Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều - Hệ số công suất (có đáp án - phần 2)

---

---

Với bài tập & câu hỏi trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều - Hệ số công suất có đáp án và lời giải chi tiết đầy đủ các mức độ nhận biết, thông hiểu, vận dụng sẽ giúp học sinh ôn trắc nghiệm Vật Lí 12.

Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 15: Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều - Hệ số công suất (có đáp án - phần 2)

Bài 16: Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R và tụ điện mắc vào điện áp xoay chiều u = 200√2 cos(100πt) V thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua AM là 1,25 A và dòng điện này lệch pha π/3 so với điện áp trên mạch AM. Mắc nối tiếp mạch AM với đoạn mạch X để tạo thành đoạn mạch AB rồi lại đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u nói trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 1 A và điện áp hai đầu AM vuông pha với điện áp hai đầu X. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là:

Hiển thị đáp án

- Ta có sơ dồ:

+ Tổng trở của mạch RC:

+ Tổng trở của mạch R_CX:

- Vì u_RC vuông pha với u_X:

- Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X:

Chọn đáp án A

Bài 17: Đặt điện áp u = 150√2 cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần 60 Ω, cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng 250 W. Nối hai bản tụ điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể. Khi đó điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng 50√3 V. Dung kháng của tụ điện có giá trị bằng:

Hiển thị đáp án

- Khi nối tắt tụ điện áp hiệu dụng trên điện trở bằng điện áp hiệu dụng trên cuộn dây

- Ta có hình vẽ:

- Từ hình vẽ, ta có:

- Công suất tiêu thụ của mạch khi chưa nối tắt tụ điện:

Chọn đáp án B

Bài 18: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị 10/(4π) F hoặc 10/(2π) F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng:

A. 3/π H.      B. 2/π H.

C. 1/3π H.      D. 1/2π H.

Hiển thị đáp án

- Ta có: P₁ = P₂

Chọn đáp án A

Bài 19: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều tần số 50 Hz, khi đó thấy các điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử R, L, C lần lượt bằng 30 V, 60 V, 20 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và hệ số công suất của mạch lần lượt là:

A. 60 V; 0,75.      B. 70 V; 0,5.

C. 110 V; 0,8.      D. 50 V; 0,6.

Hiển thị đáp án

- Điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch:

- Hệ số công suất:

Chọn đáp án D

Bài 20: Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm cuộn cảm thuần L, tụ điện C và biến trở R. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch có tần số f và giá trị hiệu dụng U không đổi. Điều chỉnh giá trị của biến trở thì nhận thấy khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở có giá trị 80 V hoặc 150 V thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị bằng nhau và bằng 60 W. Tìm công suất cực đại của mạch.

A. 180,50 W.      B. 72,25 W.

C. 90,25 W.      D. 144,50 W.

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Nếu ta chọn : R₁ = 1.

Chọn đáp án B

Bài 21: Cho mạch điện như hình vẽ. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U và tần số f không đổi. Điều chỉnh C để tổng điện áp hiệu dụng U_AM + U_MB lớn nhất thì tổng đó bằng 2U và khi đó công suất tiêu thụ của đoạn mạch AM là 36 W. Tiếp tục điều chỉnh C để công suất tiêu thụ của đoạn mạch lớn nhất thì công suất lớn nhất đó bằng:

A. 32 W.      B. 36 W.

C. 25 W.      D. 48 W.

Hiển thị đáp án

- Biểu diễn vecto các điện áp:

- Áp dụng định lý sin trong tam giác, ta có:

⇒ Biến đổi lượng giác:

- Khi đó:

→ Các vecto hợp với nhau thành tam giác đều → khi xảy ra cực đại u chậm pha hơn i một góc 30°.

Chọn đáp án D

Bài 22: Mạch RLC nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm (L,r) và tụ điện C. Khi hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u = 65√2 cos(ωt) V thì các điện áp hiệu dụng trên điện trở và cuộn dây đều bằng 13 V còn điện áp trên tụ là 65 V, công suất tiêu thụ trên toàn mạch là 25 W. Hệ số công suất của mạch là:

A. 3/13.      B. 5/13.

C. 10/13.      D. 12/13.

Hiển thị đáp án

- Để đơn giản, ta chuẩn hóa:

- Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch:

⇒ Hệ số công suất của mạch:

Chọn đáp án B

Bài 23: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung C đến giá trị 10^-4/(4π)F hoặc 10^-4/(2π)F thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của L bằng:

Hiển thị đáp án

- Dung kháng của mạch trong hai trường hợp:

- Hai giá trị của Z_C cho cùng công suất tiêu thụ trên mạch:

Chọn đáp án B

Bài 24: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi với hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100 Ω. Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R₁ và R₂ công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R₁ bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R₂. Các giá trị R₁ và R₂ là:

A. R₁ = 50 Ω, R₂ = 100 Ω.

B. R₁ = 50 Ω, R₂ = 200 Ω.

C. R₁ = 25 Ω, R₂ = 100 Ω.

D. R₁ = 40 Ω, R₂ = 250 Ω.

Hiển thị đáp án

- Hai giá trị của R cho cùng công suất tiêu thụ trên mạch thỏa mãn

- Kết hợp với:

- Từ hai phương trình trên, ta thu được:

Chọn đáp án B

Bài 25: Đặt một điện áp xoay chiều u = U√2 cos(100πt) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm có điện trở r = 10√2 Ω , hệ số tự cảm L biến thiên. Đồ thị biểu diễn sự biến thiên của công suất tiêu thụ trên trên toàn mạch theo cảm kháng được cho như hình vẽ. Biết P₃/P₁ = 3, giá trị của điện trở R là:

Hiển thị đáp án

- Từ đồ thị ta thấy có hai giá trị của Z_L là 60Ω và 140Ω cùng cho 1 giá trị P.

- Vị trí P3 đạt cực đại ứng với trường hợp cộng hưởng điện Z_L = Z_C

- Và có mối quan hệ giữa Z_L3 với Z_L1 và Z_L2 là:

- Khi Z_L = 0 thì mạch có công suất P₁ thỏa mãn P₃ /P₁ = 3. Ta có:

Chọn đáp án A

Bài 26: Cho mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm đoạn mạch AM chứa điện trở thuần R mắc với đoạn mạch MN chứa cuộn dây không thuần cảm, có điện trở r = R; độ tự cảm L và đoạn mạch NB chỉ chứa tụ điện C. Giá trị hiệu dụng của điện áp U_AB = U_NB. Hệ số công suất trên cuộn dây là 0,6. Hệ số công suất của cả mạch bằng:

A. 0,923      B. 0,683

C. 0,752      D. 0,854

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Do: U_AB = U_NB = U_C

- (1) và (2) suy ra:

Chọn đáp án A

Bài 27: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi đượ cvà tụ điện điện có điện dung C. Điều chỉnh độ tự cảm L đến giá trị 1/π (H) hoặc 3/π (H) thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch có cùng giá trị. Giá trị củ điện dung C bằng:

Hiển thị đáp án

- Ta có:

- Vì: L₁ ≠ L₂.

Chọn đáp án B

Bài 28: Đặt hiệu điện thế xoay chiều u = 120√2 cos(120πt)(V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, điện trở R thay đổi được. Thay đổi R thì giá trị công suất cực đại của mạch là P = 300 W. Tiếp tục điều chỉnh R thì thấy hai giá trị của điện trở R₁ và R₂ mà R₁ = 0,5625R₂ thì công suất trên đoạn mạch là như nhau. Giá trị của R₁ là:

A. 28 Ω.      B. 32 Ω.

C. 20 Ω.      D. 18 Ω.

Hiển thị đáp án

- Áp dụng bài toán hai giá trị của R cho cùng một công suất tiêu thụ trên mạch:

Chọn đáp án D

Bài 29: Đặt điện áp u = 120cos(100πt)(V) V vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R, cuộn cảm và tụ điện mắc nối tiếp. Khi R = 40Ω thì công suất tiêu thụ của mạch đạt giá trị cực đại Pm; khi R = 20√10 Ω thì công suất tiêu thụ của biến trở đạt cực đại. Giá trị của Pm là:

A. 180 W.      B. 60 W.

C. 120 W.      D. 240 W.

Hiển thị đáp án

+ Giá trị của R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại là:

+ Giá trị của R để công suất trên biến trở là cực đại:

- Từ hai phương trình trên ta thu được :

Chọn đáp án B

Xem thêm Bài tập trắc nghiệm Vật Lí 12 có đáp án hay khác:

• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp (có đáp án)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 16: Truyền tải điện năng - Máy biến áp (có đáp án - phần 2)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều - động cơ không đồng bộ ba pha (có đáp án)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Bài 17: Máy phát điện xoay chiều - động cơ không đồng bộ ba pha (có đáp án - phần 2)
• Trắc nghiệm Vật Lí 12 Chương 3 (có đáp án)

---

---

---