CHƯƠNG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHUYÊN ĐỀ 3:CÔNG SUẤT VÀ CÁC DẠNG TOÁN TÌM CỰC TRỊ TRONG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1: Chọn câu Đúng Trên đoạn mạch xoay chiều, hệ số công suất (cosϕ = 0), khi: A đoạn mạch chứa điện trở B đoạn mạch có điện trở không C đoạn mạch tụ điện D đoạn mạch cuộn cảm Câu 2: Công suất đoạn mạch xoay chiều tính công thức đây: A P = U.I; B P = Z.I 2; C P = Z.I cosϕ; D P = R.I.cosϕ Câu : HĐT xoay chiều hai đầu mạch u(t)= 120cos(100 π t - π /8 ) V, cường độ dòng điện mạch i(t)= cos(100 π t + π /8) A, tìm công suất tiêu thụ mạch P=? A 120W B 100W C 60W D 50W Câu 4: Một cuộn dây mắc vào hiệu điện xoay chiều 50V – 50Hz cường độ dòng điện qua cuộn dây 0,2A công suất tiêu thụ cuộn dây 1,5W Hệ số công suất mạch bao nhiêu? A k = 0,15 B k = 0,25 C k = 0,50 D k = 0,75 Câu 5: Đặt điện áp xoay chiều u = 220 cos100πt(V) vào hai đầu đoạn mạch R, L, C không phân nhánh có điện trở R = 110V Khi hệ số công suất mạch lớn công suất tiêu thụ đoạn mạch A 460W B 172,7W C 440W D 115W Câu 6: Cho mạch điện hình vẽ Biết cuộn dây 1,4 10−4 có L = H, r = 30Ω; tụ điện có C = F ; R thay đổi ; điện áp hai đầu π π đoạn mạch u = 100 cos100πt(V) Xác định giá trị R để công suất tiêu thụ mạch cực đại Tìm giá trị cực đại A R = 20Ω, Pmax = 120W B R = 10Ω, Pmax = 125W C R = 10Ω, Pmax = 250W D R = 20Ω, Pmax = 125W 10−3 Câu 7: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp Biết L = H , C = F, π 4π u = 120 cos100π t (V ) , điện trở phải có giá trị để công suất mạch đạt giá trị cực đại? Giá tri cực đại công suất bao nhiêu? A R = 120Ω, Pmax = 60w B R = 60Ω, Pmax = 120w C R = 40Ω, Pmax = 180w D R = 120Ω, Pmax = 60w Câu 8: Mạch điện gồm R= 100 ( Ω ); cuộn dây cảm L= 2/ π (H) ; tụ C= 100/ π (ìF) HĐT hiệu dụng hai đầu mạch U = 200(V), tần số f thay đổi , Tìm f để UCMAX A 25Hz B 50Hz C 100Hz D 200Hz Câu 9(CAO ĐẲNG 2010): Đặt điện áp u = U cos ωt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm mắc nối tiếp với biến trở R Ứng với hai giá trị R = 20 Ω R2 = 80 Ω biến trở công suất tiêu thụ đoạn mạch 400 W Giá trị U A 400 V B 200 V C 100 V D 100 V Câu 10(ĐH - 2010): Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C thay đổi Điều chỉnh điện dung C đến giá trị 10−4 10−4 F F công suất tiêu thụ đoạn mạch có giá trị 4π 2π Giá trị L A H 2π B H π C H 3π D H π Câu 11(ĐH – 2008): Đoạn mạch điện xoay chiều gồm biến trở R, cuộn dây cảm có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp Biết hiệu điện hiệu dụng hai đầu đoạn mạch U, cảm kháng Z L, dung kháng ZC (với ZC ≠ ZL) tần số dòng điện mạch không đổi Thay đổi R đến giá trị R công suất tiêu thụ đoạn mạch đạt giá trị cực đại Pm, A R0 = ZL + ZC B Pm = U2 R0 C Pm = Z2L ZC D R = ZL − ZC Câu 12(ĐH – 2008): Đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở R tụ điện có điện dung C Khi dòng điện có tần số góc chạy qua đoạn mạch hệ số công suất đoạn mạch LC A phụ thuộc điện trở đoạn mạch B C phụ thuộc tổng trở đoạn mạch D Câu 13(ĐH – 2008): Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện RLC không phân nhánh   hiệu điện u = 220 cos  ωt −   biểu thức i = 2 cos  ωt − π ÷(V) cường độ dòng điện qua đoạn mạch có 2 π ÷(A) Công suất tiêu thụ đoạn mạch 4 A 440W B 220 W C 440 W D 220W Câu 14(CĐ 2007): Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở R, cuộn dây cảm (cảm thuần) có độ tự cảm L tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp, R, L C có giá trị không đổi Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện u = U0sinωt, với ω có giá trị thay đổi U không đổi Khi ω = ω = 200π rad/s ω = ω2 = 50π rad/s dòng điện qua mạch có giá trị hiệu dụng Để cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch đạt cực đại tần số ω A 100 π rad/s B 40 π rad/s C 125 π rad/s D 250 π rad/s Câu 15 Đặt vào hai đầu mạch RLC điện áp xoay chiều : u = 100 cos(100π t ) (V).Biết điện trở R= 100 Ω, cuộn dây cảm có L= H ,một tụ điện có điện dung C biến thiên Khi C = Cmax C UC max có giá trị π ? A.C = 10−4 /π2 (F), U = 300V B.C = 10−4 /π3 (F), U = 300V C.C = 10−4 /π3 (F), U = 200V D.C = 10−4 /π3 (F), U = 600V Câu 16 Đặt vào hai đầu mạch RLC điện áp xoay chiều : u = 120 cos(100π t ) (V) Biết R = 20 Ω, ZC = 60Ω cuộn dây cảm có độ tự cảm L thay đổi Xác định L để UL cực đại tìm giá trị UL max A L = /π(4 H ) , U = 240V B L = /π(5 H ) , U = 420V L = /π( H ) C , U = 220V D L = /π(5 H ) , U = 240V Câu 17 Một mạch điện gồm điện trở R, cuộn dây cảm tụ điện có điện dung thay đổi mắc nối tiếp Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u=U 0cosωt(V) Khi thay đổi điện dung tụ điện áp hiệu dụng hai tụ đạt cực đại 2U Ta có quan hệ ZL R là: A: Z L = R B ZL = 2R C ZL = R D ZL = 3R Câu 18 Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp có R = 100Ω, L = 15mH , C = 1µ F Chỉ có ω thay đổi Tìm ω để UCmax A 20000 rad / s B 20000rad / s C 10000 rad / s D 10000rad / s CHUYÊN ĐỀ : CÁC LOẠI MÁY ĐIỆN Bài Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rôto gồm cặp cực (8 cực nam cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút a) Tính tần số suất điện động cảm ứng máy phát b) Để tần số suất điện động cảm ứng máy phát 50 Hz rôto phải quay với tốc độ bao nhiêu? ĐS: a/40Hz b/375 vòng/phút Bài Một máy phát điện xoay chiều pha có cặp cực Biểu thức suất điện động máy phát là: e = 220 cos(100πt – 0,5π) (V) Tính tốc độ quay rôto theo đơn vị vòng/phút ĐS: 750 vòng/phút Bài Một động điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V sinh công suất học 170 W Biết động có hệ số công suất 0,85 công suất tỏa nhiệt dây quấn động 17 W Bỏ qua hao phí khác Tính cường độ dòng điện cực đại qua động ĐS: A *TRẮC NGHIỆM: Câu Một máy phát điện xoay chiều pha rô to quay với vận tốc 450 vòng /phút tần số dòng điện sinh 60Hz Hỏi số căp cực máy phát bao nhiêu? A B C.8 D 15 Câu 2(CĐNĂM 2009): Một máy phát điện xoay chiều pha có phần cảm rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam 10 cực bắc) Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút Suất điện động máy sinh có tần số A 3000 Hz B 50 Hz C Hz D 30 Hz Câu Một máy phát điện xoay chiều pha (kiểu cảm ứng có p cặp cực quay với tần số góc n (vòng/phút), với số cặp cực số cuộn dây phần ứng tần số dòng điện máy tạo f (Hz) Biểu thức liên hệ n, p f A n = 60 p f B f = 60np C n = 60 f p D f = 60n p Câu Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2cos100πt (A) chạy qua điện trở R = 50Ω thời gian phút, nhiệt lượng tỏa điện trở R A 12000J B 6000J C 300000J D 100J Câu Một máy phát điện xoay chiều có hai cặp cực, rôto quay phút 1800 vòng Một máy phát điện khác có cặp cực Nó phải quay với vận tốc để phát dòng điện tần số với máy thứ nhất? A 600 vòng/phút B 300 vòng/phút C 240 vòng/phút D 120 vòng/phút Câu 6:Nguyên tắc hoạt động máy phát điện xoay chiều pha dựa vào A.khung dây chuyển động từ trường B tượng cảm ứng điện từ C khung dây quay điện trường D.hiện tượng tự cảm Câu 7: Một máy phát điện xoay chiều pha có rôto nam châm điện gồm 10 cặp cực Để phát dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz vận tốc quay rôto phải A 300 vòng/phút B 500 vòng/phút C 3000 vòng /phút D.1500 vòng/phút Câu 8: Phần ứng máy phát điện xoay chiều pha gồm cuộn dây giống mắc nối tiếp.Từ thông cực đại gửi qua vòng dây phần ứng Wb Suất 10π điện động tức thời máy phát : e = 400 sinπt(V Số vòng dây 100 ) cuộn A 40 vòng B 10 vòng C 100 vòng D 500 vòng *DẠNG Máy phát điện xoay chiều 3pha Dòng điện xoay chiều ba pha i1 = I cos(ωt ), i2 = I cos(ωt − - Máy phát mắc hình sao: Ud = 2π 2π ), i3 = I cos(ωt + ) 3 Up - Máy phát mắc hình tam giác: Ud = Up -Tải tiêu thụ mắc hình sao: I d = Ip - Tải tiêu thụ mắc hình tam giác: I d = Ip Với Ud : hđt dây (là hđt dây pha) Up :hđt pha( hđt hai đầu cuộn dây máy phát điện ) -Công suất tiêu thụ động điện: P = RI + Pi ⇔ UI cosφ = RI + P i Với Pi : công suất học động sinh ra, P : công suất động tiêu thụ Pi P Câu 1: Mạng điện ba pha có hiệu điện pha Up có tải tiêu thụ mắc hình tam giác đối xứng, dòng điện chạy pha tải Ip= A, tìm dòng điện dây Id= ? A 1A B 3A C 2A D 1,5A Câu 2:Điện áp hiệu dụng hai đầu pha máy phát điện xoay chiều ba pha 220V Trong cách mắc hình sao,điện áp hiệu dụng hai dây pha A 381V B 311V C 660V D 220V Câu 3: Một máy phát điện xoay chiều pha mắc theo hình có điện áp dây 381V,tần số 50Hz.Một cuộn dây có R = 60 Ω ,L = 0,8/ π H mắc dây pha dây trung hòa.Cường độ hiệu dụng qua cuộn dây : A 0,81A B 2,2A C 1,5A D.66A Câu Một máy phát điện xoay chiều ba pha hình có điện áp pha 220V Tải mắc vào pha giống có điện trở R = Ω , cảm kháng ZL = Ω Cường độ hiệu dụng qua tải A 12,7A B 22A C 11A D 38,1A Câu 5: Một động điện xoay chiều tiêu thụ công suất 2kW.Trong thời gian 10 phút,động sinh công học 936KJ.Hiệu suất động : A 92% B 70% C 85% D 78% Câu 6: Một động điện xoay chiều pha có điện trở 10 Ω ,hệ số công suất 0,9 mắc vào điện áp hiệu dụng 220 V sinh công suất học 740W Cường độ dòng điện qua động : A 10A B 8A C 5A D 3A DẠNG Máy biến thế: Bài Cuộn sơ cấp thứ cấp máy biến áp có số vòng N = 600 vòng, N2 = 120 vòng Điện trở cuộn dây không đáng kể Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V a) Tính điện áp hai đầu cuộn thứ cấp b) Nối đầu cuộn thứ cấp với bóng đèn có điện trở 100 Ω Tính cường độ dòng điện hiệu dụng chạy cuộn sơ cấp Bỏ qua hao phí máy biến áp ĐS: a/ 76V ,b/ 0,152A *TRẮC NGHIỆM: Câu 1.Máy biến có cuộn sơ cấp 600vòng, cuộn thứ cấp 120 vòng Nối cuộn sơ cấp với hiệu điện xoay chiều có gíá trị hiệu dụng 60V Hiệu điện hiệu dụng lấy hai đầu cuộn thứ cấp là: A: 5V B: 180V C: 12V D: 300V Câu 2(CĐ 2007): Một máy biến có số vòng cuộn sơ cấp 5000 thứ cấp 1000 Bỏ qua hao phí máy biến Đặt vào hai đầu cuộn thứ cấp hiệu điện xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn sơ cấp để hở có giá trị : A.20 V B 40 V C 10 V D 500 V Câu 3(ĐH – 2007): Một máy biến có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 220 V Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 484 V Bỏ qua hao phí máy biến Số - Hiệu suất động : H = vòng dây cuộn thứ cấp là: A 2500 B 1100 C 2000 D 2200 Câu 4(CĐ- 2008): Một máy biến dùng làm máy giảm (hạ thế) gồm cuộn dây 100 vòng cuộn dây 500 vòng Bỏ qua hao phí máy biến Khi nối hai đầu cuộn sơ cấp với hiệu điện thếu = 100√2sin100π t (V) hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp bằng: A 10 V B 20 V C 50 V D 500 V Câu 5: Máy biến có cuộn sơ cấp N1= 20000vòng, cuộn thứ cấp N2= 500vòng, CĐDĐ cuộn thứ cấp 2,4A Bỏ qua hao phí lượng máy, CĐDĐ cuộn sơ cấp ? A 2A B 0,6A C 1,2A D 1A Câu Một máy biến có tỉ lệ số vòng dây cuộn sơ cấp cuộn thứ cấp 10 Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V, điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp là: A 10 V B 10V C 20 V D 20V Câu Trong trình truyền tải điện năng, biện pháp giảm hao phí đường dây tải điện sử dụng chủ yếu A giảm công suất truyền tải B tăng chiều dài đường dây C tăng điện áp trước truyền tải D giảm tiết diện dây Câu Với công suất cần truyền tải, tăng điện áp hiệu dụng nơi truyền tải lên 20 lần công suất hao phí đường dây A giảm 400 lần B giảm 20 lần C tăng 400 lần D tăng 20 lần Câu Một máy biến áp có cuộn sơ cấp gồm 2000 vòng, cuộn thứ cấp gồm 100 vòng Điện áp cường độ dòng điện mạch sơ cấp 120V 0,8A Điện áp công suất cuộn thứ cấp A 6V; 96W B 240V; 96W C 6V; 4,8W D 120V; 48W Câu 10 Công suất hao phí dọc đường dây tải có điện áp 500kV, truyền công suất điện 12000kW theo đường dây có điện trở 10Ω ? A 1736kW B 576kW C 5760W D 57600W Câu 11: Ta tải dòng điện xoay chiều công suất P = 200KW xa 50 km dây dẫn.Điện áp hai đầu dây U = 25kV.Dây dẫn có đường kính 1cm, điện trở suất 1,57.10-8 Ωm.Hệ số công suất mạch tải điện 0,9.Công suất hao phí mạch tải điện : A.2360W B.967W C.3425W D.1580W Câu 12: Một máy biến áp gồm cuộn sơ cấp có 1000 vòng ,cuộn thứ cấp có 100 vòng.Điện áp cường độ dòng điện cuộn sơ cấp 220V 0,5A.Bỏ qua hao phí lượng máy.Công suất cuộn thứ cấp : A 55W B 220W C 110W D 82W Câu 13: Muốn giảm công suất hao phí đường dây tảI điện 400lần trạm phát phảI đặt máy biến có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp thứ cấp (N 1/N2) là? A 400 B 20 C 0,05 D 0,0025 Câu 14: Máy biến áp A dùng để tăng, giảm điện áp dòng điện xoay chiều dòng điện không đổi B làm tăng điện áp lần cường độ dòng điện tăng nhiêu lần C máy tăng áp cuộn sơ cấp có số vòng dây nhỏ cuộn thứ cấp D hoạt động dựa vào tượng cảm ứng điện từ cách sử dụng từ trường quay Câu 15(ĐH – 2009): Máy biến áp thiết bị A biến đổi tần số dòng điện xoay chiều B có khả biến đổi điện áp dòng điện xoay chiều C làm tăng công suất dòng điện xoay chiều D biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều CHUYÊN ĐỀ 5: BÀI TOÁN HỘP ĐEN Bài Cho điện hình vẽ Trong X hộp đen chứa phần tử (điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C) R = 50 Ω Khi đặt vào hai đầu AB điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V điện áp hiệu dụng hai đầu điện trở R 120 V điện áp hai đầu hộp đen trể pha điện áp hai đầu điện trở Xác định loại linh kiện hộp đen trở kháng ĐS: hộp đen chứa tụ điện ,ZC = 200 / 3(Ω) Ω Bài Trên đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm hai phần tử (điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C), cường độ dòng điện sớm pha ϕ (với < ϕ < π / ) so với điện áp hai đầu đoạn mạch Xác định loại phần tử đoạn mạch ĐS: đoạn mạch có R C Bài Cho điện hình vẽ Trong X hộp đen chứa hai ba phần tử (điện trở R, cuộn cảm L tụ điện C) Biết đặt điện áp xoay chiều uAB = 220 cos(100πt + π / ) (V) vào hai đầu đoạn mạch cường độ dòng điện chạy mạch i = cos(100πt + π / ) (A) Xác định loại linh kiện hộp đen ĐS: hộp đen chứa R C Bài Nhiều hộp khối giống nhau, người ta nối đoạn mạch gồm hộp khối mắc nối tiếp với điện trở R = 60Ω đoạn mạch đặt vào hiệu điện xoay chiều tần số 50Hz hiệu điện sớm pha 58 so với dòng điện mạch a Hộp kín chứa tụ điện hay cuộn cảm.Tính điện dung tụ độ tự cảm cuộn cảm b Tính tổng trở mạch ĐS: a/trong hộp chứa cuộn cảm,L = 0,3H b/Z = 113 (Ω) Câu 1: Trong đoạn mạch có phần tử X Y nối tiếp Hiệu điện xoay chiều hai đầu X nhanh pha π /2 với hđt hai đầu phần tử Y pha với dòng điện mạch X Y ? A X điện trở, Y cuộn dây cảm C X tụ điện, Y cuộn dây cảm B Y tụ điện, X điện trở D Y điện trở, X cuộn cảm có điện trở r ≠0 Câu 2: Cho đoạn mạch chứa hộp kín có ba phần tử: điện trở tụ điện cuộn cảm Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u = 200 2cos(100π t + π / 3)(V ) thấy cường độ dòng điện mạch có biểu thức i = 2cos(100π t − π / 6)( A) Trong hộp kín chứa: A Tụ điện B Cuộn cảm C Cuộn dây không cảm D Điện trở Câu Đoạn mạch điện AB chứa phần tử: Điện trở thuần, cuộn dây tụ điện Khi đặt hiệu điện u=U0cos(100 π t+ điện mạch có biểu thức i=I0cos(100 π t + π ) lên hai đầu A B dòng π ) Đoạn mạch AB chứa: A cuộn dây cảm B tụ điện C điện trở D cuộn dây có điện trở Câu Đoạn mạch điện AB có chứa hai phần tử: Điện trở thuần, cuộn dây cảm tụ điện Khi đặt hiệu điện u=U0cos(100 π t+ dòng điện mạch có biểu thức i=I0cos(100 π t+ π ) lên hai đầu A B π ) Đoạn mạch AB chứa: A điện trở tụ điện B điện trở cuộn dây C cuộn dây tụ điện D điện trở điện trở Câu 5: Điện áp hai đầu đoạn mạch trễ pha cường độ dòng điện góc π / Linh kiện mạch là: A Cuộn cảm B Điện trở C Cuộn cảm có điện trở D Tụ điện r Câu Đoạn mạch X mắc hai điểm A, B có I giãn đồ véctơ h.vẽ Đoạn X chứa yếu tố R,L,C tìm kết luận U A Điện trở B cuộn cảm C cuộn dây không cảm D Tụ điện Câu 7: Cho đoạn mạch hình vẽ, biết u = 100 cos(100πt )V , C = 10−4 /π( F ) Hộp kín X chứa phần tử (R cuộn dây cảm), dòng điện mạch sớm pha π/3 so với điện áp hai đầu đoạn mạch AB Hộp X chứa ? điện trở cảm kháng có giá trị bao nhiêu? A Chứa R; R = 100/ Ω B Chứa L; ZL = 100/ Ω C Chứa R; R = 100 Ω D Chứa L; ZL = 100 Ω Câu : Mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở R = 80Ω nối tiếp với hộp X Trong hộp X chứa phần tử điện trở R’ cuộn cảm L, tụ C u = 100 2cos(120π t + π / 4)V Dòng điện qua R có cường độ hiệu dụng A trễ pha uAB Phần tử hộp X có giá trị: A R’ = 20Ω B C = 10−3 F 6π C L = H 2π D L = H 10π