Lựa chọn hệ thống bài tập, hướng dẫn giải và giải bài tập vật lý (Chương “Dòng điện xoay chiều” – Lớp 12 Chương trình nâng cao)

ạng điện ba pha có điện áp dây Ud = 220V. Biết rằng cường độ dòng điện dây là Id = 10A và hệ số công suất cosϕ = 0,8. Tính công suất tiêu thụ của động cơ. Bài 4 Mạng điện ba pha có điện áp pha Up = 120V có tải tiêu thụ mắc thành hình sao. Tính cường độ dòng điện trong các dây pha và dây trung hòa nếu các tải tiêu thụ trên A, B, C là điện trở thuần RA = RB = 12Ω ; RC = 24Ω. 1.3. Hướng dẫn giải và giải: Bài 1: Tóm tắt: p = 2 cặp cực f = 50Hz E = 120V Φo = 5.10-3 Wb n = ? ; N = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Tần số dòng điện : ff np n p = ⇒ = (vòng / s) - Từ thông qua mỗi vòng dây: Φ = Φocosωt. - Gọi N là số vòng dây của mỗi cuộn dây. Phần ứng gồm 4 cuộn dây nên số vòng dây của 4 cuộn dây là 4N (vòng). - Suất điện động của máy: 4 4 sinde N NBS t dt ω ω Φ = − = ⇒ Suất điện động hiệu dụng của máy: 4 2 NBSE ω= ⇒ N. Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Tốc độ quay của rôto được tính như thế nào khi biết tần số dòng điện f và số cặp cực p của phần cảm? - Biểu thức tính từ thông gởi qua một vòng dây? - Phần ứng gồm 4 cuộn dây, gọi N là số vòng dây của mỗi cuộn dây. Vậy phần ứng có tất cả bao nhiêu vòng dây? - Biểu thức suất điện động của máy? - Dựa vào biểu thức bên, tìm N bằng - ff np n p = ⇒ = (vòng / s) - Φ = Φocosωt. - Phần ứng gồm 4N vòng dây. 4 4 sin sin o o d e N N t E t dt ω ω ω Φ = − = Φ = Trang 127 cách nào? - Vì 44 2 2 o o o o E NE N E ωω Φ= Φ ⇒ = = 2 2 4 4 .2o o E EN fω pi⇒ = =Φ Φ Bài giải: Tốc độ quay của rôto: 50 25 2 ff np n p = ⇒ = = = (vòng / s). Từ thông qua mỗi vòng dây: Φ = Φocosωt. Suất điện động của máy: 4 4 sin sin o o d e N N t E t dt ω ω ω Φ = − = Φ = (với N là số vòng dây của mỗi cuộn dây). ⇒ Suất điện động hiệu dụng của máy: 4 2 2 o o E NE ωΦ= = . 3 2 120 2 27 4 4.5.10 .2 .50o EN ω pi− ⇒ = = = Φ (vòng). Bài 2: Tóm tắt: U = 110V Pi = 60W H = 0,95 I = 2A R = ? , cosϕ = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Áp dụng các công thức hiệu suất, công suất tiêu thụ, công suất tỏa nhiệt để tìm R và cosϕ. + Hiệu suất iPH P = ⇒ công suất tiêu thụ iPP H = . + Hệ số công suất cos P UI ϕ = . + Công suất tỏa nhiệt của động cơ: N iP P P= − . + 2NP I R= ⇒ điện trở của động cơ 2 N P R I = . Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Biểu thức tính hiệu suất của của động cơ? Từ biểu thức đó, hãy tìm giá trị của công suất tiêu thụ của động cơ. - iPH P = Trang 128 - Hệ số công suất được tìm bằng cách nào? - Tìm công suất tỏa nhiệt của động cơ khi biết công suất tiêu thụ P và công suất cơ học Pi. - Vậy điện trở động cơ có giá trị là bao nhiêu khi đã biết công suất tỏa nhiệt PN? ⇒ công suất tiêu thụ iPP H = . - cosP UI ϕ= cos P UI ϕ⇒ = - PN = P - Pi. - 2 2 N N PP I R R I = ⇒ = Bài giải: Hiệu suất của động cơ: 0,95iPH P = = ⇒ Công suất tiêu thụ 60 63,12 0,95 iPP H = = = (W) Hệ số công suất : 63,12cos 0,956 110.0,6 P UI ϕ = = = Công suất tỏa nhiệt của động cơ: PN = P - Pi = 63,12 – 60 = 3,12 (W). Mà 2NP I R= 2 2 3,12 8,67 0.6 NPR I ⇒ = = = Ω . Bài 3: Tóm tắt: Ud = 220V Id = 10A cosϕ = 0,8 P = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Công suất tiêu thụ của động cơ điện ba pha: 3 cosp pP U I ϕ= . - Xét hai trường hợp: mắc động cơ điện ba pha theo cách mắc hình sao và mắc hình tam giác. + Mắc hình sao: 3 d p UU = , p dI I= ⇒ 3 cos 3 cosp p d dP U I U Iϕ ϕ= = . + Mắc tam giác: d pU U= , 3 d p II = ⇒ 3 cos 3 cosp p d dP U I U Iϕ ϕ= = . - Vậy trong cả hai trường hợp mắc hình sao và mắc tam giác ta đều có kết quả như nhau. Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Biểu thức tính công suất tiêu thụ của động cơ điện ba pha? - 3 cosp pP U I ϕ= . Trang 129 - Đề bài không nói rõ mắc động cơ điện ba pha vào mạng điện ba pha theo cách mắc nào nên ta xét hai trường hợp: mắc hình sao và mắc tam giác. - Đối với mạng hình sao, hãy tìm điện áp pha Up và cường độ dòng điện pha Ip. - Công suất tiêu thụ của động cơ được tính thế nào? - Tương tự, hãy tìm công suất tiêu thụ của động cơ khi các cuộn dây của động cơ đấu kiểu hình tam giác. - Vậy ta thấy trong cả hai trường hợp ta đều có công suất tiêu thụ của động cơ là: 3 cosd dP U I ϕ= - 3 3 d d p p UU U U= ⇒ = ; p dI I= - 3 cos 3 cosp p d dP U I U Iϕ ϕ= = - d pU U= ; 3 3 d d p p II I I= ⇒ = 3 cos 3 cosp p d dP U I U Iϕ ϕ⇒ = = Bài giải: Công suất tiêu thụ của động cơ điện ba pha: 3 cosp pP U I ϕ= . - Nếu các cuộn dây của động cơ đấu kiểu hình sao, ta có: 3 d p UU = ; p dI I= - Nếu các cuộn dây của động cơ đấu kiểu tam giác, ta có: d pU U= ; 3 d p II = Trong cả hai trường hợp, ta đều có kết quả: 3 cos 3 cos 3.220.10.0,8 3048p p d dP U I U Iϕ ϕ= = = = (W). Bài 4: Tóm tắt: Up = 120V Tải tiêu thụ mắc hình sao RA = RB = 12Ω RC = 24Ω Tính IA, IB, IC, Io = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Các tải tiêu thụ mắc hình sao nên cường độ dòng điện trong các các dây là cường độ dòng điện trong từng pha: pd p U I I R = = p A B A U I I R ⇒ = = ; pC A U I R = Trang 130 BI uur AU uur CU uur BU uur AI uur CI uur ABI uuur O 120o H BI uur AU uur CU uur BU uur AI uur CI uur ABI uuur O 120o H - Vì các tải tiêu thụ đều là thuần trở nên dòng điện pha cùng pha với điện áp pha ⇒ các dòng điện lệch pha nhau 120o. - Vẽ giản đồ Fre-nen. o A B C AB CI I I I I I= + + = + uur uur uur uur uuur uur - Vì IA = IB nên ABI uuur là đường chéo của hình thoi tạo bởi A I uur và BI uur ⇒ IAB = 2.OH = 2.IB.cos60o. - Dựa vào giản đồ Fre-nen ⇒ Io = IAB – IC. Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Đối với mạng điện hình sao, dòng điện dây Id có mối liên hệ thế nào với dòng điện pha Ip? - Từ (1), hãy tìm cường độ dòng điện dây IA, IB, IC. - Các tải đều là thuần trở thì dòng điện pha và điện áp pha lệch pha nhau bao nhiêu độ? Từ đó suy ra độ lệch pha giữa các dòng điện pha. - Ta có: o A B C AB CI I I I I I= + + = + uur uur uur uur uuur uur . Vẽ giản đồ Fre- nen. - Vì IA = IB nên ABI uuur là đường chéo của hình thoi tạo bởi A I uur và BI uur - Vậy giá trị của cường độ dòng điện trong dây trung hòa Io được tính bằng cách nào? - Đối với mạng hình sao thì: p d p U I I Z = = (1) - p A B A U I I R = = ; pC C U I R = - Do các tải đều là thuần trở nên đòng điện pha đồng pha với điện áp pha. Suy ra các dòng điện lệch pha nhau 120o. - Dựa vào giản đồ Fre-nen, ta có: IAB = 2.OH = 2.IB.cos60o ⇒ Io = IAB – IC. Bài giải: Do các tải tiêu thụ mắc hình sao nên Id = Ip. ⇒ 120 10 12 p A B A U I I R = = = = A Trang 131 BI uur AU uur CU uur BU uur AI uur CI uur ABI uuur O 120o H 120 5 24 p C C U I R = = = A. Do các tải đều là thuần trở nên dòng điện pha đồng pha với điện áp pha. Các dòng điện lệch pha nhau 120o. Ta suy ra giản đồ Fre-nen sau: o A B C AB CI I I I I I= + + = + uur uur uur uur uuur uur Dựa vào giản đồ ⇒ Io = IAB – IC. Vì IA = IB nên ABI uuur là đường chéo của hình thoi tạo bởi A I uur và BI uur ⇒ IAB = 2.OH = 2.IB.cos60o = 2.10.cos60o = 10A. Vậy Io = IAB – IC = 10 – 5 = 5A. 2. Dạng 2: MÁY BIẾN ÁP VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. 2.1. Phương pháp giải chung: - Áp dụng các công thức về biến thế liên quan đến điện áp, công suất, cường độ dòng điện: + Hệ số biến áp: 1 1 2 2 U Nk U N = = + Công suất vào (sơ cấp): 1 1 1 1 1 1cosP U I U Iϕ= = (xem 1cos 1ϕ ≈ ). Công suất ra (thứ cấp): 2 2 2 2 2 2cosP U I U Iϕ= = (xem 2cos 1ϕ ≈ ). + Hiệu suất: 2 1 .100%PH P = Nếu hiệu suất của máy biến áp là 100% thì P1 = P2 1 2 2 1 I U I U ⇒ = . - Áp dụng các công thức về truyền tải điện năng: + Độ giảm thế trên đường dây: ∆U = Unơi đi - Unơi đến = IR. + Công suất hao phí trên đường dây: ∆P = Pnơi đi – Pnơi đến ( ) 2 2 2 cos PI R R U ϕ = = . + Hiệu suất truyền tải điện năng: ' .100% .100%P P P P P η − ∆= = < 1 2.2. Bài tập về máy biến thế và truyền tải điện năng: Bài 1 Một đường dây tải điện xoay chiều một pha đến nơi tiêu thụ ở xa 6 km. Giả thiết dây dẫn làm bằng nhôm có điện trở suất ρ = 2,5.10-8 Ωm và có tiết diện 0,5cm2. Điện áp và công suất truyền đi ở trạm phát điện lần lượt là U = 6 kV, P = 540 kW. Hệ số công suất của mạch điện là cosϕ = 0,9. Hãy tìm công suất hao phí trên đường dây và hiệu suất truyền tải điện. Bài 2 Điện năng được truyền từ trạm tăng áp đến trạm hạ áp nhờ hệ thống dây dẫn có điện trở R = 20Ω. Cảm kháng và dung kháng không đáng kể. Đầu ra Trang 132 cuộn thứ cấp máy hạ áp có công suất 12 kW với cường độ 100A. Máy hạ áp có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 1 2 10N N = . Bỏ qua hao phí máy biến áp. Hãy tìm điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp. Bài 3 Máy phát điện xoay chiều một pha cung cấp công suất P1 = 2 MW. Điện áp giữa hai cực là U1 = 2000V. Dòng điện đưa vào cuộn sơ cấp máy biến áp có hiệu suất H = 97,5%. Cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp có số vòng dây tương ứng là N1 = 160 vòng và N2 = 1200 vòng. Dòng điện thứ cấp được truyền tải đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn có R = 10Ω. Hãy tính điện áp, công suất nơi tiêu thụ và hiệu suất truyền tải điện. 2.3. Hướng dẫn giải và giải: Bài 1: Tóm tắt: l = 6 km = 6000m ρ = 2,5.10-8 Ωm S = 0,5cm2 = 0,5.10-4 m U = 6 kV P = 540 kW cosϕ = 0,9 ∆P = ? , η = ? Các mối liên hệ cần xác lập: Đây là bài toán đơn giản, ta chỉ áp dụng công thức để tính toán: - Điện trở của dây tải điện: lR S ρ= . - Công suất cos cos PP UI I U ϕ ϕ = ⇒ = . - Công suất hao phí trên dây: ∆P = I2R. - Hiệu suất truyền tải: ' .100% .100%P P P P P η − ∆= = Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Công suất hao phí trên dây dẫn được tính bằng biểu thức nào? - Vậy để tìm công suất hao phí ∆P, ta cần tìm I và R. - Dựa vào giả thiết của đề bài, tìm I và R bằng cách nào? - Công suất hao phí: ∆P = I2R. - lR S ρ= - cos cos PP UI I U ϕ ϕ = ⇒ = Trang 133 - Áp dụng công thức nào để tìm hiệu suất truyền tải điện? - ' .100% .100%P P P P P η − ∆= = Bài giải: Điện trở của dây dẫn tải điện: 8 4 60002,5.10 3 0,5.10 lR S ρ − − = = = Ω Cường độ dòng điện trên dây: cos cos PP UI I U ϕ ϕ = ⇒ = 540 100 6.0,9 I⇒ = = A Công suất hao phí trên dây: ∆P = I2R = 1002.3 = 30 kW Hiệu suất truyền tải điện năng: 540 30.100% .100% 94,4% 540 P P P η − ∆ −= = ≈ Bài 2: Tóm tắt: R = 20Ω ' 2 12P = kW ' 2 100I = A 1 2 10N N = U2 = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Vẽ sơ đồ đơn giản của hệ thống truyền tải điện năng nhờ máy biến áp. - Tìm điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp '2U và sơ cấp của máy hạ áp ' 1U : ' ' 2 2 ' 2 PU I = ; ' '2 2 1' 1 1 U N U U N = ⇒ . - Tìm dòng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp '1I : ' '1 2 1' 2 1 I N I I N = ⇒ . - Dòng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp chính bằng dòng điện chạy qua dây dẫn tải điện có điện trở R ⇒ Độ giảm áp trên đường dây: '1U I R∆ = . Trang 134 - Vậy điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp máy tăng áp bằng tổng điện áp ở hai đầu cuộn dây sơ cấp máy hạ áp và độ giảm điện áp trên đường dây. ' 2 1U U U= ∆ + . Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Vẽ sơ đồ đơn giản của hệ thống truyền tải điện năng nhờ máy biến áp (như hình vẽ trên) giúp học sinh dễ hình dung. - Dựa vào dữ kiện của đề bài, hãy tìm điện áp '2U ở hai đầu cuộn thứ cấp trong máy hạ áp. - Điện áp '1U ở hai đầu cuộn sơ cấp của máy hạ áp được tính thế nào khi biết tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp trong máy hạ áp? - Biểu thức tính công suất ở cuộn sơ cấp trong máy hạ áp? - Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp thì ta có kết quả gì? - Từ (*) ⇒ giá trị của cường độ dòng điện '1I qua cuộn sơ cấp của máy hạ áp. - Dòng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp chính bằng dòng điện chạy qua dây dẫn có điện trở R. Vậy độ giảm trên đường dây tải điện được tính thế nào? - Khi điện năng truyền từ trạm tăng áp (từ cuộn thứ cấp máy tăng áp) đến trạm hạ áp (vào cuộn sơ cấp máy hạ áp) thì bị tiêu hao. Vậy điện áp hiệu dụng ở cuộn thứ cấp của máy tăng áp được tính thế nào? - Vì ' ' ' ' ' 2 2 2 2 2 ' 2 PP U I U I = ⇒ = - ' '2 2 1' 1 1 U N U U N = ⇒ - ' ' ' 1 1 1P U I= - Nếu bỏ qua hao phí máy biến áp thì ' ' 1 2P P= ' ' 1 2 ' ' 2 1 I U I U ⇔ = (*) - Độ giảm áp trên đường dây tải điện: ' 1U I R∆ = - ' 2 1U U U= ∆ + Bài giải: Điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp của máy hạ áp: 3' ' 2 2 ' 2 12.10 120 100 PU I = = = V Điện áp ở hai đầu cuộn sơ cấp máy hạ áp: Trang 135 ' ' '2 2 1 1 2' 1 1 2 120.10 1200U N NU U U N N = ⇒ = = = V Vì bỏ qua hao phí của máy biến áp nên ' '1 2P P= ' ' 1 2 ' ' 2 1 I U I U ⇔ = ' ' 2 1 2 1 1100. 10 10 NI I N ⇒ = = = A Dòng điện qua cuộn sơ cấp máy hạ áp chính bằng dòng điện chạy qua dây dẫn tải điện có điện trở R. Độ giảm áp trên đường dây: '1 10.20 200U I R∆ = = = V. Vậy điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp máy tăng áp là: ' 2 1 200 1200 1400U U U= ∆ + = + = V. Bài 3: Tóm tắt: P1 = 2MW U1 = 2000V H = 97,5% N1 = 160 vòng N2 = 1200 vòng R = 10Ω U3 = ? , P3 = ? , η = ? Các mối liên hệ cần xác lập: - Dòng điện đi từ máy phát điện xoay chiều đưa vào cuộn sơ cấp máy biến áp, ra ở cuộn thứ cấp máy biến áp và được truyền đến nơi tiêu thụ điện (sơ đồ tải điện như hình). - Tìm cường độ dòng điện do máy phát điện cung cấp: 11 1 PI U = - Đối với máy biến áp, đề bài cho biết U1, N1, N2 ⇒ tìm được điện áp U2 giữa hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp dựa vào biểu thức: 1 1 2 2 U N U N = . - Dòng điện truyền từ máy phát điện đến máy biến áp có hiệu suất: 2 2 2 1 1 UP IH P P = = ⇒ cường độ dòng điện I2 trong cuộn thứ cấp máy biến áp. - Dòng điện đến nơi tiêu thụ bằng dòng điện trong cuộn thứ cấp máy biến áp. Trang 136 - Khi dòng điện truyền từ cuộn thứ cấp máy biến áp đến nơi tiêu thụ thì bị tiêu hao một phần. Do đó, độ giảm áp trên đường dây là: 2U I R∆ = ⇒ điện áp đến nơi tiêu thụ được tính bằng công thức 3 2U U U= − ∆ . - Khi dòng điện truyền từ máy phát điện xoay chiều có công suất P1 qua máy biến áp đến nơi tiêu thụ có công suất P3 thì hiệu suất truyền tải là 3 1 TT PH P = ⇒ ta cần tìm công suất nơi tiêu thụ P3 = U3.I2 ⇒ hiệu suất truyền tải HTT. Tiến trình hướng dẫn học sinh giải: Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh - Mô tả sơ đồ truyền tải điện năng từ máy phát điện đến nơi tiêu thụ bằng sơ đồ như hình vẽ trên. - Dòng điện do máy phát điện xoay chiều cung cấp có cường độ là bao nhiêu? - Dựa vào giả thiết của đề bài, hãy tìm điện áp hiệu dụng U2 giữa hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp. - Hiệu suất của dòng điện khi truyền từ máy phát điện đến máy biến áp được tính bằng biểu thức nào? - Kết hợp (1) với dữ kiện đề bài, hãy tìm cường độ dòng điện I2 trong cuộn thứ cấp máy biến áp. - Dòng điện trong cuộn thứ cấp máy biến áp bằng dòng điện truyền đến nơi tiêu thụ. Khi dòng điện truyền từ cuộn thứ cấp máy biến áp đến nơi tiêu thụ bằng dây dẫn điện trở R thì bị tiêu hao một phần. Vậy độ giảm áp trên đường dây tải điện là bao nhiêu? Từ đó tìm điện áp U3 nơi tiêu thụ. - Khi dòng điện truyền từ máy phát điện xoay chiều có công suất P1 qua máy biến áp đến nơi tiêu thụ có công suất P3 thì hiệu suất truyền tải được tính thế nào? - Vậy công suất đến nơi tiêu thụ điện - Cường độ dòng điện do máy phát điện cung cấp: 11 1 PI U = . - Từ công thức : 1 1 2 2 1 2 2 1 U N NU U U N N = ⇒ = - 2 1 .100%PH P = (1) - Từ (1) 2 2 1 2 1 2 U .I H PH I P U ⇒ = ⇒ = - Độ giảm áp trên đường dây tải điện là 2U I R∆ = . Điện áp nơi tiêu thụ: 3 2U U U= − ∆ - Hiệu suất truyền tải đến nơi tiêu thụ: 3 1 .100%TT PH P = (2) - 3 3 2.P U I= (3) Trang 137 được tính thế nào? - Thay (3) vào (2) ⇒ hiệu suất truyền tải nơi tiêu thụ HTT. Bài giải: Cường độ dòng điện do máy phát điện cung cấp: 6 1 1 1 2.10 1000 2000 PI U = = = A. Điện áp giữa hai đầu cuộn thứ cấp máy biến áp: 2 2 1 1 2000.1200 15000 160 NU U N = = = V. Cường độ dòng điện trong cuộn thứ cấp: Vì 6 2 2 1 2 1 2 U . 0,975.2.10 130 15000 I H PH I P U = ⇒ = = A Độ giảm áp trên đường dây: 2 130.10 1300U I R∆ = = = V. Điện áp đến nơi tiêu thụ: 3 2 15000 1300 13700U U U= − ∆ = − = V Công suất đến nơi tiêu thụ: 3 3 2. 13700.130 1781000P U I= = = W Hiệu suất truyền tải điện: 3 6 1 1781000 .100% .100% 89% 2.10TT PH P = = = . Trang 138 C. MỘT SỐ BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM RÈN LUYỆN 1. ĐỀ BÀI: Bài 1. Điện áp đặt vào hai đầu một đoạn mạch R, L, C không phân nhánh. Điện áp hai đầu R là 80V, hai đầu L là 120V, hai bản tụ C là 60V. Điện áp hiệu dụng hai đầu đoạn mạch là: A. 260V B. 140V C. 100V D. 20V Bài 2. Một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm 1L pi = H, tụ điện có điện dung C = 15,9 µF. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu đoạn mạch là 200 2 cos100u tpi= (V). Biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là : A. 2cos 100 4 i t pipi = −    (A) B. 0,5 2 cos 100 4 i t pipi = +    (A) C. 02cos 100 4 i t pipi = +    (A) D. 1 2 cos 100 5 3 4 i t pipi = +    (A) Bài 3. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng bằng 100Ω, tụ điện có điện dung 410C pi − = F mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều 200sin100u tpi= (V). Công suất tiêu thụ bởi đoạn mạch là: A. P = 200W B. P = 400W C. P = 100W D. P = 50W Bài 4. Một khung dây có N = 50 vòng, đường kính mỗi vòng là d = 20cm. Đặt khung dây trong một từ trường đều có cảm ứng từ B = 4.10-4 T. Pháp tuyến của khung hợp với cảm ứng từ B ur góc ϕ. Giá trị cực đại của từ thông là: A. Φo = 0,012 (Wb). B. Φo = 0,012 (Wb). C. Φo = 6,28.10-4 (Wb). D. Φo = 0,05 (Wb). Bài 5. Mắc một cuộn dây hệ số tự cảm L có điện trở r = 100Ω, nối tiếp với tụ điện có điện dung 31,8µF. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch có biểu thức là 200sin100u tpi= (V). Điều chỉnh L sao cho cường độ dòng điện đạt cực đại. Cường độ dòng điện hiệu dụng cực đại Imax là: A. 2A B. 2 3 A C. 1A D. 2 A Bài 6. Máy phát điện xoay chiều ba pha mắc sao, điện áp pha 127V, tần số 50Hz. Người ta đưa dòng điện vào tải ba pha mắc tam giác, đối xứng. Mỗi tải là cuộn dây có điện trở thuần r = 12Ω, độ tự cảm L = 51mH. Cường độ dòng điện đi qua các tải sẽ là: A. 6,35A B. 11A C. 12,63A D.4,54A Trang 139 Bài 7. Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp. Cuộn dây thuần cảm, tụ điện có C thay đổi được. Điều chỉnh C để UC đạt giá trị cực đại thì ta sẽ có: A. uLC vuông pha với u. B. uRL vuông pha với u. C. uLC vuông pha với uRC. D. uRC vuông pha với u. Bài 8. Cho mạch điện gồm hai hộp kín 1 và 2. u2 trùng pha với i. Điện áp u1 nhanh pha / 3pi so với u2. Chúng có giá trị hiệu dụng 1 2 80 3U U= = V. Góc lệch pha giữa điện áp u của toàn mạch so với i là : A. 3 pi B. 4 pi C. 2 pi D. 6 pi Bài 9. Mạch R, L, C nối tiếp có 2 1f LCpi = . Nếu cho R tăng 2 lần thì hệ số công suất của mạch A. tăng 2 lần B. Giảm 2 lần C. tăng bất kì D. không đổi Bài 10. Đặt một điện áp xoay chiều vào hai đầu cuộn dây thuần cảm có 1 2 L pi = H thì cường độ dòng điện qua cuộn dây có biểu thức 3 2 sin 100 6 i t pipi = +    (A). Biểu thức điện áp ở hai đầu đoạn mạch là: A. 2150sin 100 3 u t pi pi   = +    (V). B. 2150 2 sin 100 3 u t pi pi   = −    (V). C. 2150 2 sin 100 3 u t pi pi   = +    (V). D. 2100sin 100 3 u t pi pi   = +    (V). Bài 11. Cho mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp, trong đó R thay đổi được. Cho 1L pi = H, 42.10C pi − = F, điện hai đầu mạch giữ không đổi có biểu thức 100 2 sin100u tpi= (V). Giá trị của R và công suất cực đại của mạch lần lượt là: A. R = 40Ω, P = 100W. B. R = 50Ω, P = 500W. C. R = 50Ω, P = 200W. D. R = 50Ω, P = 100W. Bài 12. Một máy biến áp một pha có số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2000 vòng và 100 vòng. Điện áp và cường độ hiệu dụng ở mạch sơ cấp là 120V – 0,8A. Bỏ qua mất mát điện năng thì điện áp hiệu dụng và công suất ở mạch thứ cấp là: A. 6V – 96W. B. 240V – 96W. C. 6V – 4,8W. D. 120V – 4,8W. Bài 13. Một khung dây có 200 vòng, diện tích mỗi vòng là 125cm2. Đặt khung dây trong từ trường có cảm ứng từ B = 0,4T. Lúc t = 0, vec-tơ pháp tuyến của khung hợp với B ur góc 6 pi . Cho khung dây quay đều quanh trục ∆ ⊥ B ur với vận Trang 140 tốc 100ω pi= rad/s. Tính tần số và suất điện động hiệu dụng trong khung lúc 1 50 t = s. A. f = 100Hz, E = 444 2 (V). B. f = 50Hz, E = 222 (V). C. f = 50Hz, E = 444 2 (V). D. f = 100Hz, E = 444 (V). Bài 14. Cho mạch xoay chiều R, L, C nối tiếp. - Khi nối tắt L (còn R nối tiếp C) thì thấy i nhanh pha hơn u một góc 4 pi . - Khi R, L, C nối tiếp thì i chậm pha so với u một góc 4 pi . Mối liên hệ giữa ZL và ZC là: A. ZL = 2ZC. B. ZC = 2ZL. C. ZL = ZC. D. không xác định được. Bài 15. Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = ZL1 = 100Ω. X là hộp kín chỉ chứa một trong ba phần tử điện thuần R, L, C. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch thì uAB nhanh pha hơn i một góc / 3pi . X là phần tử điện có giá trị: A. R = 73,2Ω B. ZL = 73,2Ω C. ZC = 73,2Ω D. R = 6,8Ω Bài 16. Mạch điện gồm cuộn thuần cảm L = 0,318H nối tiếp biến trở Rx và nối tiếp với tụ điện C = 0,159.10-4F. Tần số dòng điện f = 50Hz. Để điện áp hai đầu RL là uRL vuông pha với điện áp hai đầu RC là uRC thì R có giá trị: A. 100Ω B. 141Ω C. 200Ω D. 284Ω Bài 17. Cho mạch điện không phân nhánh. R = 40Ω, cuộn dây có r = 20Ω và L = 0,0636H, tụ điện có điện dung thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có f = 50Hz và U = 120V. Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại, giá trị đó bằng: A. 40V B. 80V C. 46,57V D. 56,57V Bài 18. Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha, có điện áp dây 380V. Động cơ có công suất 10 kW. Hệ số công suất 0,8. Cường độ dòng điện hiệu dụng đi qua mỗi cuộn dây có giá trị bao nhiêu? A. 18,94A B. 56,72A C. 45,36A D. 26,35A Bài 19. Cuộn thứ cấp của máy biến áp có 1500 vòng và dòng điện có f = 50Hz. Giá trị cực đại của từ thông trong lõi thép là 0,6 Wb. Chọn pha ban đầu bằng không. Biểu thức của suất điện động trong cuộn thứ cấp là: A. 200cos100e tpi= (V). B. 200cos 100 2 e t pi pi   = −    (V). Trang 141 C. 200 2 cos100e tpi= (V). D. 200 2 cos 100 4 e t pi pi   = −    (V). Bài 20. Cho đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp gồm R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm có L = 0,318H. Tần số dòng điện f = 50Hz. Biết tổng trở của đoạn mạch bằng 100 2 . Điện dung C của tụ điện có giá trị: A. 200 µF. B. 15,9 µF. C. 2/pi µF. D. 1/pi µF. Bài 21. Cho đoạn mạch R, L, C nối tiếp. Có 100 2R = Ω và điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch là 200 2 cos 100 2 u t pi pi   = +    (V). Khi chỉ mắc R và C thì i nhanh pha 4 pi so với u. Khi chỉ mắc L với R thì i chậm pha 4 pi so với u. Biểu thức cường độ dòng điện khi mắc cả R, L, C là: A. 2cos100i tpi= (A). B. 2 2 cos 100 2 i t pipi = +    (A). C. 2cos 100 2 i t pipi = +    (A). D. 2 2 cos100i tpi= (A). Bài 22. Đặt điện áp cosou U tω= (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm R, C và cuộn thuần cảm L mắc nối tiếp, L thay đổi được. Biết dung kháng của tụ điện bằng 3R . Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, khi đó: A. Điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch. B. Điện áp giữa hai đầu tụ điện lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch. C. Trong mạch có cộng hưởng điện. D. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha 30o so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Bài 23. Có ba phần tử R, cuộn thuần cảm có ZL = R và tụ điện ZC = R. Khi mắc nối tiếp chúng vào nguồn xoay chiều có điện áp hiệu dụng và tần số dòng điện không đổi thì công suất của mạch là 200W. Nếu giữ nguyên L và C, thay R bằng điện trở Ro = 2R thì công suất của mạch là bao nhiêu? A. P = 200W B. P = 400W C. P = 100W D. P = 50W Bài 24. Một máy phát điện xoay chiều gồm có 8 cặp cực, phần ứng gồm 22 cuộn dây mắc nối tiếp. Từ thông cực đại do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại 0,1 pi Wb. Rôto quay với tốc độ 375 vòng/phút. Suất điện động cực đại do máy có thể phát ra là: A. 110V B. 110 2 V C. 220V D. 220 2 V Trang 142 Bài 25. Cho mạch điện như hình vẽ. R1 = ZL1 = 20Ω. X là hộp kín chỉ chứa hai trong ba phần tử thuần R, L, C. Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch thì uAM vuông pha uMB. X là các phần tử điện có giá trị A. Chứa R và C, có R = 2ZC. B. Chứa R và C, có R = ZC. C. Chứa L và C, có ZL = 2ZC. D. Chứa L và C, có ZL = ZC. Bài 26. Cho mạch điện R, L, C nối tiếp có R = 30Ω, 410C pi − = F, dòng điện trong mạch có tần số 50 Hz và chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch là / 6pi , khi đó ZL có giá trị A. 173Ω B. 117,3Ω C. 11,73Ω D. 17,3Ω Bài 27. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết 410C pi − = F , 1 2 L pi = H, 200cos100ABu tpi= (V). Điện áp uAM chậm pha 6 pi so với dòng điện qua mạch và dòng điện qua mạch chậm pha 3 pi so với uMB. r và R có giá trị A. r = 25Ω và R = 100Ω. B. 50 3 3 r = Ω và 100 3R = Ω . C. 25 3r = Ω và 100 3R = Ω . D. 50 3r = Ω và 100 3 3 R = Ω . Bài 28. Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây có độ tự cảm 3L pi = H, điện trở thuần r = 100Ω. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 100 2 cos100ABu tpi= (V). Tính giá trị của C để vôn kế có giá trị lớn nhất và tìm giá trị lớn nhất đó của vôn kế. A. 44 3 .10C pi − = F và max 120CU = V. B. 43 .10 4 C pi − = F và max 180CU = V. C. 43 .10 4 C pi − = F và max 200CU = V. D. 43 .10C pi − = F và max 220CU = V. Trang 143 Bài 29. Một động cơ 200W-50V được mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp của một máy hạ áp có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp với thứ cấp là k = 4. Mất mát năng lượng trong máy biến áp là không đáng kể. Nếu động cơ hoạt động bình thường và cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp là 1,25A thì hệ số công suất của động cơ bằng A. 0,75 B. 0,8 C. 0,85 D. 0,9 Bài 30. Cho mạch điện gồm R, L, C nối tiếp. R thay đổi, 1L pi = H, 310 4 C pi − = F. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều 75 2 cos100u tpi= (V). Công suất trên toàn mạch là P = 45W. Điện trở R có giá trị bằng bao nhiêu? A. R = 45Ω B. R = 60Ω C. R = 80Ω D. câu A hoặc C Bài 31. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R1 = 4Ω, 2 1 10 8 C pi − = F, R2 = 100Ω, 1L pi = H, f = 50Hz. Thay đổi giá trị C2 để điện áp uAE cùng phaa với uEB. Giá trị của C2 là: A. 110 3pi − F B. 210 3pi − F C. 310 3pi − F D. 410 3pi − F Bài 32. Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm 1 5 L pi = H, mắc nối tiếp với một điện trở R = 20Ω. Dòng điện chạy qua đoạn mạch có biểu thức 2 2 cos100i tpi= (A) thì biểu thức điện áp hai đầu đoạn mạch là: A. 40 2 cos100u tpi= (V). B. 40 2 cos 100 4 u t pi pi   = +    (V). C. 80cos 100 4 u t pi pi   = +    (V). D. 80cos 100 4 u t pi pi   = −    (V). Bài 33. Máy biến áp có N1 = 250 vòng và N2 = 500 vòng. Cuộn sơ cấp là cuộn dây có r = 1Ω và ZL = 3Ω. Người ta đặt vào cuộn sơ cấp điện áp 110V thì điện áp ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở có giá trị bao nhiêu? A. 110V B. 208,8V C. 220V D. 104,4V Bài 34. Cho mạch điện như hình vẽ. Biết UAM = 5V, UMB = 25V, 20 2ABU = V. Hệ số công suất của mạch có giá trị: A. 2 2 B. 3 2 C. 2 D. 3 Bài 35. Cho mạch điện không phân nhánh. R = 100Ω, cuộn dây có độ tự cảm L = 0,318 H, f = 50Hz, tụ điện có điện dung thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một Trang 144 điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 2U = V. Điều chỉnh C để mạch có cộng hưởng điện. Giá trị C và cường độ dòng điện khi đó là: A. C = 31,8µF và 2I = A. B. C = 31,8µF và 2 2I = A. C. C = 3,18µF và 3 2I = A. D. C = 63,6µF và I = 2A. Bài 36. Hai cuộn dây mắc nối tiếp có điện trở và độ tự cảm tương ứng R1, L1 và R2, L2. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp hiệu dụng U. Gọi U1 và U2 là điện áp hiệu dụng của các cuộn dây. Điều kiện để U = U1 + U2 là: A. L1.R1 = L2.R2 B. R1.R2 = L1.L2 C. L1.R2 = L2.R1 D. không cần điều kiện. Bài 37. Mạch điện xoay chiều gồm một cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Cuộn dây có điện trở r = 30Ω, độ tự cảm 0,4L pi = H, tụ điện có điện dung C. Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 120cos100u tpi= (V). Với giá trị nào của C thì công suất tiêu thụ của mạch có giá trị cực đại và giá trị công suất cực đại bằng bao nhiêu? A. 410 2 C pi − = F và max 120P = W. B. 410C pi − = F và max 120 2P = W. C. 310 4 C pi − = F và max 240P = W. D. 310C pi − = F và max 240 2P = W. Bài 38. Cho mạch điện như hình vẽ. Điện áp hai đầu đoạn mạch là 100 2 100ABu coos tpi= (V). X là hộp kín chứa cuộn thuần cảm hoặc tụ điện. RC là biến trở. Điều chỉnh RC = 40Ω thì thấy cường độ dòng điện i chậm pha 4 pi so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Phần tử điện trong X và giá trị của nó là: A. cuộn dây, có L = 0,127H. B. tụ điện, có C = 0,796.10-4F. C. cuộn dây, có L = 40mH. D. tụ điện, có C = 0,459.10-4. Bài 39. Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh. R = 100Ω, 410C pi − = F, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp 200cos100ABu tpi= (V). Độ tự cảm L bằng bao nhiêu thì công suất tiêu thụ trong mạch là 100W. A. 1L pi = H B. 1 2 L pi = H C. 2L pi = H D. 4L pi = H Bài 40. Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 100Ω, cuộn dây thuần cảm 1L pi = H, tụ điện xoay C, tần số dòng điện f = 50Hz. Điều chỉnh C để UCmax. Xác định giá trị C khi đó. Trang 145 A. 410C pi − = F B. 410 2 C pi − = F C. 410 4 C pi − = F D. 42.10C pi − = F Bài 41. Cho mạch điện có X, Y là hai hộp kín. Hộp X gồm hai phần tử điện mắc nối tiếp nhau, hộp Y có một phần tử điện. Các phần tử điện là thuần R, thuần L, C. Biết uX nhanh pha 2 pi so với i, dòng điện i nhanh pha 2 pi so với uY. Xác định các phần tử của mạch. A. X chứa cuộn cảm L và điện trở R, Y chứa tụ điện C. B. Y chứa tụ điện C, X chứa cuộn cảm L và tụ điện C. C. Y chứa cuộn cảm L, X chứa điện trở R và cuộn cảm L. D. Y chứa điện trở R, X chứa tụ điện C và cuộn cảm L. Bài 42. Cho đoạn mạch như hình vẽ, L thuần cảm, 200cos 100 2AB u t pi pi   = +    (V) và cos 100 4o i I t pipi = +    (A). Tìm số chỉ các vôn kế V1 và V2. A. 200V B. 100V C. 200V và 100V D. 100V và 200V Bài 43. Cho mạch điện xoay chiều gồm các phần tử điện R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch là 100 2 cos100ABu tpi= (V), điện trở R thay đổi ; cuộn dây có Ro = 30Ω, 1,4L pi = H ; 31,8C Fµ= . Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ của điện trở R đạt giá trị lớn nhất thì R và PR có giá trị là : A. R = 30Ω ; PR = 125W. B. R = 50Ω ; PR = 250W. C. R = 30Ω ; PR = 250W. D. R = 50Ω ; PR = 62,5W. Bài 44. Cho mạch điện xoay chiều AB như hình vẽ, 150 2 cos100ABu tpi= (V), 30R = Ω , 4L pi = H. Điều chỉnh tụ điện C để điện áp giữa A và F có giá trị lớn nhất thì C và UAF có giá trị bằng bao nhiêu? A. 410 2 C pi − = (F) ; UAF = 210V. B. 410 4 C pi − = (F) ; UAF = 250V. C. 410 2 C pi − = (F) ; UAF = 250V. Trang 146 D. 410 4 C pi − = (F) ; UAF = 210V. Bài 45. Một mạch điện AB gồm bóng đèn Đ nối tiếp với tụ điện C. UAB = 240V, f = 50Hz, đèn Đ ghi 120V – 60W. Tìm giá trị điện dung C của tụ điện để đèn Đ sáng bình thường. A. 7,7µF B. 28µF C. 8,2µF D. 12,5µF Bài 46. Mạch điện xoay chiều AB gồm R, L, C mắc nối tiếp. Điện áp 120 2 cos120ABu tpi= (V). Biết 1 4 L pi = H, 210 48 C pi − = F, R là biến trở. Khi R = R1 và R = R2 thì công suất mạch điện có cùng giá trị P = 576W. Khi đó R1 và R2 có giá trị là: A. R1 = 20Ω ; R2 = 25Ω. B. R1 = 10Ω ; R2 = 20Ω. C. R1 = 5Ω ; R2 = 25Ω. D. R1 = 20Ω ; R2 = 5Ω. Bài 47. Đặt vào hai đầu tụ điện C một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi U và tần số 60Hz thì cường độ hiệu dụng là 1A. Để cường độ hiệu dụng là 2A thì tần số dòng điện là: A. 30Hz B. 60Hz C. 120Hz D. 100Hz Bài 48. Hai máy phát điện xoay chiều một pha: máy thứ nhất có 2 cặp cực, rôto quay với tốc độ 1600 vòng/phút. Máy thứ hai có 4 cặp cực. Để tần số do hai máy phát ra như nhau thì rôto máy thứ hai quay với tốc độ là A. 800 vòng/phút. B. 400 vòng/phút. C. 3200 vòng/phút. D. 1600 vòng/phút. Bài 49. Cho đoạn mạch như hình vẽ. Điện áp hiệu dụng trên R, cuộn dây (L, r) và đoạn mạch AB lần lượt là 110V ; 130V ; 200V. Tìm Ur và UL. A. 50V ; 120V B. 25V ; 60V C. 120V ; 50V D. 50V ; 80V Bài 50. Đặt điện áp xoay chiều cosou U tω= (V) có Uo không đổi và ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C nối tiếp. Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau. Hệ thức đúng là: A. 1 2 2 LC ω ω+ = B. 1 2 1 . LC ω ω = C. 1 2 2 LC ω ω+ = D. 1 2 1 . LC ω ω = Trang 147 2. ĐÁP ÁN 1C 2C 3A 4C 5D 6B 7B 8D 9D 10C 11D 12A 13B 14A 15B 16B 17D 18A 19C 20B 21C 22A 23C 24C 25B 26B 27B 28C 29B 30D 31D 32C 33B 34A 35A 36C 37C 38A 39C 40B 41B 42B 43D 44B 45A 46D 47C 48A 49A 50B 3. HƯỚNG DẪN GIẢI Bài 1. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch: 2 2 2 2( ) 80 (120 60) 100R L CU U U U= + − = + − = (V). Vậy chọn đáp án C. Bài 2. Cảm kháng: 1100 . 100LZ Lω pi pi = = = Ω . Dung kháng: 6 1 1 200 100 .15,9.10C Z Cω pi − = = = Ω . Tổng trở: ( ) ( )2 22 2100 100 200 100 2L CZ R Z Z= + − = + − = Ω . 2oo UI Z = = (A) ; tan 1 4 L CZ Z R piϕ ϕ−= = − ⇒ = − rad. 0 4 4i u pi piϕ ϕ ϕ  = − = − − =    rad. Vậy chọn đáp án C. Bài 3. Dung kháng: 4 1 1 100 10100 . CZ Cω pi pi − = = = Ω . ZL = ZC nên xảy ra cộng hưởng điện. Công suất của mạch là 2 2200 200 2.100 UP R = = = (W) . Vậy chọn đáp án A. Bài 4. 2 4 40.250.4.10 . . 6,28.10 2o NBS pi− − Φ = = =    (Wb). Vậy chọn đáp án C. Bài 5. Để dòng điện đạt cực đại thì trong mạch xảy ra cộng hưởng điện. Lúc đó: max 200 2 2.100 UI r = = = (A). Vậy chọn đáp án D. Bài 6. Cảm kháng các cuộn dây: 32 .50.51.10 16LZ Lω pi −= = = Ω . Tổng trở mỗi pha: 2 2 2 212 16 20LZ r Z= + = + = Ω . Điện áp hai đầu mỗi tải: 3 3.127 220d pU U= = = (V). Trang 148 Cường độ dòng điện qua các tải: 220 11 20 UI Z = = = (A). Vậy chọn đáp án B. Bài 7. Điều chỉnh C để UC đạt giá trị cực đại thì: ( ) 2 2 2L C L C L L R ZZ R Z Z Z Z + = ⇒ = − . 1 tan .tan 1L L C RL Z Z Z R R ϕ ϕ−⇒ = − ⇔ = − hay uRL vuông pha u. Vậy chọn đáp án B. Bài 8. Giản đồ Fre-nen như hình vẽ. u1 nhanh pha / 3pi so với i; u2 trùng pha i. Vì U1 = U2 nên U ur là đường chéo của hình thoi có mỗi cạnh 1 2 80 3U U= = V. Suy ra góc lệch pha giữa u so với i là 6 piϕ = . Vậy chọn đáp án D. Bài 9. 2 1f LCpi = ⇒ trong mạch có cộng hưởng điện nên hệ số công suất của mạch là 1. Do đó, khi tăng R lên 2 lần thì hệ số công suất vẫn không đổi. Vậy chọn đáp án D. Bài 10. 1100 . 50 2L Z Lω pi pi = = = Ω , 3 2.50 150o oU I Z= = = V. Trong mạch chỉ có cuộn cảm L thuần nên i chậm pha 2 pi so với u. Biểu thức: 2150 2 sin 100 150 2 sin 100 6 2 3 u t t pi pi pi pi pi     = + + = +        (V) Vậy chọn đáp án C. Bài 11. Ta có: 1100 . 100LZ Lω pi pi = = = Ω ; 4 1 1 50 2.10100 . CZ Cω pi pi − = = = Ω . 2 2 2 . L C U R UP Z ZZ R R = = − + . P lớn nhất khi L CZ ZR R −  +   nhỏ nhất. Theo bất đẳng thức Cô-si thì L CZ ZR R −  +   nhỏ nhất khi: 100 50 50L C L C Z ZR R Z Z R − = ⇒ = − = − = Ω . Công suất cực đại lúc đó có giá trị: 2 2100 100 2 2.50 UP R = = = W. Vậy chọn đáp án D. O 1U uur U ur 2U uur I r ϕ Trang 149 Bài 12. Điện áp hiệu dụng cuộn thứ cấp: 1 22 1 . 120.100 6 2000 U NU N = = = V. Bỏ qua mất mát điện năng thì P2 = P1 = U1.I1 = 120.0,8 = 96W. Vậy chọn đáp án A. Bài 13. Ta có: 1002 50 2 2 f f ω piω pi pi pi = ⇒ = = = Hz. 4100 .200.0,4.125.10 222 2 2 2 oE NBSE ω pi − = = = = (V). Vậy chọn đáp án B. Bài 14. Khi R nối tiếp C thì: tan 1 4 C C Z R Z R pi−   = − = − ⇒ =    . (1). Khi R, L, C nối tiếp thì: tan 1 4 L C L C Z Z Z R Z R pi− = = ⇒ = + (2). Từ (1) và (2) ⇒ ZL = 2ZC. Vậy chọn đáp án A. Bài 15. Vì ZL1 = R1 =100Ω 11 1 tan 1L Z R ϕ⇒ = = ⇒ góc lệch pha của điện áp hai đầu cuộn dây so với i là 1 4 piϕ = . Mà uAB nhanh pha hơn i một góc 13 piϕ ϕ= > nên X phải chứa L. 1 11 1 tan 3 3 3.100 100 73,2L L L L Z Z Z R Z R ϕ += = ⇒ = − = − = Ω . Vậy chọn đáp án B. Bài 16. 2 . 2 .50.0,318 100LZ f Lpi pi= = = Ω 4 1 1 200 2 . 2 .50.0,159.10C Z f Cpi pi −= = = Ω . Để điện áp uRL vuông pha uRC thì: tan cot 2 2RL RC RL RC RL RC pi piϕ ϕ ϕ ϕ ϕ ϕ− = ⇒ = + ⇒ = − tan .tan 1 . 1 . 100.200 141L CRL RC L C Z Z R Z Z R R ϕ ϕ⇒ = − ⇔ = ⇒ = = = Ω . Vậy chọn đáp án B. Bài 17. Ta có: 2 . 2 .50.0,0636 20LZ f Lpi pi= = = Ω . Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây: Ud = I.Zd . Vì Zd không phụ thuộc vào sự thay đổi của C nên Ud đạt giá trị cực đại khi I = Imax . Suy ra trong mạch phải có cộng hưởng điện. Lúc đó: Trang 150 max 120 2 40 20 UI R r = = = + + (A) ; 2 2 2 220 20 20 2d LZ r Z= + = + = Ω . max 2.20 2 56,57dU⇒ = = (V). Vậy chọn đáp án D. Bài 18. Điện áp pha: 380 220 3 3 d p UU = = = (V). Cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây là: 10000 18,94 3 .cos 3.220.0,8p PI U ϕ = = = (A). Vậy chọn đáp án A. Bài 19. Suất điện động cực đại trong cuộn thứ cấp: 2 . . 2 .50.1500.0,6 200 2o oE f Npi pi= Φ = = (V). Vì chọn ϕ = 0 nên 200 2 cos100e tpi= (V). Vậy chọn đáp án C. Bài 20. Ta có: 2 . 2 .50.0,318 100LZ f Lpi pi= = = Ω . ( )22 2 2L C L CZ R Z Z Z Z Z R= + − ⇒ − = − ( )2 2100 2 100 100L CZ Z⇒ − = − = Ω . 100 100 100 0( ) 100 100 100 200 C L C L Z Z loai Z Z = − = − = ⇒  = + = + = Ω 41 1 10 2 . 2 .50.200 2C C f Zpi pi pi − ⇒ = = = (F) hay C = 15,9 µF. Vậy chọn đáp án B. Bài 21. Khi R nối tiếp C thì: tan 1 4 C C Z R Z R pi −  − = = − ⇒ =    . Khi R nối tiếp L thì: tan 1 4 L L Z R Z R pi = = ⇒ = . Khi R, L, C nối tiếp thì xảy ra cộng hưởng điện (vì ZL = ZC). 200 2 2 100 2 o o UI R ⇒ = = = (A) ; u và i cùng pha nên 2i u piϕ ϕ= = rad. Vậy chọn đáp án C. Bài 22. ULmax 2 2 C L C R ZZ Z + ⇔ = (1) ; 3CZ R= (2). Từ (1) và (2) ⇒ 4 3L RZ = Ta có: 4 3 13tan 30 3 oL C R R Z Z R R ϕ ϕ − − = = = ⇒ = . Trang 151 ⇒ Dòng điện lệch pha 30o so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Vì điện áp hai đầu điện trở đồng pha với dòng điện ⇒ điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha 30o so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Vậy chọn đáp án A. Bài 23. Vì ZL = ZC nên ở hai trường hợp đều xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện, công suất đều đạt cực đại. + Z1 = R , 2 1 200 UP R = = W. (1) + Z2 = 2R , 2 2 2 UP R = (2) Từ (1) và (2) 12 200 100 2 2 PP⇒ = = = W. Vậy chọn đáp án C. Bài 24. Tần số dòng điện: 375.8 50 60 f np= = = Hz. Suất điện động cực đại của máy: 0,12 . . 2 .50.22. 220 o o o E N f Nω pi pi pi = Φ = Φ = = (V). Vậy chọn đáp án C. Bài 25. 1 1 20 tan 1 20 4 L AM AM Z R piϕ ϕ= = = ⇒ = uAM vuông pha uMB nên ⇒ uMB chậm pha 4 pi so với i. Dó đó, X phải chứa R nối tiếp C. tan 1CMB C Z R Z R ϕ −⇒ = = − ⇒ = . Vậy chọn đáp án B. Bài 26. Ta có: 4 1 1 100 102 . 2 .50. CZ f Cpi pi pi − = = = Ω . Do dòng điện chậm pha hơn điện áp hai đầu đoạn mạch nên mạch có tính cảm kháng: ZL > ZC. 1 tan .tan 100 30. 117,3 6 6 3 L C L C Z Z Z Z R R pi pi− = ⇒ = + = + = Ω . Vậy chọn đáp án B. Bài 27. 4 1 1 100 10100 . CZ Cω pi pi − = = = Ω . 1100 . 50 2L Z Lω pi pi = = = Ω . Trang 152 50 3 tan tan 3 3 33 L L MB Z Z r r piϕ = = = ⇒ = = Ω . 1 tan tan 3 100 3 6 3 C AM C Z R Z R piϕ −  = = − = − ⇒ = = Ω    . Vậy chọn đáp án B. Bài 28. Ta có: 3100 . 100 3LZ Lω pi pi = = = Ω . ( )222 2 max 100 100 3 400 100 3 3 L C C L r ZU Z Z ++ ⇔ = = = Ω . 41 1 3 .10400 4100 . 3 C C Zω pipi −⇒ = = = F. ( )222 2 max 100 100 100 3 200 100 L C U r Z U R ++ = = = V. Vậy chọn đáp án C. Bài 29. Cường độ dòng điện chạy qua động cơ chính bằng cường độ dòng điện ở cuộn thứ cấp: I2 = kI1 = 4.1,25 = 5A. Hệ số công suất của động cơ: 200cos 0,8 50.5 P UI ϕ = = = . Vậy chọn đáp án B. Bài 30. 1100 . 100LZ Lω pi pi = = = Ω ; 3 1 1 40 10100 . 4 CZ Cω pi pi − = = = Ω . Công suất tiêu thụ: ( ) ( ) 2 2 22 2 22 . 0L C L C U R UP I R R R Z Z PR Z Z = = ⇔ − + − = + − ( ) 2 22 8075 100 40 0 4545 R R R R = Ω ⇔ − + − = ⇔  = Ω Vậy chọn đáp án D. Bài 31. 1 2 1 1 1 8 102 . 2 .50. 8 CZ f Cpi pi pi − = = = Ω ; 12 . 2 .50. 100LZ f Lpi pi pi= = = Ω . 1 2 1 2 tan tan C L CAE EB AE EB Z Z Z R R ϕ ϕ ϕ ϕ − −= ⇒ = ⇒ = Trang 153 2 2 1 1 . 100.8 100 300 4 C C L R ZZ Z R ⇒ = + = + = Ω 2 4 2 1 1 10 2 . 2 .50.300 3C C f Zpi pi pi − ⇒ = = = F. Vậy chọn đáp án D. Bài 32. Ta có: 1100 . 20 5L Z Lω pi pi = = = Ω . 20 tan 1 20 4 LZ R piϕ ϕ= = = ⇒ = 0 4 4u i pi piϕ ϕ ϕ⇒ = + = + = rad. 2 2 2 220 20 20 2LZ R Z= + = + = Ω 2 2.20 2 80o oU I Z⇒ = = = (V). Vậy chọn đáp án C. Bài 33. Tổng trở cuộn sơ cấp: 2 2 2 21 3 2LZ r Z= + = + = Ω . Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong cuộn dây chính bằng điện áp ở hai đầu cuộn dây: 1 L LE U IZ= = . Ta có: 1 1 11 . 110.3 104,4 3,16 L L E U U ZE Z Z Z = ⇒ = = = (V). Khi cuộn dây sơ cấp để hở thì 1 22 2 1 . 104,4.500 208,8 250 E NU E N = = = = (V). Vậy chọn đáp án B. Bài 34. Vẽ giản đồ Fre-nen: Ta có: 2 2 2 2 cosMB AB R AB RU U U U U ϕ= + − ( )22 225 20 2 5 2.20 2.5.cosϕ⇔ = + − 2 cos 2 ϕ⇒ = . Vậy chọn đáp án A. Bài 35. Cảm kháng: 2 . 2 .50.0,318 100LZ f Lpi pi= = = Ω Mạch có cộng hưởng điện khi ZC = ZL = 100Ω. 41 1 10 2 . 2 .50.100C C f Zpi pi pi − ⇒ = = = F 31,8= µF. max 100 2 2 100 UI R = = = A. Vậy chọn đáp án A. Bài 36. Để U = U1 + U2 thì u1 và u2 phải đồng pha 1 2ϕ ϕ⇒ = 1 2 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 tan tan . . . .L L L L Z Z Z R Z R L R L R R R ϕ ϕ⇒ = ⇒ = ⇒ = ⇒ = . Vậy chọn đáp án C. MBU uuuur ABU uuur ϕ RU uurO I r r U uur LU uur Trang 154 Bài 37. Công suất: ( ) 2 2 22 . L C U rP I r r Z Z = = + − Pmax ⇔ ( ) 3 2 2 1 1 1 10 0,4 4100 . C LZ Z L CC L ω ω ω pipi pi − = ⇔ = ⇒ = = = F. 2 2 max 120 240 2.30 UP r = = = W. Vậy chọn đáp án C. Bài 38. Dòng điện i chậm pha 4 pi so với u nên thì X phải chứa cuộn thuần cảm L. Ta có: tan tan 1 40 4 L L C C Z Z R R piϕ = = = ⇒ = = Ω . 40 0,127 100 LZL ω pi ⇒ = = = H. Vậy chọn đáp án A. Bài 39. 4 1 1 100 10100 . CZ Cω pi pi − = = = Ω ; 2 100 1 100 PI R = = = A. 2 2 2 200 100 . 100 2 1002 U RP I R R Z U Z P = = ⇒ = = = Ω . Mà ( ) ( )2 22 2100 2 100 100L C LZ R Z Z Z= + − ⇔ = + − 0( ai) 200 2200 ( ) 100 L L L Z lo ZZ L H ω pi pi = ⇒  = Ω⇒ = = =  Vậy chọn đáp án C. Bài 40. Cảm kháng: 12 . 2 .50. 100LZ f Lpi pi pi= = = Ω . UCmax 2 2 2 2100 100 200 100 L C L R ZZ Z + + ⇔ = = = Ω 41 1 10 2 . 2 .50.200 2C C f Zpi pi pi − ⇒ = = = F. Vậy chọn đáp án B. Bài 41. Vì i nhanh pha 2 pi so với uY, Y chứa một phần tử điện ⇒ Y chứa tụ điện. uX nhanh pha 2 pi so với i, X chứa hai phần tử điện ⇒ X chứa cuộn dây thuần cảm và tụ điện. Trang 155 Vậy chọn đáp án B. Bài 42. Độ lệch pha của uAB so với i: 2 4 4u i pi pi piϕ ϕ ϕ= − = − = rad. tan tan 4 L L L L R R R Z U U U U R U U piϕ = = ⇔ = ⇒ = . Ta có: 22 2 2 2 2 2 1 2002 . 2 2 2 AB AB R L R R UU U U U U  = + = ⇒ = =     100L RU U⇒ = = (V). Vậy chọn đáp án B. Bài 43. 1,4100 . 140LZ Lω pi pi = = = Ω ; 6 1 1 100 100 .31,8.10C Z Cω pi − = = = Ω . ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 22 2 . . 2 R o L C o L C o U U R U RP I R R Z R R Z Z R Z Z R R R = = = = + + − + − + + PRmax ⇔ ( )22 2o L C oR Z ZR RR  + − + +     min ( ) 22 o L CR Z ZR R  + − ⇔ +     min (Vì 2Ro là hằng số). Theo bất đẳng thức Cô-si: ( )22o L CR Z ZR R  + − +     min ( ) 22 o L CR Z ZR R + − ⇔ = ( )2230 140 100 50R⇒ = + − = Ω . ( ) ( ) 2 2100 62,5 2 2 50 30R o UP R R = = = + + . Vậy chọn đáp án D. Bài 44. Cảm kháng: 4100 . 400LZ Lω pi pi = = = Ω ( )22 . . AF AF AF L C U ZU I Z R Z Z = = + − UAFmax khi ZC = ZL = 400Ω (cộng hưởng điện) 41 1 10 100 .400 4C C Zω pi pi − ⇒ = = = (F). max 150 0,5 300 ABUI R = = = (A). 2 2 2 2 max . 0,5. 300 400 250AF LU I R Z= + = + = (V). Vậy chọn đáp án B. Bài 45. Đèn Đ sáng bình thường khi : Trang 156 - Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch bằng cường độ dòng điện định mức của đèn: 60 0,5 120 dm dm dm PI I U = = = = A. - Điện áp giữa hai đầu bóng đèn bằng điện áp định mức của bóng đèn. 2 2 2 2240 120 120 3C dmU U U⇒ = − = − = V. 120 3 240 3 0,5 C C UZ I ⇒ = = = Ω . Điện dung của tụ điện: 1 1 7,7 2 . 2 .50.240 3C C f Z µpi pi= = ≈ F. Vậy chọn đáp án A. Bài 46. 1120 . 30 4L Z Lω pi pi = = = Ω ; 2 1 1 40 10120 . 48 CZ Cω pi pi − = = = Ω . ( ) 2 2 2 22 2 .AB AB L C U U RP I R R Z R Z Z = = = + − ( ) 2 2 2 22 120 .576 576 120 57600 0 30 40 R R R R ⇔ = ⇔ − + = + − 1 20R⇒ = Ω ; 2 5R = Ω . Vậy chọn đáp án D. Bài 47. Ta có: 1 1 1 . .2 C UI U C f Z pi= = (1) 2 2 2 . .2 C UI U C f Z pi= = (2) Lập tỉ số 2 2 22 1 1 1 1 (2) 260 120(1) 1 I f If f I f I⇒ = ⇔ = = = Hz. Vậy chọn đáp án C. Bài 48. Khi f1 = f2 thì 1 11 1 2 2 2 2 1600.2 800 4 n p n p n p n p = ⇒ = = = vòng/phút. Vậy chọn đáp án A. Bài 49. Ta có: ( ) ( )2 22 2 2 2110 200AB R r L r LU U U U U U= + + ⇔ + + = (1) 2 2 2 2130d r LU U U= + = (2) Giải hệ phương trình (1) và (2) ⇒ Ur = 50V ; UL = 120V. Vậy chọn đáp án A. Bài 50. Khi ω = ω1 hoặc ω = ω2 thì cường độ dòng điện hiệu dụng bằng nhau: I1 = I2 2 21 2Z Z⇒ = (vì U không đổi). Trang 157 ( ) ( )2 22 21 1 2 2L C L CR Z Z R Z Z⇒ + − = + − 1 1 2 2L C L CZ Z Z Z⇔ − = − 1 1 2 2 1 1 2 2 L C L C L C L C Z Z Z Z Z Z Z Z − = − ⇔  − = − + 1 2 1 2 1 2 1 2 L L C C L L C C Z Z Z Z Z Z Z Z − = − ⇔  + = + ( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 L C L C ω ω ω ω ω ω ω ω    − = −    ⇔     + = +     1 2 1 2 1 0 1 0 LC LC ω ω ω ω  = − < ⇔   = >  Vậy chọn đáp án B. (loại) Trang 158 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bùi Quang Hân, Giải Toán Vật Lý 12 Dòng Điện Và Sóng Điện Từ, NXB Giáo Dục, năm 1997. 2. Hà Văn Chính – Trần Nguyên Tường, Các Dạng Bài Tập Mạch Điện Xoay Chiều Không Phân Nhánh, NXB Đại Học Sư Phạm, năm 2007. 3. Lê Thị Quỳnh Anh, Đề Thi Tuyển Sinh Vào Đại Học và Cao Đẳng Môn Vật Lý, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, năm 1999. 4. Lê Gia Thuận – Hồng Liên, Trắc Nghiệm Vật Lý Điện Xoay Chiều, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, năm 2007. 5. Lê Văn Thông, Giải Toán Vật Lý Điện Xoay Chiều, NXB Trẻ, năm 2000. 6. Lê Văn Thông, Phân Loại và Phương Pháp Giải Bài Tập Vật Lý 12, NXB Trẻ, năm 1997. 7. Lê Văn Thông – Nguyễn Văn Thoại, Giải Bộ Đề Thi Tuyển Sinh Đại Học Theo Phương Pháp Chủ Đề Môn Vật Lý Cơ Học Điện Xoay Chiều, NXB Trẻ, năm 1994 8. Nguyễn Anh Thi, Phương Pháp Giải Toán Mạch Điện Xoay Chiều, NXB Giáo Dục, năm 2005. 9. Nguyễn Cảnh Hòe – Nguyễn Mạnh Tuấn, Phương Pháp Giải Toán Vật Lý 12 Theo Chủ Đề, NXB Giáo Dục Việt Nam, năm 2009. 10. Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng, Tổ Chức Hoạt Động Nhận Thức Cho Học Sinh Trong Dạy Học Vật Lý ở Trường Phổ Thông, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, năm 1999. 11. Nguyễn Đức Thâm - Nguyễn Ngọc Hưng - Phạm Xuân Quế, Phương Pháp Dạy Học Vật Lý Ở Trường Phổ Thông, NXB Đại Học Sư Phạm. 12. Nguyễn Quang Lạc, Rèn Luyện Kĩ Năng Giải Bài Tập Vật Lý THPT Dao Động và Sóng Điện Từ - Điện Xoay Chiều, NXB Giáo Dục Việt Nam, năm 2009. 13. Nguyễn Thế Khôi, Sách Giáo Khoa Vật Lý 12 Nâng Cao, NXB Giáo Dục, năm 2008. 14. Nguyễn Thế Khôi, Sách Giáo Viên Vật Lý 12 Nâng Cao, NXB Giáo Dục, năm 2008. 15. Nguyễn Tiến Bình, Hỏi Đáp Vật Lý 12, NXB Giáo Dục, năm 2008. 16. Mai Lễ, Chuyên Đề Phân Tích Chương Trình và Bài Tập Vật Lý Ở Trường PTTH, NXB Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2000. 17. Phạm Hữu Tòng, Vận Dụng Các Phương Pháp Nhận Thức Khoa Học Trong Dạy Học Vật Lý, NXB Giáo Dục, năm 1999. 18. Phạm Thế Dân, 206 Bài Toán Điện Xoay Chiều, Dao Động và Sóng Điện Từ, NXB Đại Học Quốc Gia TP. Hồ Chí Minh, năm 2003. 19. Trần Ngọc – Trần Hoài Giang, Phương Pháp Giải Nhanh Các Dạng Bài Tập Vật Lý Trọng Tâm, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, năm 2008. 20. Trần Nguyên Tường, Phương Pháp Giải Các Dạng Bài Tập Trắc Nghiệm Vật Lý Điện Xoay Chiều – Sóng Điện Từ, NXB Hải Phòng, năm 2007. Trang 159 21. Trần Quang Phú – Huỳnh Thị Sang, Tuyển Tập 351 Bài Toán Vật Lý 12, NXB Trẻ, năm 1993. 22. Trần Văn Dũng, Câu Hỏi Lý Thuyết Vật Lý và Những Suy Luận Có Lí, NXB Đại Học Quốc Gia Hà Nội, năm 2003. 23. Vũ Thanh Khiết, Giải Các Bài Toán Vật Lý Sơ Cấp Tập 1, NXB Hà Nội, năm 2002. 24. Ban Giảng Viên Nguồn Sáng, Lý Thyết – Bài Tập – Trắc Nghiệm Vật Lý 12 Tập 1 Cơ - Điện, NXB Đại Học Sư Phạm TP. Hồ Chí Minh. 25. Một số luận văn khác.