Đang tải... (xem toàn văn)
1.Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: a) Nguyên tắc: Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ b) Giải thích: Cho khung dây kim loại kín, có diện tích S quay đều với vận tốc góc quanh trục đối xứng của nó trong từ trường đều có véctơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay. Khi ấy trong mạch xuất hiện dòng điện biến thiên điều hòa với tần số góc gọi là dòng điện xoay chiều.Chú ý: Khi khung dây quay 1 vòng (tức là 1 chu kì) thì dòng điện trong khung dây đổi chiều 2 lần.2.Từ thông gửi qua khung dây: Từ thông gửi qua khung dây: Từ thông cực đại gửi qua N vòng dây: => Trong đó: N là số vòng dây. B là độ lớn cảm ứng từ (T). S là diện tích mặt phẳng khung dây (m2); (Đổi đơn vị: 1cm2 = 104 m2 ; 1mm2 = 106 m2 ) là pha ban đầu của từ thông (là góc hợp bởi vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây với vectơ cảm ứng từ ): (rad) Đơn vị của từ thông là Vêbe (Wb)3.Suất điện động cảm ứng: Theo hiện tượng cảm ứng điện từ, trong khung xuất hiện suất điện động cảm ứng có biểu thức: . Đặt Khi đó: Với: (rad)Trong đó: e là suất điện động tức thời (V) : Là pha ban đầu của suất điện động cảm ứng (rad). E0 : Là suất điện động cực đại của N vòng dây . E: Suất điện động hiệu dụng: 4.Dòng điện xoay chiềua) Định nghĩa: Là dòng điện có chiều và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian: (A) ; Trong đó: i: Là giá trị cường độ tức thời (A). I0: Là cường độ dòng điện cực đại (A). I: Là cường độ dòng điện hiệu dụng (A). ω: Là tần số góc của dòng điện (rads). φi: Là pha ban đầu của cường độ dòng điện i (rad). (ωt + φi): Là pha của i tại thời điểm t (rads).b) Tác dụng của dòng điện: Tác dụng nhiệt, hóa học, từ, sinh lí.....Chú ý: Dòng điện xoay chiều có giá trị, chiều thay đổi theo thời gian. Trong 1 chu kì dòng điện trong đổi chiều 2 lần. Trong 1 giây dòng điện đổi chiều 2f lần (f là tần số dòng điện xoay chiều). Nếu pha ban đầu thì chỉ giây đầu tiên dòng điện đổi chiều (2f 1) lần.5.Đện áp xoay chiều: a) Định nghĩa: Điện áp xoay chiều là hiệu điện áp biến thiên điều hòa theo thời gian: (V) ; Trong đó: u : Là điện áp tức thời (V). U0 : Là điện áp cực đại (V). U : Điện áp hiệu dụng (V). φu : Là pha ban đầu của điện áp u (rad). (ωt + φu ) : Là pha của u tại thời điểm t (rad).b) Độ lệch pha giữa u và i: Độ lệch pha giữa u và i là , phụ thuộc vào tính chất mạch điện, được xác định: (rads) Nếu φ > 0 thì điện áp u sớm pha hơn cường độ dòng điện i (hay dòng điện chậm pha hơn điện áp).Nếu φ > 0 thì điện áp trễ pha hơn cường độ dòng điện i (hay dòng điện nhanh pha hơn điện áp).Nếu φ = 0 thì điện áp u cùng pha i (u đồng pha i).Chú ý quan trọng: Khi độ lệch pha của điện áp và dòng điện là π2 thì ta có phương trình của dòng điện và điện áp thỏa mãn Nếu điện áp vuông pha với dòng điện, đồng thời tại hai thời điểm t1, t2 điện áp và dòng điện có các cặp giá trị tương ứng là (u1; i1) và (u2; i2) thì ta có: => hay 6.Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều: Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên. 7.Lý do sử dụng các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta không cần quan tâm đến các giá trị tức thời của i và u vì chúng biến thiên rất nhanh, ta cần quan tâm tới tác dụng của nó trong một thời gian dài. Tác dụng nhiệt của dòng điện tỉ lệ với bình phương của cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vào chiều dòng điện. Ampe kế đo cường độ dòng điện xoay chiều và vôn kế đo điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện nên gọi là ampe kế nhiệt và vôn kế nhiệt, số chỉ của chúng là cường độ hiệu dụng và điện áp hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.8.Tính thời gian đèn sáng, tắt:Khi đặt điện áp (V) vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, đèn nêôn. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào bóng đèn . Tính thời gian đèn sáng, không sáng trong một chu kì.•Tính (với )•khoảng thời gian đèn sáng trong một chu kì: •khoảng thời gian đèn không sáng (tắt): 9.Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R – điện năng tiêu thụ trong mạch:a) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t: Q = I2Rt (J)b) Điện năng tiêu thụ trong mạch: A = Q = I2Rt (J) Chú ý: Trong mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở R tiêu thụ điện năng.10.Điện lượng dịch chuyển qua đoạn mạch kể từ thời điểm t1 đến t2: (C)Chú ý: Khi cho biểu thức cường độ dòng điện (A) qua mạch, ta hoàn toàn biết được điện tích cực đại trên tụ: . Trong mọi bài toán, điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng được tính qua tích phân xác định. Tuy nhiên trong một số trường hợp đặc biệt, ta có thể tính thông qua biểu thức , nếu biết được các giá trị tương ứng với từng thời điểm t1; t2. Dưới đây là một số trường hợp cần nhớ:Sau 1 chu kì hoặc số nguyên lần chu kì thì Thời điểm t1 ứng với i1 = 0 (hoặc q1 = q) => sau T4 hoặc 3T4 thì ; sau T2 thì Thời điểm t1 ứng với i1 = I0 ¬(hoặc q1 = 0)=> sau T4 hoặc 3T4 thì ; sau T2 thì 11. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng:Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm hai nguồn điện : Một nguồn xoay chiều và 1 nguồn 1 chiều, dòng điện chạy qua mạch có biểu thức: . Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch. Chú ý: Khi tính giá trị trung bình của u hoặc i theo thời gian ta cần nhớ: Giá trị trung bình của hàm sin hay cos theo thời gian trong 1 chu kì (hay số nguyên lần chu kì) có giá trị bằng 0. Giá trị trung bình của hằng số bằng chính nó.
CHUYÊN ĐỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU DẠNG ĐẠI CƢƠNG VỀ DÕNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I TÓM TẮT LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC CƠ BẢN Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều: a) Nguyên tắc: Dựa tượng cảm ứng điện từ b) Giải thích: Cho khung dây kim loại kín, có diện tích S quay với vận tốc góc quanh trục đối xứng từ trường có véctơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay Khi mạch xuất dòng điện biến thiên điều hòa với tần số góc gọi dòng điện xoay chiều n Chú ý: Khi khung dây quay vòng (tức chu kì) dòng điện khung dây đổi chiều lần B Từ thông gửi qua khung dây: - Từ thông gửi qua khung dây: Φ = NBS.cos ωt + φ (Wb) Khung dây quay từ trường, khung dây xuất suất điện động xoay ch iều - Từ thông cực đại gửi qua N vòng dây: Φ0 = NBS (Wb) => Φ = 0 cos ωt + φ (Wb) Trong đó: N số vòng dây B độ lớn cảm ứng từ (T) S diện tích mặt phẳng khung dây (m2 ); (Đổi đơn vị: 1cm2 = 10-4 m2 ; 1mm2 = 10-6 m2 ) φ pha ban đầu từ thông (là góc hợp vectơ pháp tuyến n mặt phẳng khung dây với vectơ cảm ứng từ B ): φ n ; B (rad) Đơn vị từ thông Vêbe (Wb) Suất điệ n động cảm ứng: - Theo tượng cảm ứng điện từ, khung xuất suất điện động cảm ứng có biểu thức: e = – Φ’ = ωNBS.sin ωt + φ (V) Đặt E0 = ω.NBS = ω.Φ0 (V) π - Khi đó: e = E0sin ωt + φ = E0 cos(ωt + φe ) E cos(ωt + φ - ) (V) Với: φe φ - π (rad) Trong đó: e suất điện động tức thời (V) φ e : Là pha ban đầu suất điện động cảm ứng (rad) E0 : Là suất điện động cực đại N vòng dây (V) E E: Suất điện động hiệu dụng: E (V) Dòng điện xoay chiều a) Định nghĩa: Là dòng điện có chiều cường độ biến thiên đ iều hoà theo thời gian: I i = I0cos ωt + φi (A) ; I = (A) Trong đó: i: Là giá trị cường độ tức thời (A) I0 : Là cường độ dòng điện cực đại (A) I: Là cường độ dòng điện hiệu dụng (A) ω: Là tần số góc dòng điện (rad/s) φi : Là pha ban đầu cường độ dòng điện i (rad) (ωt + φi): Là pha i thời điểm t (rad/s) b) Tác dụng dòng điện: Tác dụng nhiệt, hóa học, từ, sinh lí Chú ý: - Dòng điện xoay chiều có giá trị, chiều thay đổi theo thời gian Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 - Trong chu kì dòng điện đổi chiều lần - Trong giây dòng điện đổi chiều 2f lần (f tần số dòng điện xoay chiều) - Nếu pha ban đầu i giây dòng điện đổi chiều (2f - 1) lần Đện áp xoay chiều: a) Định nghĩa: Điện áp xoay chiều hiệu điện áp biến thiên điều hòa theo thời gian: U u = U0cos(ωt + φu ) (V) ; U (V) Trong đó: u : Là điện áp tức thời (V) U0 : Là điện áp cực đại (V) U : Điện áp hiệu dụng (V) φu : Là pha ban đầu điện áp u (rad) (ωt + φu ) : Là pha u thời điểm t (rad) b) Độ lệch pha u i: Độ lệch pha u i , phụ thuộc vào tính chất mạch điện, xác định: u i (rad/s) - Nếu φ > điện áp u sớm pha cường độ dòng điện i (hay dòng điện chậm pha điện áp) - Nếu φ > điện áp trễ pha cường độ dòng điện i (hay dòng điện nhanh pha điện áp) - Nếu φ = điện áp u pha i (u đồng pha i) Chú ý quan trọng: - Khi độ lệch pha điện áp dòng điện π/2 ta có phương trình dòng điện điện áp 2 u U cos(t ) u i thỏa mãn + =1 U i I cos( t ) I sin( t ) I0 0 - Nếu điện áp vuông pha với dòng điện, đồng thời hai thời điểm t1 , t2 điện áp dòng điện có 2 u i u i cặp giá trị tương ứng (u1 ; i1 ) (u2 ; i2 ) ta có: + + U I0 U I0 U0 u12 - u 22 u12 - u 22 = U = I => hay 0 I0 i12 - i 22 i12 - i 22 Giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều: Cường độ hiệu dụng dòng điện xoay chiều đại lượng có giá trị cường độ dòng điện không đổi, cho qua điện trở R công suất tiêu thụ R dòng điện không đổi công suất trung bình tiêu thụ R dòng điện xoay chiều nói Lý sử dụng giá trị hiệu dụng dòng điện xoay chiều - Khi sử dụng dòng điện xoay chiều, ta không cần quan tâm đến giá trị tức thời i u chúng biến thiên nhanh, ta cần quan tâm tới tác dụng thời gian dài - Tác dụng nhiệt dòng điện tỉ lệ với bình phương cường độ dòng điện nên không phụ thuộc vào chiều dòng điện - Ampe kế đo cường độ dòng điện xoay chiều vôn kế đo điện áp xoay chiều dựa vào tác dụng nhiệt dòng điện nên gọi ampe kế nhiệt vôn kế nhiệt, số chúng cường độ hiệu dụng điện áp hiệu dụng dòng điện xoay chiều Tính thời gian đèn sáng, tắt: Khi đặt điện áp u = U0 cos(ωt + φu ) (V) vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, đèn nêôn Biết đèn sáng lên điện áp tức thời đặt vào bóng đèn u U1 Tính thời gian đèn sáng, không sáng chu kì M2 M1 U π Tính cosα = α (với α ) U0 Tắt 4.α Sáng U khoảng thời gian đèn sáng chu kì: t s = -U1 Sáng U0 -U0 ω u O Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với Tắttôi theo số điện thoại 0964 889 884 M'2 M'1 khoảng thời gian đèn không sáng (tắt): t t = T - t s = 2π - 4α ω Nhiệt lƣợng tỏa điện trở R – điện tiêu thụ mạch: a) Nhiệt lượng tỏa điện trở R thời gian t: Q = I2 Rt (J) b) Điện tiêu thụ mạch: A = Q = I2 Rt (J) Chú ý: Trong mạch điện xoay chiều có điện trở R tiêu thụ điện 10 Điện lƣợng dịch chuyển qua đoạn mạch kể từ thời điểm t1 đến t2 : t2 t2 t1 t1 Δq = i.dt = I0cos(ωt + φi ).dt (C) Chú ý: - Khi cho biểu thức cường độ dòng điện i = I0cos(ωt+φi ) (A) qua mạch, ta hoàn toàn biết điện I tích cực đại tụ: q = C.U0 = ω - Trong toán, điện lượng q chuyển qua tiết diện thẳng tính qua tích phân xác định Tuy nhiên số trường hợp đặc biệt, ta tính thông qua biểu thức Δq = q - q1 , biết giá trị q1 ; q tương ứng với thời điểm t1 ; t2 Dưới số trường hợp cần nhớ: Sau chu kì số nguyên lần chu kì Δq = q - q1 q1 - q1 Thời điểm t1 ứng với i1 = (hoặc q1 = -q) I 2.I => sau T/4 3T/4 Δq = q = ; sau T/2 Δq = 2.q = ω ω Thời điểm t1 ứng với i1 = I0 (hoặc q1 = 0) I => sau T/4 3T/4 Δq = q = ; sau T/2 Δq = ω 11 Tính cƣờng độ dòng điện hiệu dụng: Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm hai nguồn điện : Một nguồn xoay chiều nguồn chiều, dòng điện chạy qua mạch có biểu thức: i = I1 + I0cos(ωt + φi ) I02 Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch Ihd = I + I = I + Chú ý: Khi tính giá trị trung bình u i theo thời gian ta cần nhớ: - Giá trị trung bình hàm sin hay cos theo thời gian chu kì (hay số nguyên lần chu kì) có giá trị - Giá trị trung bình số II BÀI TẬP Câu 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos(100πt + π/6) A, điện áp hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng 12V, sớm pha π/6 so với dòng điện Biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: B u = 12 2cos 100πt V A u = 12cos(100πt + ) V C u = 12 2cos(100πt - ) V D u = 12 2cos(100πt + ) V 3 Câu 2: Một mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu mạch u = 200cos(100πt + π/6) V Cường độ hiệu dụng dòng điện chạy mạch 2 A Biết rằng, dòng điện nhanh pha điện áp hai đầu mạch góc π/3, biểu thức cường độ dòng điện mạch là: A i = 4cos(100πt + π/3) A B i = 4cos(100πt + π/2) A C i = 2cos(100πt - π/6) A D i = 2cos(100πt + π/2) A 1C XC Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 Câu 3: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha điện áp cường độ dòng điện chạy mạch π/2 Tại thời điểm t, cường độ dòng điện mạch có giá trị 2A điện áp hai đầu mạch 100 V Biết cường độ dòng điện cực đại 4A Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch điện có giá trị là: A U = 100 V B U = 200 V C U = 300 V D U = 220 V Câu 4: Nguyên tắc tạo dòng điện xoay chiều dựa trên: A từ trường quay B tượng quang điện C tượng tự cảm D tượng cảm ứng điện từ Câu 5: Một khung dây dẫn có diện tích S = 50cm2 gồm N = 250 vòng dây, quay với vận tốc 3000vòng/phút từ trường B trục quay () có độ lớn B = 0,02T Từ thông cực đại gửi qua khung là: A 0,025 Wb B 0,15 Wb C 1,5 Wb D 15 Wb Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40cm , có N = 1000 vòng dây, quay với tốc độ 3000 vòng/phút, quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B = 0,01T Suất điện động cảm ứng xuất khung dây có trị hiệu dụng bằng: A 6,28 V B 8,88 V C 12,56 V D 88,8 V Câu 7: Một khung dây quay quanh trục từ trường B trục quay () với vận tốc góc = 150vòng/phút Từ thông cực đại gửi qua khung 0 10 Wb Suất điện động hiệu dụng khung là: A 25 V C 50 V B 25 V D 50 2(V) Câu 8: Phần ứng máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống Từ thông qua vòng dây có giá trị cực đại 2mWb biến thiên điều hòa với tần số f = 50Hz Suất điện động máy có giá trị cực đại là: A 8,88 V B 125,6 V C 88,8 V D 12,56 V Câu 9: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50cm2 , có N = 100 vòng dây, quay với tốc độ n = 50vòng/s, quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B = 0,1T Chọn gốc thời gian t = 0s lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức xác định từ thông qua khung dây là: A = 0,05sin(100πt)(Wb) B = 500sin(100πt)(Wb) C = 0,05cos(100πt)(Wb) D = 500cos(100πt)(Wb) Câu 10: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100cm2 , có N = 500 vòng dây, quay với tốc độ 3000 vòng/phút, quanh quanh trục vuông góc với đường sức từ trường B = 0,1T Chọn gốc thời gian t = 0s lúc pháp tuyến n khung dây có chiều trùng với chiều vectơ cảm ứng từ B Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất khung dây là: A e = 15,7sin(314t)(V) B e = 157sin(314t)(V) C e = 15,7cos(314t)(V) D e = 157cos(314t)(V) Câu 11: Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 20cm2 gồm N = 1000 vòng, quay với vận góc 3000 vòng/phút, quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường B = 1T, vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay khung Ban đầu vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức: π π A e = 200πcos(100πt + ) (V) B e = 200πcos(100πt - ) (V) 6 π π C e = 100πcos(100πt - ) (V) D e = 100πcos(100πt + ) (V) 3 Câu 12: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng dây, diện tích vòng 600cm2 quay với tốc độ 120 vòng/phút, từ trường có B = 0,2T Trục quay nằm mặt phẳng khung, qua Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 tâm vuông góc với B Tại thời điểm t = véc tơ pháp tuyến n ngược chiều với vectơ B Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức là: A e 48 sin 4 t+ V B e 48 sin(4 t+ )V C e 4,8 cos(4 t+ )V D e 4,8 sin(4 t+ )V 2 Câu 13: (ĐH 2011): Một khung dây dẫn phẳng quay với tốc độ góc quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay π khung Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức e = E 0cos(ωt + )(V) Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc bằng: A 450 B 1800 C 900 D 1500 Câu 14: Một khung dây gồm 400vòng, diện tích vòng dây 100cm2 đặt từ trường 0,1T trục quay khung vuông góc với đường cảm ứng từ Khung quay với tốc độ 50vòng/s Biết lúc t = đường cảm ứng từ B hướng với pháp tuyến khung dây Biểu thức suất điện động khung là: A e = 82,4cos100πt V B e = 125,6cos 100πt + π/2 V C e = 82,4cos 100πt - π/2 V D e = 125,6cos 100πt - π/2 V Câu 15: Một khung dây hình chữ nhật dài 40cm, rộng 10cm quay từ trường B , có độ lớn B = 0,25T, vuông góc với trục quay khung với tốc độ n = 900vòng/phút Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung hợp với B góc 300 Biểu thức suất điện động xuất khung là: A e = 0,3πcos 30πt - π/3 (V) B e = 3πcos 30πt - π/3 (V) C e = 0,3πcos 30πt - π/6 (V) D e = 3πcos 30πt - π/6 (V) Câu 16: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, d iện tích vòng 220cm2 Khung quay với tốc độ 50vòng/giây quanh trục đối xứng nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có véc tơ cảm ứng từ B vuông góc với trục quay có độ lớn B (T) 5π Suất điện động cực đại khung dây bằng: C 110 V D 220 V A 110 V B 220 V Câu 17: (ĐH 2011): Một khung dây dẫn phẳng quay với tốc độ góc ω quanh trục cố định nằm mặt phẳng khung dây, từ trường có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay khung Suất điện động cảm ứng khung có biểu thức e = E0cos ωt + π/2 Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ góc bằng: A 1500 B 900 C 450 D 1800 Câu 18: (ĐH 2011) Một máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng gồm cuộn dây giống mắc nối tiếp Suất điện động xoay chiều máy phát sinh có tần số 50Hz giá trị hiệu dụng 100 2(V) Từ thông cực đại qua vòng phần ứng (mWb) Số vòng dây cuộn dây phần ứng là: A 71 vòng B 200 vòng C 100 vòng D 400 vòng Câu 19: Phần ứng máy phát điện xoay chiều có N = 200 vòng dây giống Từ thông qua vòng dây có giá trị cực đại 2mWb biến thiên điều hòa với tần số 50Hz Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng là: A 89 V B 98 V C 100 V D 125,7 V Câu 20: Một máy phát điện xoay chiều pha có suất điện động hiệu dụng 110V tần số 50Hz Phần ứng có cuộn dây giống mắc nối tiếp Biết từ thông cực đại qua vòng dây 2,5mWb Số vòng cuộn dây gần là: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 A 50 vòng B 150 vòng C 25 vòng D 100 vòng Câu 21: Phần ứng máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống Từ thông qua vòng dây có giá trị cực đại 2mWb biến thiên điều hoà với tần số 50 Hz Suất điện động máy có giá trị hiệu dụng bao nhiêu? A E = 88858 V B E = 88,858 V C E = 12566 V D E = 125,66 V Câu 22: Một máy phát điện mà phần cảm gồm hai cặp cực từ quay với tốc độ 1500 vòng/phút phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp, có suất điện động hiệu dụng 220V, từ thông cực đại qua vòng dây mWB Mỗi cuộn dây gồm có vòng? A 198 vòng B 99 vòng C 140 vòng D 70 vòng Câu 23: Máy phát điện xoay chiều pha có phần ứng quay, phần cảm cố định Phần ứng gồm 500 vòng dây, từ thông cực đại gửi qua vòng dây 10 -3 Wb Máy phát suất điện động hiệu dụng 111V Số vòng quay roto phút là: A 50 vòng B 3000 vòng C 1500 vòng D 35 vòng Câu 24: Điện áp hai đầu đoạn mạch điện u 310cos 100t V Thời gian ngắn 2 kể từ thời điểm ban đầu điện áp tức thời đạt giá trị 155V là? 1 1 s s s s A B C D 600 60 100 150 Câu 25: Biểu thức điện áp xoay chiều hai đầu đoạn mạch u 200cos t (V) Tại thời 2 điểm t1 điện áp u = 100V giảm Hỏi đến thời điểm t2 , sau t1 chu kỳ, điện áp u bằng: A 100 V B -100 V C 100 V D -100 V Câu 26: Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u U0cos 100t V Những thời điểm t sau điện áp tức thời u A 11 s 400 B U0 s 400 ? C s 400 D s 400 π Câu 27: Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 220 2cos 100πt - (V) Tính từ thời 2 điểm t = 0s, tìm thời điểm điện áp có giá trị tức thời giá trị hiệu dụng điện áp giảm? s s s s A B C D 400 400 600 300 π Câu 28: Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức u = 220 2cos 100πt - (V) Tại thời 2 điểm t1 (s) điện áp giảm có giá trị tức thời 110 V Hỏi vào thời điểm t = t1 + 0,005 (s) điện áp có giá trị tức thời ? A - 110 V B +110 V C - 110 V D +110 V Câu 29: Biểu thức hiệu điện hai đầu đoạn mạch u = 200cos(ωt) V Tại thời điểm t, điện áp u = T 100 V tăng Hỏi vào thời điểm t’ = t + điện áp u có giá trị ? A 100 V D –100 V B 100 V C 100 V Câu 30: Tại thời điểm t, điện áp xoay chiều u = 200 2cos(100πt - π/2) V có giá trị 100 V giảm Sau thời điểm (s) , điện áp có giá trị 300 B –100 V D 200 V A - 100 V C 100 V Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 Câu 31: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = I cos(100πt) A Trong khoảng thời gian từ đến 0,018 (s) cường độ dòng điện có giá trị tức thời có giá trị 0,5I vào thời điểm nào? 5 A s; s B s; s C s; s D s; s 400 400 500 500 300 300 600 600 Câu 32: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 120πt (A) Trong giây tính từ thời điểm 0s, dòng điện có cường độ không lần? A 50 lần B 60 lần C 100 lần D 120 lần π Câu 33: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2cos 100πt + (A) Trong giây tính từ t 3 = 0s, dòng điện xoay chiều đổi chiều lần? A 314 lần B 50 lần C 100 lần D 200 lần π Câu 34: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 100πt - (A) Vào 3 thời điểm t = s dòng điện chạy đoạn mạch có cường độ: 300 A cực đại B cực tiểu C không D cường độ hiệu dụng Câu 35: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 100πt (A) Vào thời s dòng điện chạy đoạn mạch có cường độ tức thời cường độ 300 dòng điện tăng hay giảm? A 1,0A giảm B 1,0A tăng C 2A tăng D 2A giảm Câu 36: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i I cos(100t 0,5 ) Trong khoảng thời gian từ 0s đến 0,01s, cường độ tức thời dòng điện có giá trị 0,5I0 vào thời điểm: 3 A B C D s s s s s s s s 400 400 200 200 400 400 600 600 Câu 37: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i sin 100t (A) Tính 2 từ lúc t = 0s, thời điểm mà dòng điện có cường độ cường độ hiệu dụng là: 1 1 A B C D s s s s 300 400 600 100 Câu 38: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 0,5cos 100πt (A) Tính từ lúc t = 0s, dòng điện có cường độ không lần thứ ba vào thời điểm: s s s s A B C D 200 200 200 200 π Câu 39: Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 100πt - (A) Trong khoảng 2 thời gian từ t1 = đến t2 = 0,01s, cường độ tức thời dòng điện có giá trị cường độ hiệu dụng vào thời điểm: 3 s s s s s s s s A B C D 600 600 200 200 400 400 600 600 π Câu 40: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức i = 2cos 100πt - (A) Vào 2 thời điểm đó, dòng điện tăng có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng khoảng thời gian ngắn sau để dòng điện lại có cường độ tức thời cường độ hiệu dụng giảm là: điểm t = Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 s 300 Câu 41: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua đoạn mạch xoay chiều i 4cos 20t A 2 Tại thời điểm t1 dòng điện giảm có cường độ i1 = - 2A Hỏi đến thời điểm t2 = t1 + 0,025s cường độ dòng điện bao nhiêu? A -2A B 3A C 2 3A D - 3A A s 400 B s 200 C s 100 D Câu 42: Đặt điện áp u = U 2cosωt vào hai đầu tụ điện cường độ dòng điện qua có giá trị hiệu dụng I Tại thời điểm t, điện áp hai đầu tụ điện u cường độ dòng điện qua i Hệ thức liên hệ đại lượng là: u i2 A U I u i2 B U I u i2 C U I u i2 D U I Câu 43: Một đèn neon đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V tần số f = 50Hz Biết đèn sáng điện áp hai cực không nhỏ 200V Hỏi giây có lần đèn sáng? A lần B 50 lần C 100 lần D 200 lần Câu 44: Một đèn neon đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V tần số f = 50Hz Biết đèn sáng điện áp hai cực không nhỏ 155,6V (coi 110 V Tỉ số thời gian đèn sáng thời gian đèn tắt chu kì dòng điện là: A B C 1/2 D 2/5 Câu 45: Một đèn neon đặt hiệu điện xoay chiều có dạng u 100sin100 t (V ) Đèn tắt hiệu điện tức thời đặt vào đèn có giá trị nhỏ 50V Khoảng thời gian đèn tắt nửa chu kỳ dòng điện xoay chiều bao nhiêu? 1 1 A t = B t = C t = D t = s s s s 600 300 50 150 Câu 46: Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng U = 120V tần số f = 60Hz vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang Biết đèn sáng lên điện áp đặt vào đèn không nhỏ 60 V Tỉ số thời gian đèn sáng đèn tắt 30 phút là: A B 1/3 C D 0,5 Câu 47: Một đèn nêôn đặt điện áp xoay chiều 119V–50Hz Nó sáng lên điện áp tức thời hai đầu bóng đèn lớn 84V Thời gian bóng đèn sáng chu kỳ A t = 0,0100 (s) B t = 0,0133 (s) C t = 0,0200 (s) D t = 0,0233(s) Câu 48: Một đèn nêon đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V tần số 50Hz Biết đèn sáng điện áp hai cực không nhỏ 155V Trong giây đèn sáng lên tắt lần? A 50 lần B 100 lần C 150 lần D 200 lần Câu 49: Một đèn nêon đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V tần số 50Hz Biết đèn sáng điện áp hai cực không nhỏ 155V Tỉ số thời gian đèn sáng thời gian đèn tắt chu kỳ là: A 0,5 B C D Câu 50: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω có biểu thức i = 2cos(120πt)(A) Nhiệt lượng Q toả điện trở thời gian t = phút là: A Q = 60 J B Q = 80 J C Q = 2400 J D Q = 800 J Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 DẠNG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ PHẦN TỬ A TÓM TẮT LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC CƠ BẢN I ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ ĐIỆN TRỞ THUẦN R Định nghĩa: Điện trở R thiết bị có tác dụng biến đổi hoàn toàn điện thành nhiệt; l a) Điện trở R vật dẫn có dạng hình trụ: R = ρ () S VD: Bàn là, bếp điện, lò sưởi Trong đó: ρ : điện trở suất vật dẫn (Ωm) l : chiều dài vật dẫn (m) S: diện tích tiết diện ngang (m2 ) b) Biến trở: Điện trở có giá trị thay đổi gọi biến trở c) Tác dụng điện trở: Điện trở R cho dòng điện chiều dòng điện xoay chiều qua có tác dụng cản trở dòng điện 1 = + d) Ghép điện trở thành bộ: R nt = R1 + R ; R SS R1 R2 Biểu thức điện áp - dòng điện tức thời: u R = U 0cos(ωt + φ) Đặt vào đầu điện trở R hiệu điện xoay chiều ta có i I0cos(ωt + φ) => uR pha với i hay φu R = φi = φ UR I = R u u U U Định luật Ôm đoạn mạch có điện trở thuần: ; i= R ; = = R i I I0 I = U 0R R Giản đồ vectơ: Vì uR pha i nên ta có U R I GĐVT O UR Đồ thị i theo u có dạng đoạn thẳng I II ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ CUỘN DÂY THUẦN CẢM L Cuộn dây cảm L: a) Định nghĩa: Cuộn dây cảm L thiết bị cho dòng điện xoay chiều chạy qua có tác dụng cản trở dòng xoay chiều N b) Hệ số tự cảm (độ tự cảm): Đối với ống dây xôlênôit: L = 4π.10-7 μ V (H) l 3 -6 Đơn vị L Henri (H) ; Đổi đơn vị: 1mH 10 H ; 1μH = 10 H; 1nH = 10-9 H; 1pH = 10-12 H Trong đó: N: số vòng dây V: thể tích không gian ống dây l : chiều dài ống dây μ : độ từ thẩm môi trường bên ống dây (đối với chân không hay không khí μ ) c) Tác dụng cuộn cảm +) Đối với dòng điện không đổi (chiều cường độ không đổi): Cuộn cảm coi dây dẫn, không cản trở dòng điện không đổi +) Đối với dòng điện xoay chiều: Cuộn cảm cho dòng điện xoay chiều qua có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho cản trở gọi cảm kháng ZL ZL L 2 fL () Lưu ý: Cuộn dây cảm L cho dòng điện không đổi qua hoàn toàn (không cản trở) Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 d) Ghép cuộn cảm thành bộ: - Hai cuộn cảm ghép nối tiếp: Lnt = L1 + L2 ; ZLnt = ZL + ZL 1 1 = + - Hai cuộn cảm ghép song song: Lss L1 L2 1 = + ; ZLss ZL1 ZL2 Điện áp tức thời- cƣờng độ dòng điện: i = I cos(ωt + φ ) i Đặt vào đầu cuộn dây cảm L hiệu điện xoay chiều ta có: u L = U 0cos(ωt + φ u L ) u L = U 0cos(ωt + φi + π ) Kết luận: Hiệu điện xoay chiều đầu cuộn dây cảm sớm pha (nhanh pha) góc φ= π π so với cường độ dòng điện i => φ = φu L – φi = 2 ; φ u = φi + L π π ; φi = φ u L 2 i2 u2 Mối quan hệ đại lượng tức thời: Vì i uL vuông pha với nên ta có: + = I0 U => Đồ thị có dạng đường elip Chú ý: u2 i2 u I U I = i + + = + = ; ; ; ZL = Z2L I2 U I0 U0 u 22 - u12 u 22 - u12 U = I ; 0 i12 - i 22 i12 - i 22 UL I = Z L Định luật ôm đoạn mạch có cuộn dây cảm: I = U 0L ZL UL Giản đồ vectơ: Vì uL sớm pha góc π so với i nên ta có U L I GĐVT I O III ĐOẠN MẠCH CHỈ CÓ TỤ ĐIỆN C Tụ điện a) Điện dung tụ điện: Là đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ điện - Điện dung tụ điện phẳng đại lượng đặc trưng cho khả tích điện tụ điện: C = εS 4πkd (F) - Đơn vị điện dung Fara (F) Đổi đơn vị: 1mF 103 F ; 1μF = 10-6 F; 1nF = 10-9 F; 1pF = 10-12 F Trong đó: ε : số điện môi (không khí chân không ε = ) S : diện tích phần đối diện hai tụ điện (m2 ) d : khoảng cách hai tụ điện (m) k = 9.109 (Nm2 /C2 ) số điện b) Tác dụng tụ điện: +) Đối với dòng điện không đổi: Tụ ngăn không cho dòng điện không đổi qua (cản trở hoàn toàn) +) Đối với dòng điện xoay chiều: Tụ cho dòng điện xoay chiều qua có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho cản trở gọi dung kháng ZC () ZC = 1 = ωC 2πfC c) Ghép tụ điện thành bộ: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 10 Công thức động pha 60.f (vòng/phút) p Trong đó: n là tố c đô ̣ quay của từ trường f là tầ n số của dòng điê ̣n xoay chiề u pha p là số că ̣p cưc̣ (có cuô ̣n dây thì p = 1; có cuô ̣n dây thì p = 2; có cuô ̣n dây thì p = 3) n0 tốc độ quay rô to động không đồng : n n b) Công suất tiêu điện thụ (công suất toàn phần) động không đồng pha: P = Ptp = 3.UIcos (W) c) Điện tiêu thụ động cơ: A = P.t (J) d) Công suất hao phí tỏa nhiệt động cơ: Php = PnhiÖt = I2 R a) Tố c độ quay của từ trường: n = e) Công suất có ích (công suất học) động sinh Pci = Pc¬ = P PnhiÖt f) Công học (công có ích ) động sinh ra: Aci = Pci t (J) P g) Hiệu suất động cơ: H = c¬ 100% P P = U.I.cos h) Động không đồng pha: P = Pc¬ + PnhiÖt Pc¬ P PnhiÖt U.I.cos - I R I cường độ dòng điện hiệu dụng qua tải cosφ hệ số công suất tải II BÀI TẬP BÀI TOÁN MÁY PHÁT ĐIỆN Câu 1: Người ta tạo từ trường quay cách cho A nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay quanh trục đối xứng B dòng điện xoay chiều chạy qua nam châm điện C dòng điện xoay chiều pha chạy qua ba cuộn dây stato động không đồng ba pha D dòng điện chiều chạy qua nam châm điện Câu 2: Trong máy phát điện xoay chiều pha A góp điện nối với hai đầu cuộn dây stato B phần tạo suất điện động cảm ứng stato C phần tạo từ trường rôto D suất điện động máy tỉ lệ với tốc độ quay rôto Câu 3: Đối với máy phát điện xoay chiều A biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp nam châm B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng D cung cấp cho máy biến đổi hoàn toàn thành điện Câu 4: Máy phát điện xoay chiều pha ba pha giống điểm nào? A Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định B Đều có góp điện để dẫn điện mạch C có nguyên tắc hoạt động dựa tượng cảm ứng điện từ D Trong vòng dây rôto, suất điện động máy biến thiên tuầ n hoàn hai lần Câu 5: Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào A tượng tự cảm B tượng cảm ứng điện từ Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 72 C khung dây quay điện trường D khung dây chuyển động từ trường Câu 6: Đối với máy phát điện xoay chiều pha A dòng điện cảm ứng xuất cuộn dây phần ứng B tần số suất điện động tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C biên độ suất điện động tỉ lệ với số cặp cực từ phần cảm D cung cấp cho máy biến đổi tuần hoàn thành điện Câu 7: Khi nói máy phát điện xoay chiều ba pha Hãy chọn câu sai A Suất điện động cảm phát ứng tạo hai đầu cuộn dây hoàn toàn B Hoạt động dựa vào tượng cảm ứng điện từ C Stato cuộn dây đặt lệch 120 vòng tròn D Stato phần ứng, roto phần cảm Câu 8: Chọn câu phát biểu sau ? A Dòng điện xoay chiều pha máy phát điện xoay chiều pha tạo B Suất điện động máy phát điện xoay chiều tỉ lệ với số vòng dây phần ứng C Dòng điện máy phát điện xoay chiều tạo có tần số số vòng quay rôto 1s D Chỉ có dòng xoay chiều ba pha tạo từ trường quay Câu 9: Chọn câu trả lời sai: Trong máy phát điện xoay chiều pha A Hệ thống vành khuyên chổi quét gọi góp B Phần tạo dòng điện phần ứng C Phần cảm phận đứng yên D Phần tạo từ trường gọi phần cảm Câu 10: Trong máy phát điện có công suất lớn, để giảm tần số vòng roto mà giữ nguyên tần số dòng điện máy phát thì: A phần cảm phải gồm nhiều cặp cực B phần cảm quay phần ứng đứng yên C stato quay roto đứng yên D phần ứng gồm nhiều cuộn dây mắc nối tiếp Câu 11: Đối với máy phát điện xoay chiều pha có p cặp cực rôto quay n vòng phút tần số dòng điện máy tạo tính biểu thức : np p n 60n A f B f C f D f 60 60 60p p Câu 12: Để tần số dòng điện tạo máy phát f = 50Hz, rôto máy phát điện xoay chiều pha phần cảm có cặp cực, quay với vận tốc góc là: A 12,5 rad/s B 200 rad/s C 750 rad/s D 78,5 rad/s Câu 13: Trong máy phát điện xoay chiều pha, từ trường có B quay 300 vòng/phút tạo 10 cặp cực Tần số dòng điện máy phát là: A 10 Hz B 20 Hz C 50 Hz D 100 Hz Câu 14: Một máy phát điện xoay chiều có cặp cực, rôto quay phút 1800 vòng Một máy khác có cặp cực Nó phải quay với vận tốc để phát dòng điện c ùng tần số với máy thứ nhất? A n = 600 vòng/phút B n = 300 vòng/phút C n = 240 vòng/phút D n = 120 vòng/phút Câu 15: Máy phát điện xoay chiều có cặp cực Để có dòng điện xoay chiều có tần số f = 60Hz cần quay rôto với vận tốc nào? A 240 vòng/giây B 240 vòng/phút C 15 vòng/giây D 1500 vòng/phút Câu 16: Rôto máy phát điện xoay chiều nam châm có cặp cực, quay với tốc độ 1200 vòng/phút Tính tần số suất điện động máy tạo ra: A 40 Hz B 50 Hz C 60 Hz D 120 Hz Câu 17: Suất điện động tạo máy phát điện xoay chiều pha phụ thuộc vào thời gian t theo biểu thức: e 220 2cos(100t )(V) Biết rôto gồm 12 cặp cực N-S số vòng quay rôto phút là: A 3000 B 500 C 250 D 50 Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 73 Câu 18: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực q uay 25vòng/s tạo hai đầu điện áp có trị hiệu dụng U = 120V Tần số dòng điện xoay chiều là: A 25 Hz B 100 Hz C 50 Hz D 60 Hz Câu 19: Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực, rôto quay với tốc độ 900vòng/phút Máy phát điện thứ hai có cặp cực Hỏi máy phát điện thứ hai phải có tốc độ quay rôto hai dòng điện máy phát hòa vào mạng điện? A 750 vòng/phút B 600 vòng/phút C 600 vòng/s D 300 vòng/phút Câu 20: Một máy phát điện xoay chiều pha có rôto gồm cặp cực, muốn tần số dòng điện xoay chiều mà máy phát 50Hz rôto phải quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 750 vòng/phút D 500 vòng/phút Câu 21: Một mạng điện pha mắc hình sao, điện áp hai dây pha 220V Điện áp dây pha dây trung hoà nhận giá trị nào? A 381 V B 127 V C 660 V D 73 V Câu 22: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Điện áp hai dây pha bằng: A 220 V B 127 V D 380 V C 220 V Câu 23: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở 10, cảm kháng 20 Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải 6A Công suất dòng điện pha nhận giá trị A 1080 W B 360 W C 3504,7 W D 1870 W Câu 24: Trong mạng điện ba pha mắc hình sao, tải tiêu thụ giống Một tải tiêu thụ có điện trở 10, cảm kháng 20 Cường độ hiệu dụng dòng điện qua tải 6A Điện áp hai dây pha có giá trị bao nhiêu? A 232 V B 240 V C 510 V D 208 V Câu 25: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 120 V Tải pha giống tải có điện trở 24, cảm kháng 30 dung kháng 12 (mắc nối tiếp) Công suất tiêu thụ dòng ba pha là: A 384 W B 238 W C 1,152 kW D 2,304 kW Câu 26: Phần cảm máy phát điện xoay chiều có cặp cực quay 25 vòng/s tạo hai đầu điện áp có trị hiệu dụng U = 120V Dùng nguồn điện mày mắc vào hai đầu đoạn mạch điện gồm cuộn dây có điện trở hoạt động R = 10, độ tự cảm L = 0,159H mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C = 159.10-6 F Công suất tiêu thụ mạch điện bằng: A 14,4 W B 144 W C 288 W D 200 W Câu 27: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8 điện trở 6 Cường độ dòng điện qua dây pha bằng: A 2,2A B 38A C 22 A D 3,8 A Câu 28: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8 điện trở 6 Cường độ dòng điện qua dây trung hoà bằng: A 22A B 38A C 66A D A Câu 29: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp dây pha dây trung hoà 220V Mắc tải giống vào pha mạng điện, tải gồm cuộn dây cảm có cảm kháng 8 điện trở 6 Công suất dòng điện ba pha bằng: A 8712 W B 8712 kW C 871,2 W D 87,12 kW Câu 30: Một máy phát điện ba pha mắc hình có hiệu điện pha Up = 127V, tần số f = 50Hz Người ta đưa dòng ba pha vào ba tải mắc hình tam giác, tải có điện trở R = 88 cuộn dây có độ tự cảm L 0, 66 H Cường độ dòng điện qua tải công suất tải tiêu thụ có giá trị bao nhiêu? A I = 2A, P = 176W B I = 1,43A, P = 180W C I = 2A, P = 352W D I = 1,43A, P = 125,8W Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 74 Câu 31: Máy phát điện xoay chiều ba pha có cuộn dây phần ứng mắc theo kiểu hình sao, có hiệu điện pha 220V Mắc tải giống vào pha, tải có điện trở R 60 , hệ số tự cảm 0,8 L H Tần số dòng điện xoay chiều 50Hz a) Cường độ dòng điện qua tải tiêu thụ có giá trị sau đây? A I = 2,2 A B I = 1,55 A C I = 2,75 A D I = 3,67 A b) Công suất dòng điện ba pha bao nhiêu? A P = 143W B P = 429W C P = 871,2W D P = 453,75W Câu 32: Cho mạng điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 127V, tần số dòng điện f = 50Hz Nối mạng điện ba pha vào ba tải tiêu thụ giống mắc hình tam giác, tải đoạn mạch RLC nối tiếp có R = 12Ω, L = 0,2/π H, C = 25.10-4 /π F Cường độ dòng điện hiệu dụng qua tải là: A 6,35A B 10,6A C 11A D 22A Câu 33: Máy phát điện xoay chiều pha mắc theo hình có điện áp pha 220V, tần số 50Hz nối với tải tiêu thụ mắc đối xứng theo hình tam giác Mỗi tải tiêu thụ gồm điện trở R = 30 , nối tiếp với cuộn dây cảm có L = 0,4/π (H) Công suất tiêu thụ toàn mạch là: A 5226W B 4750W C 1742W D 3625W Câu 34: Ba điện trở giống đấu hình nối với nguồn ổn định đấu hình nhờ đường dây dẫn Nếu đổi cách đấu ba điện trở thành tam giác (nguồn đấu hình sao) cường độ dòng điện hiệu dụng qua đường dây dẫn: A giảm lần B Tăng lần C Giảm lần D Tăng lần Câu 35: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc theo hình có điệ n áp pha 220V Các tải tiêu thụ mắc theo hình tam giác, pha có điện trở 30 cảm kháng 40 Cường độ dòng điện qua pha tải tiêu thụ bằng: B 4,4A C 5,5A A 3,3 A D 4,4 A Câu 36: Trong máy phát điện xoay chiều pha, suất điện động pha đạt giá trị cực đại e = E0 suất điện động pha đạt giá trị: E0 E E 3E0 e2 e2 e2 e2 2 A C D B E E E e e e e 3E0 3 2 Câu 37: Nối hai cực máy phát điện xoay chiều pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi roto máy quay với tốc độ n vòng/giây cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch n A Khi roto máy quay với tốc độ vòng/giây cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch 1A Nếu roto máy quay với tốc độ n vòng/giây dung kháng tụ điện là: R A R B R D R C Câu 38: Một đoạn mạch gồm điện trở R = 200Ω mắc nối tiếp với tụ điện C Nối đầu đoạn mạch với cực máy phát điện xoay chiều pha, bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi rôto máy quay với tốc độ 200 vòng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch I Khi rôto máy quay với tốc độ 400 vòng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng đoạn mạch 2I Nếu rôto máy quay với tốc độ 800 vòng/phút dung kháng đoạn mạch là: A ZC = 800 Ω B ZC = 50 Ω C ZC = 200 Ω D ZC= 100 Ω Câu 39: Nối cực máy phát điện xoay chiều pha vào đầu đoạn mạch AB gồm điện trở R= 30Ω tụ điện mắc nối tiếp Bỏ qua điện trở cuộn dây máy phát Khi roto máy quay với tốc độ n vòng/phút I hiệu dụng mạch 1A Khi roto quay với tốc độ 2n vòng/phút cường độ dòng điện hiệu dụng 6A Nếu roto quay với tốc độ 3n vòng/phút dung kháng tụ là: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 75 A Ω B Ω C 16 Ω D Ω BÀI TOÁN ĐỘNG CƠ ĐIỆN Câu 1: Phát biểu sau động không đồng ba pha sai? A Hai phận động rôto stato B Bộ phận tạo từ trường quay stato C Nguyên tắc hoạt động động dựa tượng điện từ D Có thể chế tạo động không đồng ba pha với công suất lớn Câu 2: Phát biểu sau không đúng? Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato động không đồng ba pha, có dòng điện xoay chiều ba pha vào động có A độ lớn không đổi B phương không đổi C hướng quay D tần số quay tần số dòng điện Câu 3: Trong động không đồng ba pha, biết tần số góc từ trường quay ω0 , tần số góc roto ω đó: A ω < ω B ω = 0; ω > C ω > ω D ω = ω Câu 4: Trong động không đồng ba pha, gọi T1 chu kỳ dòng điện ba pha, T2 chu kỳ quay từ trường T3 chu quay roto Biểu thức sau đúng? A T1 > T2 > T3 B T1 = T2 = T3 C T1 = T2 > T3 D T1 = T2 < T3 Câu 5: Gọi Bo cảm ứng từ cực đại ba cuộn dây động không đồng ba pha có dòng điện vào động Cảm ứng từ ba cuộn dây gây tâm stato có giá trị A B = B B = Bo C B = 1,5Bo D B = 3Bo Câu 6: Thiết bị sau có tính thuận nghịch? A Động không đồng ba pha B Động không đồng pha C Máy phát điện xoay chiều pha D Máy phát điện chiều Câu 7: Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn dây 100V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 173V Để động hoạt động bình thường ta phải mắc theo cách sau đây? A Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo hình B Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo tam giác C Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình D Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình tam giác Câu 8: Một động không đồng ba pha hoạt động bình thường điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây 220V Trong có mạng điện xoay chiều ba pha máy phát ba pha tạo ra, suất điện động hiệu dụng pha 127V Để động hoạt động bình thường ta phải mắc theo cách sau đây? A Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo hình B Ba cuộn dây máy phát theo hình tam giác, ba cuộn dây động theo tam giác C Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình D Ba cuộn dây máy phát theo hình sao, ba cuộn dây động theo hình tam giác Câu 9: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Từ trường tâm stato quay với tốc độ bao nhiêu? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 500 vòng/phút Câu 10: Stato động không đồng ba pha gồm cuộn dây, cho dòng đ iện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động Rôto lồng sóc động quay với tốc độ sau đây? A 3000 vòng/phút B 1500 vòng/phút C 1000 vòng/phút D 900 vòng/phút Câu 11: Một động điện sản công suất 16kW cho bên sử dụng Hiệ u suất động 80% Trong điện tiêu thụ động là: A 72 kJ B 72 MJ C 80 kJ D 80 MJ Câu 12: Một động điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5kW có hiệu suất 80% Tính công học động sinh 30 phút: A 2,16.MJ B 2,16kJ C 1,08kJ D 1,08MJ Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 76 Câu 13: Một động không đồng ba pha mắc theo hình vào mạch điện ba pha có điện áp pha 220V Công suất điện động 5,7kW; hệ số công suất động 0,85 Tính cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây động A 3,4A B 9,2ª C 10,2ª D 12,6A Câu 14: Động điện tiêu thụ công suất 10kW cung cấp cho bên lượng 9kJ 1s Dòng điện qua động 10A Điện trở cuộn dây động là: A 100 C 90 D B 10 Câu 15: Một động không đồng ba pha đấu theo hình tam giác vào mạng điện ba pha có điện áp dây 220V Biết cường độ dòng điện dây 6A hệ số công suất 0,5 Công suất tiêu t hụ động là: A 220W C 660W B 220 W D 660 W Câu 16: Khi mắc động điện xoay chiều có hệ số công suất cos 0,9 vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng U = 200V sinh công suất học P = 324W Hiệu suất động 90% Điện trở động là: A 10 B C 100 D Câu 17: (ĐH 2010) Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V sinh công suất học 170W Biết động có hệ số công suất 0,85 công suất tỏa nhiệt dây quấn động 17W Bỏ qua hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động là: A 2A C A B A D A Câu 18: Một động không đồng ba pha có công suất 2208W mắc hình vào mạng điện xoay chiều ba pha có hiệu điện dây 190V, hệ số công suất động 0,7 Hiệu điện pha công suất tiêu thụ cuộn dây là: A Up = 110V, P1 = 7360W B Up = 110V, P1 = 376W C Up = 110V, P1 = 3760W D Up = 110V, P1 = 736W Câu 19: Một động không đồng ba pha, mắc vào mạng điện có hiệu điện dây pha dây trung hoà 127V, công suất tiêu thụ động 5,6kW Cường độ hiệu dụng qua cuộn dây 16,97A Hiệu điện hai đầu dây pha hệ số công suất động nhận giá trị sau: C 127V; D 218V; A 220V; B 110V; 2 Câu 20: Hai bàn 220V-1100W nồi cơm điện 220V-550W mắc vào ba pha lưới điện xoay chiều ba pha hình có điện áp pha UP = 220V (bỏ qua tính cảm kháng mạch) Khi cường độ dòng điện hiệu dụng dây trung hòa có giá trị: A A B 2,5ª C 5A D 7,5A Câu 21: Một động không đồng ba pha mắc theo kiểu hình nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha Up = 220V Công suất điện động 6,6 3kW; hệ số công suất động Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây động bằng: A 20 A B 60A C 105 A D 35 A Câu 22: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ công suất 2,64kW Động có hệ số công suất 0,8 điện trở 2 Cường độ dòng điện qua động bằng: A 1,5A B 15 A C 10A D A Câu 23: Một động điện mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V tiêu thụ công suất 2,64kW Động có hệ số công suất 0,8 điện trở 2 Hiệu suất động bằng: A 85% B 90% C 80% D 83% Câu 24: Một động không đồng ba pha mắc theo kiểu tam giác vào mạch ba pha có điện áp pha 220V Công suất điện động 6kW, hệ số công suất động 0,8 Cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây động bằng: A 11,36 mA B 136A C 11,36 A D 11,63 A Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 77 DẠNG 10 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG - MÁY BIẾN ÁP I TÓM TẮT LÝ THUYẾT – CÔNG THỨC CƠ BẢN BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Công s uất nhà máy điện (nguồn phát): Png = UI.cosφ (W) P (A) Ucosφ Công s uất hao phí tỏa nhiệt trình truyền tải điện năng: P R ΔP = I R = (W) (cos hệ số công suất mạch điện) U cos 2φ Cƣờng độ dòng điện chạy đƣờng dây tải: I = P2 - Nếu u i pha thì: P R (P không đổi) U - Nếu cho độ chênh lệch số hai đồng hồ công tơ điện trạm phát nơi tiêu thụ sau ΔA khoảng thời gian t ΔP = Δt Công s uất hao phí không vƣợt x(%) công suất truyền đi: x(%).U (cosφ)2 ΔP x(%).P R P Các yêu cầu thường gặp x(%).U (cosφ)2 Tính điện trở tối đa đường dây: R max P 2.l 2. l Smin Tính tiết diện nhỏ dây: R S Rmax S d2 d Tính đường kính nhỏ dây: S r Độ giảm điện áp đƣờng dây tải điện: ΔU = U - U' = I.R P' P - ΔP 100% Hiệu suất truyền tải điện năng: H 100% = P P Trong đó: P: Là công suất truyền nơi cung cấp (W) P’: Là công suất nhận nơi tiêu thụ (W) U : Là điện áp nơi cung cấp (V) cos: Là hệ số công suất dây tải điện l R điện trở tổng cộng dây tải điện () (lƣu ý: dẫn điện dây) S Biện pháp làm giảm hao phí đƣờng dây tải điện a) Giảm R - Thay dây dẫn dây kim loại có điện trở suất nhỏ kim loại Au, Ag tốn kém, không thực - Tăng S, kích thước dây tăng lên, số cột điện tăng lên, tốn kém, không thực b) Tăng hiệu điện U hai nguồn: tăng U cách dễ dàng nhờ máy biến áp Để công suất hao phí giảm m lần cần tăng điện áp U trạm phát tăng lần? U2 P1 m - Cho biết công suất trạm phát không đổi (P = const) thì: U1 P2 Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 78 - Cho biết công suất nơi tiêu thụ không đổi (P' = const) thì: Trong đó: U1 điện áp nguồn lúc trước; U1' điện áp nơi tiêu thụ lúc trước; U2 mn U1 (1 n) m U2 điện áp nguồn lúc sau; U '2 điện áp nơi tiêu thụ lúc sau; ΔP2 công suất hao phí lúc sau; ΔP1 công suất hao phí lúc trước; ΔP1 ΔU ; n = ' (Độ giảm điện áp lúc đầu n lần điện áp nơi tiêu thụ ΔU1 = n.U1' ) ΔP2 U1 Mối quan hệ U H I H a) Nếu công suất truyền trạm phát không đổi (P = const) U2 - H1 = +) Mối quan hệ U H là: U1 - H2 Với m = I2 - H2 = I1 - H1 b) Nếu công suất nhận nơi tiêu thụ không đổi (P' = const) +) Mối quan hệ I H là: +) Mối quan hệ U H là: +) Mối quan hệ I H là: U2 = U1 H1 (1 - H1 ) H (1 - H ) I2 H1.(1 - H ) = I1 H (1 - H1 ) BÀI TOÁN MÁY BIẾN ÁP Định nghĩa: MBA thiết bị có khả làm biến đổi điện áp xoay chiều mà không làm thay đổi tần số dòng điện MBA tác dụng biến đổi lượng (công) Cấu tạo hoạt động: a) Cấu tạo: + Lõi biến áp: Là sắt non pha silic ghép lại với có tác dụng dẫn từ + Hai cuộn dây quấn có tác dụng dẫn điện - Cuộn dây sơ cấp D1 : Hai đầu nối với nguồn điện có N vòng - Cuộn dây thứ cấp D2 : Hai đầu nối với tải tiêu thụ có N vòng b) Hoạt động: Dựa tượng cảm ứng điện từ Công thức máy biến áp U1 N = a) Liên hệ hiệu điện số vòng cuộn dây: U2 N2 - Nếu N < N1 MBA máy giảm áp - Nếu N > N1 MBA máy tăng áp U2 I = b) Mạch thứ cấp kín bỏ qua hao phí điện thì: U1 I2 c) Hiệu suất MBA là: H = P2 U I2 cosφ2 = P1 U1.I1.cosφ1 Khi H = 100% (hay P1 = P2 ) cos 1 cos thì: U1 N I = = U2 N2 I1 Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 79 d) Nếu cuộn dây có điện trở thuần: e1 xem nguồn thu: e1 u1 i1r1 , e2 xem nguồn phát: e u - i r N e2 u i2 r2 Vậy = 1 = e2 u + i r2 N2 Công suất nguồn cảm ứng P1 = P2 e1i1 = e2i e) Nếu điện trở cuộn dây nhỏ (coi 0) thì: e1 N E N = = e2 N2 E2 N2 U1 E I N = = = U2 E2 I1 N2 g) Nếu cuộn dây sơ cấp có điện trở r1 , cuộn thứ cấp có điện trở r2 , mắc điện trở R vào đầu cuộn e1 = u1 - i1r1 thứ cấp Ta có e = u + i r2 u = i R 2 k.R.U1 N - Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp: U = với k = k (R + r2 ) + r1 N2 f) Công thức tổng quát máy biến áp: P2 k R = P1 k (R + r2 ) + r1 Chú ý: MBA tăng điện áp lần làm giảm dđ nhiêu lần ngược lại Lí thuyết quấn ngƣợc MBA: Do máy biến áp lí tưởng, điện trở cuộn sơ thứ cấp coi nên u = e Các vòng quấn ngược tạo suất điện động chống lại vòng quấn thuận Suất điện động tự cảm vòng dây e0 - Gọi n1 số vòng quấn nguợc cuộn sơ cấp, cuộn sơ cấp có (N – n1 ) vòng quấn thuận n1 vòng quấn nguợc: - Suất điện động tự cảm cuộn sơ cấp là: u1 = e1 = (N1 - n1 ).e0 - n1.e0 = (N1 - 2n1 ).e0 (1) - Hiệu suất máy biến áp: H = - Suất điện động tự cảm cuộn thứ cấp là: u = e2 = (N2 - n ).e0 - n e0 = (N2 - 2n ).e0 U1 N - 2n1 = Từ (1) (2) ta có: U2 N - 2n (2) II BÀI TẬP BÀI TOÁN TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Câu 1: Hiện người ta thường dùng cách sau để làm giảm hao phí điện trình truyền tải xa ? A Tăng tiết diện dây dẫn dùng để truyền tải B Xây dựng nhà máy điện gần nơi tiêu thụ C Dùng dây dẫn vật liệu siêu dẫn D Tăng điện áp trước truyền tải điện xa Câu 2: Trong việc truyền tải điện xa, để giảm công suất hao phí đường dây k lần điện áp đầu đường dây phải B giảm k lần C giảm k2 lần D tăng k lần A tăng k lần Câu 3: Chọn câu sai Trong trình tải điện xa, công suất hao phí A tỉ lệ với thời gian truyền tải B tỉ lệ với chiều dài đường dây tải điện C tỉ lệ nghịch với bình phương điện áp hai đầu dây trạm phát điện D tỉ lệ với bình phương công suất truyền Câu 4: Với công suất cần truyền tải, tăng hiệu điện hiệu dụng nơi truyền lên 20 lần công suất hao phí đường dây: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 80 A Giảm 20 lần B Tăng 400 lần C Tăng 20 lần D Giảm 400 lần Câu 5: Khi tăng điện áp nơi truyền lên 50 lần công suất hao phí đường dây A giảm 50 lần B tăng 50 lần C tăng 2500 lần D giảm 2500 lần Câu 6: Cùng công suất điện P tải dây dẫn Công suất hao phí dùng điện áp 400kV so với dùng điện áp 200kV là: A lớn lần B lớn lần C nhỏ lần D nhỏ lần Câu 7: Công suất hao phí dọc đường dây tải có hiệu điện U = 500kV, truyền công suất điện P = 12000kW theo đường dây có điện trở r = 10 bao nhiêu? A 1736kW B 576kW C 5760W D 57600W Câu 8: Một máy phát điện xoay chiều có công suất P = 1MW Dòng điện máy phát tăng truyền xa đường dây có điện trở r = 25 Công suất hao phí điện đường dây hiệu điện đưa lên đường dây U = 220kV? A P = 113,6W B P = 113,6kW C P = 516,5kW D P = 516,5W Câu 9: Một máy phát điện xoay chiều có công suât P = 1000kW Dòng điện phát sau tăng truyền xa đường dây có điện trở r = 20 Biết hiệu điện đưa lên đường dây U= 110kV Hao phí điện đường dây là: A P = 1652W B P = 165,2W C P = 18181W D P = 1,818W Câu 10: Một nhà máy điện sinh công suất 100000kW cần truyền tải tới nơi tiêu thụ Biết hiệu suất truyền tải 90% Công suất hao phí đường truyền là: A 10000 kW B 1000 kW C 100 kW D 10 kW Câu 11: Người ta cần truyền công suất điện 200kW từ nguồn điện có điện áp 5000V đường dây có điện trở tổng cộng 20 Độ giảm đường dây truyền tải là: A 40 V B 400 V C 80 V D 800 V Câu 12: Điện trạm phát điện truyền điện áp 2kV công suất 200kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 480kWh Công suất điện hao phí đường dây tải điện là: A P = 20 kW B P = 40 kW C P = 83 kW D P = 100 kW Câu 13: Để truyền công suất điện P = 40kW xa từ nơi có điện áp U1 = 2000V, người ta dùng dây dẫn đồng, biết điện áp nơi cuối đường dây U2 = 1800V Điện trở dây là: A 50 B 40 C 10 D 1 Câu 14: Một đường dây có điện trở 4Ω dẫn dòng điện xoay chiều pha từ nơi sản xuất đến nơi tiêu dùng Hiệu điện hiệu dụng nguồn điện lúc phát U = 5000V, công suất điện 500kW Hệ số công suất mạch điện cosφ = 0,8 Có phần trăm công suất bị mát đường dây tỏa nhiệt? A 10% B 12,5% C 16,4% D 20% Câu 15: Người ta muốn truyền công suất 100kW từ trạm phát điện A với điện áp hiệu dụng 500V dây dẫn có điện trở r 2 đến nơi tiêu thụ B Hiệu suất truyền tải điện bằng: A 80% B 30% C 20% D 50% Câu 16: Một đường dây tải điện xoay chiều pha đến nơi tiêu thụ xa 3km Dây dẫn nhôm có điện trở suất 2,5.108 (.m) có tiết diện 0,5cm2 Điện áp công suất truyền trạm phát điện 6kV, P = 540kW Hệ số công suất mạch điện cos =0,9 Hiệu suất truyền tải điện là: A 89,7% B 94,4% C 97,2% D 92% Câu 17: Điện trạm phát điện truyền điện áp 2kV công suất 200kW Hiệu số công tơ điện trạm phát nơi thu sau ngày đêm chênh lệch thêm 480kWh Hiệu suất trình truyền tải điện là: A H = 95% B H = 90% C H = 85% D H = 80% Câu 18: Điện trạm phát điện truyền điện áp 2kV, hiệu suất trình truyền tải H = 80% Muốn hiệu suất trình truyền tải tăng đến 95% ta phải: A tăng điện áp lên đến kV B tăng điện áp lên đến kV C giảm điện áp xuống kV D giảm điện xuống 0,5 kV Câu 19: Người ta truyền tải dòng điện xoay chiều pha từ nhà máy điện đến nơi tiêu thụ Khi điện áp nhà máy điện 6kV hiệu suất truyền tải 73% Để hiệ u suất truyền tải 97% điện áp nhà máy điện là: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 81 A 45kW B 18kV C 2kV D 54kV Câu 20: Người ta truyền công suất điện không đổi từ máy phát điện xoay chiều pha Khi điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải U hiệu suất truyền tải 75% Để hiệu suất truyền tải tăng thêm 21% điện áp hiệu dụng hai đầu đường dây truyền tải là: A 1,28U B 6,25U C 2,5U D 4,25U Câu 21: Người ta cần truyền công suất điện P = 2MW đến nơi tiêu thụ đường dây pha, hiệu điện hiệu dụng hai đầu dây truyền tải 10kV Mạch điện có hệ số công suất 0,9 Muốn cho hiệu suất truyền tải đạt 90% điện trở đường dây phải thỏa mãn: A R< 4,05 B R< 2,05 C R< 6,05 D R< 8,05 Câu 22: Ta cần truyền công suất điện 200MW đến nơi tiêu thụ mạch điện pha, hiệu điện hiệu dụng hai đầu nguồn cần truyền tải 50kV Mạch điện truyền tải có hệ số công suất cos = 0,9 Muốn cho hiệu suất truyền tải điện H 95% điện trở đường dây tải điện phải có giá trị: A R 9,62 B R 3,1 C R 4,61k D R 0,51 Câu 23: Ta cần truyền công suất điện 1MW (biết 1MW=10 W) điện áp hiệu dụng 10kV xa đường dây pha Mạch có hệ số công suất cosφ = 0,8 Muốn cho tỉ lệ lượng mát đường dây không 10% điện trở đường dây phải có giá trị là: A R 6,4 B R 3,2 C R 6,4 k D R 3,2 k Câu 24: Người ta cần truyền công suất điện pha 100kW điện áp hiệu dụng 5kV xa Mạch điện có hệ số công suất cosφ = 0,8 Muốn cho tỉ lệ lượng đường dây không 10% điện trở đường dây phải có giá trị khoảng nào? B 16 Ω < R < 18 Ω C 10 Ω < R < 12 Ω D R < 14 Ω A R 16 Ω Câu 25: Người ta cần truyền công suất điện pha 10000kW điện áp hiệu dụng 50kV xa Mạch điện có hệ số công suất cos = 0,8 Muốn cho tỷ lệ lượng đường dây không 10% điện trở đường dây phải có giá trị: A R < 20 B R < 25 C R < 4 D R < 16 Câu 26: Cần truyền công suất điện pha P = 1,08MW xa với hiệu điện hiệu dụng hai đầu đường dây tải U = 12kV với hệ số công suất mạch điện cosφ = 0,9 Để hao phí đường dây 2,8% điện trở đường dây: A B C D Câu 27: Người ta cần truyền tải điện từ máy hạ có điện áp đầu 200V đến hộ gia đình cách km Công suất tiêu thụ đầu máy biến áp cho hộ gia đình 10kW yêu cầu độ giảm điện áp dây không 20V Điện trở suất dây dẫn = 2,8.10-8 (.m) tải tiêu thụ điện trở Tiết diện dây dẫn phải thoả mãn điều kiện: A S 1,4 cm2 B S 2,8 cm2 C S 2,8 cm2 D S 1,4 cm2 Câu 28: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình có điện áp pha 220V, tần số 60Hz Một sở sản xuất dùng nguồn điện ngày 8h cho ba tải tiêu thụ giống mắc hình tam giác, tải cuộn dây gồm điện trở R = 300 độ tự cảm L = 0,6187H Giá điện nhà nước khu vực sản xuất 1000 đồng cho kWh tiêu thụ Chi phí mà sở sản xuất phải toán cho nhà máy điện hàng tháng (30 ngày) là: A 183600 đồng B 22950 đồng C 217000 đồng D 20400đồng Câu 29: Một máy phát điện gồm n tổ máy có công suất P Điện sản xuất truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H Hỏi tổ máy hiệu suất H’ bao nhiêu, (tính theo n H) n H 1 n H 1 n H 1 n H 1 A H ' B H ' C H ' D H ' n n n 1 n 1 BÀI TOÁN MÁY BIẾN ÁP Câu 1: Chọn câu nói máy biến áp? A Máy biến áp cho phép biến đổi điện áp xoay chiều B Các cuộn dây máy biến áp quấn lõi sắt C Dòng điện chạy cuộn dây sơ cấp thứ cấp khác cường độ tần số D Suất điện động cuộn dây máy biến áp suất điện động cảm ứng Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 82 Câu 2: Một máy biến áp có cuộn thứ cấp mắc với điện trở thuần, cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều Điện trở cuộn dây hao phí điện máy không đáng kể Nếu tăng trị số điện trở mắc với cuộn thứ cấp lên hai lần A cường độ hiệu dụng dòng điện chạy cuộn thứ cấp giảm hai lần, cuộn sơ cấp không đổi B điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tăng lên hai lần C suất điện động cảm ứng cuộn dây thứ cấp tăng lên hai lần, cuộn sơ cấp không đổi D công suất tiêu thụ mạch sơ cấp thứ cấp giảm hai lần Câu 3: Biện pháp sau không góp phần tăng hiệu suất máy biến áp? A Dùng dây dẫn có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp B Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ C Dùng lõi sắt gồm nhiều mỏng ghép cách điện với D Đặt sắt song song với mặt phẳng chứa đường sức từ Câu 4: Nhận xét sau máy biến áp không đúng? A Máy biến áp có tác dụng biến đổi cường độ dòng điện B Máy biến áp giảm điện áp C Máy biến áp thay đổi tần số dòng điện xoay chiều D Máy biến áp tăng điện áp Câu 5: Phương pháp làm giảm hao phí điện máy biến áp A để máy biến áp nơi khô thoáng B lõi máy biến áp cấu tạo khối thép đặc C lõi máy biến áp cấu tạo thép mỏng ghép cách điện với D Tăng độ cách điện máy biến áp Câu 6: Một máy hạ lý tưởng mắc vào hiệu điện xoay chiều So với hiệu điện cuộn sơ cấp hiệu điện cuộn thứ cấp biến thiên: A Cùng tần số B Cùng biên độ C Cùng pha D Không điều hoà Câu 7: Đặc điểm máy biến áp A Máy biến có cuộn dây B Cuộn sơ cấp máy biến áp mắc vào nguồn điện xoay chiều, cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ C Máy biến áp có hai cuộn dây có số vòng khác D Máy biến áp có cuộn dây cuộn sơ cấp máy biến mắc vào nguồn điện xoay chiều, cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ Câu 8: Điều sau nói máy biến áp: A Máy biến áp dụng cụ biến đổi hiệu điện dòng điện chiều không đổi B Máy biến áp dụng cụ biến đổi tần số dòng điện C Trong máy biến áp, cuộn dây nối với mạch điện xoay chiều cuộn sơ cấp, cuộn dây nối với tải tiêu thụ cuộn thứ cấp D Máy biến áp sử dụng cho dòng điện xoay chiều dòng điện không đổi Câu 9: Biện pháp sau không góp phần tăng hiệu suất máy biến áp A Dùng lõi sắt có điện trở suất nhỏ B Dùng dây có điện trở suất nhỏ làm dây quấn biến áp C Dùng lõi sắt gồm nhiều sắt mỏng ghép cách điện với D Đặt sắt song song với mặt phẳng chứa đường sức Câu 10: Trong máy tăng áp lý tưởng, giữ nguyên điện áp sơ cấp tăng số vòng dây hai cuộn thêm lượng điện áp cuộn thứ cấp thay đổi nào? A Tăng B Giảm C Không đổi D Có thể tăng giảm Câu 11: Chọn câu sai nói máy biến áp? A Hoạt động máy biến áp dựa tượng cảm ứng điện từ B Tỉ số điện áp hai đầu cuộn sơ cấp thứ cấp tỉ số số vòng dây hai cuộn C Tần số điện áp cuộn dây sơ cấp thứ cấp D Nếu điện áp cuộn thứ cấp tăng lần cường độ dòng điện qua tăng nhiêu lần Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 83 Câu 12: Nếu đầu đường dây tải dùng máy biến áp có hệ số tăng công suất hao phí đường dây tải thay đổi so với lúc không dùng máy tăng ? A giảm lần B tăng lần C giảm 81 lần D giảm lần Câu 13: Trong máy biến áp lý tưởng, cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp tăng n lần cường độ dòng điện hiệu dụng mạch sơ cấp thay đổi nào? A Tăng n lần B Tăng n2 lần C Giảm n lần D Giảm n2 lần Câu 14: Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp thứ cấp 2200 vòng 120 vòng Mắc uộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở là: A 24 V B 17 V C 12 V D 8,5 V Câu 15: Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp 2200 vòng Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 6V Số vòng cuộn thứ cấp là: A 85 vòng B 60 vòng C 42 vòng D 30 vòng Câu 16: Một máy biến áp có số vòng cuộn sơ cấp 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50Hz, cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp 12A Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là: A 1,41A B 2A C 2,83A D 72,0 A Câu 17: Máy biến áp lý tưởng gồm cuộn sơ cấp có 960 vòng, cuộn thứ cấp có 120 vòng nối với tải tiêu thụ Khi đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng 200V cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn thứ cấp 2A Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp có giá trị sau đây? A 25 V ; 16 A B 25 V ; 0,25 A C 1600 V ; 0,25 A D 1600 V ; 8A Câu 18: Một máy tăng lý tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp N1 thứ cấp N2 Biết cường độ dòng điện cuộn sơ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp I1 = 6A U1 = 120V Cường độ dòng điện hiệu dụng cuộn thứ cấp điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là: A A 360 V B 18 V 360 V C A 40 V D 18 A 40 V Câu 19: Một máy biến áp lý tưởng có số vòng dây cuộn sơ cấp 500 vòng, cuộn thứ cấp 50 vòng Điện áp cường độ dòng điện hiệu dụng mạch thứ cấp 100V 10A Điện áp cường độ dòng điện hiệu dụng mạch sơ cấp là: A 1000 V; 100A B 1000 V; A C 10 V ; 100 A D 10 V; A Câu 20: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210V Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp biến áp hoạt động không tải là: A B 105 V C 630 V D 70 V Câu 21: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số số vòng dây cuộn thứ cấp cuộn sơ cấp 0,05 Điện áp đưa vào cuộn sơ cấp có giá trị hiệu dụng 120V tần số 50Hz Điện áp hai đầu cuộn thứ cấp có giá trị hiệu dụng bằng: A 2,4 kV tần số 50 Hz B 2,4 kV tần số 2,5 Hz C V tần số 2,5 Hz D V tần số 50 Hz Câu 22: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 500 vòng dây, cuộn thứ cấp có 50 vòng dây Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp 100V Hiệu suất máy biến áp 95% Mạch thứ cấp bóng đèn dây tóc tiêu thụ công suất 25W Cường độ dòng điện qua đèn có giá trị bằng: A 25A B 2,5A C 1,5A D A Câu 23: Cuộn sơ cấp máy biến áp có 1023 vòng, cuộn thứ cấp có 75 vòng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều giá trị hiệu dụng 3000V Người ta nối hai đầu cuộn thứ cấp vào động điện có công suất 2,5kW hệ số công suất cosφ = 0,8 cường độ hiệu dụng mạch thứ cấp bao nhiêu? A 11 A B 22A C 14,2A D 19,4 A Câu 24: Cuộn sơ cấp máy biến áp có 2046 vòng, cuộn thứ cấp có 150 vòng Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 3000V Nối hai đầu cuộn thứ cấp điện trở R = 10Ω Cường độ hiệu dụng dòng điện mạch thứ cấp có giá trị là: Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 84 A 21 A B 11A C 22A D 14,2 A Câu 25: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 1000 vòng mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V Khi điện áp hiệu dụng đặt hai đầu cuộn thứ cấp để hở 484V Bỏ qua hao phí máy biến áp Số vòng dây cuộn thứ cấp là: A 2200 vòng B 1000 vòng C 2000 vòng D 2500 vòng Câu 26: Một máy biến áp có số vòng dây cuộn sơ cấp 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, máy biến áp mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50Hz, cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn thứ cấp 12A cường độ dòng điện hiệu dụng chạy qua cuộn sơ cấp là: A 20 A B 7,2A C 72A D A Câu 27: Một máy biến áp cuộn sơ cấp có 100 vòng dây, cuộn thứ cấp có 200 vòng dây Cuộn sơ cấp cuộn dây có cảm kháng ZL = 1,5Ω điện trở r = 0,5Ω Tìm điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp để hở ta đặt vào cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 119V A 200 V B 210 V C 120 V C 220 V Câu 28: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng; điện áp cường độ mạch sơ cấp 120V; 0,8A Điện áp công suất cuộn thứ cấp là: A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W Câu 29: Một máy biến áp cuộn sơ cấp có 3000 vòng, cuộn thứ cấp có 1500 vòng hiệu suất máy H = 100% Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V Hiệu điện đầu cuộn thứ cấp là: A 220 V B 110 V C 100 (V) D 11V Câu 30: Cuộn sơ cấp máy biến áp nối với mạng điện xoay chiều có điện áp 380V Cuộn thứ cấp có dòng điện cường độ 1,5A chạy qua có điện áp hai đầu dây 12V Biết số vòng dây cuộn thứ cấp 30 Tính số vòng dây cuộn sơ cấp cường độ dòng điện chạy qua nó: A 95 vòng; 47mA B 950 vòng; 4,7A C 950 vòng; 4,7mA D 950 vòng; 47mA Câu 31: Một máy biến áp, cuộn sơ cấp có 150 vòng, cuộn thứ cấp có 300 vòng Hai đầu cuộn thứ cấp nối với cuộn dây có R = 100, L (H) Cuộn sơ cấp đặt hiệu điện xoay chiều có U1 = 100V tần số 50Hz Công suất mạch thứ cấp là: A 300W B 200W C 150W D 100W Câu 32: Trong máy biến áp lý tưởng, đặt vào hai đầu cuộn dây dòng điện xoay chiều có U1 = 80V hai đầu cuộn dây thứ hai có U2 = 20V Nếu đặt hai đầu cuộn dây thứ hai dòng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng U = 80V hiệu điện hiệu dùng hai đầu cuộn dây thứ là: A 320 V B 160 V C 40 V D 400 V Câu 33: Người ta dùng máy biến áp để đưa điện đường dây U1 = 10kV hạ xuống U2 = 240V để đưa vào nhà sử dụng khoảng cách từ nhà máy đến nhà dài 2,6km Với điện trở mét r = 2.105 Công suất đầu máy biến áp 12kW Cường độ dòng điện chạy đường dây dẫn vào nhà lượng hao phí đường dây bao nhiêu? A I = 1A; Php = 104W B I = 20A; Php = 20,8W C I = 5A; Php = 13W D I = 50A; Php = 130W Câu 34: Cuộn sơ cấp máy biến áp có N = 1000 vòng, cuộn thứ cấp có N = 2000 vòng Hiệu điện hiệu dụng cuộn sơ cấp U1 = 110V cuộn thứ cấp để hở U2 = 216V Tỉ số cảm kháng cuộn sơ cấp điện trở cuộn là: A 0,19 B 5,2 C 0,1 D 4,2 Câu 35: Một máy biến áp lý tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp 2:3 Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ mạch điện RLC không phân nhánh có R = 60, L 0,6 H ;C 103 F , cuộn sơ cấp nối 12 với điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng 120V tần số 50Hz Công suất toả nhiệt tải tiêu thụ là: A 180 W B 90 W C 26,7 W D 135 W Câu 36: Máy biến áp có số vòng dây cuộn sơ cấp N = 400vòng, thứ cấp N = 100vòng Điện trở cuộn sơ cấp r1 = , điện trở cuộn thứ cấp r2 = Điện trở mắc vào cuộn thứ cấp R = 10Ω Xem mạch từ khép kín bỏ qua hao phí Đặt vào hai cuộn sơ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 85 hiệu dụng U1 = 360V Xác định hiệu điện hiệu dụng U2 hai đầu cuộn thứ cấp hiệu suất máy biến áp A 80V; 88,8% B 80V; 80% C 100V; 88,8% D 88V; 80% Bạn có nhu cầu mua tài liệu để dạy thê m vật lý 10, 11, 12 liên hệ với theo số điện thoại 0964 889 884 86