255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)



255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 1: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Biết cảm kháng lớn hơn dung kháng. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng và tần số luôn không đổi, Nếu cho điện dung C tăng thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch sẽ

A. Tăng đến một giá trị cực đại rồi sẽ giảm

B. Không thay đổi

C. Luôn tăng

D. Luôn giảm

Đáp án: Hệ số công suất của mạch: cosφ = R/√(R2 + (ZL - ZC)2)

Do ωL > 1/ω.C nên khi tăng điện dung C thì 1/ωC sẽ giảm → ωL - 1/(ω.C) sẽ luôn tăng

⇒ Hệ số công suất của mạch luôn giảm

Công suất tiêu thụ của mạch P = (U2/R).cos2φ sẽ luôn giảm

Chọn D

Bài 2: Đặt điện áp có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i1 = Iocos(100πt + π/4) A. Nếu ngắt bỏ cuộn cảm L thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i2 = Iocos(100πt - π/12) A. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là.

A. u = 60√2cos(100πt - π/12) V

B. u = 60√2cos(100πt - π/6) V

C. u = 60√2cos(100πt + π/12) V

D. u = 60√2cos(100πt + π/6) V

Đáp án:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 3: Hai đoạn mạch nối tiếp RLC khác nhau đều cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số f. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch đó với nhau thành một mạch thì nó sẽ cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số là

A. f                B. 1,5f                C. 2f                D. 3f

Đáp án: Hai mạch cùng cộng hưởng với tần số f nếu ghép nối tiếp với nhau chúng cũng cộng hưởng với tần số f

⇒ Chọn A

Bài 4: Một đoạn mạch xoay chiều nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C. Điện áp giữa hai đầu đoạn AB là: u = Uo√2.cosωt (V) thì điện áp trên L là uL = Uo√2.cos(ωt + π/3) (V). Muốn mạch xảy ra cộng hưởng thì điện dung của tụ bằng

A. √2C              B. 0,75C              C. 0,5C              D. 2C

Đáp án:

φ = φu - φi = 0 – (π/3 - π/2) = π/6 ⇒ tanφ = (ZL - ZC)/R = tan π/6

⇒ R = (ZL - ZC)√3 → Z = 2R/√3

Mặt khác U0L = U0AB ⇒ ZL = Z = 2R/√3 → ZC = R/√3 → ZL = 2.ZC

Để xảy ra cộng hưởng Z’C = ZL ⇒ Z’C = 2ZC ⇒ C’ = 0,5C. Chọn C

Bài 5: Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện và điện trở R. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V thì cảm kháng cuộn cảm là 25 Ω và dung kháng của tụ là 100 Ω. Nếu chỉ tăng tần số dòng điện lên hai lần thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là

A. 0 V              B. 120 V              C. 240 V              D. 60 V.

ZL = 25 Ω; ZC = 100 Ω

ω' = 2ω ⇒ Z'L = 50 Ω; Z'C = 50 Ω

Z'L = Z'C ⇒ cộng hưởng ⇒ UR = U = 120 V ⇒ chọn B

Bài 6: Một đoạn mạch nối tiếp gồm cuộn cảm thuần, tụ điện và điện trở R. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì dung kháng gấp bốn lần cảm kháng. Nếu chỉ tăng tần số dòng điện k lần thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R là U. Giá trị k bằng

A. 0,5              B. 2              C. 4              D. 0,25.

Đáp án

ZC = 4ZL ⇒ LC = 1/(4ω2)

Vì UR = U ⇒ cộng hưởng ⇒ LC = 1/ω'2

⇒ ω' = 2ω ⇒ chọn B

Bài 7: Một đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm: điện trở thuần R, tụ điện có điện dung C và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp xoay chiều 100 V – 50 Hz. Điều chỉnh L để R2 = (6,25.L)/C và điện áp ở hai đầu cuộn cảm lệch pha so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch AB góc π/2. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn cảm là

A. 40 (V)                B. 30 (V)                C. 50 (V)                D. 20 (V)

Đáp án:

Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha π/2 so với i

Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha π/2 so với u

⇒ u cùng pha i ⇒ cộng hưởng ⇒ UR = U = 100 V

R2 = 6,25.L/C = 6,25ωL/ωC = 6,25.ZL.ZC = 6,25.Z2L

⇒ ZL = 0,4.R ⇒ UL = 40V ⇒ chọn A

Bài 8: Mạch gồm cuộn cảm có điện trở R và tụ điện có điện dung thay đổi được mắc nối tiếp rồi mắc vào nguồn xoay chiều u = 100√2.cosωt (V), ω không đổi. Điều chỉnh điện dung để mạch cộng hưởng, lúc này hiệu điện thế hiệu dụng 2 đầu cuộn cảm bằng 200 (V). Khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa 2 bản tụ là

A. 100√2 (V)                B. 200 (V)                C. 100 (V)                D. 100√2 (V)

Đáp án:

Cộng hưởng ⇒ UR = U = 100 V

U2d = U2R + U2C = 2002 ⇒ UC = 100√3 (V) ⇒ Chọn A

Bài 9: Đoạn mạch xoay chiều nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện C và cuộn cảm L, r. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 120 V – 50 Hz thì điện áp giữa hai đầu đoạn R - C và điện áp giữa đầu đoạn C - Lr và có cùng một giá trị hiệu dụng 90 V và trong mạch đang có cộng hưởng điện. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện là

A. 30√2V                B. 60√2 V                C. 30√3 V                D. 30 V

Đáp án:

Cộng hưởng ⇒ UL = UC ⇒ UR + Ur = U = 120 V

U2R + U2C = Ur2 + (UL – UC)2 = 902 V

⇒ Ur = 90 V ⇒ UR = 30 V ⇒ UC = 60√2 (V) ⇒ Chọn B

Bài 10: Hai đoạn mạch nối tiếp RLC khác nhau: mạch 1 và mạch 2, cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc lần lượt là ωo và 2ωo. Biết độ tự cảm của mạch 2 gấp ba độ tự cảm của mạch 1. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch đó với nhau thành một mạch thì nó sẽ cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc là

A. ωo√3                B. 1,5ωo                C. ωo√13                D. 0,5ωo√13

Đáp án:

ω12L1C1 = 1 ⇒ 1/C1 = ω12L1

ω22L2C2 = 1 ⇒ 1/C2 = ω22L2

Khi hai mạch mắc nối tiếp với nhau để có cộng hưởng ΣZL = ΣZC

ωL1 + ωL2 = 1/(ωC1) + 1/(ωC2), L2 = 3.L1

⇒ ω2(L1 + L2) = ω12L1 + ω22L2

⇒ ω2(4L1) = ωo2L1 + 4ωo2 .3L1 ⇒ ω = 0,5ωo√13 ⇒ chọn D

Bài 11: Mạch xoay chiều R1; L1; C1 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng f1. Mạch xoay chiều R2; L2; C2 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng f2. Biết C1 = 2C2 và f2 = 2f1. Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng là

A. f1√2               B. f1               C. 2f1               D. f1√3

Đáp án:

ω12L1C1 = 1 ⇒ L1 = 1/(ω12.C1)

ω22L2C2 = 1 ⇒ L2 = 1/(ω22.C2) = 1/(2ω12.C1)

Khi hai mạch mắc nối tiếp với nhau để có cộng hưởng ΣZL = ΣZC

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 12: Mạch R, L, C nối tiếp u = 220√2cos(ωt) V và ω có thể thay đổi được. Điện áp hiệu dụng 2 đầu R khi biểu thức dòng điện có dạng i = Iocos(ωt)

A. 220√2 V               B. 220 V               C. 110 V               D. 110√2 V

Đáp án:

φu = φi ⇒ cộng hưởng điện ⇒ UR = U = 220 V

Chọn B

Bài 13: Mạch điện không phân nhanh gồm biến trở R = 100 Ω, cuộn thuần cảm L = 1/π H và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ghép mạch vào nguồn có u = 220√2cos(100πt) V. Thay đổi C để điện áp hai đầu điện trở có giá trị hiệu dụng UR = 220 V. Biểu thức nào sau đây đúng cho cường độ dòng điện

A. i = √2cos(100πt) A

B. i = cos(100πt + π/2) A

C. i = √2cos(100πt - π/2) A

D. i = cos(100πt + π) A

Đáp án:

UR = U ⇒ mạch cộng hưởng ⇒ φi = φu

I = UR/R = 1 A ⇒ Io = √2

⇒ chọn A

Bài 14: Đặt điện áp u = 220√2.cos(100πt) V vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm R = 110 Ω, cuộn cảm thuần và tụ điện. Khi đó uL = 110√2.cos(100πt + π/2) V. Công suất tiêu tụ của mạch bằng

A. 200 W             B. 440 W             C. 100 W             D. 300 W

Đáp án:

φu – φuL = - π/2 ⇒ mạch cộng hưởng ⇒ P = Pmax = U2/R = 440 W

Chọn B

Bài 15: Một cuộn dây có điện trở thuần r = 100√3 Ω và độ tự cảm L = 3/π H mắc nối tiếp với đoạn mạch X rồi mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V, tần số 50 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là 0,3 A và dòng điện chậm pha 30° so với điện áp hai đầu mạch. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch X là:

A. 20√3 W              B.5,4√3 W              C.9√3 W             D.18√3 W

Đáp án

Gọi điện trở của đoạn mạch X là R : cos⁡φ = (Ur + UR)/U = cos(30°) = √3/2

Ur + UR = √3/2 U = 60√3 V và Ur = I.r = 30√3 ⇒ UR = 60√3 – Ur = 30√3 V

UR = Ur ⇒ R = r = 100√3 Ω

Công suất tiêu thụ trên mạch X là : PX = PR =I2R = 9√3 W

Chọn C

Bài 16: Cho mạch điện gồm điện trở gồm R = 50 Ω, cuộn thuần cảm L = 1/π H và tụ điện C = 50/π μF. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 50 + 100√2.cos⁡100ωt + 50√2cos200ωt (V). Công suất tiêu thụ của mạch điện là:

A. 40 W              B. 50 W             C. 100 W               D. 200 W

Đáp án

Đặt vào mạch 3 điện áp: Điện áp một chiều U0 và hai điện áp xoay chiều U1 và U2

Điện áp một chiều Uo = 50 V điện áp này không gây ra dòng điện qua mạch vì tụ điện không cho dòng điện một chiều qua mạch. Như vậy có 2 dòng điện qua mạch. Hai dòng điện này khác biên độ và khác tần số

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Công suất tiêu thụ của mạch điện là: P = ( I12 + I22). R = 50 W

Chọn B

Bài 17: Điện áp xoay chiều ở phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz. Một học sinh cần phải quấn một máy biến áp để từ điện áp nói trên tạo ra được điện áp hiệu dụng bằng 12V ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở. Sau khi quấn máy một thời gian, học sinh này quên mất số vòng dây của các cuộn dây. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này đã nối cuộn dây sơ cấp của máy với điện áp của phòng thực hành sau đó dùng Vôn kế có điện trở rất lớn để đo điện áp ở cuộn dây thứ cấp để hở. Ban đầu kết quả đo được là 8,4V. Sau khi cuốn thêm 55 vòng dây vào cuộn dây thứ cấp thì kết quả đo được là 15V. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này cần phải tiếp tục giảm bao nhiêu vòng dây ở cuộn dây thứ cấp?

A. 15 vòng             B. 40 vòng             C. 20 vòng            D. 25 vòng

Đáp án

Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp đã cuốn là N1 và N2

N2/N1 = 8,4/24  (1)

(N2 + 55)/N1 = 15/24  (2)

Lấy (2) – (1) ta được : 55/N1 = (15 - 8,4)/24 = 6,6/24

N1 = 200 vòng và N2 = 70 vòng

Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu thì số vòng dây của cuộn thứ cấp :

(N'2)/N1 = 12/24 ⇒ N'2 = 100 vòng

Học sinh này cần phải tiếp tục giảm số vòng dây của cuộn thứ cấp là:

N2 + 55 - N2' = 25 vòng

Chọn D

Bài 18: Đặt vào hai đầu mạch điện có 3 phần tử C,L và R = 100 Ω, L = 1/π và C = 15,9 μF một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = (100√2.cos(100ω + π/4) + 100) V. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:

A. 50 W             B. 200 W             C. 25 W             D. 150 W

Đáp án

Điện áp đặt vào mạch u = 100√2.cos(100ω + π/4) + 100 (V) gồm hai thanh phần

Thành phần một chiều: u1 = U1 = 100 V. Thành phần này không gây ra sự tỏa nhiệt trên điện trở R vì mạch có chứa tụ điện mắc nối tiếp nên không cho dòng điện một chiều đi qua

Thành phần xoay chiều u2 = 100√2.cos(100ω + π/4) (V)

ZL = 100 Ω ; ZC = 200 Ω ⇒ Z = 100√2 Ω ⇒ I = U/Z = √2/2 A

và cosφ = R/Z = √2/2

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở : P = UIcosφ = 100.(√2/2).(√2/2) = 50 W

Chọn A

Bài 19: Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt tại đó. Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau. Khi hệ số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 115 máy tiện cùng hoạt động. Khi hệ số k = 3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động. Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể. Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha. Do xảy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện. Khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động?

A. 58            B. 74             C. 61             D. 93

Đáp án

Gọi P là công suất của máy phát điện và U là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực máy phát điện

Po là công xuất của một máy tiện. R là điện trở đường dây tải điện

Ta có: Khi k = 2, P = 120Po + ΔP1

Công suất hao phí: ΔP1 = (P2)R/(U12) với U1 = 2U

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 20: Cho mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm các phần tử điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Mạch chỉ có tần số góc thay đổi được. Khi ω = ω1 = 100ω thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm cực đại. Khi ω = ω2 = 2ω1 thì hiệu điện thế hai đầu tụ điện cực đại. Biết rằng khi giá trị ω = ω1 thì ZL + 3ZC = 400 Ω. Giá trị L bằng:

A. 4/7π H                 B. 3/4π H                 C. 4/3π H                D. 7/4π H

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 21: Có hai máy biến áp lí tưởng (bỏ qua mọi hao phí) cuộn sơ cấp có cùng số vòng dây nhưng cuộn thứ cấp có số vòng dây khác nhau. Khi đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi vào hai đầu cuộn thứ cấp của máy thứ nhất thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp và cuộn sơ cấp để hở của máy đó là 1,5. Khi đặt điện áp xoay chiều nói trên vào hai đầu cuộn sơ cấp của máy thứ hai thì tỉ số đó là 2. Khi cùng thay đổi số vòng dây của cuộn thứ cấp mỗi máy 50 vòng dây rồi lặp lại thí nghiệm thì tỉ số điện áp nói trên của hai máy là bằng nhau. Số vòng dây của cuộn sơ cấp mỗi máy là:

A. 100 vòng              B. 250 vòng              C. 200 vòng              D. 150 vòng

Đáp án

Gọi số vòng dây của cuộn sơ cấp là N, của các cuộn thứ cấp là N1 và N2

Lần 1 ta có: N1/N = U/U1 = 1,5

Lần 2 ta có: N2/N = U2/U = 2

⇒ 3N2 = 4N1

Để 2 tỉ số trên bằng nhau ta cần tăng N1 và giảm N2

Lần 3: (N1 + 50)/N = (N2 - 50)/N ⇒ N1 + 50 = N2 - 50

⇒ N1 = N2 - 100 = (4/3)N1 – 100 ⇒ N1 = 300 ⇒ N = N1/1,5 = 200 vòng

Chọn C

Bài 22: Cho mạch điện xoay chiều gồm các phần tử điện trở thuần R,cuộn dây cảm thuần có độ tự cảm L = 6,25/π (H) và tụ điện có điện dung (C = 10-3)/4,8π (F). Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức u = 200√2cos(ωt + φ) (V) có tần số góc ω thay đổi được. Thay đổi ω, thấy rằng tồn tại ω1 = 30ω√2 rad/s hoặc ω2 = 40ω√2 rad/s thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây có giá trị bằng nhau. Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá trị gần với giá trị nào nhất?

A. 140 V                B. 210 V                 C. 207 V                 D. 115 V

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Điện áp hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây có giá trị gần với giá trị 210 V.

Chọn B

Bài 23: Cho mạch điện gồm 3 phần tử: cuộn thuần cảm,điện trở thuần R,tụ điện C mắc nối tiếp nhau. M và N là các điểm giữa ứng với cuộn dây và điện trở, điện trở và tụ. Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50 Hz. Điện trở và độ tụ cảm không đổi nhưng tụ có điện dung biến thiên. Người ta thấy khi C = Cx thì điện áp hiệu dụng hai đầu M, B đạt cực đại bằng hai lần hiệu điện thế hiệu dụng U của nguồn. Tỉ số giữa cảm kháng và dung kháng khi đó là:

A. 4/3                B. 2                 C. 3/4                D. 1/2

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 24: Điện năng được truyền từ nhà máy điện nhỏ đến một khu công nghiệp bằng đường dây tải một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp một máy hạ áp với tỉ số 54/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu sử dụng điện năng ở khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp thì điện áp truyền đi phải là 2U. Khi đó cần dùng máy hạ áp với tỉ số như thế nào? Coi hệ số công suất bằng 1

A. 141/1               B. 111/1              C. 117/1              D. 108/1

Đáp án

Gọi U1, U2 lần lượt là điện áp ở cuộn sơ cấp trong 2 trường hợp.

Công suất ở cuộn dây sơ cấp trong cả 2 lần là: P1 = U1I1 = (12/13)Po (Po là công suất của khu công nghiệp, P1 là công suất đến khu công nghiệp trong trường hợp điện áp truyền đi từ nhà máy điện là U)

Do điện áp trước khi tải đi là U và 2U nên I1 = 2I2 (công suất truyền đi P = UI không đổi) (I1 và I2 lần lượt là cường độ dòng điện trên dây truyền tải trong trường hợp Uphát là U và 2U).

Trong trường hợp 2U, Ta có P2 = Po

→ P1/P2 = (U1/U2).(I1/I2) = 2.(U1/U2) = 12/13 ⇒ U1/U2 = 6/13

Tỉ số của máy hạ áp ở khu công nghiệp: k1 = U1/U0; k2 = U2/Uo (Với Uo là điện áp thứ cấp)

k1/k2 = U1/U2 = 6/13 ⇒ k2 = (13/6)k1 = (13/6).(54/1) = 117 ⇒ k2 = 117/1

Chọn C

Bài 25: Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 3 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50 Hz vào động cơ. Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu?

A. 3000 vòng/min

B. 1500 vòng/min

C. 1000 vòng/min

D. 500 vòng/min

Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 3 cuộn dây nên ốc độ quay của từ trường bằng vận tốc góc của dòng điện xoay chiều = 50 Hz = 3000 vòng/min

Đáp án A.

Bài 26: Đặt điện áp xoay chiều u = U√2cosωt (V) (U không đổi, còn ω thay đổi được) vào mạch nối tiếp RLC biết CR2 < 2L. Điều chỉnh giá trị ω để khi đó UCmax = 90 V và URC = 30√5 V. Giá trị của U là:

A. 60 V               B. 80 V               C.60√2 V               D.24√10 V

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Chọn C

Bài 27: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức: u = U√2cosωt (trong đó U và ω không đổi) vào hai đầu AB của một đoạn mạch gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM có cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và biến trở R mắc nối tiếp, đoạn mạch MB chỉ có tụ điện có điện dung C. Biết rằng ω = 1/√(2LC). Khi thay đổi biến trở đến các giá trị R1 = 2R2 = 0,5R3 thì điện áp hiệu dụng giữa hai điểm AM có giá trị lần lượt U1, U2, U3. Kết luận nào sau đây đúng?

A. U1 < U2 < U3            B.U1 > U2 > U3             C. U3 < U1 < U2            D. U1 = U2 = U3

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 28: Công suất hao phí trên đường dây tải là 500 W. Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên công suất hao phí giảm đến cực tiểu 250 W. Tìm hệ số công suất lúc đầu?

A. 0,65              B. 0,80            C. 0,75             D. 0,707

Đáp án D.

Công suất hao phí được tính theo công suất:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 29: Cho đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự gồm điện trở thuần R, tụ có dung khang ZC và cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một đoạn mạch xoay chiều có giá trị hiệu dụng U thì điện áp hiệu dụng của các đoạn mạch là URC = U/(√2); UL = U√2. Khi đó ta có hệ thức:

A. 8R2(ZL - ZC)

B. R2 = 7ZLZC

C. 5R = √7(ZL - ZC)

D. √7.R = (ZL + ZC)

Ta có : U2 = UR2 + (UL – UC)2 = UR2 + UL2 - 2ULUC + UC2 = URC2 + UL2 - 2ULUC

U2 = U2/2 + 2U2 - 2√2UUC ⇒ UC = 3U/(4√2) < UL nên ZL > ZC

UR2 + UC2 = U2/2 ⇒ UR2 = 7U2/32 ⇒ R2 = ( 7[R2 - (ZL - ZC)2])/32

Do đó: 25R2 = 7(ZL - ZC)2 ⇒ 5R = √7(ZL - ZC)

Chọn C

Bài 30: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây và tụ điện mắc nối tiếp, tụ điện có điện dung thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có giá trị hiệu dụng U = 120 V, tần số không đổi. Khi dung kháng ZC < ZCO thì luôn có 2 giá trị của ZC để công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau. Khi ZC > ZCO thì chỉ có 1 giá trị công suất của mạch tương ứng. Khi ZC = ZCO thì điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu cuộn dây là:

A. 40 V                B. 120 V                 C. 80 V                  D. 240 V

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Khi ZC < 2ZL thì luôn có 2 giá trị của ZC để công suất tiêu thụ của mạch bằng nhau. Khi ZC > 2ZL thì chỉ có 1 giá trị công suất

Khi đó

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Chọn B

Bài 31: Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R = 100 Ω nối tiếp với cuộn dây thuần cảm 0,5/π (H). Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức : u = 200cos2100ωt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là:

A. 1,5 A               B. 1,118 A                 C. 1,632 A                 D. 0,5 A

Đáp án

Ta có: u = 200.cos2100ωt = 100 + 100cos200ωt = U1 + U2√2.cos200ωt

Công suất tiêu thụ của mạch: P = P1 + P2

→ P1 công suất của dòng điện một chiều

P1 = I12R với I1 = U1/R = 1A

P2 công suất của dòng điện xoay chiều

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 32: Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50 Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4/π H và điện trở r = 60 Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được và mắc theo đúng thứ tự trên. Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng uAB = 220√2.cos100ωt (V), t tính bằng giây. Người ta thấy rằng khi C = Cm thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu Umin. Giá trị của CM và Umin lần lượt là:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Đáp án

Đặt điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện là U

Ta có:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 33: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số f thay đổi được vào hai đầu mạch mắc nối tiếp gồm một cuộn dây không thuần cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r, tụ điện có điện dung C thay đổi được. Ban đầu khi tần số mạch bằng f1 thì tổng trở của cuộn dây là 100 Ω. Điều chỉnh điện dung của tụ sao cho điện áp trên tụ cực đại thì giữ điện dung của tụ không đổi. Sau đó thay đổi tần số f thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch thay đổi và khi f = f2 = 100 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch cực đại. Độ tự cảm L của cuộn dây là:

A. 0,25/π H                B. 0,5/π H                 C. 2/π H                  D. 1/π H

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 34: Đặt điện áp xoay chiều u = Uocosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự: biến trở R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị của R và khi C = C2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L và R cũng không phụ thuộc R. Hệ thức liên hệ C1 và C2 là:

A. C2 = 2C1              B. C1 = 1,414.C2               C. 2C2 = C1               D. C2 = C1

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Chọn C

Bài 35: Đặt điện áp xoay chiều u = Uocos(ωt + φ)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L, tụ điện C và điện trở thuần R mắc nối tiếp. Tăng dần điện dung của tụ điện, gọi t1, t2 và t3 là thời điểm mà giá trị hiệu dụng UL, UC và UR đạt cực đại. Kết luận nào sau đây đúng?

A. t1 = t2 > t3              B. t1 = t3 < t2              C.t1 = t2 < t3              D. t1 = t3 > t2

Đáp án

Ta có: UR = URmax và UL = ULmax khi ZL = ZC trong mạch có cộng hưởng điện để I = Imax

Do đó t1 = t3

UC = UCmax khi ZC = (R2 + ZL2)/ZL = ZL + R2/ZL > ZL ⇒ t2 > t1

Do đó: t1 = t3 < t2

Chọn B

Bài 36: Khi đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện trở thuần R mắc nối tiếp một tụ điện C thì biểu thức dòng điện có dạng: i1 = Iocos(ωt + π/6) (A). Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện cuộn dây thuần cảm L rồi mắc vào điện áp nói trên thì biểu thức dòng điện có dạng: i2 = Iocos(ωt - π/3) (A). Biểu thức hai đầu đoạn mạch có dạng:

A. u = Uocos(ωt + π/12) (V)

B. u = Uocos(ωt + π/4) (V)

C. u = Uocos(ωt - π/12) (V)

D. u = Uocos(ωt - π/4) (V)

Đáp án

Giả sử: u = Uocos(ωt + φ).Gọi φ1, φ2 là góc lệch pha giữa u và i1, i2

Ta có: tanφ1 = -ZC/R = tan(φ - π/6) ; tanφ2 = (ZL - ZC)/R = tan(φ + π/3)

Mặt khác cường độ dòng điện cực đại trong hai trường hợp như nhau nên : Z1 = Z2

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 37: Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lí tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số riêng của mạch là fo, điện trở có thể thay đổi. Hỏi phải cần đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?

A. ωo/√2              B. ω = ωo              C. ω = ωo√2               D. ω = 2ωo
255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 38: Đặt điện áp u = U√2cos100πt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm tụ điện C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để ULmax thì hệ số công suất của mạch là 0,5. Hệ số công suất của đoạn RL lúc này là:

A. 0,7                B. 0,6                C. 0,5                 D. 0,4

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Chọn D

Bài 39: Cho mạch điện xoay chiều RLC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L có thể thay đổi được. Dùng ba vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn để đo điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử. Điều chỉnh giá trị của L thì thấy điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm lớn gấp 2 lần điện áp hiệu dụng cực đại trên điện trở. Hỏi điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm gấp bao nhiêu lần điện áp hiệu dụng cực đại trên tụ?

A. 3 lần               B. 4 lần                C. 3√2 lần               D. 2/√3 lần

Đáp án

Khi L thay đổi thì:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 40: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C thay đổi thì điện áp hiệu dụng cực đại trên R, L và C lần lượt là x, y và z. Nếu z/y = 3 thì z/x bằng bao nhiêu?

A. (2√2)/3              B. 0,75√2              C. 0,75              D. 2√2

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 41: Đặt hai điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R gấp √3 lần điện áp hiệu hai đầu R lúc đầu và dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau. Hệ số công suất của mạch sau khi nối tắt C là:

A. 1/√5             B. 2/√5             C. √3/2              D. √3/10

Đáp án

Vì dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau nên :

cos2φ2 = sin2φ1

⇒ cos2φ2 = 1 - cos2φ1  (1)

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Thay (2) vào (1) ta được:

cos2φ2 = 1 - (cos2φ2)/3 ⇒ cos2φ2 = √3/2

Chọn C

Bài 42: Cho đoạn mạch RLC, đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều u = U√2cos100πt (V). Khi U = 100 V thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn điện áp là π/3 và công suất tỏa nhiệt của đoạn mạch là 50 W. Khi U = 100√3 V, để cường độ dòng điện hiệu dụng vẫn như cũ thì cần ghép nối tiếp với đoạn mạch trên điện trở Ro có giá trị

A. 50 Ω                B. 100 Ω                C. 200 Ω                D. 73,2 Ω

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 43: Đặt điện áp u = 200.cos100πt (V) vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C = 15,9 μF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Biết công suất tiêu thụ của mạch là 100 W và cường độ dòng điện trong mạch sớm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch. Giá trị L1 của cuộn cảm và biểu thức cường độ dòng điện qua mạch được xác định

A. L1 = 3/π (H) và i = √2.cos(100πt + π/4) (A).

B. L1 = 1/π (H) và i = √2.cos(100πt + π/4) (A).

C. L1 = 3/π (H) và i = cos(100πt – π/4) (A).

D. L1 = 1/π (H) và i = √2.cos(100πt – π/4) (A).

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 44: Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có tần số 50 Hz. Ban đầu độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu mạch và dòng điện là 60° thì công suất tiêu thụ trong mạch là 50 W. Thay đổi C để điện áp giữa hai đầu mạch cùng pha với i thì mạch tiêu thụ công suất là

A. 100 W             B. 200 W             C. 50 W             D. 120 W.

Đáp án B

P = (U2/R).cos2φ = 50 W

⇒ (U2/R) = 200 W

u cùng pha i. ⇒ cộng hưởng P = U2/R = 200 W

Bài 45: Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 dòng điện trong mạch là i1 và công suất tiêu thụ của mạch là P1. Khi C = C2 > C1 thì dòng điện trong mạch là i2 và công suất tiêu thụ là P2. Biết P2 = 3P1 và i1 vuông pha với i2. Xác định góc lệch pha φ1 và φ2 giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với i1 và i2.

A. φ1 = π/6 và φ2 = –π/3

B. φ1 = –π/6 và φ2 = π/3

C. φ1 = –π/3 và φ2 = π/6

D. φ1 = –π/4 và φ2 = π/4

Đáp án

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 46: Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có cảm kháng 80 Ω. Độ lớn hệ số công suất của đoạn mạch RC bằng hệ số công suất của cả mạch và bằng 0,6. Điện trở thuần R có giá trị

A. 50 (Ω)                B. 30 (Ω)                C. 67 (Ω)                D. 100 (Ω)

Đáp án:

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

Bài 47: Hai đầu mạch điện RLC nối tiếp được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định. Dòng điện qua mạch lệch pha 60° so với điện áp. Nếu ta tăng điện trở R lên hai lần và giữ các thông số không đổi thì

A. Hệ số công suất của mạch giảm

B. Công suất tiêu thụ của mạch giảm

C. Hệ số công suất của mạch không đổi

D. Công suất tiêu thụ của mạch tăng

Đáp án : D

Ban đầu dòng điện qua mạch lệch pha 60° so với điện áp

⇒ |ZL - ZC| = √3R ⇔ Z = 2R

⇒ Công suất tiêu thụ của mạch là P = RI2 = R(U2/Z2) = U2/4R    (1)

Khi tăng điện trở lên 2 lần thì tổng trở của mạch là

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải chi tiết (nâng cao - phần 2)

⇒ Công suất tiêu thụ của mạch P’ = R’I’2 = 2R.(U2/Z2) = (2U2)/7R    (2)

Từ (1) và (2) ⇒ P’ > P ⇒ Công suất tiêu thụ của mạch tăng

Bài 48: Trên một đèn có ghi 100 V – 100 W. Mạch điện sử dụng có U = 110 V. Để đảm bảo đèn sáng bình thường, phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu ?

A. 10 Ω            B. 20 Ω            C. 30 Ω            D. 40 Ω

Đáp án: 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 sáng bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I = Pđ/Ud = 1A

Điện trở của toàn mạch là: Rm = 110/1 = 110 Ω

Điện trở của đèn là: Rđ = Uđ2/P = 100 Ω

Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: Ro = Rm - Rđ = 10 Ω.

Chọn A.

Bài 49: Một đèn điện có ghi 110 V – 100 W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u = 220√2sin100ωt (V). Để đèn sáng bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu ?

A. 1210 Ω             B. 10/11 Ω            C. 121 Ω            D. 110 Ω

Đáp án: 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 = 0,9 A.

Điện trở của toàn mạch là: Rm = 220/0.9 = 242 Ω.

Điện trở của đèn là: Rđ = 121 Ω.

Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: Ro = Rm - Rđ = 242 - 121 = 121 Ω.

Chọn C

Bài 50: Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20 Ω nối tiếp với tụ điện C = 1/2000π F. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 60√2.cos100πt (V).

A. i = 3cos(100πt - π/4) (A).

B. i = 3cos(100πt + π/4) (A).

C. i = 3cos(100πt) (A).

D. i = 3cos(100πt + 2π/4) (A).

Đáp án: Dung kháng: ZC = 1/Cω = 20 Ω

Tổng trở của mạch là Z = √(R2 + ZC2) = 20√2 Ω

Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U/Z = 60/(20√2) A

Độ lệch pha: tanφ = (-Zc)/R = -1 ⇒ φ = -π/4. Tức là i sớm pha hơn u một góc π/4

Vậy biểu thức tức thởi của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt + π/4) (A).

Chọn B

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí lớp 12 có trong đề thi THPT Quốc gia khác:

Ngân hàng trắc nghiệm miễn phí ôn thi THPT Quốc Gia tại khoahoc.vietjack.com

KHÓA HỌC GIÚP TEEN 2002 ĐẠT 9-10 THI THPT QUỐC GIA

Tổng hợp các video dạy học từ các giáo viên giỏi nhất - CHỈ TỪ 399K tại khoahoc.vietjack.com


dong-dien-xoay-chieu.jsp


Các loạt bài lớp 12 khác
Khóa học 12