Một số bài tập về dòng điện xoay chiều

1 MỘT SỐ BÀI TẬP VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Câu 1: Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lý tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số góc để xảy ra cộng hưởng trong mạch là 0 , điện trở R có thể thay đổi. Hỏi cần phải đặt vào mạch một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần số góc  bằng bao nhiêu để hiệu điện thế URC không phụ thuộc vào R? A. 0  . B. 02  . C. 02  . D. 2 0  . Câu 2: Đặt hiệu điện thế u = U0sinωt (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Biết điện trở thuần của mạch không đổi. Khi có hiện tượng cộng hưởng điện trong đoạn mạch, phát biểu nào sau đây sai? A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất. B. Hiệu điện thế tức thời ở hai đầu đoạn mạch cùng pha với hiệu điện thế tức thời ở hai đầu điện trở R. C. Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch bằng nhau. D. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở R nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch. Câu 3: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L, C mắc nối tiếp với  thay đổi được. Khi 1 và 12 4  thì công suất trong mạch như nhau và bằng 80% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi 12  thì hệ số công suất là: A. 0,5. B. 0,7. C. 1. D. 0,85. Câu 4: Phát biểu nào sau đây là đúng? A. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng hoá học của dòng điện. B. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng vào tác dụng nhiệt của dòng điện. C. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng vào tác dụng từ của dòng điện. D. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng phát quang của dòng điện. Câu 5: Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là u=160cos100 t(V) (t tính bằng giây). Tại thời điểm t1, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị là 80V và đang giảm. đến thời điểm t2=t1+0,015s, điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị bằng A. 40 3 V. B. 80 3 V. C. 40V. D. 80V. Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện dung C có giá trị thay đổi được và cuộn dây thuần cảm. Điều chỉnh giá trị của C và ghi lại số chỉ lớn nhất trên từng vôn kế thì thấy UCmax = 3ULmax. Khi đó UCmax gấp bao nhiêu lần URmax? A. 3 8 B. 8 3 C. 4 2 3 D. 3 4 2 Câu 7: Đặt điện áp u = Uocosωt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, tụ điện và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Biết dung kháng của tụ điện bằng 3R . Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại, khi đó: A. điện áp giữa hai đầu tụ điện lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. B. điện áp giữa hai đầu cuộn cảm lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. C. trong mạch có cộng hưởng điện. D. điện áp giữa hai đầu điện trở lệch pha π/6 so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Câu 8: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện. Dung kháng của tụ điện là 100 . Khi điều chỉnh R thì tại hai giá trị R1 và R2 công suất tiêu thụ của đoạn mạch như nhau. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R=R1 bằng hai lần điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện khi R = R2. Các giá trị R1 và R2 là: A. R1 = 50, R2 = 100 . B. R1 = 40, R2 = 250 . C. R1 = 50, R2 = 200 . D. R1 = 25, R2 = 100 . Câu 9: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 60 V vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là i1 = 0I cos(100 t ) 4    (A). Nếu ngắt bỏ tụ điện C thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch là 2 0i I cos(100 t ) 12     (A). Điện áp hai đầu đoạn mạch là A. u 60 2 cos(100 t ) 12     (V). B. u 60 2 cos(100 t ) 6     (V) 2 C. u 60 2 cos(100 t ) 12     (V). D. u 60 2 cos(100 t ) 6     (V). Câu 10: Đặt điện áp 0u U cos t  (V) (với 0U và  không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây không thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C (thay đổi được). Khi C = 0C thì cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn u là 1 ( 10 2     ) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 45V. Khi C=3 0C thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn u là 2 1 2     và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây là 135V. Giá trị của U0 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 95V. B. 75V. C. 64V. D. 130V. Câu 11: Đặt điện áp u = 120 2 cos 2 ft (V) (f thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dụng C, với CR2 < 2L. Khi f = f1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại. Khi f = f2 = 1f 2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở đạt cực đại. Khi f = f3 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm đạt cực đại ULmax. Giá trị của ULmax gần giá trị nào nhất sau đây? A. 173 V. B. 57 V. C. 145 V. D. 85 V. Câu 12: Đặt điện áp 220 2 cos100u t (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở 100R   , tụ điện có 410 2 C    F và cuộn cảm thuần có 1 L   H. Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch là A. 2, 2 2 cos 100 4 i t          (A) B. 2, 2cos 100 4 i t          (A) C. 2, 2cos 100 4 i t          (A) D. 2, 2 2 cos 100 4 i t          (A) Câu 13: Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi lần lượt vào hai đầu điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch tương ứng là 0,25 A; 0,5 A; 0,2 A. Nếu đặt điện áp xoay chiều này vào hai đầu đoạn mạch gồm ba phần tử trên mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch là A. 0,2 A B. 0,3 A C. 0,15 A D. 0,05 A Câu 14: Từ thông qua một vòng dây dẫn là   22.10 cos 100 4 t Wb             . Biểu thức của suất điện động cảm ứng xuất hiện trong vòng dây này là A. 2sin 100 ( ) 4 e t V           B. 2sin 100 ( ) 4 e t V          C. 2sin100 ( )e t V  D. 2 sin100 ( )e t V  Câu 15: Nếu trong một đoạn mạch điện xoay chiều không phân nhánh, cường độ dòng điện trễ pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch, thì đoạn mạch này gồm A. tụ điện và biến trở. B. cuộn dây thuần cảm và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng. C. điện trở thuần và tụ điện. D. điện trở thuần và cuộn cảm. Câu 16: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có tần số thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Khi tần số dòng điện trong mạch lớn hơn giá trị LC2 1 A. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch. B. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. C. dòng điện chạy trong đoạn mạch chậm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch. D. hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu điện trở lớn hơn hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn. Câu 17: Một đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha giữa cường độ dòng điện 3 trong mạch và điện áp hai đầu mạch là 3  . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ bằng 3 lần điện áp hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện trong mạch là: A. . 3  B. . 2  C. . 4  D. . 6  Câu 18: Đặt điện áp xoay chiều tu 100cos2100 (V) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50 , tụ điện C và cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL thay đổi. Điều chỉnh ZL lần lượt bằng 15 , 30 và 45 thì cường độ hiệu dụng qua mạch lần lượt bằng I1, I2, I3. Nếu I1 = I2 = I thì A. I3 > I. B. I3 < I. C. I3 = I. D. I3 = 2 A. Câu 19: Mạch điện xoay chiều RLC ghép nối tiếp, đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp tUu cos0 (V). Điều chỉnh C = C1 thì công suất của mạch đạt giá trị cực đại Pmax = 400W. Điều chỉnh C = C2 thì hệ số công suất của mạch là 2 3 . Công suất của mạch khi đó: A. 220W. B. 200W. C. 300W. D. 330W. Câu 20: Cho mạch điện RLC, Với C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có dạng 2 cos ( ).u U t V Khi 4 1 10 ( ) C C F     thì cường độ dòng điện i trễ pha 4  so với u. Khi 4 2 10 ( ) 2,5 C C F     thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Tính tần số góc  . Biết 2 ( )L H   A. 200 ( / )rad s B. 50 ( / )rad s C. 10 ( / )rad s D. 100 ( / )rad s Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều u = U0cost có U0 không đổi và  thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Thay đổi  thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi  = 1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi  = 2. Hệ thức đúng là : A. 1 2 2 LC    . B. 1 2 1 . LC    . C. 1 2 2 LC    . D. 1 2 1 . LC    . Câu 22: Cho mạch điện như hình vẽ. uAB = 200 2 cos100t (V). R =100 ; 1 L  H; C là tụ điện biến đổi ; VR  . Tìm C để vôn kế V có số chỉ lớn nhất. Tính Vmax? A. 100 2 V, 1072,4F. B. 200 2 ; 410 F  . C. 100 2 V; 410  F. D. 200 2 ; 410  F. Câu 23: Cho mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp theo thứ tự R, L, C. Điện áp hiệu dụng hai đầu mạch UAB = 120V, hai đầu đoạn R,L là UAN bằng 160V, hai đầu tụ điện là UNB bằng 56V. Hệ số công suất của đoạn mạch AB bằng A. 0,9. B. 0,75. C. 0,64. D. 0,8. Câu 24: Đoạn mạch gồm một cuộn dây có điện trở R và độ tự cảm L nối tiếp với một tụ điện biến đổi có điện dung C thay đổi được. Hiệu điện thế xoay chiếu ở hai đầu mạch là u = U 2 cos(t + /6)(V). Khi C = C1 thì công suất mạch là P và cường độ dòng điện qua mạch là: i = I 2 cos(t + /3) (A). Khi C = C2 thì công suất mạch cực đại P0. Tính công suất cực đại P0 theo P. A.P0 = 4P/3 B. P0 = 2P/ 3 C. P0 = 4P D.P0 = 2P. Câu 25: Phát biểu nào sau đây là không đúng? A. Điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều. B. Dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều. C. Suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều. D. Cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lượt đi qua cùng một điện trở thì chúng toả ra nhiệt lượng như nhau. Câu 26: Trong giờ thực hành, một học sinh mắc đoạn mạch AB gồm điện trở thuần 40 , tụ điện có điện dung C thay đổi được và cuộn dây có độ tự cảm L nối tiếp nhau theo đúng thứ tự trên. Gọi M là điểm nối giữa điện trở thuần và tụ V C A B R L 4 điện. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200V và tần số 50 Hz. Khi điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị Cm thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch MB đạt giá trị cực tiểu bằng 75 V. Điện trở thuần của cuộn dây là A. 24 . B. 16 . C. 30 . D. 40 . Câu 27: Đặt điện áp u = U0cos(t + ) (U0 không đổi,  thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Điều chỉnh  = 1 thì cảm kháng của cuộn cảm thuần bằng 4 lần dung kháng của tụ điện. Khi  = 2 thì trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện. Hệ thức đúng là A. 1 = 22. B. 2 = 21. C. 1 = 42. D. 2 = 41. Câu 28: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch X mắc nối tiếp chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện. Biết rằng điện áp giữa hai đầu đoạn mạch X luôn sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch một góc nhỏ hơn 2  . Đoạn mạch X chứa A. cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng lớn hơn dung kháng. B. điện trở thuần và tụ điện. C. cuộn cảm thuần và tụ điện với cảm kháng nhỏ hơn dung kháng. D. điện trở thuần và cuộn cảm thuần. Câu 29: 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 2 Câu 30: 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 31: Chọn câu trả lời sai khi nói về ý nghĩa của hệ số công suất cos ? A. Hệ số công suất càng lớn thì công suất tiêu thụ của mạch càng lớn. B. Hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch càng lơn. C. Để tăng hiệu quả sử dụng điện năg, ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất. D. Công suất của thiết bị điện thường có 85,0cos  Câu 32: Đoạn mạch AB gồm đoạn AM nối tiếp với MB. Đoạn AM gồm điện trở R nối tiếp với cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Đoạn MB chỉ có tụ điện C. Điện áp đặt vào hai đầu mạch uAB = 100 2 cos100πt (V). Điều chỉnh L = L1 thì cường độ dòng điện qua mạch I1 = 0,5A, UMB = 100(V), dòng điện i trễ pha so với uAB một góc 60 0. Điều chỉnh L = L2 để điện áp hiệu dụng UAM đạt cực đại. Tính độ tự cảm L2: A.  21 (H). B.  31 (H). C.  32  (H). D.  5,2 (H). Câu 33: Đặt vào hai đầu mạch điện gồm hai phần tử R và C với R = 100 một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = 100 + 100cos(100t + /4) (V). Công suất tỏa nhiệt trên điện trở R có thể là: A. 50W. B. 200W. C. 25W D. 150W Câu 34: Cho mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Tần số của hiệu điện thế thay đổi được. Khi tần số là f1 và 4f1 công suất trong mạch như nhau và bằng 80% công suất cực đại mà mạch có thể đạt được. Khi f =3.f1 thì hệ số công suất là: A. 0,894 B. 0,853 C. 0,964 D. 0,47 Câu 35: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V - 120W hoạt động bình thường dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70  thì đo thấy cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 0,75A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào? A. giảm đi 20  B. tăng thêm 12  C. giảm đi 12  D. tăng thêm 20  Câu 36: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa, ở cuối nguồn không dùng máy hạ thế. Cần phải tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây 100 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ 5 nhận được là không đổi. Biết điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i và ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây bằng 10% điện áp của tải tiêu thụ A. 9,1 lần. B. 10 lần. C. 10 lần. D. 9,78 lần. Câu 37: Một máy phát điện gồm n tổ máy có cùng côn suất P. Điên sx ra được truyền đến nơi tiêu thụ với hiệu suất H.. Hỏi nếu khi chỉ còn một tổ máy thì hiệu suất H’ bằng bao nhiêu, (tính theo n và H) A. n H H ' B. H’ = H C. n Hn H 1 '   D. H’ = nH Câu 38: Máy phát điện xoay chiều một pha có roto là phần ứng và máy phát điện xoay chiều bap ha giống nhau ở điểm nào sau đây? A. Đều có phần ứng quay, phần cảm cố định. B. Đều có bộ góp điện để dẫn điện ra mạch ngoài. C. Đều có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. D. Trong mỗi vòng quay của roto, suất điện động của máy đều biến thiên tuần hoàn hai lần. Câu 39: Trong các máy phát điện có công suất lớn, để giảm tần số vòng của roto mà vẫn giữ nguyên tần số dòng điện do máy phát ra thì A. Phần cảm phải gồm nhiều cặp cực. B. Stato quay còn roto đứng yên. C. Phần cảm quay còn phần ứng đứng yên. D. Phần ứng gồm nhiều cuộn dây mắc nối tiếp. Câu 40: Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 220 V, tần số 60 Hz. Một cơ sở sản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 10 giờ cho ba tài tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải là cuộn dây R = 300 Ω, L = 0,6187 H. Giá điện của nhà nước đối với khu vực sản xuất là 1405 đồng cho mỗi kWh tiêu thụ. Chi phí điện năng mà cơ sở này phải thanh toán hàng tháng (30 ngày) là A. 183600 đồng. B. 379350 đồng. C. 236800 đồng. D. 229580 đồng.