CHỦ ĐỀ ĐỒ THỊ ĐIỆN XOAY CHIỀU A TÓM TẮT KIẾN THỨC CƠ BẢN Đồ thị phụ thuộc vào thời gian điện áp R, L C mạch RLC mắc nối tiếp  i = I cosωt   uR = U 0R cosωt   π Ta có:  uL = U 0L cos ωt + ÷ 2     π  uC = U 0C cos ωt − ÷ 2   U 0R uR U 0L t − U 0R uL uC U 0C t t − U 0L − U 0C uR = U 0R cosωt uL = U 0L cos ωt + π ÷uC = U 0C cos ωt − π ÷  Đồ thị phụ thuộc R công suất tiêu thụ 2  P Pmax R O R =Z - Z  L C Đồ thị cộng hưởng I= Khi L thay đổi: U R2 + ( ZL − ZC ) , P= Trang U 2R R2 + ( ZL − ZC ) , 2 UR = UR R2 + ( ZL − ZC ) I= Khi C thay đổi: UR = U = , C UZC R2 + ( ZL − ZC ) U R2 + ( ZL − ZC ) UR R2 + ( ZL − ZC ) U = , L 2 , P= U 2R R2 + ( ZL − ZC ) UZL R + ( ZL − ZC ) U R2 + ZC2 , U RC = , U RL = R2 + ( ZL − ZC ) , U R2 + Z2L R2 + ( ZL − ZC ) Khi ω (hoặc f) thay đổi: U I= Hàm số   , R +  ωL − ωC ÷   P= U2R   R +  ωL − ωC ÷   UR = Vị trí cộng hưởng , UR Biến số   R +  ωL − ωC ÷   Đồ thị điện áp Khi L thay đổi: UL = UZL R + ( ZL − ZC ) , U RL = UL URL max U U U R2 + Z2L R2 + ( ZL − ZC ) URL UL max ZL Trang 2 ZL U = Khi C thay đổi: C UZC R2 + ( ZL − ZC ) U R2 + ZC2 , U RC = UC R2 + ( ZL − ZC ) URC UC max URC max U U 0 ZC Khi ω (hoặc f) thay đổi: UL = UωL U RL =   , R +  ωL − ÷ ωC   UL U R + ( ωL ) URL max U U   R +  ωL − ωC ÷   ω UC = ω U ωC   U R + ÷  ωC  2   R +  ωL − ωC ÷   , U RC = UC   R +  ωL − ωC ÷   URC UC max URC max U U URL UL max Khi ω (hoặc f) thay đổi: ZC ω Trang ω B BÀI TẬP VẬN DỤNG I Đồ thị hàm điều hòa Câu 1: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm 2, có N = 100 vòng dây, quay với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vng góc với đường sức từ trường có cảm ứng từ B = 0,1 T Chọn gốc thời gian t = lúc vectơ r r pháp tuyến n diện tích S khung dây chiều với vectơ cảm ứng từ B chiều dương chiều quay khung dây Vẽ đồ thị biểu diễn biến đổi e theo thời gian Hướng dẫn giải: Suất điện động xuất khung dây biến đổi điều hồ theo thời gian với chu khì T tần số f là: T = 1 2π 2π = 50 Hz = = 0, 02 s; f = = T 0, 02 ω 100π Đồ thị biểu diễn biến đổi suất điện động e theo thời gian t đường hình sin có chu kì tuần hồn T = 0,02 s Bảng giá trị suất điện động e số thời điểm đặc biệt như: s, s, T = 0, 005 T 3T 5T 3T = 0, 01 s, = 0, 015 s, T = 0, 02 s, = 0, 025 s = 0, 03 s: 4 t (s) 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 e (V) 15,7 -15,7 15,7 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc e theo t hình hình vẽ 0,03 e (V) + 15,7 0,015 0,005 0,03 0,02 0,01 0,025 t (s) - 15,7 Câu 2: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hồ theo thời gian mô tả đồ thị hình Xác định biên độ, chu kì tần số dòng điện +4 i (A) t (10-2 s) 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 -4 Trang 3,25 HHướng dẫn giải: Biên độ giá trị cực đại I0 cường độ dòng điện Dựa vào đồ thị ta có biên độ dòng điện : I0 = A Tại thời điểm 2,5.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời 4A Thời điểm mà dòng điện có cường độ tức thời A 2,25.10-2 s Do chu kì dòng điện T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s, tần số dòng điện : f = 1 = = 50 Hz T 2.10−2 Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều hai đầu AB, gồm hai đoạn AM MB mắc nối tiếp Điện áp tức thời hai đầu AB, AM, MB tương ứng u AB, uAM, uMB, biểu diễn đồ thị hình bên theo thời gian t Biết cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = cos(ωt) Cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AM MB A 90,18 W 53,33 W B 98,62 W 56,94 W C 82,06 W 40,25 W D 139,47 W 80,52 W Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Từ đồ thị đề ta thấy u i pha Để giải tập đồ thị ta lưu ý: Xét nửa đồ thị giá trị hàm giảm từ biên dùng cos α, với α = ω∆t Giá trị hàm tăng từ (VTCB) dùng sin α, với α = ω∆t Để dễ hiểu ta đặt thời điểm: 10 40 (t1 = ; t2 = 5; t3 = 7,5; t4 = ; t5 = 15;t6 = 17,5) 10-3 (s) 3 Xác định chu kì T: Trên đồ thị ta có: T = t − t = ( 15− 5) 10−3 = 10−2 ⇒ T = 2.10−2s ⇒ f = 50Hz Trang Nhận thấy uAB sớm pha uMB thời gian là: ∆tAB−MB = t3 − t2 = ( 7,5− 5) 10−3 = 2,5.10−3 = ⇒ uAB sớm pha uMB góc ur U 0AM π Tại t1, hai đồ thị cắt uAB = uMB ta có góc quét uAB 10 −3 π 10 = 3 π = U 0AB cos = 220 = 110V ∆ϕ = ωt1 = 100π ⇒ uMB T π s = hay góc 400 u u r I ur U 0AB π/6 ur π/4 U 0MB ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 161,05 Công suất đoạn AM là: PAM = U AM I cosϕAM /i = = 98,62W Chọn đáp án B Cách giải 2: Quan sát đồ thị u AB ta có uAB = hai lần liên tiếp thời điểm t = 5.10-3s t2 = 15.10-3s T = t − t ⇒ T = 0,02s ⇒ ω = 100π rad/s 2 Dựa vào đồ thị ta có uAB = 220cos100πt (V) Suy : Ta nhận thấy u i pha nên cơng suất tồn mạch AB là: PAB = PAM + PMB = U ABI cosϕ = 110 2.1.cos0 = 155,56W ( Giả sử phương trình uAM = U 0AM cos 100πt + ϕAM Quan sát đồ thị uAM ta có t = ) (V) 10 −3 10 s uAM = ⇔ U 0AM cos( 100πt + ϕAM ) = ⇔ cos( 100πt + ϕAM ) = = cos π   π  10 π π π ⇔ cos 100π .10−3 + ϕ AM ÷ = cos ⇔ cos + ϕ AM ÷ = cos ⇒ ϕ AM = 2   3  Giả sử phương trình uMB = U 0MB cos( 100πt + ϕMB ) (V) Quan sát đồ thị uMB ta có t = 7,5.10−3s uMB = ⇔ U 0MB cos( 100πt + ϕMB ) = ⇔ cos( 100πt + ϕMB ) = = cos Trang π  3π  π π π ⇔ cos 100π.7,5.10−3 + ϕ MB = cos ⇔ cos + ϕ MB ÷ = cos ⇒ ϕ AM = − 2   ( ) ur U 0AM Theo định lý hàm sin ta có U 0MB U 0AB U = = 0AM π π  π π sin sin π − − ÷ sin 6 4  U U 220 ⇔ 0MB = = 0AM π 7π π sin sin sin 12 U = 161,05V ⇔  0AM U 0MB = 113,88V π/6 ur π/4 U 0MB Công suất đoạn AM: PAM = U AM I cosϕAM = Công suất đoạn MB: PMB = U MBI cosϕMB = u u r I ur U 0AB 161,05 = 98,62W 2 113,88 2 = 56,94W Chọn đáp án B Câu (ĐH – 2014): Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp (hình vẽ) Biết tụ điện có dung kháng ZC, cuộn cảm có cảm kháng ZL 3ZL = 2ZC Đồ thị biểu diễn phụ thuộc vào thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch AN điện áp hai đầu đoạn mạch MB hình vẽ Điện áp hiệu dụng hai điểm M N A 173V B 86 V C 122 V Hướng dẫn giải: Cách giải 1: D 102 V  U 0AN = 200V  2π = 100π rad/s ϕu AN = Từ đồ thị ta có T = 2.10 s ⇒ ω = T   U 0MB = 100V −2 Khi t = 10 s thì: −2 Trang ϕtu MB = π π π π   2π ⇒ ϕtu MB − ϕ tu AN = ϕu MB − ϕu AN = ⇒ ϕu MB = ϕu AN + = 3 ϕtu AN =  UAN Ta có: ZL = 2ZC ⇒ U C = 1,5U L ur ur ur  U MB = U L + U X 1,5UMB φ 2,5UX MB Do đó:  ur ur ur  U AN = U C + U X i ur ur ur 1,5U MB = 1,5U L + 1,5U X ur ur ur ⇔  ur ur ur ⇒ 2,5U X = 1,5U MB + U AN  U AN = U L + U X Dựa vào giản đồ véctơ, ta có: UX = ( 1,5U MB ) + U 2AN + 2.1,5U MB U AN cos 2,5 π = 86V 2π −2 = 100π rad/s Cách giải 2: Từ đồ thị: T = 2.10 s ⇒ ω = T  U 0AN = 200 cos100πt (V)   π   U 0MB = 100 cos 100πt + ÷ (V)     u AN = u C + u X Ta có:  (1) 3ZL = 2ZC ⇒ 2u C = −3u L (2)  u MB = u X + u L Chọn đáp án B  2u AN = 2u C + 2u X (3) 3u MB = 3u X + 3u L 2u + 3u MB Từ (2) (3) ta có: u X = AN π  400 cos100πt + 300 cos 100πt + ÷ 3  = = 20 37 cos ( 100πt + ϕ ) (V) Từ (1) suy ra:  Hiệu điện hiệu dụng: U X = 10 74 ; 86V Chọn đáp án B Trang   U AM = 100 2V  Cách giải 3: Từ đồ thị ta có:  U MB = 50 2V ur  UC = UL UC  π uAM nhanh pha uAN góc Dễ thấy ∆NBK vng B, nên ta có: π 2 U L = BK tan = U MB = 50 = 20 6V 5 Xét tam giác vng MBN ta có: A M ( 50 2) + ( 20 6) U MN = U 2MB + U 2L = r I u r U K 0B ur 60 ur UL UX N = 10 74 ≈ 86V Chọn đáp án B Mời quý thầy cô đăng ký link để nhận file tài liệu full tài liệu VIP lớp 10, 11 12, đề 2019 https://docs.google.com/forms/d/1zugT O7joqYnJowXkRDflWzZV3eKeBMF_ 9mJN_rvYxQ8/edit Câu 5: Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = 80 Ω, r = 20 Ω Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt (V) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc điện áp tức thời hai điểm A, N (u AN) hai điểm M, B (uMB) theo thời gian biểu diễn hình vẽ u (V) 300 A C L,r R M N uMB t (s) B O uAN Trang Hệ số cơng suất đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị sau đây? A 0,50 B 0,707 C 0,866 V D 0,945 Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Dùng phương pháp đại số Từ đồ thị ta có: ur ur U AN ⊥ U MB ⇔ tanϕAN tanϕMB = −1⇔ ( UL U − UL C = −1 UR + Ur Ur Và R = 4r ⇒ U R = 4U r → U L − U C (1) Mặt khác: ( ( ) = 25U 4r U 2L (1) (2) )  150 = 25U 2r + U 2L U = ( U + U ) + U  R r    U r = 15 6V (1), (2) →  ⇒  2 25U 4r  U 2MB = U2r + ( U L − U C )  30 = U 2r +  U L = 75 2V U 2L   U = 60 6V UR + Ur R ⇒ cosϕ = = = 0,945 Suy ra:  2 14  U C = 120 2V ( U R + U r ) + ( UL − UC ) AN 2 L ) Chọn đáp án D Câu (THPT Lý Thái Tổ, Bắc Ninh lần - 2016): Cho mạch điện hình vẽ Điện áp xoay chiều ổn định hai đầu C L R B A B u = 100 cos( ωt + ϕ ) (V) A M N Khi K mở đóng, đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian K tương ứng im iđ biểu diễn hình bên i(A) 3 Im − −3 Điện trở dây nối nhỏ Giá trị R bằng: Trang 10 Iđ t(s) B.50 Ω C 100 Ω D 100 Ω Hướng dẫn giải: Cách giải 3: Dùng giản đồ véctơ tổng trở Ta có: Iđ = I m ⇒ Zm = 3.Zd (vì U) A 100Ω u r Zm U 100 Zm = = = 100 Ω Im U 100 100 ⇒ Zñ = = = Ω Iñ 3 A Dùng hệ thức lượng tam giác vuông ABC: 1 = + = ⇒ R = 50 Ω R Zm Zñ 1002 B u r R u r ZL r I r u r Hu Zñ ZC C Chọn đáp án B Câu (Chuyên Vinh - 2015): Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = r Đồ thị biểu diễn điện áp u AN uMB hình vẽ bên cạnh Giá trị hệ số công suất cosφ d đoạn mạch MN điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch AB bằng: A ; 24 V B 2 ; 24 10 V C ; 120 V A C R M N B O uAN T - 60 t (s) uMB Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Dùng phương pháp đại số Ta có: ϕAM + ϕMB = π ⇒ cos2 ϕAM + cos2 ϕMB = 2  U + Ur   Ur  ⇔ R ÷ + ÷ =1  U AM   U AM  ; 60 V u (V) 60 L,r D  2x   x  Và U R = U r = x ⇒  ÷ + ÷ = 1⇒ x = 10  30   30  Khi đó: Trang 11 (1) ( ( ) ) 2  U = 30 = ( U R + U r ) + U 2L  U = 10V  AM (1) L  → ⇒ U AB = 24 5V   2 2 U = 12 10V  U = 30 = U + U  C r C  MB U Và tanϕd = L = 1⇒ cosϕd = Ur Chọn đáp án A II Đồ thị hàm không điều hòa Câu (THPT Quốc gia – 2015): Lần lượt đặt điện áp u = U 2cosωt (V) (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch X vào hai đầu đoạn mạch Y; với X Y đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp Trên hình vẽ, P X PY biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ X với ω Y với ω Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X Y mắc nối tiếp Biết cảm kháng hai cuộn cảm mắc nối tiếp (có cảm kháng Z L1 ZL2) ZL = ZL1 + ZL2 dung kháng hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng Z C1 ZC2) ZC = ZC1 + ZC2 Khi ω = ω2, cơng suất tiêu thụ đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị sau đây? A 10 W B 14 W C 18 W D 22 W Hướng dẫn giải: U2 Cách giải 1: Theo đồ thị ta có PX max = = 40W Rx Trang 12 (1) Khi ω = ω1 < ω2 P U2 = 60W Ry ymax = ω = ω3 > ω2 Ry = U2 = 40Rx = 60Ry Rx (3) (4) Khi ω = ω2: Px = Py = 20W ⇒ ⇒ 40R2x R + ( ZLx − ZCx ) x ( U 2R y R 2y + ZLy − ZCy ) U 2R x R2x + ( ZLx − ZCx ) ( 60R2y ( U2 Rx + Ry Khi ω = ω2 : PAB = ( R +R ) +( Z +Z U (R +R ) = ( R + R ) +  Z − Z + ( Z − Z ) x ) R 2y + ZLy − ZCy ⇒ Ry = ZCy – ZLy (vì ZLy2 < ZCy2) y x Lx Lx Ly = 20 Cy ) ( U R x + Ry y CX − ZCx − ZCy Ly y = 20W ) x = 20 ⇒ Rx = ZLx – ZCx (vì ω2 > ω1 nên ZLx2 > XCx2) = 20W ⇒ (2)  = Rx + Ry  ( ) +( R x ) − 2R y ) U2 Rx U2 = = 25   14 − Rx Rx +  R x − Rx ÷   = 14 − 40 = 23,97 W = 24 W Chọn đáp án D Cách giải 2:  U2 = 40W  R = U   R1  40 ⇒ Theo đồ thị ta thấy giá trị cực đại  (1)  U = 60W  R = U R  60  Trang 13  PX = 20W vàmạch X cóZL1 > ZC1  PY = 20W vàmạch Y cóZL < ZC2 Mặt khác với ω2 > ω1 ω3 > ω2  ϕ1 = 450 U2  ZL1 − ZC1 = R1 cos ϕ ⇒  ⇒ Từ công thức P =  R ϕ2 = 54,376  ZL − ZC2 = − 2R2 ⇒ ZL1 + ZL − ( ZC1 + ZC2 ) = R1 − 2R2 Khi mạch nối tiếp cosϕ = (2) R1 + R2 (R + R2 ) +  ZL1 + ZL − ( ZC1 + ZC2 )  U2 cos2 ϕ = 23,972W Từ (1), (2) (3) ta có: cos ϕ = 0,9988238 ⇒ P = R1 + R2 2 Chọn đáp án D Câu (THPT Quốc gia – 2016): Đặt điện áp u = U 2cosωt (V) (với U ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB hình vẽ R biến trở, cuộn cảm có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C Biết LC ω2 = Gọi P công suất tiêu thụ đoạn mạch AB Đồ thị hệ tọa độ vng góc ROP biểu diễn phụ thuộc P vào R trường hợp K mở ứng với đường (1) trường hợp K đóng ứng với đường (2) hình vẽ Giá trị điện trở r A 20 Ω B 60 Ω R C 180 Ω D 90 Ω P A Hướng dẫn giải: (2) Từ L K (1) r B C O 20 LCω2 = ⇒ ZL = 2Z C Khi K đóng: Pđ = U2 R R + ZC U2 U2 = = 5a ( 1) 2R 2ZC Chú ý Pđ max R0 = ZC > 20 Ω Tại giá trị R = 20 Ω , ta có: Từ đồ thị: Pđ max = Trang 14 R Pđ = U 20 = 3a 202 + ZC ( 2) Từ (1) (2) suy ZC = 60 Ω (loại nghiệm nhỏ 20) Khi K mở: U ( R + r) U ( R + r) Pm = ( R + r) + ( Z L − ZC ) Pm = U r = 3a r + ZC2 P 3a 2 = ( R + r) (2) (1) a + ZC2 Từ đồ thị ta thấy R = Ω 5a O 20 R0 R ( 3) Kết hợp (2) (3) ta có phương trình U2 r 20U r 20 = ⇔ = 2 2 r + ZC 20 + ZC r + 60 20 + 602  r = 180 ⇔ r − 200r + 3600 = ⇒  Chú ý r > ZL − ZC  r = 20 Chọn đáp án A Câu (Chuyên ĐH Vinh lần – 2016) : Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm: biến trở R, cuộn P 0,6 dây không cảm với độ tự cảm L = H, π (2) 10−3 tụ có điện dung C = F mắc nối tiếp Đặt (1) 3π điện áp xoay chiều u = U 2cos100πt (U không O 10 R thay đổi) vào đầu A, B Thay đổi giá trị biến trở R ta thu đồ thị phụ thuộc công suất tiêu thụ mạch vào giá trị R theo đường (1) Nối tắt cuộn dây tiếp tục thu đồ thị (2) biểu diễn phụ thuộc công suất mạch vào giá trị R Điện trở cuộn dây có giá trị A 90Ω B 30Ω C 10Ω D 50Ω  ZL = 60Ω Khi R tăng từ 0→ ∞ PAB ln giảm  ZC = 30Ω Ta có  Khi xảy trường hợp r > ZL − ZC = 30Ω Mặt khác: Khi R = PAB = U 2r r2 + ( ZL − ZC ) Trang 15 ' Khi R = 100Ω bỏ cuộn dây PAB = Vì P = P’ nên U2r r2 + ( ZL − ZC ) = U2R R2 + ZC2  r = 10Ω U 2R U 2r 10 ⇒ = ⇒ 2 2 R + ZC r + 30 10 + 30  r = 90Ω Chọn đáp án A Câu (Chuyên KHTN lần – 2016): Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm biến trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Đặt điện áp u = U cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch AB Hình vẽ đồ thị biểu diễn cơng suất tiêu thụ AB theo điện trở R hai trường hợp; mạch điện AB lúc đầu mạch điện AB sau mắc thêm ( x y 120 P1 P2 ) 0,25r điện trở r nối tiếp với R Hỏi giá trị x + y gần với giá trị sau đây? A 300 W B 350 W P(W) C 250 W Hướng dẫn giải: R(Ω) D 400 W Ta có: P1 = P2 = U 2R ( L C)  → P1 = k2 = Z − Z R2 + ( ZL − ZC ) U ( R + r) ( R + r) + ( Z L − ZC ) 2 U2 k2 R+ R R=0  → P2 = k =( ZL − ZC ) U2 =x AM − GM k ≤ U 2r =y R2 + k2 Khi R = 0,25r P1 = P2 = 120W  0,25r 1,25r =  2  2 ( 1,25r) + k2 r 2= 3,2k P1 = P2  ( 0,25r) + k ⇔ ⇔ ⇔ U 720  k = P1 = 120W  U 0,25r = 120   0,25r + k2 ( )  U 360 x = = W  k  ⇒ x + y = 298,14W Suy ra:  2  y = U 3,2 k = U = 960 W  4,2k2 k 21  Chọn đáp án A Trang 16 Câu (Chuyên Hà Tĩnh lần – 2016): Đặt điện áp xoay chiều AB gồm: đoạn mạch AM chứa điện U C (V) trở R = 90 Ω tụ điện C = 35,4 μF, đoạn mạch MB gồm hộp X chứa phần tử mắc nối tiếp (điện trở R 0; cuộn cảm có độ tự cảm L0, tụ điện có điện dung C0) Khi đặt vào hai đầu AB điện xoay chiều có tần số 50 Hz ta đồ thị phụ thuộc u AM uMB O thời gian hình vẽ (chú ý 90 ≈156) Giá trị phần tử chứa hộp X A R0 = 60 Ω, L0 = 165 mH B R0 = 30 Ω, L0 = 95,5 mH C R0 = 30 Ω, C0 = 106 μF D R0 = 60 Ω, C0 = 61,3 μF Hướng dẫn giải: Từ đồ thị ta thấy U0AM = 180 V; U0MB = 60 V 180 156 U AM 30 −60 90 = 180cosϕ Tại t = uAM = 90 3V tăng ⇒  ϕ1 < U MB t(s) π ⇒ ϕ1 = − 30 = 60cosϕ2 π ⇒ ϕ2 = ϕ2 > Suy uAM uMB vuông pha với ⇒ hộp X chứa R0 L0 ZC = 90 Ω Tại t = uMB = 30 V giảm ⇒   U 0MB  2 Ta có =  ÷ = ⇒ R + ZL = 1800 2 R + Z  U 0AM  R20 + Z2L Chọn đáp án B Câu 6: Lần lượt đặt vào đầu đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp (R biến trở, L cảm) điện áp xoay chiều có biểu thức lần lượt: u1 = U 2cos(ω1t + π) (V)  π u2 = U 2cos ω2t − ÷ (V), người ta 2  P(W) P1ma x 100 A P(1) B P(2) thu đồ thị công suất mạch điện xoay chiều toàn mạch theo biến trở R hình 250 R(Ω) Biết A đỉnh đồ thị P(1) B đỉnh 100 đồ thị P(2) Giá trị R P 1max gần là: A 100Ω;160W B 200Ω; 250W C 100Ω; 100W D 200Ω; 125W Hướng dẫn giải: U2 Theo đồ thị: P2 max = ⇒ U = 2RP2 max = 2.250.100 = 100 5V 2R Khi đó: Trang 17   U2R U2R  P1 = R + (Z − Z ) ⇒ Z L − ZC = P − R =  L C   100 U2 P = = = 125W 1max  ZL − Z C 2.200 Lúc đó: R = ZL − ZC = 200Ω ( ( 100 ) 100 100 − 100 = 200Ω ) Chọn đáp án D C CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LUYỆN TẬP Câu (THPT Ngô Sỹ Liên lần – 2016): Một đoạn mạch điện xoay chiều chứa ba phần tử điện: điện trở thuần, cuộn dây cảm, tụ điện Hình đồ thị biểu diễn biến đổi theo thời gian điện áp hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện Đoạn mạch điện chứa A cuộn dây cảm B tụ điện C điện trở D cuộn dây cảm tụ điện Câu 2: Mạch điện AB gồm đoạn AM đoạn MB: Đoạn AM có điện trở 50 Ω đoạn MB có cuộn dây Đặt vào mạch AB điện áp xoay chiều điện áp tức thời hai đoạn AM MB biến thiên đồ thị: Cảm kháng cuộn dây là: A 12,5 2Ω B 12,5 3Ω C 12,5 6Ω D 25 6Ω Ω Câu 3: Cho đoạn mạch AB hình vẽ Biết R = 80 , r = 20 Ω Đặt vào hai đầu u (V) mạch điện áp xoay chiều u = U cos100πt (V) Đồ thị biểu diễn phụ 300điểm A, N (u AN) hai điểm M, B (u MB) thuộc điện áp tức thời hai uMB theo thời gian biểu diễn hình vẽ L,r C t (s) R A B O M N uAN Trang 18 Điện áp hiệu dụng U đặt vào hai đầu mạch có giá trị gần giá trị sau đây? A 275 V B 200 V C 180 V D 125 V Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần, muộn cuộn cảm tụ điện mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng khơng đổi tần số góc ω thay đổi Điện áp hiệu dụng hai tụ điện điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm U C, UL phụ thuộc vào ω, chúng biểu diễn đồ thị hình vẽ bên, tương ứng với đường UC, UL Khi ω = ω1 UC đạt cực đại Um Các giá trị Um ω1 A 150 330 B 100 330 C 100 330 D 150 330 Câu (Chuyên Hà Tĩnh lần – 2016): Đặt hiệu điện u = U0cos100t (V), (t tính giây) vào hai đầu đoạn R, L, C mắc nối tiếp, cuộn dây cảm Trong U0, R, L khơng đổi, C thay đổi Cho sơ đồ phụ thuộc U C vào C hình vẽ (chú ý, 48 10 = 152) Giá trị R A 120 Ω B 60 Ω C 50 Ω D 100 Ω P(W) x U C (V) 152 120 P(1) A 50 P(2) 00,5 1,5C(0,1 mF) Đồ thị câu Trang 19 100 400 Đồ thị câu R(Ω) Câu 6: Lần lượt đặt vào đầu đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp (R biến trở, L cảm) điện áp xoay chiều có biểu thức lần lượt:  π u1 = U 2cos(ω1t + π) (V) u2 = U 2cos ω2t − ÷ (V), người ta thu 2  đồ thị công suất mạch điện xoay chiều toàn mạch theo biến trở R hình Biết A đỉnh đồ thị P(1) A đỉnh đồ thị P(2) Giá trị x gần là: A 60W B 50W C 76W D 55W Câu (THPT Nam Đàn I lần – 2016): U rLC (V) Cho mạch điện gồm R, L C theo thứ tự nối 87 tiếp, cuộn dây có điện trở r Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị 145 hiệu dụng không đổi, tần số f = 50 Hz Cho 87 điện dung C thay đổi người ta thu đồ thị liên hệ điện áp hiệu dụng hai đầu mạch chứa cuộn dây tụ điện U rLC với điện dung 100 C(µF) C tụ điện hình vẽ phía Điện trở π r có giá trị A 50 Ω B 30 Ω C 90 Ω D 120 Ω Câu 8: Mạch điện gồm điện trở R = 150 Ω, UC cuộn cảm L = H tụ điện có điện dung C 200 π biến đổi mắc nối tiếp vào hai đầu A, B có điện áp u = 120 2cos100πt ( V ) Khi C thay đổi từ đến 120 ZC lớn điện áp hiệu dụng hai tụ A tăng từ 120 V đến 200 V giảm B tăng từ đến 200 V giảm C tăng từ 120 V đến 220 V giảm D giảm từ 120 V đến tăng đến 120 V Câu (ĐH – 2014): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V tần số không thay đổi vào hai đầu đoạn mạch AB (hình vẽ) Cuộn cảm có độ tự cảm L xác định; R = 200 Ω; tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh điện dung C để U MB = U1 UMB max = U2 = 400 V Giá trị U1 A 173 V B 80 V C 111 V D 200 V HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1: Chọn B Hướng dẫn: Từ hình vẽ: + Pha ban đầu hiệu điện : φ u = Trang 20 + Pha ban đầu dòngđiện : φi = − π Hiệu điện sớm cường độ dòng điện mạch π Mạch chứa cuộn dây cảm Mời quý thầy cô đăng ký link để nhận file tài liệu full tài liệu VIP lớp 10, 11 12, đề 2019 https://docs.google.com/forms/d/1zugT O7joqYnJowXkRDflWzZV3eKeBMF_ 9mJN_rvYxQ8/edit Câu 9: Chọn C Hướng dẫn: A L R M C U RC B U max Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch MB U MB = U RC = IZRC = U R2 + Z2C R + ( ZL − ZC ) U ZC  Z + Z2L + 4R 2UR  ZC = L ⇒ U = U RCmax =  − ZL + Z2L + 4R  Nhận thấy:  ZC = ∞ ⇒ U RC( ∞ ) = U   R2 R2 Z = ⇒ U = U < ⇒ U = U  C RC( 0) R2 + Z2L R2 + Z2L  Trang 21 200.200.2  ⇒ ZL = 300Ω  400 = 2 − Z + Z + 4.200 L L  Theo ra:  2002 2002   U1 = 200 2002 + Z2 = 200 2002 + 3002 ≈ 111V L  Mời quý thầy cô đăng ký link để nhận file tài liệu full tài liệu VIP lớp 10, 11 12, đề 2019 https://docs.google.com/forms/d/1zugT O7joqYnJowXkRDflWzZV3eKeBMF_ 9mJN_rvYxQ8/edit Trang 22 ... 82,06 W 40,25 W D 139,47 W 80,52 W Hướng dẫn giải: Cách giải 1: Từ đồ thị đề ta thấy u i pha Để giải tập đồ thị ta lưu ý: Xét nửa đồ thị giá trị hàm giảm từ biên dùng cos α, với α = ω∆t Giá trị hàm... 2  P(W) P1ma x 100 A P(1) B P(2) thu đồ thị cơng suất mạch điện xoay chiều tồn mạch theo biến trở R hình 250 R(Ω) Biết A đỉnh đồ thị P(1) B đỉnh 100 đồ thị P(2) Giá trị R P 1max gần là: A 100Ω;160W... u2 = U 2cos ω2t − ÷ (V), người ta thu 2  đồ thị cơng suất mạch điện xoay chiều tồn mạch theo biến trở R hình Biết A đỉnh đồ thị P(1) A đỉnh đồ thị P(2) Giá trị x gần là: A 60W B 50W C 76W