Lí thuyết và các dạng bài tập Mạch RLC

ạch điện AB chứa hai trong ba phần tử R, L, C. Khi mắc vào hai đầu A, B một hiệu điện thế xoay chiều u = 160cos(100t - π/4)V, thì cường độ dòng điện qua mạch là i = 2cos(100t - π/2)A. Mạch AB chứa: A. R và C, với R = 4Ω và C = 250μF B. L và C, với ZL - ZC = 8Ω C. L và C, với ZC - ZL = 8Ω D. R và L, với R = 40Ω và L = 0,4H Æ · · Æ A B M N Hình 3.1 Câu 20: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 3.1 một hiệu điện thế u = Uocos(80t) thì hiệu điện thế uAM lệch pha p/6 so với uNB. Độ lệch của hiệu điện thế uAM so với uMN một góc: A. Dj = 90o B. Dj = 180o C. Dj = 150o D. Dj = 120o Câu 21: Mạch điện AB chứa hai trong ba phần tử R, L, C. Khi mắc vào hai đầu A, B một hiệu điện thế không đổi U1 = 40V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2A. Còn khi mắc vào hai đầu A, B một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(100t), thì cường độ dòng điện qua mạch lệch pha p/4 so với u. Mạch AB chứa: A. R và C, với R = 20W và C = 500μF B. R và L hoặc R và C, với R = 20W, L = 0,2H và C = 500μF C. R và L, với R = 40W và L = 0,4H D. R và L, với R = 20W và L = 0,2H Hình 3.8 Æ R C L Æ A B V A Câu 22: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 3.8 một hiệu điện thế u = Uocos(400t), thì ampe kế chỉ 1A và vôn kế chỉ 80V, hiệu điện thế giữa hai đầu vôn kế lệch pha p/3 so với hiệu điện thế giữa hai bản tụ. Giá trị của R và C là: A. R = 40Ω và C = 36,1μF B. R = 40Ω và C = 144,3μF C. R = 40 và C = 250μF D. R = 40Ω và C = 62,5μF Câu 23: Đặt vào hai đầu mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp một hiệu điện thế xoay chiều u = 220cos(100t + π/6)V, thì cường độ dòng điện qua mạch là i = 3cos(100t - π/6)A. Công suất tiêu thụ của mạch là: A. P = 330W B. P = 165W C. P = 285,8W D. P = 571,6W A C2 B (1) (2) C1 K L,R A Hình 3.9 Câu 24: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 3.9 một hiệu điện thế uAB = Uocos(100t). Biết C1=40μF, C2 = 200μF, L = 1,5H. Khi chuyển khoá K từ (1) sang (2) thì thấy dòng điện qua ampe kế trong hai trường hợp này có lệch pha nhau 90o. Điện trở R của cuộn dây là: A. R = 150W B. R = 100W C. R = 50W D. R = 200W Æ · · Æ A B M N Hình 3.2 R C L,Ro Câu 25: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 3.2 một hiệu điện thế u = 120cos(200t)V thì cường độ dòng điện trong mạch là i=cos(200t+p/6)A. Biết Ro = 40W và Lo = 0,2H. Giá trị của R và C là: A. R = 20Ω và C = 50μF B. R = 20Ω và C = 100μF C. R = 20Ω và C = 250μF D. R = 20Ω và C = 250μF Câu 26: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 3.1 một hiệu điện thế u = Uocos(120t) thì hiệu điện thế uAM sớm pha 60o và uAN trễ pha 60o so với uNB, đồng thời UAM = UNB. Biết RNB = 60Ω. Thì kết luận nào sau đây là đúng? A. Cuộn dây có điện trở Ro = 30W và có độ tự cảm L = 0,3H Æ · · Æ A B M N Hình 3.1 B. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,6H C. Cuộn dây có điện trở Ro = 30W và có độ tự cảm L = 0,25H D. Cuộn dây có điện trở Ro = 30W và có độ tự cảm L = 0,25H Câu 27: Cho mạch điện gồm một cuộn dây, một điện thở thuần và một tụ điện nối tiếp nhau. Đặt vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều 200V, 50(Hz). Khi đó hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây lệch pha nhau p/6 so với dường độ dòng điện trong mạch. Đo được cường độ dòng điện dòng điện trong mạch I = 2A. Thì kết luận nào sau đây là đúng? A. Cuộn dây có điện trở R = 50W và có độ tự cảm L = 0,5/pH. B. Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 1/pH. C. Cuộn dây có điện trở R = 50W và có độ tự cảm L = 0,6/pH. D. Cuộn dây có điện trở R = 120W và có độ tự cảm L = 1,6/pH. BÀI TOÁN HỘP ĐEN Æ · A M Hình 5.17 X C B Æ Câu 1: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V, người ta đo được UAM = 120V và UMB = 260V. Hộp X chứa: A. cuộn dây thuần cảm. B. cuộn dây không thuần cảm. C. điện trở thuần. D. tụ điện. Câu 2: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uocos(wt+p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/6). Thì mạch điện có A. . B. . C. . D. . Æ Æ Hình 5.11 X X Câu 3: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(w). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp nhau, còn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để U = UX + UY là: A. B. Æ · Æ A B M Hình 3.14 X C R C. D. Câu 4: Ở hình 5.14, X chứa hai trong ba phân tử R, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế xoay chiều thì hiệu điện thế giữa AM và MB là: uAM =UoAMcos(wt-2p/3)V và uMB = UoMBcos(wt-p/6) V. Hộp X chứa: A. Lo và Co. B. Ro và Co hoặc Lo. C. Ro và Co. D. Ro và Lo. Æ · Æ A B M Hình 5.16 X R Câu 5: Ở hình 5.16: hộp X chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f, thì người ta nhận thấy hiệu điện thế giữa hai đầu AM lệch pha p/2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: A. cuộn dây không thuần cảm và tụ điện. B. cuộn dây thuần cảm và tụ điện. C. điện trở thuần và tụ điện. D. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. Câu 6: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp với nhau. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện xoay chiều u = Uocos(2pft - p/6), có giá trị hiệu dụng không đổi. Khi tần số của dòng điện là 50Hz thì hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây L là uL = UoLcos(100pt + p/3). Khi tăng tần số của dòng điện đến 60Hz, thì A. hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây UL giảm. B. công suất tiêu thụ P trong mạch giảm. C. hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở UR tăng. D. công suất tiêu thụ P trong mạch tăng. Câu 7: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uocos(wt+ p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/2). Thì mạch điện có A. R > ZC – ZL. B. R = ZC – ZL. C. R < ZL – ZC. D. R < ZC – ZL. Câu 8: Ở hình 5.16: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V, người ta đo được UAM = 120V và UMB = 160V. Hộp X chứa: A. cuộn dây thuần cảm. B. điện trở thuần. C. tụ điện hoặc cuộn dây thuần cảm. D. cuộn dây không thuần cảm. Câu 9: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/3). Thì A. mạch có tính cảm kháng. B. mạch có tính dung kháng. C. mạch có tính trở kháng. D. trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. Câu 10: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uocos(wt + p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/2). Thì mạch điện có A. ZL > ZC. B. ZL C. Câu 11: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uocos(wt - p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/2). Thì mạch điện có A. ZL ZC. D. L > C. Æ · Ro Co Æ A B M Hình 5.6 X Câu 12: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.6 một hiệu điện thế u = Uocos(100t + ju), thì các hiệu điện thế uAM = 180cos(100t) V và uMB = 90cos(100t + p/2) V. Biết Ro = 80W, Co = 125μF và hộp X chứa hai trong ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp nhau. Hộp X chứa: A. R và C, với R = 160W và C = 62,5μF B. L và C, với ZL - ZC = 160W C. L và C, với ZC – ZL = 160W D. R và L, với R = 40W và L = 0,4H Câu 13: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/6). Thì A. mạch có tính trở kháng. B. mạch có tính cảm kháng. C. mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. D. mạch có tính dung kháng. Câu 14: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt + p/2) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/6). Thì mạch điện gồm có A. R và L, với R > ZL. B. R và L, với R ZC. D. R và C, với R < ZC. Câu 15: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uocos(wt -p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iosin(wt + p/3). Thì dòng điện có A. . B. . C. D. . Câu 16: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt). Thì A. mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng. B. mạch có tính cảm kháng. C. mạch có tính trở kháng. D. mạch có tính dung kháng. Câu 17: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 150V, người ta đo được UAM = 60V và UMB = 210V. Hộp X chứa: A. tụ điện. B. cuộn dây không thuần cảm. C. điện trở thuần. D. cuộn dây thuần cảm. Æ · A M Hình 5.17 X C B Æ Câu 18: Ở hình 5.17: hộp X chứa một trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V, người ta đo được UAM = 80V và UMB = 140V. Hộp X chứa: A. tụ điện. B. tụ điện hoặc cuộn dây thuần cảm. C. cuộn dây thuần cảm. D. điện trở thuần. Câu 19: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt + p/5) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt + p/2). Thì mạch điện gồm có A. R và L, với R > ZL. B. R và L, với R ZC. D. R và C, với R < ZC. Câu 20: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u=Uosin(wt + p/6) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/4). Thì mạch điện có A. R ZC – ZL. D. R = ZC – ZL. Æ · Æ A B M Hình 5.13 Y X Câu 21: Đặt vào hai đầu đoạn mạch ở hình 5.13 một điện áp xoay chiều, thì trong mạch xuất hiện dòng điện với cường độ i = 2cos(80pt)A và hiệu điện thế ở các đoạn mạch uX = 90cos(80pt + p/2)V; uY=180cos(80pt) V. Ta suy ra các biểu thức liên hệ: 1) uX = i.ZX; 2) uY = i.ZY. Với ZX và ZY là tổng trở của hộp X và hộp Y. Kết luận nào sau đây là đúng? A. 1) đúng; 2) đúng. B. 1) sai; 2) sai. C. 1) sai; 2) đúng. D. 1) đúng; 2) sai. Æ · Æ A B M Hình 5.15 X C L Câu 22: Ở hình 5.15: hộp X chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào hai đầu AB một hiệu điện thế xoay chiều có tần số f, thì người ta nhận thấy hiệu điện thế giữa hai đầu AM lệch pha p/2 so với hiệu điện thế giữa hai đầu MB. Hộp X chứa: A. cuộn dây thuần cảm và tụ điện. B. cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. C. điện trở thuần và tụ điện. D. cuộn dây không thuần cảm và tụ điện. Æ · Æ A B M Hình 3.12 X L R Câu 23: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3). Thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(wt - p/6). Thì mạch điện có A. . B. . C. . D. . Câu 24: Ở hình 5.12: R = 120W, L = 0,3H và X chứa hai trong ba phân tử Ro, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220V. Người ta đo được hiệu điện thế giữa A, M và M, B là: UAM = 120V và UMB = 100V. Hộp X chứa: A. Ro và Lo, với Ro:Lo = 0,0025 B. Ro và Lo, với Ro:Lo = 400 C. Ro và Lo, với Ro:Lo = 36 D. Ro và Co, với Ro:Co = 400 Câu 25: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là: u = Uocos(wt) thì cường độ dòng điện trong mạch là: i = Iocos(wt - p/2). Thì mạch điện gồm có A. L và C, với ZL > ZC. B. L và C, với L > C. C. L và C, với L < C. D. L và C, với ZL < ZC. Æ · Æ A B M Hình 5.13 Y X Câu 26: Ở hình 5.13: trong mỗi hộp X và Y chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Đặt vào hai đầu A, B một điện áp xoay chiều, thì cường độ dòng điện trong mạch i = 2cos(80pt)A và điện áp uX = 120cos(80pt - p/2) V và uY = 180cos(80pt)V. Các hộp X và Y chứa: A. X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây không thuần cảm và tụ điện. B. X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. C. X chứa tụ điện và điện trở thuàn; Y chứa cuộn dây thuần cảm và điện trở thuần. D. X chỉ chứa tụ điện và Y chỉ chứa điện trở thuần. Câu 27: Mạch điện AB chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L, tụ điện C mắc nối tiếp với nhau. Khi đặt vào AB nguồn điện không đổi có hiệu điện thế bằng 20V thì đo được cường độ dòng điện trong mạch là 0,5A. Khi mắc vào AB nguồn điện xoay chiều u = 120cos(100t)V, thì đo được cường độ dòng điện trong mạch bằng 1,5A. Đoạn mạch AB chứa A. R và L, với R = 10W và L = 0,56H B. R và L, với R = 40W và L = 0,4H C. R và C, với R = 40W và C = 2,5.10-4F D. R và L hoặc R và C, với R = 40W và L = 0,4H hoặc C = 2,5.10-4F Æ · Ro Co Æ A B M Hình 5.6 X Câu 28: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.6 một hiệu điện thế u = Uocos(100t + ju), thì các hiệu điện thế uAM = 160cos(100t) V và uMB = 100cos(100t + p/2) V. Biết Ro = 80W, Co = 125μF. Cường độ dòng điện chạy qua hộp X có biểu thức là: A. i = 2cos(100t + p/4)A B. i = 2cos(100t + p/2)A C. i = 2cos(100t - p/4)A D. i = 2cos(100t)A Æ Æ Hình 5.11 X X Câu 29: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(wt). Biết X chứa R1, L1, C1 mắc nối tiếp nhau, còn Y chứa R2, L2, C2 mắc nối tiếp nhau. Điều kiện để u = uX + uY là: A. B. C. R1, L1, C1 và R2, L2, C2 bất kỳ khác không. D. Æ · Æ A B M Hình 3.12 X L R Câu 30: Ở hình 5.12: L là cuộn dây thuần cảm, X chứa hai trong ba phân tử R, Lo, Co. Đặt vào hai điểm A, B một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(wt + p/3) V thì hiệu điện thế giữa A, M và M, B là: uAM=UoAMcos(wt+p)V và uMB = UoMBcos(wt+p/6) V. Hộp X chứa: A. Ro và Co hoặc Ro và Lo. B. Lo và Co. C. Ro và Co hoặc Lo và Co. D. Ro và Co. Câu 31: Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Mắc vào hai đầu mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều u = Uocos(2pft + p/3), có giá trị hiệu dụng không đổi. Khi tần số của dòng điện là 50Hz thì hiệu điện thế giữa hai bản tụ là uC = UoCcos(100pt - p/6). Khi tăng tần số của dòng điện đến 60Hz Thì A. cường độ dòng điện I trong mạch tăng. B. hiệu điện thế giữa hai bản tụ UC tăng. C. hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây UL giảm. D. cường độ dòng điện I trong mạch giảm. Câu 32: Đặt vào hai đầu đoạn mạch hình 5.11 một hiệu điện thế u = Uocos(wt). Khi đó uX = U0Xcos(wt - p/2), uY = U0Ycos(wt + p/6) và i = Iosin(wt). Biểu thức nào sau đây là đúng? A. uX = i.ZX B. UoX + UoY = Io.Z C. uX = i.ZY D. u = i.Z Câu 33: Một mạch điện xoay chiều gồm hai trong ba phần tử R, L, C nối tiếp nhau. Nếu hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = Uocos(wt) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = Iocos(wt - p/2). Thì mạch điện gồm có A. L và C, với ZL ZC. D. L và C, với L > C. ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU Bài 1 : Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vectơ pháp tuyến của diện tích S của khung dây cùng chiều với vectơ cảm ứng từ và chiều dương là chiều quay của khung dây. Viết biểu thức xác định từ thông qua khung dây. Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian. Bài giải : Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc : ω = 50.2π = 100π rad/s Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến của diện tích S của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ của từ trường. Đến thời điểm t, pháp tuyến của khung dây đã quay được một góc bằng . Lúc này từ thông qua khung dây là : Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là Ф0 = NBS. Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50. 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức của từ thông qua khung dây là : (Wb) b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo định luật Lentz : Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là E0 = ωNBS. Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm2 = 50. 10-4 m2 và ω = 100π rad/s ta được biểu thức xác định suất điện động xuất hiện trong khung dây là : (V) hay (V) c) Suất điện động xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với chu khì T và tần số f lần lượt là : s Hz Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của suất điện động e theo thời gian t là đường hình sin có chu kì tuần hoàn T = 0,02 s. Bảng giá trị của suất điện động e tại một số thời điểm đặc biệt như : 0 s, s, s, s, s, s và s : t (s) 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 e (V) 0 15,7 0 -15,7 0 15,7 0 Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của e theo t như hình dưới : t (s) e (V) 0 + 15,7 - 15,7 0,005 0,015 0,025 0,01 0,02 0,03 Bài 2 : Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó lần lượt là : và , với t tính bằng giây (s). a) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. b) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong đoạn mạch. c) Xác định độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch. Bài giải : a) Từ biểu thức điện áp : , t tính bằng giây (s), ta suy ra giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lần lượt là : V 311 V ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s s Hz rad b) Từ biểu thức cường độ dòng điện : , t tính bằng giây (s), ta suy ra giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong đoạn mạch lần lượt là : A 2,83 A ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s s Hz rad c) Độ lệch pha giữa điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ i của dòng điện chạy trong đoạn mạch là : rad = 750 Như vậy, trong trường hợp này hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn dòng điện chạy trong mạch một góc 750. Bài 3 : Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. t (10-2 s) i (A) 0 + 4 - 4 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 Xác định biên độ, chu kì và tần số của dòng điện. Đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ bao nhiêu ? Bài giải : Biên độ chính là giá trị cực đại I0 của cường độ dòng điện. Dựa vào đồ thị ta có biên độ của dòng điện này là : I0 = 4 A. Tại thời điểm 2,5.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời bằng 4 A. Thời điểm kế tiếp mà dòng điện có cường độ tức thời bằng 4 A là 2,25.10-2 s. Do đó chu kì của dòng điện này là : T = 2,25.10-2 – 0,25.10-2 = 2.10-2 s Tần số của dòng điện này là : Hz Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều này có dạng : Tần số góc của dòng điện này là : rad/s Tại thời điểm t = 0,25.10-2 s, dòng điện có cường độ tức thời i = I0 = 4 A, nên suy ra : Hay Suy ra : rad Do đó biểu thức cường độ của dòng điện này là : Tại thời điểm t = 0 thì dòng điện có cường độ tức thời là : A A Vậy đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ (0 s, A). Bài 4 : Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch và cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch đó lần lượt là : và , với t tính bằng giây (s). Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy qua đoạn mạch. Bài giải : Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là : V Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch là : A A Bài 5 : Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch là , với I0 > 0 và t tính bằng giây (s). Tính từ lúc 0 s, xác định thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng ? Bài giải : Cách 1 : Khi dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng, nghĩa là : Suy ra : hay , Do đó : , Ta chọn k nguyên sao cho t có giá trị dương bé nhất. Với k = 0 thì t có giá trị dương bé nhất bằng s. Vậy tính từ lúc 0 s, thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cưòng độ tức thời bằng cưòng độ hiệu dụng là s. Cách 2 : Biểu thức cường độ dòng điện giống về mặt toán học với biểu thức li độ của chất điểm dao động cơ điều hoà. Do đó, tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng cũng giống như tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để chất điểm dao động cơ điều hoà có li độ . Vì pha ban đầu của dao động bằng 0, nghĩa là lúc 0 s thì chất điểm đang ở vị trí giới hạn x = A, nên thời điểm cần tìm chính bằng thời gian ngắn nhất để chất điểm đi từ vị trí giới hạn x = A đến vị trí có li độ . Ta sử dụng tính chất hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hoà với cùng chu kì để giải bài toán này. Thời gian ngắn nhất để chất điểm dao động điều hoà chuyển động từ vị trí có li độ x = A đến vị trí có li độ (từ P đến D) chính bằng thời gian chất điểm chuyển động tròn đều với cùng chu kì đi từ P đến Q theo cung tròn PQ. O x + α A P Q (C) D Tam giác ODQ vuông tại D và có OQ = A, nên ta có : Suy ra : rad Thời gian chất điểm chuyển động tròn đều đi từ P đến Q theo cung tròn là : Trong biểu thức của dòng điện, thì tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy ra tính từ lúc 0 s thì thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng là : s Bài 6. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch, biết điện áp này sớm pha góc so với dòng điện và có trị hiệu dụng là 12 V. Bài giải : Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch : , t tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng : Dòng điện i chạy qua đoạn mạch biến thiên điều hoà cùng tần số với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch nên tần số góc của điện áp u là : rad/s Biên độ của điện áp u là : V Điện áp u sớm pha hơn dòng điện i một góc nên pha của điện áp u là : rad Vậy biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch là : , t tính bằng giây (s) Bài 7. Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , với I0 là biên độ và T là chu kì của dòng điện. Xác định điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn mạch trong thời gian bằng a) một phần tư chu kì dòng điện tính từ thời điểm 0 s. b) một phần hai chu kì dòng điện tính từ thời điểm 0 s. Bài giải : Cường độ i của dòng điện chạy trong dây dẫn bằng đạo hàm bậc nhất của điện lượng q chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn theo thời gian t : Suy ra điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian rất bé dt là : dq = idt a) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng tính từ thời điểm 0 s là : b) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng tính từ thời điểm 0 s là : Lưu ý : Các hàm điều hoà có dạng hoặc thì tích phân của nó theo biến t với cận trên và cận dưới chênh nhau một lượng bằng chu kì của nó hoặc bằng một số nguyên chu kì của nó thì bằng 0. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên A. từ trường quay. B. hiện tượng quang điện. C. hiện tượng tự cảm. D. hiện tượng cảm ứng điện từ. Câu 2: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều . Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ . Biểu thức xác định từ thông qua khung dây là A. . B. . C. . D. . Câu 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm2, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ . Biểu thức xác định từ thông qua khung dây là A. . B. . C. . D. . Câu 4: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều . Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ . Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là A. . B. . C. . D. . Câu 5: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm2, có N = 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ . Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là A. . B. . C. . D. . Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm2, có N = 1 000 vòng dây, quay đều với tốc độ 3 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 T. Suất điện động cảm ứng e xuất hiện trong 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: Cách nào sau đây không thể tạo ra một suất điện động xoay chiều (suất điện động biến đổi điều hoà) trong một khung dây phẳng kim loại ? A. Làm cho từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà. B. Cho khung dây quay đều trong một từ trường đều quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường. C. Cho khung dây chuyển động thẳng đều theo phương cắt các đường sức từ trường của một từ trường đều. D. Cho khung dây quay đều trong lòng của một nam châm vĩnh cửu hình chữ U (nam châm móng ngựa) xung quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường của nam châm. Câu 8: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về điện áp dao động điều hoà (gọi tắt là điện áp xoay chiều) ? A. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên đều đặn theo thời gian. B. Biểu thức điện áp dao động điều hoà có dạng , trong đó , là những hằng số, còn là hằng số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu. C. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp tăng giảm đều đặn theo thời gian. D. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Câu 9: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ? A. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian. B. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian. C. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian. D. Chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. Câu 10: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ? Dòng điện xoay chiều hình sin có A. cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian. B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. C. pha biến thiên tuần hoàn theo thời gian. D. chiều dòng điện biến thiên điều hoà theo thời gian. Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ? Dòng điện xoay chiều hình sin có A. chiều thay đổi tuần hoàn theo thời gian. B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian. C. cường độ trung bình trong một chu kì là khác không. D. cường độ hiệu dụng bằng cường độ cực đại chia cho . Câu 12: Khi có một dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một điện trở thuần R trong thời gian t khá lớn () thì nhiệt lượng toả ra trên điện trở R trong thời gian đó là A. . B. . C. . D. . Câu 13: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω có biểu thức , tính bằng giây (s). Nhiệt lượng toả ra trên điện trở trong thời gian t = 2 min là A. Q = 60 J. B. Q = 80 J. C. Q = 2 400 J. D. Q = 4 800 J. Câu 14: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t = 120 s thì nhiệt lượng toả ra trên điện trở là Q = 6 000 J. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều này là A. 2 A. B. 3 A. C. A. D. A. Câu 15: Xét về tác dụng toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòng điện xoay chiều hình sin tương đương với một dòng điện không đổi có cường độ bằng A. . B. . C. . D. . Cường độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức . Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều này là A. . B. . C. . D. . Câu 16: Dòng điện xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s), có cường độ hiệu dụng là A. 2 A. B. 2A. C. A. D. A. Câu 17: Chọn phát biểu đúng khi nói về cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều. A. Cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế một chiều. B. Giá trị của cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế xoay chiều. C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi. D. Giá trị của cường độ hiệu dụng được tính bởi công thức , trong đó là cường độ cực đại của dòng điện xoay chiều. Câu 18: Một dòng điện xoay chiều hình sin có biểu thức , tính bằng giây (s). Kết luận nào sau đây là không đúng ? A. Tần số của dòng điện là 50 Hz. B. Chu kì của dòng điện là 0,02 s. C. Biên độ của dòng điện là 1 A. D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện là A. Câu 19: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức , t tính bằng giây (s). Trong giây đầu tiên tính từ 0 s, dòng điện xoay chiều này đổi chiều được mấy lần ? A. 314 lần. B. 50 lần. C. 100 lần. D. 200 lần. Câu 20: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Vào thời điểm t = s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ A. cực đại. B. cực tiểu. C. bằng không. D. bằng cường độ hiệu dụng. Câu 21: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Vào thời điểm t = s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ A. cực đại. B. cực tiểu. C. bằng không. D. bằng cường độ hiệu dụng. Câu 22: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Vào thời điểm t = s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời bằng bao nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm ? A. 1,0 A và đang giảm. B. 1,0 A và đang tăng. C. và đang tăng. D. và đang giảm. Câu 23: Giá trị của điện áp hiệu dụng trong mạng điện dân dụng ở nước ta A. bằng 110 V. B. bằng 220 V. C. thay đổi từ - 220 V đến + 220 V. D. thay đổi từ - 110 V đến + 110 V. Câu 24: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch này là A. 110 V. B. V. C. 220 V. D. V. Câu 25: Vôn kế và ampe kế xoay chiều là những dụng cụ dùng để đo A. giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều. B. giá trị trung bình của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều. C. giá trị cực đại của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều. D. giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều. Câu 26: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I0 vào những thời điểm A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 27: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I0 vào thời điểm A. . B. . C. . D. . Câu 28: Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch này là t (10-2 s) u (V) + 200 - 200 - 100 0 A. . B. . C. . D. . Câu 29: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Tính từ thời điểm 0 s, tìm thời điểm đầu tiên điện áp có giá trị tức thời bằng giá trị hiệu dụng và điện áp đang giảm ? A. . B. . C. . D. . Câu 30: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Tại một thời điểm nào đó điện áp đang giảm và có giá trị tức thời là . Hỏi vào thời điểm thì điện áp có giá trị tức thời bằng bao nhiêu ? A. . B. . C. . D. . Câu 31: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch điện này là t (10-2 s) i (A) 0 + 2 - 2 0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 A. . B. . C. . D. . Câu 32: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Trong giây đầu tiên tính từ thời điểm 0 s, dòng điện có cường độ bằng không được mấy lần ? A. 50 lần. B. 60 lần. C. 100 lần. D. 120 lần. Câu 33: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số . Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn . Hỏi trong một giây có bao nhiêu lần đèn sáng ? A. 2 lần. B. 50 lần. C. 100 lần. D. 200 lần. Câu 34: Một đèn điện có ghi 110 V – 75 W được dùng với dòng điện xoay chiều có tần số . Cho biết bóng đèn sáng bình thường. Điện áp cực đại giữa hai đầu của dây tóc bóng đèn là A. . B. . C. . D. . Câu 35: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số . Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn (coi bằng ). Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kì của dòng điện là A. . B. . C. . D. . Câu 36: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Tính từ lúc , thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ bằng cường độ hiệu dụng là A. . B. . C. . D. . Câu 37: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi của điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch xoay chiều và cường độ dòng điện chạy trong đoạn mạch đó theo thời gian. Kết luận nào sau đây là đúng khi nói về độ lệch pha giữa u (t) và i (t) ? u, i t u(t) i(t) 0 A. u (t) chậm pha so với i (t) một góc rad. B. u (t) nhanh pha so với i (t) một góc rad. C. u (t) chậm pha so với i (t) một góc rad. D. u (t) nhanh pha so với i (t) một góc rad. Câu 38: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Tính từ lúc , dòng điện có cường độ bằng không lần thứ ba vào thời điểm A. . B. . C. . D. . Câu 39: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng cường độ hiệu dụng vào những thời điểm A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 40: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang tăng và có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng thì khoảng thời gian ngắn nhất sau đó để dòng điện lại có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng nhưng đang giảm là A. . B. . C. . D. . Câu 41: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều và đều có cùng giá trị tức thời là nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. Hai dòng điện dao động cùng pha. B. Hai dòng điện dao động ngược pha. C. Hai dòng điện dao động lệch pha nhau góc 1200. D. Hai dòng điện dao động vuông pha (lệch pha nhau góc 900). Câu 42: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều và đều có cùng giá trị tức thời là nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng A. . B. . C. . D. . Câu 43: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang có cường độ tức thời bằng thì sau đó ít nhất là bao lâu để dòng điện có cường độ tức thời bằng ? A. . B. . C. . D. . Câu 44: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường độ là , I0 > 0. Tính từ lúc , điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là A. 0. B. . C. . D. . Câu 45: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức cường độ là , I0 > 0. Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn mạch đó trong thời gian bằng chu kì của dòng điện là A. 0. B. . C. . D. . ĐẠI CƯƠNG VỀ MẠCH RLC Bài 1 : Đặt điện áp xoay chiều , t tính bằng giây (s), vào hai đầu điện trở thuần R = 110 Ω. Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R. Bài giải : Biên độ dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R là : A Dòng điện chạy qua điện trở thuần R biến đổi điều hoà cùng tần số và cùng pha với điện áp xoay chiều giữa hai đầu của nó nên biểu thức của dòng điện qua điện trở thuần R là : , t tính bằng giây (s) Bài 2 : Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R là , t tính bằng giây (s). Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dầu điện trở thuần đo đuợc bằng vôn kế xoay chiều là U = 150 V. Xác định R. b) Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R. Bài giải : Điện trở thuần R được xác định từ định luật Ôm : Ω b) Biên độ của điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở thuần R là : V Điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R biến đổi điều hoà cùng tần số và cùng pha với dòng điện chạy qua nó nên biểu thức điện áp giữa hai đầu điện trở thuần R là : , t tính bằng giây (s) Bài 3 : Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm là , t tính bằng giây (s). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy trong đoạn mạch đo được bằng ampe kế xoay chiều là I = 2 A. a) Xác định độ tự cảm L của cuộn dây. b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây. c) Tính cường độ dòng điện qua cuộn dây vào thời điểm s. Bài giải : a) Cảm kháng của cuộn dây thuần cảm này là : Ω Độ tự cảm của cuộn dây thuần cảm này là : H μH b) Biên độ của dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm là : A Dòng điện xoay chiều chạy qua cuộn dây thuần cảm biến đổi điều hoà cùng tần số và trễ pha góc so với điện áp giữa hai đầu của nó nên biểu thức cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây thuần cảm là : , t tính bằng giây (s) c) Cường độ dòng điện chạy qua cuộn dây vào thời điểm s là : A Bài 4 : Dòng điện xoay chiều chạy qua một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm H có biểu thức , t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm này. Tính điện áp giữa hai đầu cuộn dây vào thời điểm s. Bài giải : a) Cảm kháng của cuộn dây thuần cảm này là : Ω Biên độ của điện áp xoay chiều giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm là : V Điện áp xoay chiều giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm biến đổi điều hoà cùng tần số và sớm pha góc so với dòng điện chạy qua nó nên biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm là : , t tính bằng giây (s) Vào thời điểm s thì điện áp giữa hai đầu cuộn dây là : V V Bài 5 : Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện là , t tính bằng giây (s). Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy trong mạch đo được bằng ampe kế xoay chiều là I = 2 A. a) Xác định điện dung C của tụ điện. b) Viết biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này. Bài giải : a) Dung kháng của tụ điện này là : Ω Điện dung của tụ điện này là : F μF b) Biên độ dòng điện chạy qua đoạn mạch này là : A Dòng điện chạy qua tụ điện biến đổi điều hoà cùng tần số và sớm pha góc so với điện áp giữa hai đầu của nó nên biểu thức cường độ dòng chạy qua đoạn mạch này là : , t tính bằng giây (s) Bài 6 : Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ chứa tụ điện có điện dung F là , t tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này. Bài giải : Dung kháng của tụ điện là : Ω Biên độ của điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là : V Điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện biến đổi điều hoà cùng tần số và trễ pha góc so với dòng điện chạy qua nó nên biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này là : , t tính bằng giây (s) i, u t i (t) u (t) 0 Bài 7 : Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ chứa một trong ba phần tử điện : điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm, tụ điện. Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến đổi theo thời gian của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch điện đó. Đoạn mạch điện này chứa phần tử điện nào ? Bài giải : Dựa vào đồ thị ta thấy u (t) và i (t) biến đổi điều hoà với cùng chu kì hay u (t) và i (t) biến đổi điều hoà với cùng tần số. Ta thấy lúc t = 0 thì i = 0 và sau đó i tăng nên pha ban đầu của i là , còn lúc t = 0 thì u = U0 (giá trị cực đại) nên pha ban đầu của u là . Như vậy, điện áp u (t) sớm pha hơn dòng điện i (t) góc . Do đó, đoạn mạch này chứa cuộn dây thuần cảm. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM Câu 1: Chọn phát biểu đúng khi nói về đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R. A. Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở luôn có pha ban ban đầu bằng không. B. Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở luôn cùng pha với điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở. C. Nếu điện áp ở hai đầu điện trở có biểu thức dạng thì biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở R có dạng . D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở, điện áp cực đại giữa hai đầu điện trở và điện trở R liên hệ với nhau bởi hệ thức . Câu 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R một điện áp xoay chiều có biểu thức thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở có biểu thức , trong đó và được xác định bởi các hệ thức tương ứng là A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 3: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có điện trở thuần R, cường độ dòng điện chạy qua điện trở có biểu thức . Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở thuần R là A. với và . B. với và . C. với và . D. với và . Câu 4: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R1 = 20 Ω và R2 = 40 Ω mắc nối tiếp với nhau. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức , t tính bằng giây (s). Kết luận nào sau đây là không đúng ? A. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần cùng pha với nhau. B. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có cùng cường độ hiệu dụng I = 2 A. C. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có biểu thức . D. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần R1 và R2 có cường độ cực đại lần lượt là I01 = A và I02 = A. Câu 5: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có điện trở thuần R = 220 Ω một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua điện trở thuần R là A. . B. . C. . D. . Câu 6: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R1 = 60 Ω và R2 = 90 Ω mắc song song với nhau. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Kết luận nào sau đây là không đúng ? A. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở cùng pha với nhau và cùng pha với điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch. B. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở R1 và R2 có cường độ hiệu dụng lần lượt là I1 = 3 A và I2 = 2 A. C. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở có cùng biểu thức tức thời là . D. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở và có cường độ cực đại lần lượt là I01 = A và I02 = A. Câu 7: Biểu thức cường độ của dòng điện xoay chiều chạy qua một điện trở thuần R = 110 Ω là , tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở là A. . B. . C. . D. . Câu 8: Hai bóng đèn điện như nhau có cùng số ghi 110 V – 75 W được mắc nối tiếp nhau rồi mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220 V và tần số f = 50 Hz. Xem dây tóc bóng đèn chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Chọn gốc thời gian là lúc dòng điện qua hai bóng đèn có cường độ tức thời cực đại. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua hai bóng đèn là A. . B. . C. . D. . Câu 9: Hai bóng đèn điện như nhau có cùng số ghi 220 V – 25 W được mắc song song nhau rồi mắc vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 220 V và tần số f = 50 Hz. Xem dây tóc bóng đèn chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Chọn gốc thời gian là lúc dòng điện qua hai bóng đèn có cường độ tức thời cực đại. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua mỗi bóng đèn là A. . B. . C. . D. . Câu 10: Một bóng đèn điện có ghi 220 V – 100 W được dùng với dòng điện xoay chiều tần số f = 50 Hz. Xem dây tóc bóng đèn chỉ có tác dụng như một điện trở thuần. Cho biết đèn sáng bình thường. Chọn gốc thời gian là lúc điện áp tức thời giữa hai đầu bóng đèn bằng không và ngay sau đó thì điện áp tức thời có giá trị dương. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chạy qua bóng đèn là A. . B. . C. . D. . Câu 11: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về đặc điểm của cuộn dây thuần cảm ? A. Cuộn dây thuần cảm cho dòng điện một chiều đi qua nhưng không cho dòng điện xoay chiều đi qua. B. Cuộn dây thuần cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua nên nó không có tính cản trở dòng điện xoay chiều. C. Cuộn dây thuần cảm có cản trở dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì bị cản trở càng ít. D. Cuộn dây thuần cảm có cản trở dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì bị cản trở càng nhiều. Câu 12: Đặt một điện áp xoay chiều hình sin vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm. Nếu độ tự cảm của cuộn dây không đổi thì cảm kháng của cuộn dây A. lớn khi tần số của dòng điện nhỏ. B. nhỏ khi tần số của dòng điện lớn. C. lớn khi tần số của dòng điện lớn. D. không phụ thuộc tần số của dòng điện. Câu 13: Sự phụ thuộc của cảm kháng ZL của cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L không đổi vào tần số f của dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua cuộn dây được diễn tả bởi đồ thị ở hình nào sau đây là đúng ? ZL f 0 ZL f 0 ZL f 0 ZL f 0 Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4 A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Câu 14: So với điện áp, dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm sẽ biến đổi điều hoà A. sớm pha hơn một góc . B. trễ pha hơn một góc . C. sớm pha hơn một góc . D. trễ pha hơn một góc . Câu 15: Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện áp giữa hai đầu cuộn dây có biểu thức thì cường độ điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức , trong đó và được xác định bởi các hệ thức A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 16: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm một điện áp xoay chiều có biểu thức thì dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 17: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm H một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 18: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm H một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 19: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm H có biểu thức , tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch này là A. . B. . C. . D. . Câu 20: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm là , t tính bằng giây (s). Mắc ampe kế xoay chiều nối tiếp vào đoạn mạch thì ampe kế chỉ 2 A. Độ tự cảm của cuộn dây này là A. L ≈ 225 H. B. L ≈ 70,7 H. C. L ≈ 225 mH. D. L ≈ 70,7 mH. Câu 21: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về đặc điểm của tụ điện ? A. Tụ điện không cho dòng điện một chiều đi qua nhưng cho dòng điện xoay chiều “đi qua”. B. Tụ điện cho dòng điện xoay chiều “đi qua” nên nó không có tính cản trở dòng điện xoay chiều. C. Tụ điện có cản trở dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì bị cản trở càng ít. D. Tụ điện có cản trở dòng điện xoay chiều, dòng điện xoay chiều có tần số càng nhỏ thì bị cản trở càng nhiều. Câu 22: Đặt một điện áp xoay chiều hình sin vào hai đầu một đoạn mạch chỉ có tụ điện. Nếu điện dung của tụ điện không đổi thì dung kháng của tụ điện A. lớn khi tần số của dòng điện lớn. B. nhỏ khi tần số của dòng điện lớn. C. nhỏ khi tần số của dòng điện nhỏ. D. không phụ thuộc tần số của dòng điện. Câu 23: Xét công thức tính dung kháng ZC của tụ điện có điện dung C không đổi với dòng điện xoay chiều có tần số f thay đổi được : . Nếu đặt và thì đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của y theo x có dạng nào dưới đây ? y x 0 y x 0 y x 0 y x 0 Hình 1 Hình 2 Hình 3 Hình 4 A. Hình 1. B. Hình 2. C. Hình 3. D. Hình 4. Câu 24: So với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch, dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ có tụ điện biến đổi điều hoà A. sớm pha hơn một góc . B. trễ pha hơn một góc . C. sớm pha hơn một góc . D. trễ pha hơn một góc . Câu 25: Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số 50 Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 2 A. Để cường độ hiệu dụng qua tụ bằng 1 A  thì tần số dòng điện là A. 25 Hz. B. 50 Hz. C. 100 Hz. D. 200 Hz. Câu 26: Trong đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện có điện dung C, điện áp giữa hai đầu tụ điện có biểu thức thì cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức , trong đó và được xác định bởi các hệ thức A. và . B. và . C. và . D. và . Câu 27: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có tụ điện có điện dung C một điện áp xoay chiều có biểu thức thì dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 28: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ chứa tụ điện là , t tính bằng giây (s). Dòng điện chạy qua đoạn mạch có cường độ hiệu dụng I = 2 A. Điện dung C của tụ điện này là A. C ≈ 25,5 F. B. C ≈ 25,5 μF. C. C ≈ 125 F. D. C ≈ 125 μF. Câu 29: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có tụ điện có điện dung F một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 30: Đặt vào giữa hai đầu một đoạn mạch điện chỉ có tụ điện có điện dung F một điện áp xoay chiều có biểu thức , tính bằng giây (s). Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức A. . B. . C. . D. . Câu 31: Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ có tụ điện có điện dung F có biểu thức , tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện là A. . B. . C. . D. . Câu 32: Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện có điện dung F mắc nối tiếp với một tụ điện có điện dung F. Dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch có biểu thức , tính bằng giây (s). Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu đoạn mạch là A. . B. . C. . D. .