255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải (nâng cao - phần 1)

Với 255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều (nâng cao - phần 1) có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải (nâng cao - phần 1).

255 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều có lời giải (nâng cao - phần 1)

Bài 1: Đặt điện áp xoay chiều có biểu thức u = 30cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 30 Ω, mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là 7,5 W. Biểu thức của cường độ dòng điện qua đoạn mạch là

Quảng cáo

A. i = 0,5cos(100πt - π/4)A

B. i = 0,5cos(100πt + π/4)A

C. i = 0,5√2cos(100πt - π/4)A

D. i = 0,5√2cos(100πt - π/4)A

Lời giải:

Bài 2: Cho đoạn mạch gồm điện trở thuần R = 100 Ω và tụ điện C mắc nối tiếp. Biểu thức hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch u = 100cos100πt (V) và cường độ hiệu dụng trong mạch I = 0,5 A. Tính tổng trở của mạch và điện dung tụ điện

A. Z = 100√2 Ω, C = 2/Z_Cω = 10^-4/π F

B. Z = 200√2 Ω, C = 2/Z_Cω = 10^-4/π F

C. Z = 50√2 Ω, C = 2/Z_Cω = 10^-4/π F

D. Z = 100√2 Ω, C = 2/Z_Cω = 10^-3/π F

Lời giải:

Bài 3: Một đèn ống làm việc với điện áp xoay chiều u = 220√2cos100πt (V). Tuy nhiên đèn chỉ sáng khi điện áp đặt vào đèn có |u| = 155 V. Hỏi trung bình trong 1 giây có bao nhiêu lần đèn sáng

A. 50 lần B. 100 lần C. 150 lần D. 200 lần

Lời giải:

Đáp án: đèn chỉ sang khi điện áp đặt vào đèn có |u| = 155 V, do đó trog một chu kì sẽ có 2 lần đèn sang. Trong 1 giấy có 1/(2π/ω) = 50 chu kì nên sẽ có 100 lần đèn sáng.

Chọn B

Quảng cáo

Bài 4: Một ấm điện hoạt động bình thường khi nối với mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là 220 V, điện trở của ấm khi đó là 48,4 Ω. Tính nhiệt lượng ấm tỏa ra trong vòng 1 phút

A. 60 J B. 600 J C. 60 KJ D. 600 KJ

Lời giải:

Đáp án: ta có I = U/R = 4,55 A

P = I²R = U²/R = 1000 W

Q = Pt = 60000J = 60 KJ. Chọn C

Bài 5: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng với tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L có điện dung C thì cường độ dòng điện qua mạch tương ứng là 0,25 A, 0,5 A và 0,2 A. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm 3 phần tử trên mắc nối tiếp.

A. 0,65 A B. 2,6 A C. 1,8 A D. 0,2 A

Lời giải:

Đáp án: ta có R = U/I_R = 4U; Z_L = U/I_L = 2U; Z_C = U/I_C = 5U; I = U/Z = U/(U√(4² + (2 - 5)²)) = 0,2 A. Chọn D

Bài 6: Cho mạch điện xoay chiều AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với đoạn mạch MB. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R₁ nối tiếp với cuộn thuần cảm có độ tự cảm L,đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R₂ nối tiếp với tụ điện có điện dung C (R₁ = R₂ = 100 Ω).Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB điện áp u = 100√2cosωt (V). Khi mắc ampe kế có điện trở không đáng kể vào 2 đầu đoạn mạch MB thì ampe kế chỉ √2/2 (A) .Khi mắc vào hai đầu đoạn mạch MB một vôn kết điện trở rất lớn thì hệ số công suất của mạch đạt giá trị cực đại. Số chỉ của Vôn kế là:

A. 100 V B. 50√2 V C. 100√2 V D. 50 V

Lời giải:

Đáp án B

+ Khi mắc Ampe kế: Hai đầu M, B bị nối tắt, ta có mạch AB (R₁ nối tiếp với L)

Z₁ = U_AB/I = 100√2 Ω ⇒ Z_L = √(Z₁² - R₁²) = 100 Ω

+ Khi mắc Vôn kế, hệ số công suất cực đại suy ra mạch cộng hưởng ta có: Z_C = Z_L = 100 Ω khi đó tổng trở là Z = R₁ + R₂ = 200 Ω

Cường độ dòng điện : I' = U_AB/Z = 0,5 A

Số chỉ Vôn kế : U_V = U_MB = I'.√(R₂² + Z_C²) = 50√2 V

Bài 7: Đặt điên áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30√2 V vào hai đầu đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết cuộn dây thuần cảm, có độ cảm L thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt được cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện là 30V. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là:

A. 60 V B. 120 V C. 30√2 V D. 60√2 V

Quảng cáo

Lời giải:

Bài 8: Một người định cuốn 1 biến thế từ hiệu điện thế U₁ = 110 V lên 220 V với lõi không phân nhánh, không mất mát năng lượng và các cuộn dây có điện trở rất nhỏ, với số vòng các cuộn ứng với 1,2 vòng/Vôn. Người đó cuốn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại cuốn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với nguồn thứ cấp đo được U₂ = 264 V so với cuộn sơ cấp đúng yêu cầu thiết kế, điện áp nguồn là U₁ = 110 V. Số vòng cuộn sai là:

A. 20 B. 10 C. 22 D. 11

Lời giải:

Gọi số vòng các cuộn dây của MBA theo đúng yêu cầu là N₁ và N₂

Ta có N₁/N₂ = 110/220 = 1/2 ⇒ N₂ = 2N₁ (1) với N₁ = 110.1,2 = 132 vòng

Gọi n là số vòng dây bị cuốn ngược. Khi đó ta có:

(N₁ - 2n)/N₂ = 110/264 ⇒ N_{1 - 2n}/(2N₁ ) = 110/264

Thay N₁ = 132 vòng ta tìm được n = 11 vòng

Chọn D

Bài 9: Một máy phát điện xoay chiều có điện trở trong không đáng kể. Mạch ngoài là cuộn cảm thuần nối tiếp với ampe kế nhiệt có điện trở nhỏ. Khi rôto quay với tốc độ góc 25 rad/s thì ampe kế chỉ 0,1A. Khi tăng tốc độ quay của rôto lên gấp đôi thì ampe kế chỉ :

A. 0,1 A B. 0,05 A C. 0,2 A D. 0,4 A

Lời giải:

Suất điện động xuất hiện trong máy E = (NBSω)/(√2)

Cường độ hiệu dụng dòng điện qua cuộn dây: I = E/Z_L = (NBSω)/(ωL) = NBS/L

I không phụ thuộc tốc độ góc ω nên I = 0,1 A

Chọn A

Bài 10: Đoạn mạch xoay chiều AB gồm điện trở R nối tiếp cuộc dây thuần cảm có L thay đổi được, điện áp hai đầu cuộn cảm được đo bằng một vôn kế có điện trở rất lớn. Khi L = L₁ thì Vôn kế chỉ V₁, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với dòng điện là φ₁, công suất của mạch là P₁. Khi L = L₂ thì Vôn kế chỉ V₂, độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện là φ₂, công suất của mạch là P₂. Biết φ₁ + φ₂ = π/2 và V₁ = 2V₂. Tỉ số P₁/P₂ là:

A. 1/4 B. 1/6 C. 1/5 D. 1/8

Lời giải:

tan⁡φ₁ = Z_L1/R; tan⁡φ₂ = Z_L2/R; Do φ₁ + φ₂ = π/2 ⇒ tan⁡φ₁ = cot⁡φ₂ = 1/tanφ₂

Suy ra R² = Z_L1.Z_L2

Gọi U là điện áp hiệu dụng đặt vào hai đầu đoạn mạch

Số chỉ vôn kế trong hai trường hợp lần lượt là:

Bài 11: Mạch điện xoay chiều gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Mắc vào mạch điện này một hiệu điện thế xoay chiều ổn định. Người ta điều chỉnh giá trị của biến trở đến khi công suất của mạch điện là 100√3 W thì khi đó dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch góc π/3. Tiếp tục điều chỉnh giá trị của biến trở tới khi công suất mạch đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng bao nhiêu:

A. 250 W B. 300 W C. 100√3 W D. 200 W

Lời giải:

+ tan(π/3) = (Z_L - Z_C)/R ⇒ Z_L - Z_C = √3 R

+ P = (U².R)/(R² + (Z_L - Z_C)²) = U²/4R ⇒ U² = 4RP

+ Thay đổi R thì Pmax → P_max = U²/(2R₀) với R₀ = Z_L - Z_C = √3 R

Suy ra P_max = 4RP/((2√3).R) = 200 W

Chọn D

Bài 12: Đặt điện áp xoay chiều u = 100√2.cosωt (V) vào hai đầu mạch gồm điện trở R nối tiếp với tụ C có Z_C = R. Tại thời điểm điện áp tức thời trên điện trở là 50 V và đang tăng thì điện áp tức thời trên tụ là:

A. -50 V B. -50√3 V C. 50 V D. 50√3 V

Quảng cáo

Lời giải:

Từ Z_C = R ⇒ U_OC = U_OR = 100 V

u_R và u_C vuông pha nhau, nên ta có hệ thức độc lập

(u_C²)/(U_OC²) + (u_R²/U_0R²) = 1 ⇔ (u_C²)/(100²) + 50²/100² = 1 ⇒ u_C² = 7500 ⇒ u_C = ± 50√3 V vì u_R đang tăng nên khi đó u_C âm → chọn B

Bài 13: Đoạn mạch R, L (thuần cảm) và C nối tiếp được đặt dưới điện áp xoay chiều không đổi, tần số thay đổi được. Khi điều chỉnh tần số dòng điện là f₁ và f₂ thì pha ban đầu của dòng điện qua mạch là -π/6 và π/12 còn cường độ dòng điện hiệu dụng không thay đổi. Hệ số công suất của mạch khi tần số dòng điện bằng f₁ là:

A. 0,8642 B. 0,9239 C. 0,9852 D. 0,8513

Lời giải:

Giả sử điện áp có biểu thức : u = U_ocos(ωt + φ_u) (V)

Khi f₁ thì : i₁ = I_ocos((ωt + φ_u - φ₁) ⇒ φ_u - φ₁ = (-π)/6 (1)

Khi f₂ thì : i₂ = I_ocos((ωt + φ_u - φ₂) ⇒ φ_u - φ₂ = π/12 (2)

Từ (1) và (2) φ₁ - φ₂ = π/4 (3)

Vì I không đổi nên Z₁ = Z₂ ⇒ Z_L1 - Z_C1 = ± (Z_L2 - Z_C2) ⇒ tan⁡(φ₁) = ± tan⁡(φ₂) ⇒ φ₁ = ± φ₂ loại nghiệm φ₁ = φ₂ thay φ₁ = -φ₂ vào (3) ta có: φ₁ = π/4 ⇒ φ₂ = (-π)/8 ⇒ φ_u = (-π)/24; cos⁡(φ₁) = cos⁡(π/8) = 0,92387

Chọn B

Bài 14: Một mạch tiêu thụ điện là cuộn dây có điện trở thuần r = 8 Ω, tiêu thụ công suất P = 32 W với hệ số công suất cos⁡φ = 0,8. Điện năng được đưa từ máy phát điện xoay chiều 1 pha nhờ dây dẫn có điện trở R = 4 Ω. Điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây nơi máy phát là

A. 10√5 V B. 28 V C. 12√5 V D. 24 V

Lời giải:

Chọn C

Bài 15: Đặt điện áp xoay chiều u = U√2.cos⁡ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R tăng 2 lần và dòng điện trong hai trường hợp vuông pha nhau. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc trước là:

A. 2/√5 B. 2/√3 C. 1/√5 D. 1/√3

Lời giải:

Bài 16: Suất điện động cảm ứng trong khung dây e = E_ocos(ωt + π/2) V. Tại thời điểm t = 0, véc tơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ một góc bằng

A. 45° B. 180° C. 90° D. 150°

Lời giải:

Gọi φ là góc hợp bởi véc tơ pháp tuyến và véc trơ cảm ứng từ

Φ = Φ_ocos(ωt + φ)

e = -Φ' = ω.Φ_osin(ωt + φ) = E_ocos(ωt + φ - π/2)

so sánh với e = E_ocos(ωt + π/2) ⇒ φ = π

Chọn B

Bài 17: Một khung dây phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m² gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222 V. Cảm ứng từ có độ lớn bằng

A. 0,45 T B. 0,60 T C. 0,50 T D. 0,40 T

Lời giải:

Đáp án: ω = 20 vòng/giây . 2π = 40π rad/s

Suất điện động cực đại trong khung giây bằng

E_o = ωNBS ⇒ B = E_o/ωNS = (E√2)/ωNS = (222√2)/(40π.200.0,025) = 0,5 T

Chọn C

Bài 18: Một khung dây dẫn có 500 vòng dây cuốn nối tiếp, diện tích mỗi vòng dây là S = 200 cm². Khung dây được đặt trong từ trường đều B = 0,2T. Lúc t = 0, thì véc tơ pháp tuyến n của khung dây hợp với véc tơ cảm ứng từ B một góc π/6. Cho khung quay đều quanh trục Δ vuông góc với véc tơ B với tần số góc 40 vòng/s. Viết biểu thức suất điện động ở hai đầu khung dây

A. 160πcos(80πt + π/3) (V)

B. 160π√2cos(80πt + π/3) (V)

C. 160π√2cos(80πt - π/3) (V)

D. 160πcos(80πt - π/3) (V)

Lời giải:

Tốc độ góc ω = 2πf = 80π rad/s

Biểu thức suất điện động trong khung dây e = NBSωcos⁡(ωt + φ - π/2)

e = 500.0,2.0,02.80πcos(80πt + π/6 - π/2)

⇒ e = 160πcos(80πt - π/3) V

chọn D

Bài 19: Một khung dây dẫn kín hình chữ nhật có thể quay đều quanh trục đi qua trung điểm hai cạnh đối diện, trong một từ trường đều có cảm ứng từ B vuông góc với trục quay. Suất điện động xoay chiều xuất hiện trong khung có giá trị cực đại khi mặt khung

A. song song với B→

B. vuông góc với B→

C. tạo với B→ góc 45°

D. tạo với B→ góc 60°

Lời giải:

Đáp án: e = -Φ’ = E_osin(ωt + φ) ⇒ e = E_o ⇔ ωt + φ = π/2 ⇒ n→ // B→

Chọn A

Bài 20: Một khung dây dẫn quay đều quanh trục xx' với tốc độ 150 vòng/phút trong một từ trường đều cảm ứng từ B→ vuông góc với trục quay xx' của khung. Ở một thời điểm nào đó từ thông gửi qua khung là 3 Wb thì suất điện động cảm ứng trong khung bằng 20π (V). Từ thông cực đại gửi qua khung dây bằng

A. 5 Wb B. 6π Wb C. 6 Wb D. 5π Wb

Lời giải:

ω = 5π rad/s

Φ vuông góc với e

Chọn A

Bài 21: Một khung dây dẫn phẳng dẹt, quay đều quanh trục Δ nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay Δ. Từ thông cực đại qua diện tích khung dây bằng √2 Wb. Tại thời điểm t, từ thông qua diện tích khung dây và suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có độ lớn lần lượt là 1 Wb và 100π (V). Tần số của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là

A. 60 Hz B. 100 Hz C. 50 Hz D. 120 Hz

Lời giải:

Đáp án:

Φ vuông góc với e

Chọn C

Bài 22: Một tụ điện khi mắc vào nguồn u = U√2cos(100πt + π) (V) thì cường độ hiệu dụng qua mạch là 2A. Nếu mắc tụ vào nguồn u = U.cos(120πt + 0,5π) (V) thì cường độ hiệu dụng qua mạch là bao nhiêu?

A. 1,2√2 A B. 1,2 A C. √2 A D. 3,5 A

Lời giải:

Đáp án: I = U/Z_C = ωCU ⇒ I₁ = ω₁CU₁ ; I₂ = ω₂CU₂

I₁/I₂ = (ω₁.U₁)/(ω₂U₂) ⇒ I₂ = 1,2√2 A

Chọn A

Bài 23: Đoạn mạch điện xoay chiều tần số f₁ = 60 Hz chỉ có một tụ điện. Nếu tần số là f₂ thì dung kháng của tụ điện tăng thêm 20%. Tần số

A. f₂ = 72 Hz. B. f₂ = 50 Hz. C. f₂ = 10 Hz. D. f₂ = 250 Hz

Lời giải:

Z_C₂/Z_C₁ = f₁/f₂ = 100% + 20% = 1,2 ⇒ f₂ = f₁/1,2 = 50 Hz

Chọn B

Bài 24: Một tụ điện phẳng không khí được nối vào nguồn điện xoay chiều thì cường độ hiệu dụng qua mạch là 5,4 A. Nếu nhúng hai phần ba diện tích các bản tụ ngập vào trong điện môi lỏng (có hằng số điện môi ε = 2) và các yếu tố khác không đổi thì cường độ hiệu dụng qua tụ là

A. 7,2 A. B. 8,1 A. C. 10,8 A. D. 9,0 A.

Lời giải:

Đáp án:

Nếu nhúng hai phần ba diện tích các bản tụ ngập vào trong điện môi lỏng (có hằng số điện môi ε = 2) thì hệ tụ tương đương với 2 tụ ghép //.

C₁ // C₂ ⇒ C = C₁ + C₂ = (5/3)C₀

Z_C = Z_C₀/(5/3) ⇒ I = (5/3).I_o = (5/3).5,4 = 9

Chọn D

Bài 25: Một tụ điện phẳng không khí có hai bản song song cách nhau một khoảng d được nối vào nguồn điện xoay chiều thì cường độ hiệu dụng qua mạch là 6,8 A. Đặt vào trong tụ điện và sát vào một bản tụ một tấm điện môi dày 0,3d có hằng số điện môi ε = 2 thì cường độ hiệu dụng qua tụ là

A. 2,7 A. B. 8,0 A. C. 10,8 A. D. 7,2 A.

Lời giải:

Đáp án: C₁ = S/( 9. 10⁹.4π.0,7d ) = 10C_o/7

C₂ = ε.S/( 9. 10⁹.4π.0,3.d ) = 20.C_o/3. Hệ tụ sau khi có một tấm điện môi đặt vào tương đương như hệ tụ ghép nối tiếp.

→ C = (C₁.C₂)/(C₁ + C₂) = (20C_o)/17

⇒ I’ = (20I_o)/17 = 8A

Chọn B

Bài 26: Đặt điện áp u = U√2cosωt vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện là u và cường độ dòng điện qua nó là i. Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là

Lời giải:

Đáp án: u²/(U₀²) + i²/(I₀²) = 1 ⇒ u²/U² + i²/I² = 2

Chọn C

Bài 27: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều u = U_ocos100πt (V). Biết giá trị điện áp và cường độ dòng điện tại thời điểm t₁ là u₁ = 50√2 V; i₁ = √2 A; tại thời điểm t₂ là u₂ = 50 V; i₂ = -√3 A. Giá trị I_o và U_o là

A. 2 A; 50 V. B. 2 A; 100 V. C. 2 A; 50√3 V. D. 2 A; 100√2 V.

Lời giải:

Đáp án:

Đáp án: (u₁²)/(U₀²) + (i₁²)/(I₀²) = 1 (1)

(u₂²)/(U_o²) + (i₂²)/(I₀²) = 1 (2)

Từ (1) và (2) ⇒ U₀ = 100 V, I_o = 2 A

Chọn B

Bài 28: Đặt vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,3/π (H) một điện áp xoay chiều. Biết điện áp có giá trị tức thời 60√6 V, thì dòng điện có giá trị tức thời √2 (A) và khi điện áp có giá trị tức thời 60√2 (V) thì dòng điện có giá trị tức thời √6 (A). Hãy tính tần số của dòng điện.

A. 120 (Hz) B. 50 (Hz) C. 100 (Hz) D. 60 (Hz).

Lời giải:

Đáp án:

(u₁²)/(U_o²) + (i₁²)/(I₀²) = 1

(u₂²)/(U_o²) + (i₂²)/(I_o²) = 1

Ta có

360.6/(U_o²) + 2/(I_o²) = 1 (1)

360.2/(U_o²) + 6/(I_o²) = 1 (2)

U_o = 120√2, I_o = 2√2

Z_L = 2πfL = U₀/I₀ ⇒ f = 100 Hz

Chọn C

Bài 29: Một hộp X chỉ chứa một trong 3 phần tử là điện trở thuần hoặc tụ điện hoặc cuộn cảm thuần. Đặt vào hai đầu hộp X một điện áp xoay chiều chỉ có tần số f thay đổi. Khi f = 50 Hz thì điện áp trên X và dòng điện trong mạch ở thời t1 có giá trị lần lượt là i₁ = 1 A; u₂ = 100√3 V, ở thời điểm t₂ thì i₂ = √3 A; u₂ = 100 V. Khi f = 100 Hz thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,5√2 A. Hộp X chứa.

A. điện trở thuần R = 100 Ω.

B. cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/π (H).

C. tụ điện có điện dung C = 10^-4/π (F).

D. tụ điện có điện dung C = 100√3/π (F).

Lời giải:

Đáp án: Khi f = 50 Hz ta thấy (u₁²)/(u₂²) ≠ (i₁²)/(i₂²) nên X không phải là điện trở thuần, do vậy X là tụ điện hoặc cuộn cảm thuần. Khi đó u_X vuông pha với i. Ta có hệ thức độc lập:

Bài 30: Đặt điện áp u = U_ocos(120πt – π/4) (V) vào hai đầu một tụ điện thì vôn kế nhiệt (có điện trở rất lớn) mắc song song với tụ điện chỉ 120√2 (V), ampe kế nhiệt (có điện trở bằng 0) mắc nối tiếp với tụ điện chỉ 2√2 (A). Chọn kết luận đúng.

A. Điện dung của tụ điện là 1/7,2π (mF), pha ban đầu của dòng điện qua tụ điện là π/4.

B. Dung kháng của tụ điện là 60 Ω, pha ban dầu của dòng điện qua tụ điện là φ = π/2

C. Dòng điện tức thời qua tụ điện là i = 4.cos(100πt + π/4) (A).

D. Điện áp cực đại giữa hai đầu tụ điện là 120√2 (V), dòng điện cực đại qua tụ điện là 2√2 (A).

Lời giải:

Đáp án: Z_C = U_V/I_A = 60 Ω ⇒ C = 10^-3/7,2π ⇒ i = 4.cos(120πt + π/4)

Chọn C

Bài 31: Một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm: tụ điện có dung kháng Z_C và cuộn cảm thuần có cảm kháng Z_L = 0,5.Z_C. Điện áp giữa hai đầu tụ: u_C = 100.cos(100πt + π/6) V. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

A. u = 200cos(100πt – 5.(π/6)) V.

B. u = 200cos(100πt – π/3) V.

C. u = 100cos(100πt – 5π/6) V.

D. u = 50cos(100πt + π/6) V.

Lời giải:

Đáp án:

Vì u_L và u_C ngược pha nhau nên u_L/u_C = -Z_L/Z_C → u = u_L + u_C = -(u_C.Z_L)/Z_C + u_C = 0,5u_C = 50.cos(100πt + π/6)

Chọn D

Bài 32: Đặt điện áp u = U_ocos(100πt – π/3) (V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung 0,2/π (mF). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4 A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 4√2 cos(100πt + π/6) (A).

B. i = 5cos(100πt + π/6) (A).

C. i = 5cos(100πt – π/6) (A).

D. i = 4√2 cos(100πt – π/6) (A).

Lời giải:

Đáp án:

(i/I_o)² + (u/U₀)² = 1

C = (0,2/π).10^-3 F ⇒ Z_C = 50 Ω ⇒ U_o = I_oZ_C = 50I_o

(4/I_o)² + (150/(50I_o))² = 1

⇒ I_o = 5A

Mạch chỉ có C ⇒ i = 5cos(100πt + π/6)

Chọn B

Bài 33: Đặt vào hai đầu tụ điện có điện dung 1/3π (mF) một điện áp xoay chiều. Biết điện áp có giá trị tức thời 60√6 (V) thì dòng điện có giá trị tức thời √2 (A) và khi điện áp có giá trị tức thời 60√2 (V) thì dòng điện có giá trị tức thời √6 (A). Ban đầu dòng điện tức thời bằng giá trị cực đại, biểu thức của dòng điện là

A. i = 2√3.cos(100πt + π/2) (A).

B. i = 2√2.cos100πt (A).

C. i = 2√2.cos50πt (A).

D. i = 2√3.cos(50πt + π/2)(A).

Lời giải:

(u₁²)/(U_o²) + (i₁²)/(I₀²)= 1 (1)

(u₂²)/(U_o²) + (i₂²)/(I₀²)= 1 (2)

từ (1) và (2) ⇒ U_o = 120√2 V; I_o = 2√2A ⇒ Z_C = U_o/I_o ⇒ ω = 50π

ban đầu dòng điện tức thời = dòng cực đại ⇒ i = I_ocos(ωt)

⇒ Chọn C

Bài 34: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần có độ tự cảm 0,4/π (H) một điện áp xoay chiều u = U_ocos100πt (V). Nếu tại thời điểm t₁ điện áp là 60 (V) thì cường độ dòng điện tại thời điểm t₁ + 0,035 (s) có độ lớn là

A. 1,5 A. B. 1,25 A. C. 1,5√3 A. D. 2√2 A.

Lời giải:

Đáp án:

Z_L = 40 Ω; t₂ – t₁ = 0,035 = 7T/4 là hai thời điểm vuông pha

⇒ (u_L1²)/(U_o²) + (i₁²)/(I₀²) = 1; (u_L2²)/(U_o²) + (i₂²)/(I_o²) = 1 và (i₂²)/(I_o²) + (i₁²)/(I₀²) = 1 → |i₂| = |u_L1/Z_L| = 1,5 A

Chọn A

Bài 35: Khi đặt hiệu điện thế u = U_osin(ωt) 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 lần lượt là 30 V, 120 V, 80 V. Giá trị của U_o bằng

A. 50 V B. 30 V C. 50√2 V D. 30√2 V

Lời giải:

Đáp án: Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch:

Chọn C

Bài 36: Khi có một dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây có điện trở thuần R = 50 Ω thì hệ số công suất của cuộn dây bằng 0,8. Cảm kháng của cuộn dây đó là

A. 37,5 Ω B. 91 Ω C. 45,5 Ω D. 75 Ω

Lời giải:

Đáp án: A

Hệ số công suất của mạch cosφ = R/√(R² + Z_L²) = 0,8 = 4/5

Z_L = (3/4)R = (3/4).50 = 37,5 Ω

Bài 37: Đặt điện áp u = U_ocos(ωt + φ) (U_o không đổi, tần số góc ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh ω = ω₁ thì đoạn mạch có tính cảm khảng, cường độ hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I₁ và k₁. Sau đó tăng tần số góc đến giá trị ω = ω₂ thì cường độ dòng điện hiệu dụng và hệ số công suất của đoạn mạch lần lượt là I₂ và k₂. Khi đó

A. I₁ > I₂; k₂ > k₁

B. I₂ > I₁; k₂ < k₁

C. I₂ < I₁; k₂ < k₁

D. I₂ < I₁; k₂ > k₁

Lời giải:

Đáp án:

Khi ω = ω₁ đoạn mạch có tính cảm kháng ⇒ Z_L1 > Z_C1

Bài 38: Khi mắc lần lượt điện trở R, cuộn cảm L, tụ điện C vào một điện áp xoay chiều ổn định thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch lần lượt là 2 A, 1 A, 3 A. Khi mắc nối tiếp ba phần từ R, L, C đó rồi mắc vào điện áp xoay chiều trên thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. 3√2 A B. 6 A C. 1,2 A D. 1,25 A

Lời giải:

Đáp án: Khi mắc lần lượt điện trở thuần R, cuộn cảm L và tụ C vào một điện áp xoay chiều U không đổi nên ta có

R = U/I_R = U/2

Cảm kháng Z_L = U/I_l = U/1 = U

Dung kháng Z_C = U/I_C = U/3

Khi mắc nối tiếp ba phần tử R, L, C đó rồi mắc vào điện áp xoay chiều trên tổng trở của mạch lúc này

Cường độ dòng điện lúc này I = U/Z = U/((5/6)U) = 1,2 A

Chọn C

Bài 39: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số không đổi vào hai đầu A, B của đoạn mạch mắc nối tiếp theo thứ tự gồm biến trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện. Các giá trị R, L, C hữu hạn và khác không. Với C = C₁ điện áp hiệu dụng giữa hai đầu biến trở R có giá trị không đổi và khác không khi thay đổi giá trị R của biến trở. Với C = C₁/2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch RL bằng

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

Lời giải:

Với C = C₁ trong mạch xảy ra cộng hưởng Z_L = Z_C

C’= C₁/2 ⇒ Z_C' = 2Z_C1 = 2Z_L ⇒ U_C = 2U_L

U = √(U_R² + (U_L - U_C)²) = √(U_R² + U_L²) = U_RL = 200 V

Chọn C

Bài 40: Cho mạch điện xoay chiều có cuộn dây (L, R) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 240√2cos(100πt); R = 30 Ω. Tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C = C₁ = 10^-3/π (F) và C = C₂ = 10^-3/7π (F) thì cường độ dòng điện trong mạch là như nhau. Tính điện áp giữa hai đầu cuộn dây

A. 200√2 V B. 220√2 V C. 220 V D. 200 V

Lời giải:

Bài 41: Một đoạn mạch gồm điện trở R = 20 Ω nối tiếp với một cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều u = 200√2.cos100πt (V). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và hai đầu cuộn dây lần lượt là 60 V và 160 V. Điện trở thuần của cuộn dây có giá trị tương ứng là

A. 40 Ω và 0,21 H

B. 30 Ω và 0,14 H

C. 30 Ω và 0,28 H

D. 40 Ω và 0,14 H

Lời giải:

Đáp án:

Bài 42: Một một mạch điện xoay chiều các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp, điện trở R có thể thay đổi. Khi ω = ω_o thì mạch có cộng hưởng. Hỏi cần phải đặt vào mạch một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc ω bằng bao nhiêu để điện áp của U_RC không phụ thuộc vào R

A. ω = ω_o B. ω = 2ω_o C. ω = √2ω_o D. ω = ω₂/√2

Lời giải:

Đáp án:

Bài 43: Đoạn mạch AB gồm 2 đoạn mạch AM và BM mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM có điện trở thuần 50 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/π H. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện với điện dung thay đổi được. Đặt điện áp u = U_ocos100πt (V) vao hai đầu đoạn mạch AB. Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị C₁ sao cho điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB lệch pha π/2 so với hai đầu đoạn mạch AM. Tính giá trị của C₁.

A. (4.10^-5)/π F B. (8.10^-5)/π F C. (2.10^-5)/π F D. 10^-5/π F

Lời giải:

Đáp án:

Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch AM và i là: tan_φAM = Z_L/R

Độ lệch pha giữa hai đầu đoạn mạch AB và i là: tan_φAB = (Z_L - Z_C)/R

Để AM và AB lệch pha nhau góc π/2

tan_φAM .tan_φAB = -1 ⇒ C = (8.10^-5)/π F

Chọn B

Bài 44: Đặt điện áp u = U_ocos(100πt) V vào hai đầu đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần 100√3 Ω mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đoạn MB chỉ có tụ điện có điện dung 10^-4/2π. Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AM lệch pha π/3 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch AB. Xác định giá trị của L

A. 3/π H B. 2/π H C. 1/π H D. √2/π H

Lời giải:

Đáp án:

Z_C = 200 Ω, tan_φAM = Z_L/R; tan_φAB = (Z_L - Z_C)/R

U_AM chứa R và L sẽ sớm pha hơn U_AB ⇒ _φAM – _φAB = π/3

tan(_φAM – _φAB) = (tan_φAM - tan_φAB)/(1 + tan_φAM.tan_φAB)

⇒ L = 1/π (H)

Chọn C

Bài 45: Đặt điện áp u = U_ocos(ωt) có ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần có độ tử cảm L, điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Khi ω < 1/√(LC) thì

A. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở R bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

B. điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở thuần R nhỏ hơn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch

C. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

D. cường độ dòng điện trong đoạn mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

Lời giải:

Đáp án:

Khi ω < 1/√(LC) ⇔ ωL < 1/ωC ⇔ Z_L < Z_C không xảy ra cộng hưởng vì thế U_R ≠ U ( A sai) và U_R < U ( B đúng)

tanφ = (Z_L - Z_C)/R < 0 ⇒ φ = φ_u – φ_i < 0 ⇒ φ_u < φ_i (C và D sai)

Chọn B

Bài 46: Cho mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là π/3. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện bằng √3 lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

A. 0 B. π/2 C. -π/3 D. 2π/3

Lời giải:

Bài 47: Cho đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R. mắc nối tiếp với tụ điện. Biết điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha π/2 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Mối liên hệ giữa điện trở thuần R với cảm kháng Z_L của cuộn dây và dung kháng Z_C của tụ điện là

A. R₂ = Z_C(Z_L – Z_C)

B. R₂ = Z_C(Z_C – Z_L)

C. R₂ = Z_L(Z_C – Z_L)

D. R₂ = Z_L(Z_L - Z_C)

Lời giải:

Đáp án:

Điện áp giữa hai đầu cuộn dây lệch pha π/2 so với điện áp hai đầu mạch

tan_φd.tan_φ = -1 ⇒ Z_L/R.(Z_L - Z_C)/R = -1

R² = Z_L(Z_C - Z_L)

Chọn C

Bài 48: Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30 V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1/4π (H) thì dòng điện trong mạch là dòng điện một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u = 150√2.cos(120πt) (V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 5√2cos(120πt - π/4) (A)

B. i = 5cos(120πt + π/4) (A)

C. i = 5√2cos(120πt + π/4) (A)

D. i = 5cos(120πt - π/4) (A)

Lời giải:

Đáp án A.

Bài 49: Điện áp xoay chiều u_AM = 120√2.cos(100πt) (V) vào hai đầu điện trở R = 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 10^-3/4π (F). Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch

A. i = 3cos(100πt + π/6) (A)

B. i = 2√2cos(100πt + π/6) (A)

C. i = 3cos(100πt + π/4) (A)

D. i = 2√2cos(100πt + π/4) (A)

Lời giải:

Đáp án C

Bài 50: Đặt điện áp u = 100√2.cos(100πt - π/2) (V) vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn cảm có r = 5 Ω và độ tự cảm L = (25.10^-2)/π (H) mắc nối tiếp với điện trở thuận R = 20 Ω. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 2√2cos(100πt - π/4) (A)

B. i = 4cos(100πt + π/4) (A)

C. i = 4cos(100πt - 3 π/4) (A)

D. i = 2√2cos(100πt + π/4) (A)

Lời giải:

Đáp án C

Bài 51: Mạch R, L, C không phân nhánh có R = 10 Ω; L = 1/10π (H); C = 10^-3/2π (F) điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần u_L = 20√2cos(100πt + π/2) V. Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là.

A. u = 40cos(100πt + π/4) V

B. u = 40cos(100πt - π/4) V

C. u = 40√2cos(100πt + π/4) V

D. u = 40√2cos(100πt - π/4 )V

Lời giải:

Đáp án:

Bài 52: 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 = I_ocos(100πt + π/4) A. Nếu ngắt bỏ cuộn cảm L thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i₂ = I_ocos(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

Lời giải:

Đáp án:

Bài 53: Cho hiệu điện thế giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần L = 1/π H là u = 220√2.cos(100πt + π/3) V. Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là

A. i = 3cos(100πt + π/6) A

B. i = 2,2√2cos(100πt - π/6) A

C. i = 3cos(100πt + π/4) A

D. i = 2,2√2cos(100πt - π/4) A

Lời giải:

Chọn B

Ta có Z_L = 100 Ω → I_o = U_o/Z_L = 2,2√2 A và i trễ pha hơn u góc π/2

→ i = 2,2√2.cos(100πt - π/6) A

Bài 54: Đặt điện áp xoay chiều u = U_ocos(120πt + π/3)V vào hai đầu một cuộn cảm có độ tự cảm 1/6π H. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 40√2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 1 A. Biểu thức cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i = 3√2cos(100πt + 5π/6) A

B. i = 2√2cos(100πt + π/6) A

C. i = 3cos(100πt + π/4) A

D. i = 3cos(120πt - π/6) A

Lời giải:

Z_L = 20 Ω

Biểu thức dòng điện qua cuộn cảm là

I = I_ocos(120πt + π/3 - π/2 ) = I_ocos(120πt - π/6)

Để xác đinh I_o ta sử dụng hệ thức độc lập

Bài 55: Cho hiệu điện thế giữa hai đầu tụ C là u_C = 100.cos(100πt) viết biểu thức cường độ dòng điện qua mạch biết C = 10^-4/π F

A. i = cos(100πt) A

B. i = cos(100πt + π) A

C. i = cos(100πt + π/2) A

D. i = 2cos(100πt - π/2) A

Lời giải:

Đáp án:

Mạch chỉ có C ⇒ u trễ pha π/2 so với i ⇒ chọn C

Bài 56: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R₁ mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R₂ mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều u = U_ocosωt (U_o và ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là 85 W. Khi đó LCω² = 1 và độ lệch pha giữa u_AM và u_MB là 90°. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch MB thì đoạn mạch này tiêu thụ công suất bằng:

A. 85 W B. 135 W C. 110 W D. 170 W

Lời giải: