Chuyên đề luyện thi tốt nghiệp THPT và đại học, cao đẳng môn Vật lí - Phần Dòng điện xoay chiều

Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 1 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI TỐT NGHIỆP THPT VÀ LUYỆN THI ĐẠI HỌC, CAO ĐẲNG 2009 Môn: VẬT LÍ Chuyên đề: DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. MỤC ĐÍCH CHUYÊN ĐỀ • Đây là một trong các chuyên đề cơ bản và quan trọng hay được sử dụng thi trong các đề thi tốt nghiệp và đại học. • Cung cấp kiến thức cơ bản để giúp học sinh giải các bài toán điện xoay chiều. II. KIẾN THỨC CƠ BẢN 1. Đại cương về dòng điện xoay chiều. 1.1 Khái niệm về dòng điện xoay chiều a) Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay côsin. Phương trình: i = I0cos(ωt + φ) Với i là cường độ tức thời, I0 là cường độ cực đại b) Giá trị hiệu dụng: 0 2 II = 1.2 Nguyên tắc tạo ra dòng điện một chiều a) Nguyên tắc: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. b) Biểu thức từ thông: cosNBS tωΦ = Suất điện động cảm ứng: sinde NBS t dt ω ωΦ= − = Cường độ dòng điện cảm ứng: sine NBSi t R R ω ω= = Cường độ dòng dòng điện cực đại: 0 NBSI R ω= 2. Mạch chỉ có một phần tử R, L và C và mạch RLC. 2.1 Mạch chỉ có R Biểu thức hiệu điện thế: 2 cosu U tω= Cường độ dòng điện tức thời: 2 cosi I tω= Biểu thức định luật Ôm: UI R = 2.2 Mạch chỉ có tụ điện Biểu thức hiệu điện thế: 2 cosu U tω= Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 2 Cường độ dòng điện tức thời: 2 cos 2 i I t πω⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ Biểu thức định luật Ôm: c UI CU Z ω= = với 1cZ Cω= Kết luận: Dòng điện nhanh pha góc 2 π so với hiệu điện thế. 2.3 Mạch chỉ có cuộn cảm thuần Biểu thức hiệu điện thế: 2 cosu U tω= Cường độ dòng điện tức thời: 2 cos 2 i I t πω⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ Biểu thức định luật Ôm: L U UI Z Lω= = với cZ Lω= Kết luận: Dòng điện trễ pha góc 2 π so với hiệu điện thế. 2.4 Mạch điện RLC Biểu thức hiệu điện thế: 2 cosu U tω= Biểu thức tức thời trong mạch: R L Cu u u u= + + Nếu về giá trị hiệu dụng thì: R L CU U U U= + + JG JJJG JJJG JJJG Biểu thức định luật Ôm: ( )22 L C U UI Z R Z Z = = + − Tổng trở trong mạch: ( )22 L CZ R Z Z= + − Độ lệch pha giữa u và i là φ, được xác định: L C L C R Z Z U Utg R U ϕ − −= = Khi φ > 0 thì điện áp u sớm pha so với dòng điện i. Khi φ < 0 thì điện áp u trễ pha so với dòng điện i. Hiện tượng cộng hưởng điện: Khi ZL = ZC thì UI R = tức là dòng điện đạt giá trị cực đại khi đó xảy JJG cU G i JJJG RU JJG LU LC L cU U U= + JJJJG JJG JJG JJJJG ABU Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 3 ra hiện tượng cộng hưởng điện. Tần số cộng hưởng: từ 1L CZ Z L C ω ω= ⇒ = 1 LC ω⇔ = 3. Công suất dòng điện. 3.1 Biểu thức công suất tức thời: p = ui = 2UIcosωt.cos(ωt + φ) hay p = UI[cosφ + cos(2ωt + φ)] 3.2 Biểu thức công suất tiêu thụ: P = UIk = UIcosφ với k = cosφ = R Z k : hệ số công suất 3.3 Một số dạng bài tập liên quan đến công suất điện c) Dạng 1: Khi U, L, C không đổi để P = Pmax thì R = |ZL – ZC| d) Dạng 2: Khi U, C, R không đổi để P = Pmax thì 2 2 C L C R ZZ Z += e) Dạng 3: Khi U, L, R không đổi để P = Pmax thì 2 2 L C L R Z Z Z += 4. Máy biến áp, truyền tải điện năng. 4.1 Máy biến áp a) Khái niệm: là thiết bị dùng để biến đổi hiệu điện thế của dòng điện xuay chiều mà hầu như không làm tổn hao năng lượng. b) Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động: ¾ Cấu tạo: Gồm hai cuộn dây dẫn quấn trên một lõi chung bằng thép kĩ thuật điện, các cuộn dây dẫn thường bằng đồng có điện trở nhỏ, lõi thép gồm nhiều lá thép mỏng hình chữ nhật hoặc hình tròn xếp cách điện với nhau. ¾ Nguyên tắc hoạt động: Máy biến áp hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, cuộn dây nối với dòng điện xoay chiều gọi là cuộn sơ cấp, cuộn nối với mạch điện bên ngoài (tải tiêu thụ) gọi là cuộn thứ cấp c) Máy biến áp có kí hiệu như hình vẽ: d) Một số công thức cần nhớ với máy biến áp: ¾ 2 2 1 1 1 2 U N I U N I = = ¾ 2 1 Nk N = gọi là hệ số biến áp, nếu k > 1 gọi là máy tăng áp, khi k < 1 gọi là máy hạ áp. R U2 U1 N2 N2 Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 4 ¾ Hiệu suất máy biến áp: 2 2 1 1 1 1 P U IH P U I = = 4.2 Truyền tải điện năng đi xa Một số công thức cần nhớ: ¾ Độ giảm thế trên đường dây dẫn: ΔU = RI ¾ Công suất hao phí trên đường dây: ΔP = RI2. ¾ Hiệu suất tải điện: 'P P PH P P −Δ= = (với P’ là công suất nhận được nơi tiêu thụ, P là công suất truyền đi) 5. Máy phátđiện xoay chiều và động cơ không đồng bộ 5.1 Máy phát điện xoay chiều một pha a) Cấu tạo: ¾ Phần cảm: Phần tạo ra từ thông biến thiên bằng nam châm quay, phần cảm gọi là rôto (bộ phận quay). ¾ Phần ứng: gồm các cuộn dây giống nhau, cố định trên một vòng tròn, phần ứng gọi là Stato (bộ phận đứng yên). ¾ Công thức tần số máy phát: f = np với f: tần số máy phát (tần số dòng điện, p: số cặp cực, n: số vòng trong một giây. ¾ Khi n là số vòng trong một phút thì công thức là: 60 npf = b) Nguyên tắc hoạt động: ¾ Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ ¾ Khi từ thông qua một qua một khung dây dao động điều hòa, nó làm phát sinh trong khung dây một suất điện động dao động điều hòa, suất điện động này tạo ở mach ngoài (mạch tiêu thụ) một dòng điện xoay chiều. 5.2 Máy phát điện xoay chiều ba pha a) Khái niệm: là máy tạo ra ba suất điện động xoay chiều hình sin cùng tần số, cùng biên độ và lệch pha nhau 2 3 π b) Cấu tạo: ¾ Ba cuộn dây hình trụ giống nhau gắn cố định trên một đường tròn tại 3 vị trí đối xứng nhau trên một đường tròn. Ba trục này đồng quy tại O. ¾ Một nam châm có thể quay quanh tại trục O. c) Nguyên tắc hoạt động: ¾ Dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ ¾ Khi nam châm quay, thì từ thông qua mỗi cuộn dây là ba hàm số sin của thời gian, cùng tần số ω, cùng biên độ và lệch pha nhau góc 2 3 π 1 0 2 0 3 0 sin 2sin 3 2sin 3 B B t B B t B B t ω πω πω = ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 5 Từ thông này tạo ra suất điện động biến thiên (lệch pha nhau 2 3 π ). Nếu nối các đầu dây của 3 cuộn dây với 3 mạch ngoài giống nhau thì ta có 3 dòng điện lệch pha nhau góc 2 3 π đó là dòng điện xoay chiều 3 pha: 1 0 2 0 3 0 sin 2sin 3 2sin 3 i I t i I t i I t ω πω πω = ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ d) Các cách mắc mạch 3 pha: ¾ Mắc hình sao: Ud là hiệu điện thế giữa hai dây pha, UP là hiệu điện thế giữa một dây pha và dây trung hòa, khi đó: 3d PU U= và Id = IP. Với cách mắc hình sao thì không có dòng điện qua dây trung hòa khi mà 3 tải đối xứng, nhưng nếu 3 tải không đối xứng thì vẫn có một dòng điện nào đó qua dây trung hòa. ¾ Mắc tam giác: Khác với cách mắc hình sao, với các mắc tam giác thì: Ud = UP và 3d PI I= e) Ưu điểm của dòng 3 pha so với dòng 1 pha: ¾ Tiết kiệm dây dẫn bằng cách mắc hình sao hay tamg giác. ¾ Cung cấp dòng điện với công suất lớn hơn, do đó hay được sử dụng ở những nơi tiêu thụ điện lớn như: nhà máy, xí nghiệp, thành phố … 5.3 Động cơ không đồng bộ ba pha a) Cấu tạo: ¾ Rôto: là một khung dây dẫn (có thể quay dưới tác dụng của từ trường quay). ¾ Stato: là bộ phận tạo nên từ trường quay. b) Nguyên tắc hoạt động: ¾ Tạo ra từ trường quay bằng cách cho dòng điện ba pha chạy vào 3 cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 1200. ¾ Khi mắc động cơ vào mạng điện ba pha, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục. Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc cơ cấu chuyển động khác. III. CỦNG CỐ KIẾN THỨC Bài tập 1 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Chọn câu đúng. Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức i = Iocos(ωt + φ) đi qua điện trở R trong khoảng thời gian t. Nhiệt lượng toả ra trên điện trở là: A. 2 0 2 IQ R t= B. 2Q Ri t= C. 2 0 4 IQ R t= D. 2Q R It= Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 6 Trả lời: Ta có nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R là Q = RI2t với I là giá trị hiệu dụng 0 2 II = Thay vào trên 2 2 0 2 IQ RI t R t= = Phương án trả lời: A. Bài tập 2 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều có 200 vòng dây giống nhau. Từ thông qua một vòng dây có giá trị cực đại là 2 mWb và biến thiên điều hoà với tần số 50 Hz. Suất điện động của máy có giá trị hiệu dụng là bao nhiêu? A. E = 88858 V. B. E = 88,81 V. C. E = 12566 V. D. E = 125,66 V. Trả lời: Ta có biểu thức của suất điện động tức thời e = NBSωsinωt với Eo = NBSω là suất điện động cực đại Eo = NBSω = 200.2.10-3.50.2π = 40π(V) Vậy suất điện động hiệu dụng có giá trị là ( )0 88,81 . 2 EE v= = Phương án trả lời: B. Bài tập 3 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Biểu thức của hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện điện dung C = 31,8 μF là ( )80cos 100 . 6 u t vππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ Cường độ dòng điện qua đoạn mạch là: A. ( )0,8sin 100 . 2 i t Aππ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ B. ( ) 20,8cos 100 . 3 i t Aππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ C. ( )0,8sin 100 . 3 i t Aππ⎛ ⎞= −⎜ ⎟⎝ ⎠ D. ( )0,8sin 100 .2i t A ππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ Trả lời: Vận tốc truyền sóng trong môi trường phụ thuộc vào bản chất môi trường truyền sóng. Phương án trả lời: B. Bài tập 4 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Mạch RLC có R = 20Ω, L = 0,5H, C = 100μF. Nguồn cấp ( )120 2 cos100 .u t vπ= Cường độ hiệu dụng và công suất đoạn mạch nhận giá trị nào trong các giá trị sau: A. I = 0,68A; P = 25W. B. I = 0,75A; P = 20,5W. C. I = 0,95A; P = 18,05W. D. I = 0,9A; P = 20W. Trả lời: Theo bài ra ta có tổng trở Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 7 ( ) ( )222 2 6120 100 .0,5 126,6 .100 .100.10L cZ R Z Z π π − ⎛ ⎞= + − = + − = Ω⎜ ⎟⎝ ⎠ Cường độ dòng điện hiệu dụng ( )120 0,95 . 126,6 UI A Z = = ≈ Công suất tiêu thụ ( )2 18,05 W .P RI= = Phương án trả lời: C. Bài tập 5 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Một đoạn mạch gồm cuộn dây thuần cảm có độ tụ cảm L = 1π H, mắc nối tiếp với một tụ điện dung C và một điện trở R = 100Ω . Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế xoay chiều với giá trị hiệu dụng U = 200V, f = 50Hz. Công suất tiêu thụ điện trong mạch có giá trị 200W. Điện dung C của tụ điện có giá trị A. 410 2π − (F). B. 410 π − (F). C. 310 2π − (F). D. 310 π − (F). Trả lời: Theo bài ra ta có cảm kháng: ( )12 2 .50. 100 .LZ fLπ π π= = = Ω Công suất tiêu thụ ( ) 2 2 22 L c RUP RI R Z Z = = + − Thay các giá trị vào ( ) ( ) 2 22 100.200200 200 . 100 100 c c Z Z = ⇒ = Ω + − Mà ( )41 1 1 10 . 2 2 2 .50.200 2c c Z C F fC fZπ π π π − = ⇒ = = = Phương án trả lời: A. Bài tập 6 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Trong đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp ZL > ZC > R > 0, chọn phát biểu đúng A. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dòng điện là 2 π . B. Hiệu điện thế hai đầu mạch chậm pha so với cường độ dòng điện là 2 π . C. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dòng điện qua mạch. D. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch chậm pha so với cường độ dòng điện qua mạch. Trả lời: Ta có biểu thức của độ lệch pha L cZ Ztg R ϕ −= . Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 8 Do ZL > ZC > R > 0 nên suy ra tanφ > 0 và bị chặn trên do đó hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch sớm pha so với cường độ dòng điện qua mạch. Phương án trả lời: C. Bài tập 7 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Trong một mạch điện xoay chiều, trong 2 s dòng điện đổi chiều 1000 lần. Chu kỳ của dòng đó là: A. ( )1 . 500 s B. ( )1 . 1000 s C. ( )1 . 250 s D. ( )1 . 2000 s Trả lời: Trong mỗi chu kỳ dòng điện đổi chiều 2 lần. Vậy 1000 lần đổi chiều ứng với 500 chu kỳ. Do đó ( )1500 2 . 250 T T s= ⇒ = Phương án trả lời: C. Bài tập 8 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn dây có độ tự cảm L và điện trở r. Hai đầu mạch điện được duy trì hiệu điện thế u = Uocosωt (V). Hệ số công suất đoạn mạch phụ thuộc vào : A. Uo, ω, L, R. B. Uo, L, R, r. C. Uo, ω, R, r. D. ω, L, R, r. Trả lời: Ta có hệ số công suất ( ) ( )2 22 2 2 cos 4L R r R r R r Z R r Z R r L ϕ π + + += = = + + + + Vậy hệ số công suất đoạn mạch phụ thuộc vào các đại lượng R, L, r, ω. Phương án trả lời: D. Bài tập 9 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Máy biến thế có cuộn sơ cấp với N1 = 1000 vòng quay, r1 = 1Ω, cuộn thứ cấp có N2 = 200 vòng, r2 = 1,2Ω. Nguồn ở sơ cấp có hiệu điện thế hiệu dụng là U1, tải ở thứ cấp là điện trở thuần R = 10Ω với hiệu điện thế U2. Bỏ qua sự mất mát năng lượng ở phần lõi. Tỷ số 1 2 U U và hiệu suất của máy là: A. 1 2 5,62U U = ; H = 89%. B. 1 2 5U U = ; H = 87% C. 1 2 5U U = ; H = 89% D. 1 2 5,62U U = ; H = 87% Trả lời: Do mất mát năng lượng ở phần lõi là không đáng kể, ta có: 1 1 2 2 de N dt de N dt φ φ = − = − Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 9 2 1 1 11 2 2 1 2 2 1000 5 200 i e Ne i e i k i e N = ⇒ = = = = = (1) Áp dụng định luật Ôm cho mạch sơ cấp và mạch thứ cấp: 1 1 11 2 2 2 2 2 2 u e r i u e r i u i R = + = − = Từ (1) ta được ( )1 1 1 2 2 2u r i k u r i= = + Mặt khác ta lại có: 21 ii k = , 22 ui R= hay 2 1 II k = , 22 UI R= ( )2 2 1 2 1 k R r r u u kR ⎡ ⎤+ +⇒ ⎢ ⎥ =⎢ ⎥⎣ ⎦ ( ) ( )2 22 11 2 5 10 1, 2 1 5,62 5.10 k R r rU U kR + + + +⇒ = = = Hiệu suất của máy biến thế: ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 21 1 2 1 5 .10 .100 89 % 5 10 1, 2 1 U I k RH U I k R r r = = = =+ + + + Phương án trả lời: C. Bài tập 10 (Trích từ đề thi trên Hocmai.vn): Trong kỹ thuật tần số dòng điện xoay chiều do máy phát ra là cố định (thường là 50Hz đến 60Hz tùy từng nước). Muốn làm giảm số vòng quay của Rôto máy phát,người ta thay đổi số cặp cực trong máy. Chọn phát biểu đúng trong các phát biểu sau: Để giảm số vòng quay Rôto đi p lần so với tần số f (số vòng quay n tính bằng n/s) người ta: A. Tăng số cặp cực lên p lần. B. Giảm số cặp cực đi p lần. C. Tăng số cặp cực lên 60p lần. D. Tăng số cặp cực lên 60 p lần. Trả lời: Giả sử dòng điện có tần số 50Hz. Nếu máy phát có 1 cuộn dây và 1 nam châm (tức là 1 cặp cực Bắc Nam) thì Roto phải quay với vận tốc góc 50 vòng/s. Để giảm số vòng quay 2, 3,..., n lần người ta tăng số cuộn dây và cặp cực lên n lần. Vậy ở đây ta phải tăng số cặp cực lên p lần. Phương án trả lời: A. IV. BÀI TẬP VỀ NHÀ Bài tập 1: Cho một mạch R-L-C với các thông số cho trên hình. Cho π ≈ 3,14. Biết rằng khi đóng hay mở k số chỉ của ampe kế không thay đổi. Tính chính xác đến mH độ tự cảm của cuộn dây là: A B L, r = 0 R = 100Ω C = 18,5 μF A ( )ABu 50 2 sin100 t A= π rA = 0 K Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 10 A. 1,09647 H. B. 1,10 H. C. 1096,5 mH. D. 1096 mH. Bài tập 2: Một đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm điện trở thuần R = 10√3Ω, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL = 35Ω, tụ điện có dung kháng ZC = 45Ω. Tại thời điểm hiệu điện thế hai đầu cuộc dây có pha ban đầu là 3 π thì hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch có pha ban đầu nhận giá trị: A. 3 πϕ = (rad). B. 3 πϕ = − (rad). C. 6 πϕ = (rad). D. 6 πϕ = − (rad). Bài tập 3: Có hai máy phát điện xoay chiều một pha. Số cặp cực của máy phát thứ nhất bằng 2 lần số cặp cực của máy thứ hai, p1 = 2p2. Để cùng phát ra dòng điện xoay chiều có f1 = f2 tỷ số vận tốc góc của rôto trong hai máy nhận giá trị : A. 1 2 1 . 2 n n = B. 1 2 2.n n = C. 1 2 4.n n = D. 1 2 1.n n = Bài tập 4: Kết luận nào sau đây sai? A. dòng xoay chiều trong một mạch dao động RLC là một dao động điện cưỡng bức. B. hiện tượng cộng hưởng xảy ra trong mạch xoay chiều khi tần số cưỡng bức bằng tần số riêng của mạch. C. công suất tiêu hao trên mạch xoay chiều cũng là công suất tiêu thụ nhiệt của mạch. D. dòng điện hiệu dụng chính là dòng trung bình trong mạch xoay chiều. Bài tập 5: Máy phát xoay chiều cấp công suất P = 103kW cho một đường dây cao thế U = 100kV. Dây tải có điện trở r = 20Ω. Công suất hao phí trên dây là trị số đúng nào dưới đây: A. 2,5 kW. B. 1,2 kW. C. 2 kW. D. 1,5 kW. Bài tập 6: Mạch RLC có ( )150 2 cos100u t vπ= ; ( )2L Hπ= ; ( ) 45.10 . 4 C Fπ − = Công suất tiêu thụ của mạch là P = 90W. R có thể có bao nhiêu giá trị và đó là giá trị nào: A. một giá trị: R = 160Ω. B. hai giá trị: R = 160Ω hoặc R = 90Ω. C. hai giá trị: R = 80Ω và R = 180Ω. D. một giá trị: R = 90Ω. Bài tập 7: Trong mạch 3 pha đối xứng (3 tải giống hệt nhau), kết luận nào sau đâu là đúng: Khi dòng trong một pha đạt cực đại (I0) thì dòng điện hai pha còn lại A. bằng nhau và bằng 0 1 . 3 I B. bằng nhau và bằng 0 2 . 3 I C. bằng nhau, bằng 0 1 2 I và cùng chiều với dòng thứ nhất. D. bằng nhau, bằng 0 1 2 I và ngược chiều với dòng thứ nhất. Bài tập 8: Khung dây chữ nhật kích thước 40cm x 60cm gồm N = 200 vòng dây, có trục quay vuông góc với từ trường đều B = 0,2T, quay đều quanh trục với vận tốc góc n = 120 vòng/phút. Chọn t0 = 0 là lúc mặt khung vuông góc với 0B JJG . Chọn biểu thức đúng cho suất điện động trong khung. Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 11 A. ( )120 2 sin 4 .e t vπ= B. ( )85 2 sin 4 .e t vπ= C. ( )120sin 4 . 2 e t vππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ D. e = 120cos(4πt) (v). Bài tập 9: Trong máy dao điện một pha có p cặp cực roto quay với tần số n (vòng/s), tần số của hiệu điện thế xoay chiều tính bằng: A. f = pn. B. f = n. C. . 60 pnf = D. f = 60pn. Bài tập 10: Tìm phát biểu sai A. Công suất của mạch xoay chiều tính theo P = I2R là công suất biểu kiến của mạch. B. Công suất tính theo P = UI cosϕ là công suất trung bình tính trong 1 chu kì hay trong khoảng thời gian rất lớn so với 1 chu kì. C. Công suất của 1 mạch xoay chiều là 1 lượng không đổi. D. Hệ số cosϕ là hiệu suất của mạch điện. Bài tập 11: Một cuộn dây có điện trở r, độ tự cảm L được cấp dòng bởi nguồn u = U0cos(100πt) (V). Dòng qua nó có biên độ I0 = 10√2A và trễ pha π/3 so với U, công suất tiêu thụ trên cuộn dây khi đó là P = 200W. Độ tự cảm của cuộn dây L là: A. 2 100 3π (H). B. 1,1.10 -2 (H). C. 10 (mH). D. 2 3 100π (H). Bài tập 12: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về dòng điện xoay chiều ba pha? A. Các dòng điện xoay chiều trong hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha phải được sử dụng đồng thời, không thể tách riêng được. B. Mỗi dòng điện xoay chiều trong hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha đều có cùng biên độ, cùng tần số. C. Các dòng điện xoay chiều trong hệ thống dòng điện xoay chiều ba pha luôn lệch pha nhau một góc 3 π . D. Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống của ba dòng điện xoay chiều một pha. Bài tập 13: Một bóng đèn điện có ghi 110V - 45W và một tụ điện được mắc nối tiếp vào một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V, tần số 50Hz. Bóng đèn sáng bình thường. Tổng trở của mạch là: A. Z = 268,9 Ω. B. Z = 238 Ω. C. Z = 465,6 Ω. D. Z = 537,7 Ω. Bài tập 14: Một khung dây quay đều trong từ trường B với ω = 150 vòng/phút. Lúc t = 0 thì vectơ pháp tuyến của mặt khung cùng phương, chiều với vectơ cảm ứng từ B, lúc t = 0,25s thì suất điện động xoay chiều bằng 168V. Từ thông cực đại và biểu thức của suất điện động có giá trị bằng A. Φmax = 15,1 (Wb); e = 168√2sin5πt (V). B. Φmax = 16,5 (Wb); e = 96√2sin5πt (V). C. Φmax = 7,45 (Wb); e = 84√2sin5πt (V). D. Φmax = 20,5 (Wb); e = 56√2sin5πt (V). Bài tập 15: Đặt vào đoạn mạch AB có một hiệu điện thế xoay chiều không đổi có hiệu điện thế hiệu dụng là U. Khi đoạn mạch có điện trở R, thì cường độ dòng điện của mạch là 1,8A. Khi mạch chỉ có tụ điện C thì cường độ dòng điện trong mạch là Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 12 2,4A. Mắc vào mạch điện trở R và tụ C ấy thì cường độ dòng điện của mạch có giá trị nào sau đây? A. 0,6 A. B. 2,1 A. C. 1,44 A. D. 1,24 A. Bài tập 16: Mạch điện xoay chiều có cuộn dây thuần cảm L. Hiện điện thế giữa hai đầu của đoạn mạch có dạng u = U0cos(ωt + φ). Biểu thức của dòng điện xoay chiều trong mạch là i = I0cos(ωt + β). Các đại lượng I0 và β nhận giá trị nào sau đây: A. 00 UI Lω= ; .2 πβ ϕ= − B. 00 UI Lω= ; .2 πβ ϕ= + C. 0 0I U Lω= ; .2 πβ ϕ= − D. 0 0I U Lω= ; .2 πβ ϕ= + Bài tập 17: Bộ góp trong máy phát điện một chiều đóng vai trò của thiết bị điện: A. Tụ điện. B. Cuộn cảm. C. Cái chỉnh lưu. D. Điện trở. Bài tập 18: Gọi Bc là biên độ cảm ứng từ của các cuộn dây Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha. Tại một thời điểm, cuộn (1) có từ trường đạt giá trị B0, hướng dọc trục cuộn dây ra ngoài. Khi đó, cảm ứng từ tổng hợp của từ trường quay tại tâm Stato có giá trị: A. B = 3B0. B. B = B0. C. B = 1,5B0. D. B = 0,5B0. Bài tập 19: Cho mạch điện như hình vẽ: Cuộn dây thuần cảm, hiệu thế đặt vào AB có dạng ( )400 2 cos 100 . 12 u t vππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ L và C xác định. Khi R = 50Ω thì công suất của mạch có giá trị cực đại, đồng thời uAK lệch pha 2 π với uAB. Biết ZL < ZC. Biểu thức của dòng điện trong mạch có dạng A. ( )4cos 100 . 3 i t Aππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ B. ( )2 2 cos 100 .4i t A ππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ C. ( )2 2 cos 100 . 3 i t Aππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ D. ( )4cos 100 .4i t A ππ⎛ ⎞= +⎜ ⎟⎝ ⎠ Bài tập 20: Nguồn điện u = 380√2cos(100πt) (v) cấp dòng mạch RLC có R = ZC = 50Ω, L biến thiên. Khi thay đổi L, có thể chọn được trị số của L để hiệu điện thế trên nó cực đại. Giá trị của L và hiệu điện thế cực đại là (cho π = 3,14) A. 318mH và 537,4V. B. 0,318H và 220V. C. 1/π và 380V. D. 318mH và 269V. ĐÁP ÁN CÂU HỎI TRẢ LỜI CÂU HỎI TRẢ LỜI CÂU HỎI TRẢ LỜI Câu 1 D Câu 10 C Câu 19 A Câu 2 B Câu 11 D Câu 20 A Câu 3 A Câu 12 B Câu 4 D Câu 13 D Câu 5 C Câu 14 A A B L R CE K Chuyên đề Luyện thi Tốt nghiệp THPT và Luyện thi Đại học, Cao đẳng 2009 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt Trang 13 Câu 6 B Câu 15 C Câu 7 D Câu 16 A Câu 8 B Câu 17 C Câu 9 A Câu 18 C Giáo viên: Phạm Văn Quang Nguồn: Hocmai.vn