 F ; I =
2
) (A) ; c) P = 50W.
26) Cho đoạn mạch như hình: Cuộn dây có độ tự cảm L = 31,8 mH và điện trở thuần R. Cho biết các hiệu điện thế tức thời
giữa A và M, giữa M và B có biểu thức : uAM= 100 2cos(100 t) (V) , uMB= 100 2cos(100 t -2
3
) (V).
a/ Tính điện trở thuần R của ống dây và điện dung C của tụ điện.
b/ Viếtbiểu thức của hiệu điện thế tức thời uABgiữa hai đầu đoạn mạch.
ĐS: a/ R = 10 3 ; C = 160 F ; b/ uAB= 100 2cos(100 t -3
) (V).
27) Cho đoạn mạch như hình. Biết hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 240 2cos100 t (V), cường độ dòng
điện hiệu dụng trong mạch I = 1A, uMBvà uAMlệch pha nhau /3, uMBvà uABlệch pha
nhau /6, uANvà uABlệch pha nhau /2. Tìm điện trở thuần của cuộn dây.
ĐS : r = 40 3 . HD
ùng giản đồ véctơ.SÔ LÖÔÏC CAÙC BAØI KHAÛO SAÙT VAØ CÖÏC TRÒ
28) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 60 ; L =
1
5
H. Tụ điện có điện dung C biến thiên được.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 4
a) Công suất tiêu thụ của mạch là 640W. Tính C.
b) Điều chỉnh C bằng bao nhiêu để công suất của mạch cực đại. Tính công suất cực đại
này.
c) Cho C thay đổi từ 0 đến vô cực. Vẽ sơ lược đường biểu diễn công suất P của mạch theo C.
ĐS :a) C 408 F hoặc C 98,8 F ; b) C 159 F ; Pmax=2000/3W ; c) …
29) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200 2cos100 t (V) ; R = 150 ; C = 63,6 F.
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được.
a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 200W. Tính L.
b) Điều chỉnh L bằng bao nhiêu để công suất của mạch cực đại. Tính giá trị công suất cực đại này.
c) Cho L tăng lên từ 0 đến vô cực. Vẽ sơ lược đường biểu diễn công suất P của mạch theo L.
ĐS :a) L 0,43H ; b) L = 0,159H ; Pmax=800/3W ; c) …
30) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 100 2cos100 t (V) ; L = 0,159H ; C = 159 F ; R là một biến trở.
a) R = ? để công suất tiêu thụ trên mạch là P = 100W.
b) R = ? để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại. Tính giá trị Pmaxđó.
c) Vẽ sơ lược đường biểu diễn P theo R.
ĐS :a) R = 10 hoặc R = 90 ; b) R = 30 ; Pmax= 500/3W ; c) …
31) Cho đoạn mạch như hình: uAB= 120 2cos(100 t) (V). Cuộn dây có độ tự cảm L =
1,4
H và điện trở thuần r = 30 ; tụ
điện có điện dung C = 31,8 F ; R là một biến trở.
a) Tính giá trị của R để công suất của mạch là cực đại. Tìm giá trị cực đại đó.
b) Tính giá trị của R để công suất trên điện trở R là cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
ĐS:a) R = 10 ; PABmax= 180W ; b) R = 50 ; PRmax= 90W.
32) Cho đoạn mạch như hình : uAB= 200cos100 t (V) ; R= 50 ; L =
1
H. Tụ điện có điện
dung C biến thiên được.
Điều chỉnh C = ? để hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đạiUCmax. Tính giá trị UCmaxnày.
ĐS : ZC= 125 ; C =
80
F 25,5 F ; UCmax = 100 10V 316V.
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU.
MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU. ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU.
33) Một cuộn dây dẹt hình chữ nhật gồm N = 500 vòng có kích thước 3cm x 2cm, quay với tốc độ n = 50 vòng/s xung quanh
trục ( ) song song với một cạnh và đi qua tâm của cuộn dây. Ta đặt cuộn dây này vào trong một từ trường đều có cảm ứng từ
B = 0,1T vuông góc với ( ).
a) Tính từ thông cực đại qua cuộn dây ; b) Viết biểu thức của suất điện động tức thời xuất hiện trong khung, biết rằng tại
thời điểm t = 0 pháp tuyến của cuộn dây cùng chiềuvới véctơ cảm ứng từ.
ĐS :a) 3.10
-2
Wb ; b) e = 3 sin(100 t) (V) = 3 cos(100 t -2
) (V).
34) Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều có N = 200 vòng dây giống nhau. Từ thông qua mỗi vòng dây có giá trị cực
đại là 2 mWb và biến thiên điều hòa với tần số 50Hz. Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu?
ĐS: E 89 V.
35) Một máy phát điện xoay chiều có rôto quay 480 vòng /phút.
a) Tính tần số dòng điện do nó phát ra, nếu nó có 2 cặp cực, 4 cặp cực, 12 cặp cực.
b) Nếu nó có 4 cặp cực thì rôto phải quay với vận tốc bằng bao nhiêu để dòng điện nó phát ra có tần số 50Hz.
ĐS :a) 16Hz ; 32Hz ; 96Hz ; b) 750 vòng/phút.
36)Một biến thế gồm 3500 vòng dây ở cuộn sơ cấp và 125 vòng ở cuộn thứ cấp. Hiệu điện thế xoay chiều đặt vào cuộn sơ
cấp là 3080V.
a) Hai đầu cuộn thứ cấp được nối với một điện trở hoạt động R = 15 . Tính cường độ dòng điện qua R.
b) Thay R bằng một động cơ có công suất 1,5 kW, hệ số công suất là 0,7. Tính cường độ dòng điện qua động cơ.
ĐS :a) 110V ; 7,33A ; b) 19,5A.(Hiểu là động cơ điện một pha)
37)Máy phát điện xoay chiều ba phamắc hình saocó điện áppha 127V, tần số 50Hz. Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải
như nhau mắc hình tam giác, mỗi tải có điện trở thuần 12 và độ tự cảm 51mH. Tính cường độ dòng điện qua mỗi tải và
công suất do các tải tiêu thụ. ĐS :Ud= 127 3(V) 220(V) ; I1= I2= I3 11A ; P1= P2= P3= 1452W.
38) Một động cơ không đồng bộ ba pha có công suất 11,4 kW và hệ số công suất 0,866 được đấu theo kiểu hình sao vào
mạch điện ba pha có điện áp dây là 380 V lấy 3= 1,732. Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện qua mỗi cuộn dâycủa
động cơ. ĐS :20 A.
r, L R C
A B
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 5
CÁC BÀI LUYỆN TẬP
1) (LT) Cho mạchđiện như hình vẽ:Biết L = 1,2 H ; C = 3106 F; R = 60 , uMB= 200 2cos(100 t -3 ) (V). Viết biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch.ĐS:uAB= 200 2cos(1006t ) V.2) (LT)Cho đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm biến trởR, cuộn cảm cóđiệntrởthuầnr=40 ,độtựcảm L =
2 H vàmột tụ điện có điện dung C = 3108
F. Hiệu điện thếxoay chiều hai đầu mạch cótần sốf = 50Hz vàgiátrịhiệu dụng U =
120V. Tìm giá trị của R để công suất trên điện trở R là cực đại. Tính giá trị cực đại đó.
ĐS:R = 50 ; PRmax= 80W.
3) (CĐ 2010) Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha
Upha= 220 V. Công suất điện của động cơ là 6, 6 3kW; hệ số công suất của động cơ là
3
2
. Cường độ dòng điện hiệu
dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ bằng
A. 20 A. B. 35 A. C. 60 A. D. 105 A.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 6
CÁC BÀI TẬP SGK
1) (3/168 SGK) Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5kW và có hiệu suất 80%. Tính công cơ học do động cơ
sinh ra trong 30 phút.
ĐS: 2,16.10
6
J.
2) (4/168 SGK) Một động cơkhông đồng bộba pha mắc theo kiểu hình sao vào mạch điện ba pha có điện áp pha là200V.
Công suất điện của động cơlà5,7kW; hệsốcông suất của động cơlà0,85. Tính cường độdòng điện chạy qua mỗi cuộn dây
của động cơ.
ĐS: I 10,2A.
3) (3/172SGK)
4) (4/172SGK) (HS xem thêm BT 5/177 SGK)
CÁC BÀI TẬP THÊM
1) A. (Học viện CNBCVT, 2001)Một cuộn dây mắc nối tiếp với một điện trở R = 50 và mắc vào một hiệu điện thế xoay
chiều tần số 50Hz. Dùng ba vôn kế có điện trở vô cùng lớn để đo các hiệu điện thế của mạch như hình vẽ. Số chỉ của các vôn
kế lần lượt bằng U = 173,2V ; U1= U2= 100V.
a) Chứng minh rằng cuộn dây có điện trở thuần. Tính giá trị điện trở thuần r và độ tự cảm L của cuộn dây.
b) Giả sử hiệu điện thế hai đầu mạch có pha ban đầu bằng không, hãy viết biểu
thức của cường độ dòng điện qua mạch và của hiệu điện thế hai đầu cuộn dây.
ĐS : a) r 25 ; L = 0,138H ; b) i = 2 2cos(100 t -6
) (A) ; ud
=100 2cos(100 t +
6
) (V).
2) A.Cho đoạn mạch như hình: uAB= 400cos0t (V).
Vôn kế (V1) chỉ 280V 200 2V; vôn kế (V2) chỉ 400V.
a/ Chứng tỏ cuộn dây có điện trở hoạt động R.
b/ Biết ampe kế (A) chỉ 2A. Tính R, cảm kháng ZL, dung kháng ZCcủa mạch.
c/ Khi = 1= 100 2 rad/s thì uABvà i cùng pha. Tính L, C, 0.
ĐS: a/… ; b/ R = 100 ; ZL= 100 ; ZC= 200 ; c/ L =
1
3) A. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Cho điện trở R = 100 , cuộn dây có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C =
F, tần số dòng điện qua mạch f = 50Hz. Hiệu điện thế tức thời giữa hai
đầu đoạn mạch AM và BM lệch pha nhau một góc
(rad) ; Vôn kếV1chỉ
200(V) ; Vôn kế V2chỉ 100 2(V). Các vôn kế có điện trở rất lớn. Bỏ qua điện trở của các dây nối.
a) Chứng tỏ cuộn dây có điện trở thuần r.
b) Xác định r, L của cuộn dây và công suất tiêu thụ của mạch điện.
ĐS :a) ... ; b) r =100 3 ; L =
H ; UAB 273,2V ; P 273,2W.
4) A.Cho đoạn mạch như hình : uAB= 140 2cos100 t (V) ;
UAM= 60V ; uAMlệch pha một góc /3 so với uMB;
a) Tính UMB.
b) Tính R0, L và viết biểu thức dòng điện trong mạch. Cho biết R = 25 3 , C
ĐS :a) UMB= 100V ; b) R0= 15 3 ; L =
H ; i = 2 2cos(100 t – 0,14 ) (A).
5) A.Cho đoạn mạchnhư hình : L = 31,8mH ;
uAM= 100 2cos100 t (V) ; uMB=100 2cos(100 t -3
a) Tính r, C ; b) Viết biểu thức uAB.
GV : Trần Thanh Khê -BTVL 12 - Niên học: 2010 -2011
Nguyễn Thị Thu Thủy (Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 7
ĐS :a) r = 10 3 ; C = 159 F ; b) uAB= 100 2cos(100 t -3
7) A.Cho đoạn mạch như hình : uAB= 120 2cos(100 t)(V) ;
UAN= 160V ; UNB= 56V. Công suất tiêu thụ của mạch là 192W. Tính R, L, C
và viết biểu thức dòng điện trong mạch.
1) Cho đoạn mạch như hình : R = 10 . Cuộn dây thuần cảm. Hiệu điện thế giữa A và B luôn có biểu thức
u = 100 2sin(100 t) (V). Cường độ dòng điện trong mạch chậm pha hơn uABmột góc
và nhanh pha hơn uAMmột góc
a) Viết biểu thức cường độ dòng điện trong mạch.
b) Tính độ lệch pha của hiệu điệnthế giữa hai điểm A và M đối với hiệu điện thế giữa hai điểm N và
CÁC BÀI LƯỢC BỎ
19) A.Cho mạch điện như hình vẽ : Giữa hai điểm A và B có hiệu điện thế u = 130 2cos(100 t) (V). Cuộn 1 có độ tự cảm
L1và điện trở thuần r = 50 , cuộn 2 có độ tự cảm L2=
5 , 0
H và điện trở thuần không đáng kể. Chỉ số ampe kế là 1A.
a) Tìm giá trị của L1và tổng trở của mạch điện.
b) Phải mắc thêm tụ điện C bằng bao nhiêu để số chỉ vôn kế có giá trị lớn nhất. Tìm
số chỉ lớn nhất này.
ĐS :a) L1=
H ; Z = 130 ; b) C 26,5 F ; UVmax 224V.
20) A. (TNPT, 01 –02) Đoạn mạch AB gồm cuộn dây có độ tự cảm L =
H và
điện trở R = 50 mắc nối tiếp. Điện trở của cuộn dây không đáng kể. Cường độ
dòng điện chạy trong đoạn mạch có biểu thức i = 2cos100 t (A).
a) Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở và hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch.
b) Nếu thay điện trở R bởi một tụ điện thì cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong đoạnmạch tăng lên 2lần.
-Tính điện dung của tụ điện.
-Viết biểu thức của cường độ dòng điện sau khi đã thay điện trở R bởi tụ điện.
Coi hiệu điện thế xoay chiều giữa A và B không bị ảnh hưởng bởi phép thay này.
ĐS :a) P = 100W ;UAB= 100V ; b) C = 31,8 F ; i = 2 2cos(100 t +
*30) A. Cho đoạn mạch như hình : uAB = 100 2cos(100 t) (V) ;
R = 40 . Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm thay đổi được. Điều chỉnh L =
0,318H thìsố chỉ trên vôn kế cực đại UVmax. Tính điện dung C của tụ điện và
UVmax.
F, UVmax = 100 5(V) hoặc + C =
F, UVmax =
50 5(V).
SUẤT ĐIỆN ĐỘNG XOAY CHIỀU, HIỆU ĐIỆN THẾ XOAY CHIỀU, DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU.
2) A.Hiệu điện thế tức thời ở hai điểm đầu một mạch điện là u = 180cos100 t (t đo bằng giây, u đo bằng vôn). Tính giá trị
hiệu dụng, tần số, chu kì, pha ban đầu của hiệu điện thế đó.
ĐS :U = 90 2V 127 V ; f = 50Hz ; T = 0,02s ; u= 0.
3) A.Viết biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều có tần số 50Hz và cường độ hiệu dụng là 2A, biết rằng lúc t = 0
cường độ này có giá trị bằng 2A và đang tăng.
GV :Trần Thanh Khê -BTVL 12 - LTĐH Khối K –2010
(Phần: Dòng điện xoay chiều)
Trang 8
28) A. (TNPT, Ban A, 99 -00) Một cuộn dây có điện trở thuần r = 15 , có độ tự
H và một biến trở thuần được mắc như hình vẽ. Biết hiệu điện thế ở
hai đầu đoạn mạch AB là u = 80cos100 t (V). Ở một vị trí của con chạy biến trở, cường độ dòng điện trong đoạn mạch có
giá trị hiệu dụng là 2A.
a) Tính tổng trở của cuộn dây và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây.
b) Tính điện trở R của phần biến trở có dòng đi qua. Công suất nhiệt tỏa ra trên biếntrở có thể đạt giá trị cực đại là bao
nhiêu khi ta dịch chuyển con chạy của biến trở ?ĐS :a) Zd= 25 ; Ud= 50V ; b) R = 5 ; PRmax= 40W khi R = 25 .20) A.Cho đoạn mạch như hình: uAB= 200cos100 t (V) ; R = 80 ; L =0,2 H ; Hiệu điện
thế hiệu dụng UMB= 160V. Tìm điện dung C của tụ điện và công suất tiêu thụ của mạch.
ĐS :* C 30,9 F ; P 121W ; * C 39,8 F ; P = 160W.
8) A. (TNPT, 02 –03) Trong đoạn mạch như hình vẽ, điện trở R = 50 , cuộn dây có
độ tự cảm L = 12 H và điện trở thuần không đáng kể, tụ điện có điện dung thay đổi
được. Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch AB là u = 60cos100 t (V). Điều chỉnh cho tụ điện có điện dung là
a) Tính cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trên đoạn mạch, hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai điểm A và N.
b) Vẽ giản đồ véctơ và dùng giản đồ này để tính độ lệch pha của hiệu điện thế giữa A và N đối với hiệu điện thế giữa A và B.
Nếu giảm điện dung của tụ điện thì độ lệch pha này tăng hay giảm ? Vì sao ?
ĐS :a) I = 0,6A ; UAN= 30 2V 42,4V ; b) AN, AB= Khi C giảm thì độ lệch pha trên tăng.
28) Cho mạch điện như hình: uAB= 200cos100 t (V) ; R = 80 ; C =
F ; Cuộn dây
thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được.
a) Biết UAM= 160V. Tính L và công suất tiêu thụ của mạch.
*b) Điều chỉnh L = ? để hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại. Tính giá trị ULmaxnày.ĐS :a) * L =0,8 H , P = 160W ; * L 1,03 H, P 121W ; b) L =0,34 H ; ULmax 145,8V.
Sửa lần cuối bởi điều hành viên:
