[ĐH 2013] Bài tập điện xoay chiều mới trong đề đại học 2013

Tàn

Super Moderator
Super Moderator
Bài tập điện xoay chiều mới trong đề đại học 2013
----------------------------------------------
  • Các bài tập là những câu và thuộc dạng mà chưa từng xuất hiện trong các đề thi ĐH môn vật lí của bộ các năm trước.
  • Post bài đúng nội quy.
  • Có đánh số thứ tự.
  • Gõ latex
  • Không được post quá nhiều bài trong một lúc và phải xử lí hết các bài trước đó.
  • Các bài toán đều phải có các đáp án trắc nghiệm
Bài 1 :Đặt một điện áp u=U0cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một tụ điện C có điện dung thay đổi được. Ban đầu tụ điện có dung kháng 100Ω , cuộn dây có cảm kháng 50Ω . Giảm điện dung một lượng ΔC=103/(8π)(F). Thì tần số góc dao động riêng của mạch là 80π (rad/s) . Tần số góc ω của dòng điện trong mạch là:
A.50π (rad/s).
B.100π (rad/s).
C.40π (rad/s).
D.60π (rad/s).
 
Bài 2 : Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u=1202cosωt(V). Khi ω=ω1=100π (rad/s) thì dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch góc π6 và có giá trị 1(A). Khi Khi ω=ω1=100π (rad/s) và Khi ω=ω2=400π (rad/s) thì dòng điện có cùng giá trị hiệu dụng. Giá trị của L là :
A. 0,2π(H).
B. 0,3π(H).
C. 0,4π(H).
D. 0,5π(H).
 
Btt1402 đã viết:
Bài 2 : Đoạn mạch RLC mắc nối tiếp .Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch là u=1202cosωt(V).Khi ω=ω1=100πrad/s thì dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch góc π/6 và có giá trị 1(A).Khi Khi ω=ω1=100πrad/s và Khi ω=ω2=400πrad/s thì dòng điện có cùng giá trị hiệu dụng. Giá trị của L là :
A. 0,2/π(H).
B. 0,3/π(H).
C. 0,4/π(H).
D. 0,5/π(H).
Bài làm
-Ta có khi ω1=100π thì i nhanh pha hơn u một góc π6 nên ta có
ZCZLR=13(1)
-Ta có Z=UI=120Ω(2)
-Từ (1)(2) ta có
ZCZL=60Ωω1L1ω1C=60(3)
-Khi ω2=400π thì I không đổi nên ta có
ZLZC=60Ωω2L2ω2C=60(4)
-Từ (3)(4) ta có
L=0.2π

C=1,25.104π
Đáp án : A
 
Bài 3 : Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua mạch có biểu thức cường độ là i=I0cos(ωtπ2)(A), I0>0.Tính từ lúc t=0(s) điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian một nửa chu kỳ dòng điện là :
A. π2I0ω.
B. πI0ω2.
C. 2I0ω.
D. 0.
 
Btt1402 đã viết:
Bài 3 : Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua mạch có biểu thức cường độ là i=I0cos(ωtπ2)(A), I0>0.Tính từ lúc t=0(s) điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian một nửa chu kỳ dòng điện là :
A. π2I0ω.
B. πI0ω2.
C. 2I0ω.
D. 0.
Ta có
Lượng điên tích dịch chuyển qua dây sẽ được tính theo công thức
i=q=dqdtq=0T2I0cos(ωtπ2)dtq=I0ω0T2sin(ωt)dtq=I0ω(cosπcos0)q=2I0ω
Đáp án :C
 
Bài toán 4 :Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1=220(V) xuống U2=110(V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25Vôn/vòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1=220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). Số vòng dây bị quấn ngược là:
A.9
B.8
C.12
D.10
 
Btt1402 đã viết:
Bài toán 4 :Một người định quấn một máy hạ áp từ điện áp U1=220(V) xuống U2=110(V) với lõi không phân nhánh, xem máy biến áp là lí tưởng, khi máy làm việc thì suất điện động hiệu dụng xuất hiện trên mỗi vòng dây là 1,25Vônvòng. Người đó quấn đúng hoàn toàn cuộn thứ cấp nhưng lại quấn ngược chiều những vòng cuối của cuộn sơ cấp. Khi thử máy với điện áp U1=220V thì điện áp hai đầu cuộn thứ cấp đo được là 121(V). Số vòng dây bị quấn ngược là:
A.9
B.8
C.12
D.10
Giải
N1=2201,25=176 vòng
Nếu không quấn ngược thì ta có
N2N1=U2U1=110220
N2=88
Gọi số vòng quấn ngược là x, khi đó ta có thể hiểu như số vòng được quấn ở cuộn sơ cấp chỉ là 1762x
Khi đó
1762x88=220121
x=8
Chọn B
 
Btt1402 đã viết:
Bài 1 : Đặt một điện áp u=U0cosωt(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một tụ điện C có điện dung thay đổi được. Ban đầu tụ điện có dung kháng 100Ω , cuộn dây có cảm kháng 50Ω . Giảm điện dung một lượng ΔC=103/(8π)(F).thì tần số góc dao động riêng của mạch là 80π (rad/s) . Tần số góc ω của dòng điện trong mạch là:
A. 50π (rad/s).
B. 100π (rad/s).
C. 40π (rad/s).
D. 60π (rad/s).
Bài làm
Ta có
C=1100.ω(F)
C1=1100.ω1038π
L=50ω
80π=ω0=1L.C1
Thay LC1 vào ta tính được ω=40π
Chọn C
 
Bài toán 5 : Đặt điện áp 200V50Hz vào đoạn mạch R(Lr)C ,trong đó r=40Ω,ZL=60Ω,ZC=80Ω và biến trở R thuộc 0R< .Khi thay đổi R thì công suất của mạch cực đại bằng :

A. 1000W.

B. 144W.

C. 800W.

D. 125W.
 
Bài toán 6 : Cho mạch điện LRC mắc nối tiếp (Cuộn dây thuần).Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là i=i0cos100πt(A).Biết uLR=1002cos(100πt+π3)(V) và lệch pha π/2 so với điện áp của đoạn mạch RC.Hệ số công suất của đoạn mạch là :

A. 0,845.

B. 0,534.

C. 0,654.

D. 0,926.
 
Bài Làm
ruocchua1402 đã viết:
Bài toán 5 : Đặt điện áp 200V50Hz vào đoạn mạch R(Lr)C ,trong đó r=40Ω,ZL=60Ω,ZC=80Ω và biến trở R thuộc 0R< .Khi thay đổi R thì công suất của mạch cực đại bằng :

A. 1000W.

B. 144W.

C. 800W.

D. 125W.
Ta đã có công thức giải nhanh là PmaxR=|ZLZC|r
r=40>|ZLZC|=20PmaxR=0Pmax=U2rr2+|ZLZC|2=800W
Đáp án : C
 
ruocchua1402 đã viết:
Bài toán 6 : Cho mạch điện LRC mắc nối tiếp (Cuộn dây thuần).Biểu thức cường độ dòng điện qua mạch là i=i0cos100πt(A).Biết uLR=1002cos(100πt+π3)(V) và lệch pha π2 so với điện áp của đoạn mạch RC.Hệ số công suất của đoạn mạch là :

A. 0,845.

B. 0,534.

C. 0,654.

D. 0,926.
Cái này mà vẽ giản đồ véc tơ thì dễ giải thích hơn nhiều
Ta có
ULUR=tan(π3)=3(1)UR2+UL2=100(2)
Từ (1),(2) UR=50V;UL=503V
ULR lệch pha π2 so với URC nên ta sẽ có
UCUR=tan(π6)=13UC=503VU=UR2+(ULUC)2=50213Vcosα=URU=3210,654
Đáp án :C
 
Bài toán 7 : Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có L=0.4π(H) mắc nối tiếp với tụ điện C.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u=U0cos(ωt)(V).Khi C=C1=2,5.103π(F) thì hiệu điện thế hai đầu tụ UCmax=1005(V).Khi C=2,5C1 thì cường độ dòng điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.Giá trị của U0 là :

A. 502(V).

B. 1002(V).

C. 200(V).

D. 150(V).
 
Bài toán 8:Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm 3 đoạn mạch nối tiếp: AM (chứa cuộn dây có điện trở thuần r và độ tự cảm L); MN (chứa tụ C); NB (chứa R=60Ω). Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 60Hz thì hiệu điện thế hai đầu AMNB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π3, hiệu điện thế hai đầu AN trễ pha π3 so với hiệu điện thế hai đầu NB. Xác định hệ số công suất của mạch:
A. 32.
B. 22.
C. 0,5.
D. 1.
 
ruocchua1402 đã viết:
Bài toán 8:Cho đoạn mạch xoay chiều AB gồm 3 đoạn mạch nối tiếp: AM (chứa cuộn dây có điện trở thuần r và độ tự cảm L); MN (chứa tụ C); NB (chứa R=60Ω). Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều có tần số 60Hz thì hiệu điện thế hai đầu AMNB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau π3, hiệu điện thế hai đầu AN trễ pha π3 so với hiệu điện thế hai đầu NB. Xác định hệ số công suất của mạch:
A. 32.
B. 22.
C. 0,5.
D. 1.
Lời giải:
Một kinh nghiệm làm toán điện xoay chiều là lập các tỉ lệ thức.​
Từ dữ kiện đầu bài lần lượt khai thác ta được:​
tanπ3=ZLrZL=3.r
tanπ3=ZLZCrZC=2ZL=23.r
UAM=UNB nên:​
R2=ZL2+r2=4r2R=2r
Vậy hệ số công suất của mạch là:​
cosφ=R+r(R+r)2+(ZLZC)2=r+2r(r+2r)2+(23.r3.r)2
=32
Chọn A
 
ruocchua1402 đã viết:
Bài toán 7 : Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có L=0.4π(H) mắc nối tiếp với tụ điện C.Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u=U0cos(ωt)(V).Khi C=C1=2,5.103π(F) thì hiệu điện thế hai đầu tụ UCmax=1005(V).Khi C=2,5C1 thì cường độ dòng điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch.Giá trị của U0 là :

A. 502(V).

B. 1002(V).

C. 200(V).

D. 150(V).
Ta có .Khi C=2,5C1 thì cường độ dòng điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch chứng tỏ còn có điện trở thuồn r
Khi UCmaxZCmax=r2+ZL2ZL(\*)ZLZCmax=r2+ZL2LC=r2+ZL2r2+ZL2=160Ω(1)
KhiC=2,5CmaxZC=ZCmax2,5 Cường độ dòng điện trễ pha π/4 so với điện áp hai đầu đoạn mạch nên ta có
Khi đó ZLZCr=tanπ4=1ZCmax=2,5(ZLr)(2)
Thế (2) vào ta có
r2+ZL2ZL=2,5(ZLr)1,5ZL22,5ZLrr2=0ZLr=2(3)
Từ (1)(3) ta có
r=42;ZL=82;Zmax=102I=UCmaxZCmax=1052AUr=405;UL=805
Mặt khác khi UCmaxthì U vuông pha với ULr nên U2=UCmax2Ur2UL2=100U0=1002
Đáp án :B
 
Lần chỉnh sửa cuối bởi 1 quản trị viên:
Bài toán 9 : Cho đoạn mạch xoay chiều RLC ( cuộn dây thuần cảm ), có R2=L/C và tần số thay đổi được.Khi f=f1 hoặc f=f2 thì đoạn mạch có cùng hệ số công suất. Hệ số công suất của mạch khi đó là :

A. 11+(ω1ω2)2ω02.

B. 11+(ω1+ω2)2ω02.

C. 11+(ω1ω2)2ω04.

D. 11+(ω1+ω2)2ω04.
 
Bài toán 10 : Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 220V, tần số 60Hz. Một cơ sở sản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 8h cho ba tải tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải là một cuộn dây gồm điện trở R=300Ω , và độ tự cảm L=0,6187(H). Giá điện nhà nước đối với khu vực sản xuất là 1000 đồng cho mỗi kWh tiêu thụ. Chi phí mà cơ sở sản xuất này phải thanh toán cho nhà máy điện hàng tháng (30 ngày) là:

A. 183600 đồng .

B. 22950 đồng .

C. 216000 đồng.

D. 20400 đồng.
 

Bài làm:
Ta có
cosφ1=cosφ2
Z1=Z2
ZL1ZC1=ZC2ZL2
ω1.ω2=1LC
ZC1=ω2L.ZL1ZC1=(ω1ω2)L.

R2=LCL2R2=LC=1ω02
Dó đó
cosφ1=RR2+(ZL12ZC12)=11+(ω1ω2)2ω02
Chọn A
 
ruocchua1402 đã viết:
Bài toán 10 : Một máy phát điện xoay chiều ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 220V, tần số 60Hz. Một cơ sở sản xuất dùng nguồn điện này mỗi ngày 8h cho ba tải tiêu thụ giống nhau mắc hình tam giác, mỗi tải là một cuộn dây gồm điện trở R=300Ω , và độ tự cảm L=0,6187(H). Giá điện nhà nước đối với khu vực sản xuất là 1000 đồng cho mỗi kWh tiêu thụ. Chi phí mà cơ sở sản xuất này phải thanh toán cho nhà máy điện hàng tháng (30 ngày) là:

A. 183600 đồng .

B. 22950 đồng .

C. 216000 đồng.

D. 20400 đồng.

Bài Làm
Ta có
f=60Hzω=120πL=0.6187ZL=233,244ΩZ=ZL2+R2=380Ω

Vì các dây mắc hình sao nên ta cóUd=3Up
Vì tải mắc hình tam giác nên Ut=Ud
Ta có tổng trở là 380Ω
I=UdZ=1APb=3I2R=900W
Trong một tháng cơ sở đó dùng 30.8.900=216000Wh=216kWh
Số tiền phải trả là 216000 đồng
Đáp án : C
 

Quảng cáo

Back
Top