Thứ năm, 14/11/2024
IMG-LOGO
Trang chủ Lớp 12 Vật lý 200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao

200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao

200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao (P3)

  • 9811 lượt thi

  • 30 câu hỏi

  • 30 phút

Danh sách câu hỏi

Câu 6:

Hai đoạn mạch nối tiếp RLC khác nhau: mạch 1 và mạch 2, cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc lần lượt là ωo và 2ωo. Biết độ tự cảm của mạch 2 gấp ba độ tự cảm của mạch 1. Nếu mắc nối tiếp hai đoạn mạch đó với nhau thành một mạch thì nó sẽ cộng hưởng với dòng điện xoay chiều có tần số góc là:

Xem đáp án

Chọn D

ω12L1C1 = 1 => 1C1 = ω12L1

ω22L2C2 = 1 => 1C2 = ω22L2
Khi hai mạch mắc nối tiếp với nhau để có cộng hưởng Σ ZL = Σ ZC

ωL1 + ωL2 = 1ωC1+1ωC2 , L2 =3.L1
=> ω2(L1 + L2) = ω12L1 + ω22L2
=> ω2(4L1) = ωo2L1 + 4ωo2 .3L1 

=> ω = 0,5ωo13  


Câu 7:

Mạch xoay chiều R1; L1; C1 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng f1. Mạch xoay chiều R2; L2; C2 mắc nối tiếp có tần số cộng hưởng f2. Biết C1 = 2C2 và f2 = 2f1. Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng là:

Xem đáp án

Chọn A

ω12L1C1 = 1 => L1 = 1ω12C1

ω22L2C2 = 1 => L21ω22C2=12ω12C1

Khi hai mạch mắc nối tiếp với nhau để có cộng hưởng Σ ZL = Σ ZC

ωL1 + ωL2 = 1ωC1+1ωC2
=> ω1ω12C1+12ω12C1
= 1ωC1+2ωC1 

=> ω2 1ω12C1+12ω12C11C1+2C1
=> ω = ω1.2
 => f = f12  


Câu 12:

Cho mạch điện gồm điện trở gồm R=50Ω, cuộn thuần cảm L = 1π H và tụ điện C = 50π µF. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp u = 50 + 1002cos100ωt + 502cos200ωt (V). Công suất tiêu thụ của mạch điện là:

Xem đáp án

Chọn B

Đặt vào mạch 3 điện áp: Điện áp một chiều U0 và hai điện áp xoay chiều U1 và U2

Điện áp một chiều U0 = 50V điện áp này không gây ra dòng điện qua mạch vì tụ điện không cho dòng điện một chiều qua mạch. Như vậy có 2 dòng điện qua mạch. Hai dòng điện này khác biên độ và khác tần số

i1= I12 cos(100ωt + φ1) và  i2= I22cos(200ωt + φ)

I1 = U1Z1=U1R2+ZL1-ZC12  và I2 = U2Z2=U2R2+ZL2-ZC22 

ZL1 = ω1L = 100Ω ; ZC1 = 200Ω và ZL2 = ω2L = 200Ω ; ZC1 = 100Ω

ZL1-ZC12=ZL2-ZC22 = 1002

I1=100502+1002=25 (A)I2=50502+1002=15 (A)

Công suất tiêu thụ của mạch điện là: P = (I1+ I22) R = 50W


Câu 13:

Điện áp xoay chiều ở phòng thực hành có giá trị hiệu dụng 24V tần số 50Hz. Một học sinh cần phải quấn một máy biến áp để từ điện áp nói trên tạo ra được điện áp hiệu dụng bằng 12V ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở. Sau khi quấn máy một thời gian, học sinh này quên mất số vòng dây của các cuộn dây. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này đã nối cuộn dây sơ cấp của máy với điện áp của phòng thực hành sau đó dùng Vôn kế có điện trở rất lớn để đo điện áp ở cuộn dây thứ cấp để hở. Ban đầu kết quả đo được là 8, 4V. Sau khi cuốn thêm 55 vòng dây vào cuộn dây thứ cấp thì kết quả đo được là 15V. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu học sinh này cần phải tiếp tục giảm bao nhiêu vòng dây ở cuộn dây thứ cấp?

Xem đáp án

Chọn D

Gọi số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp đã cuốn là N1 và N2

N2N1=8,424 (1)N2+55N1=1524 (2)

Lấy (2) – (1) ta được: 55N1=15-8,424=6,624

 N1=200 vòng và N= 70 vòng 

Để tạo ra được máy biến áp theo đúng yêu cầu thì số vòng dây của cuộn thứ cấp:

N2'N1=1224 =>N2' = 100 vòng 

Học sinh này cần phải tiếp tục giảm số vòng dây của cuộn thứ cấp là:

N2 + 55 - N2= 25 vòng


Câu 14:

Đặt vào hai đầu mạch điện có 3 phần tử C, L và R = 100Ω, L = 1π H và C = 15,9µF một nguồn điện tổng hợp có biểu thức u = (1002cos(100ω + π4) +100)V. Tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở:

Xem đáp án

Chọn A

Điện áp đặt vào mạch u = 1002cos(100ω + π4) +100 (V) gồm hai thành phần

Thành phần một chiều: u1 = U1 = 100V. Thành phần này không gây ra sự tỏa nhiệt trên điện trở R vì mạch có chứa tụ điện mắc nối tiếp nên không cho dòng điện một chiều đi qua

Thành phần xoay chiều u2 = 1002cos(100ω + π4) (V)

ZL = 100Ω ; ZC = 200Ω => Z = 1002 

=> I = UR=22A và cosφ = RZ=22

Công suất tỏa nhiệt trên điện trở :

 P=UIcosφ=100.22.22= 50W


Câu 15:

Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt tại đó. Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau. Khi hệ số k=2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 115 máy tiện cùng hoạt động. Khi hệ số k=3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động. Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể. Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha. Do xảy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện. Khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động?

Xem đáp án

Chọn C

Gọi P là công suất của máy phát điện và U là hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực máy phát điện

P0 là công xuất của một máy tiện. R là điện trở đường dây tải điện

Ta có : Khi k = 2 => P=120P0 + ∆P1

Công suất hao phí:

P1 = P2RU12    với U1 = 2U  

P = 115P0 + ∆P1 = = 115P0 + P2R4U2   (*)

Khi k = 3  :    P = 125P0 + ∆P2 = 125P0 + P2R9U2    (**)

Từ (*) và (**)  :

      P2RU2= 72P0   => P = 115P0 + 18P0 = 133P­

Khi xảy ra sự cố:  P=NP0 + ∆P = NP0 + P2RU2  (***)    với N là số máy tiện tối đa có thể hoạt động

133P0 = NP0 + 72P0  => N =61


Câu 19:

Cho mạch điện gồm 3 phần tử: cuộn thuần cảm, điện trở thuần R, tụ điện C mắc nối tiếp nhau. M và N là các điểm giữa ứng với cuộn dây và điện trở, điện trở và tụ. Điện áp hai đầu đoạn mạch AB có tần số 50Hz. Điện trở và độ tụ cảm không đổi nhưng tụ có điện dung biến thiên. Người ta thấy khi C = Cx thì điện áp hiệu dụng hai đầu M, B đạt cực đại bằng hai lần hiệu điện thế hiệu dụng U của nguồn. Tỉ số giữa cảm kháng và dung kháng khi đó là:

Xem đáp án

Chọn A

Ta có : UMB = UR2+ZC2R2+(ZL-ZC)2  = UY

UMB = UMBmax khi  R2+(ZL-ZC)2R2+ZC2= Ymin   => Đạo hàm theo ZC: Y’ = 0

R2-ZC2+ ZLZC=0   => R2 =  ZC2- ZLZC (*)

Ta thấy R2 > 0  => ZL < ZC hay ZLZC = X <1 (**)

UMBmax = 2U => UY  = 2U => Y = R2+(ZL-ZC)2R2+ZC2=14

   3R2+3ZC2+4ZL2-8ZL-ZC=0(***)

Từ (*) và (***) suy ra : 4ZL2-11ZLZC+6ZC2=0

 4X2 -11X + 6 =0  

Phương trình có hai nghiệm X=2>1(loại)

và X=34  =>  ZLZC=34


Câu 20:

Điện năng được truyền từ nhà máy điện nhỏ đến một khu công nghiệp bằng đường dây tải một pha. Nếu điện áp truyền đi là U thì ở khu công nghiệp phải lắp một máy hạ áp với tỉ số 541 để đáp ứng 1213 nhu cầu sử dụng điện năng ở khu công nghiệp. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho khu công nghiệp thì điện áp truyền đi phải là 2U. Khi đó cần dùng máy hạ áp với tỉ số như thế nào? Coi hệ số công suất bằng 1.

Xem đáp án

Chọn C

Gọi U­1, U2 lần lượt là điện áp ở cuộn sơ cấp trong 2 trường hợp.

Công suất ở cuộn dây sơ cấp trong 2 lần: P1=U1I1=1213P0 (0 là công suất của khu công nghiệp, P1 là công suất đến khu công nghiệp trong trường hợp điện áp truyền đi từ nhà máy điện là U)

Do điện áp trước khi tải đi là U và 2U nên I1 = 2I(công suất truyền đi P = UI không đổi) (I1 và I2 lần lượt là cường độ dòng điện trên dây truyền tải trong trường hợp Uphát là U và 2U). 

Trong trường hợp 2U, Ta có P2 = P0

P1P2=U1U2.I1I2=2U1U2=1213U1U2=613

Tỉ số của máy hạ áp ở khu công nghiệp:

k1=U1U0  ;  k2=U2U0  (Với U0 là điện áp thứ cấp)

k1k2=U1U2=613 => k2 =136k1 =136.541=117 

=> k2 = 117/1


Câu 21:

Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 3 cuộn dây, cho dòng điện xoay chiều ba pha tần số 50Hz vào động cơ. Từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ bằng bao nhiêu?

Xem đáp án

Chọn A

Stato của một động cơ không đồng bộ ba pha gồm 3 cuộn dây nên ốc độ quay của từ trường bằng vận tốc góc của dòng điện xoay chiều = 50Hz = 3000 vòng/min


Câu 22:

Đặt điện áp xoay chiều u = U2 cosωt (V) (U không đổi, còn ω thay đổi được) vào mạch nối tiếp RLC biết CR2 < 2L. Điều chỉnh giá trị ω để khi đó UCmax­ = 90V và URC = 305 V . Giá trị của U là:

Xem đáp án

Chọn C

UC = UCmax khi ω =1LLC-R22  (1) và UCmax= 2ULR4LC-R2C2 (*)

Khi đó ZL = ωL = LC-R22   ;  ZC ­= 1Cω=LC1LC-R22

URL = UR2+ZL2R2+(ZL-ZC)2  ;  UCmax=UZCR2+(ZL-ZC)2

 =>URLUCmax=R2+ZL2ZC=53

=> 9R2+ZL2=5ZC2  => 9(R2 +LC-R22 ) = 5ZC2  

=> 9( LC+R22 )C2(LC-R22) =5L2 => 9C2( L2C2-R44) = 5L2

=> 4L2 =9R4C24  => 4L= 3R2C (**)

UCmax = 2ULR4LC-R2C2=2ULRC(4L-R2C)  =2ULR2CR2C=2U2LR2C

 = 2U2.34= 90V

=> U = 602 (V)


Câu 24:

Công suất hao phí trên đường dây tải là 500W. Sau đó người ta mắc vào mạch tụ điện nên công suất hao phí giảm đến cực tiểu 250W. Tìm hệ số công suất lúc đầu:

Xem đáp án

Chọn D

Công suất hao phí được tính theo công suất:

Lúc đầu: P=P2RU2cos2φ (*)

Lúc sau: P'=P2RU2cos2φ'

P'=P'min khi cos2φ'=1

P'min=P2RU2 (**)

P=P'min/cos2φ'cosφ=22=0,707


Câu 27:

Cho đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở R=100Ω nối tiếp với cuộn dây thuần cảm 0,5π(H). Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u=200cos2100ωt (V). Cường độ hiệu dụng trong mạch là:

Xem đáp án

Chọn B

Ta có: u=200cos2100ωt = 100 + 100cos200ωt = U1 + U22cos200ωt

Công suất tiêu thụ của mạch : P = P1+P2

­P1 công suất của dòng điện một chiều     

 P1 = I12R với ­I1 = U1R  =1A 

P2 công suất của dòng điện xoay chiều


Câu 28:

Đoạn mạch AB gồm điện trở R = 50Ω,  cuộn dây có độ tự cảm L = 0,4π H và điện trở r = 60Ω, tụ điện có điện dung C thay đổi được và mắc theo đúng thứ tự trên . Đặt vào hai đầu mạch một điện áp xoay chiều có dạng uAB = 2202 cos100ωt (V), t tính bằng giây. Người ta thấy rằng khi C = Cm thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch chứ cuộn dây và tụ điện đạt cực tiểu Umin. Giá trị của C­M và Umin lần lượt là:

Xem đáp án

Chọn A

Đặt điện áp giữa hai đầu đoạn mạch chứa cuộn dây và tụ điện là U

Ta có: 

U = Ir2+(ZL-ZC)2  =UAB(R+r)2+(ZL-ZC)2r2+(ZL-ZC)2  

U =  UAB(R+r)2+(ZL-ZC)2r2+(ZL-ZC)2= UAB1+R2+2Rrr2+(ZL-ZC)2

=> U = Umin khi ZC = ZCmin = ZL = 40Ω => Cmin = 10-34π  F

U = Umin = UAB(R+r)2r2=UABrR+r = 120V


Câu 30:

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp theo thứ tự: biến trở R, cuộn dây thuần cảm Lvà tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 thì điện áp hiệu dụng hai đầu biến trở không phụ thuộc vào giá trị của R và khi C = C­2 thì điện áp hai đầu đoạn mạch chứa L và R cũng không phụ thuộc R. Hệ thức liên hệ C1 và C2 là:

Xem đáp án

Chọn C

Khi C=C1

UR=IR=URR2+ZL-ZC12 =U1+ZL-ZC12R2

Để UR không phụ thuộc vào R thì

ZL-ZC1=0ZL=ZC1 (*)

Khi C=C2

URL=IR2+ZL2=UR2+ZL2R2+(ZL-ZC2)2=UR2+(ZL-ZC2)2R2+ZL2

Để URL không phụ thuốc R thì ZC2 = 2ZL (**)

Từ (*) và (**) suy ra ZC2 = 2ZC1 => C1 = 2C2


Bắt đầu thi ngay

Bài thi liên quan


Có thể bạn quan tâm


Các bài thi hot trong chương