200 câu trắc nghiệm Dòng điện xoay chiều nâng cao (P4)
-
9848 lượt thi
-
30 câu hỏi
-
30 phút
Danh sách câu hỏi
Câu 1:
Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+φ)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần L, tụ điện C và điện trở thuần R mắc nối tiếp. Tăng dần điện dung của tụ điện, gọi t1, t2 và t3 là thời điểm mà giá trị hiệu dụng UL, UC và UR đạt cực đại. Kết luận nào sau đây đúng?
Chọn B
Ta có: UR = URmax và UL = ULmax khi ZL = ZC trong mạch có cộng hưởng điện để I = Imax
Do đó t1 = t3
UC = UCmax khi ZC = = ZL + > ZL => t2>t1
Do đó: t1 = t3 < t2
Câu 2:
Khi đặt dòng điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch điện trở thuần R mắc nối tiếp một tụ điện C thì biểu thức dòng điện có dạng: i1 = I0cos(ωt + )(A). Mắc nối tiếp thêm vào mạch điện cuộn dây thuần cảm L rồi mắc vào điện áp nói trên thì biểu thức dòng điện có dạng: i2 = I0cos(ωt - )(A). Biểu thức hai đầu đoạn mạch có dạng:
Chọn C
Giả sử: u=U0cos(ωt+φ). Gọi φ1, φ2 là góc lệch pha giữa u và i1, i2
Ta có:
tanφ1= = tan(φ- ) ; tanφ2= = tan(φ+ )
Mặt khác cường độ dòng điện cực đại trong hai trường hợp như nhau nên:
=> => ZL = 2ZC
Vì vậy: tanφ2= = = tan(φ+ ) => tan(φ- ) = -tan(φ+ )
=> tan(φ-) + tan(φ+) = 0 => sin(φ - + φ +) = 0
=> φ - + φ + = 0 => φ = -
Do đó: u=U0cos(ωt- ) (V)
Câu 3:
Một mạch điện xoay chiều gồm các linh kiện lí tưởng R, L, C mắc nối tiếp. Tần số riêng của mạch là f0, điện trở có thể thay đổi. Hỏi phải cần đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, có tần góc ω bằng bao nhiêu để điện áp hiệu dụng URL không phụ thuộc vào R?
Chọn A
Để URL không phụ thuộc R thì
Câu 4:
Đặt điện áp u = Ucos100πt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm tụ điện C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để ULmax thì hệ số công suất của mạch là 0,5. Hệ số công suất của đoạn RL lúc này là:
Chọn D
Khi ULmax thì φ > 0 và ⊥ UR = U.cosφ =0,5U
UL = U/cos(π/6) = 2U/
Câu 5:
Cho mạch điện xoay chiều RLC có cuộn thuần cảm có độ tự cảm L có thể thay đổi được. Dùng ba vôn kế xoay chiều có điện trở rất lớn để đo điện áp hiệu dụng trên mỗi phần tử. Điều chỉnh giá trị của L thì thấy điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm lớn gấp 2 lần điện áp hiệu dụng cực đại trên điện trở. Hỏi điện áp hiệu dụng cực đại trên cuộn cảm gấp bao nhiêu lần điện áp hiệu dụng cực đại trên tụ?
Chọn D
Khi L thay đổi thì:
URmax=UCmaxCộng hưởng Imax = =>
ULmax=
Theo bài ra: ULmax= 2 URmax hay = 2U =>ZC = R
Câu 6:
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R, cuộn cảm thuần L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Khi C thay đổi thì điện áp hiệu dụng cực đại trên R, L và C lần lượt là x, y và z. Nếu =3 thì bằng bao nhiêu?
Chọn B
URmax và UCmaxCộng hưởng Imax =
=>
z = UCmax= = 3ZL => ZL =
=> z = =>
Câu 7:
Đặt hai điện áp xoay chiều vào hai đầu mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm. Khi nối tắt tụ C thì điện áp hiệu dụng hai đầu R tăng dần và dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau. Hệ số công suất của mạch sau khi lối tắt C là:
Chọn C
Vì dòng điện trong hai trường hợp vuông pha với nhau nên:
(1)
Mà(2)
Thay (2) vào (1) ta được:
=>
Câu 8:
Cho đoạn mạch RLC, đặt vào đoạn mạch điện áp xoay chiều u = Ucos100πt (V). Khi U = 100 V thì cường độ dòng điện trong mạch trễ pha hơn điện áp là và công suất tỏa nhiệt của đoạn mạch là 50 W. Khi U = 100 V, để cường độ dòng điện hiệu dụng vẫn như cũ thì cần ghép nối tiếp với đoạn mạch trên điện trở Ro có giá trị:
Chọn B
Câu 9:
Đặt điện áp u = 200cos100πt (V) vào đoạn mạch nối tiếp gồm điện trở R = 100 Ω, tụ điện có điện dung C = 15,9 µF và cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Biết công suất tiêu thụ của mạch là 100 W và cường độ dòng điện trong mạch sớm pha so với hiệu điện thế giữa hai đầu mạch. Giá trị L1 của cuộn cảm và biểu thức cường độ dòng điện qua mạch được xác định:
Chọn B
P = => (vì mạch chỉ chứa RC nên i sớm pha hơn u)
P = I2R => I = 1A
=> i = cos (100πt + )
=> tan φ = => L = (H)
Câu 10:
Đoạn mạch xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu mạch có tần số 50 Hz. Ban đầu độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu mạch và dòng điện là 60o thì công suất tiêu thụ trong mạch là 50 W. Thay đổi C để điện áp giữa hai đầu mạch cùng pha với i thì mạch tiêu thụ công suất là:
Chọn B
P = = 50W
=> = 200W
u cùng pha i. => cộng hưởng P = = 200W
Câu 11:
Đặt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với tụ điện có điện dung C thay đổi. Khi C = C1 dòng điện trong mạch là i1 và công suất tiêu thụ của mạch là P1. Khi C = C2 > C1 thì dòng điện trong mạch là i2 và công suất tiêu thụ là P2. Biết P2 = 3P1 và i1 vuông pha với i2. Xác định góc lệch pha φ1 và φ2 giữa điện áp hai đầu đoạn mạch với i1 và i2.
Chọn C
Câu 12:
Một mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm tụ điện có điện dung C, điện trở thuần R và cuộn cảm thuần có cảm kháng 80 Ω. Độ lớn hệ số công suất của đoạn mạch RC bằng hệ số công suất của cả mạch và bằng 0,6. Điện trở thuần R có giá trị là:
Chọn B
Câu 13:
Hai đầu mạch điện RLC nối tiếp được mắc vào điện áp xoay chiều ổn định. Dòng điện qua mạch lệch pha 600 so với điện áp. Nếu ta tăng điện trở R lên hai lần và giữ các thông số không đổi thì:
Chọn D
Ban đầu dòng điện qua mạch lệch pha 600 so với điện áp
=> | ZL-ZC | = R ↔ Z = 2R
=> Công suất tiêu thụ của mạch là
Khi tăng điện trở lên 2 lần thì tổng trở của mạch là:
=> Công suất tiêu thụ của mạch P’ = R’I’2 = 2R = (2)
Từ (1) và (2) => P’ > P => Công suất tiêu thụ của mạch tăng
Câu 14:
Trên một đèn có ghi 100V – 100W. Mạch điện sử dụng có U = 110V. Để đảm bảo đèn sang bình thường,phải mắc thêm vào mạch điện một điện trở bằng bao nhiêu?
Chọn A.
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sáng bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: A
Điện trở của toàn mạch là:
Điện trở của đèn là:
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 10 Ω.
Câu 15:
Một đèn điện có ghi 110 V – 100 W mắc nối tiếp với điện trở R vào một mạch xoay chiều có u = 220 sin100ωt (V). Để đèn sang bình thường, R phải có giá trị là bao nhiêu?
Chọn C
Ta thấy điện áp sử dụng lớn hơn điện áp định mức của đèn, nên phải mắc thêm một điện trở nối tiếp với đèn.
Để đảm bảo đèn sang bình thường thì cường độ qua đèn phải bằng với cường độ dòng điện định mức: I = 0,9A.
Điện trở của toàn mạch là: Rm = = 242 Ω.
Điện trở của đèn là: Rđ = 121 Ω.
Vậy phải mắc thêm một điện trở R0 nối tiếp với đèn: R0 = Rm - Rđ = 242-121=121 Ω.
Câu 16:
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 20 Ω nối tiếp với tụ điện C = F. Tìm biểu thức của cường độ dòng điện tức thời i, biết u = 60 cos100πt (V).
Chọn B
Dung kháng:
Tổng trở của mạch là
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = A
Độ lệch pha: tanφ = = -1 => .
Tức là i sớm pha hơn u một góc
Vậy biểu thức tức thởi của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt + ) (A).
Câu 17:
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 30 Ω nối tiếp với cuộn cảm thuần: L = H. Cho điện áp tức thời giữa hai đầu mạch u = 120cos100πt (V). Viết công thức của i.
Chọn A
Cảm kháng: ZL = Lω = 30 Ω
Tổng trở: Z= = 30 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = A.
Độ lệch pha: tanφ = = 1 => φ = .
Tức là i trễ pha hơn u một góc
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt - ) (A).
Câu 18:
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở R = 40 Ω ghép nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Cho biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cos100πt (V) và điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm UL = 40 V. Xác định ZL.
Chọn C.
Ta có: U2 = U2R + U2L =>
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U/R = 40/40 = 1 A.
Cảm kháng: ZL = UL : I = = 40 Ω
Câu 19:
Mạch điện xoay chiều gồm có: R = 30Ω,C = F, L = H . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120cos100πt (V). Viết biểu thức của i.
Chọn C
Áp dụng các công thức: ZC = = 50 Ω; ZL = ωL = 20 Ω
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U : Z
Độ lệch pha:
Tức là i sớm pha hơn u một góc .
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 4cos(100πt + π/4) (A)
Câu 20:
Mạch điện xoay chiều gồm có R = 40Ω, . Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 120cos100πt (V). Viết biểu thức của i.
Chọn D
Áp dụng các công thức:
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U:Z = 120:50 = 2,4A.
Độ lệch pha:
Tức là i sớm pha hơn u một góc 0,645 rad.
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 2,4cos(100πt + 0,645) (A)
Câu 21:
Cho mạch điện xoay chiều gồm R = 20 Ω, L = H và C = F. Biết điện áp tức thời hai đầu mạch u = 80cosωt (V), tính ω để trong mạch có cộng hưởng. Khi đó viết biểu thức của i.
Chọn D
Hiện tượng cộng hưởng khi:
Khi đó cường độ dòng điện hiệu dụng đạt giá trị cực đại và dòng điện cùng pha với điện áp:
Imax = U:R = 40 :20 = 2 A và φ = 0.
Biểu thức của dòng điện: i = 4cos(100πt) (A).
Câu 22:
Chọn câu đúng:
Đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp có R = 40 Ω; ; ωL = 30 Ω. Đặt vào hai đầu mạch điện áp u = 120cos100πt (V). Biểu thức của dòng điện tức thời trong mạch là:
Chọn D.
Tổng trở của đoạn mạch là
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = U : Z = 120 : 40 = 3A.
Độ lệch pha: => φ =0. Tức là i và u một góc cùng pha
Vậy biểu thức tức thời của cường độ dòng điện là: i = 3cos(100πt) (A)
Câu 23:
Đặt điện áp u = U0cos (100πt + )(V) vào hai đầu cuộn cảm có độ tự cảm (H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 100 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là:
Chọn A
ZL=50Ω
Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần thì
hay => A
i=2 cos (100) (A)
i=2cos (100) (A)
Câu 24:
Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = (H), điện trở thuần R = 100Ω và tụ điện có điện dung . Khi trong mạch điện có dòng điện xoay chiều i= cosωt (A) chạy qua thì hệ số công suất mạch là . Xác định tần số của dòng điện.
Chọn B
ta có cosφ = => Z= =100 Ω; ZL-ZC=
=>2πfL - =4f- = =>8f2 = 0
f = 50hz hoặc f = 25hz.
Câu 25:
Cho mạch điện không phân nhánh R = 100Ω, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung (F). Đặt vào hai đầu một hiệu điện thế u = 100cos100πt. Biết điện áp ULC = 50V. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Hãy tính L:
Chọn A
ta có ω=100π(rad/s), U=100V, ZC =200Ω
Điện áp hai đầu điện trở thuần là
V
Cường độ dòng điện I= = 0,5A và ZLC = =100Ω
Dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên ZL< ZC => ZC - ZL=100Ω
ZL= ZC -100 = 200 - 100 = 100Ω H
Câu 26:
Mạch RLC gồm cuộn thuần cảm có độ tự cảm L = H, điện trở thuần R=100Ω và tụ điên có điện dung . Khi trong mạch điện có dòng điên xoay chiều i = cosωt (A) chạy qua thì hệ số công suất mạch là . Viết biểu thức điện áp giữa hai đầu mạch:
Chọn C
Ta có cosφ = R/Z
Vậy u= 200cos(100πt +) (A) hoặc u = 200cos(25πt - )(A)
Câu 27:
Cho mạch điện không phân nhánh R = 100Ω, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung (F). Đặt vào hai đầu một hiệu điện thế u = 100 cos100πt. Biết điện áp ULC = 50V. Dòng điện nhanh pha hơn điện áp. Viết biểu thức cường độ dòng điện i trong mạch.
Chọn C
Ta có ω =100π rad/s, U = 100V, ZC = 200Ω
Điện áp hai đầu điện trở thuần là
V
Cường độ dòng điện I = = 0,5A và ZLC = = 100Ω
Dòng điện nhanh pha hơn điện áp nên ZL< ZC => ZC - ZL=100Ω
ZL=ZC - 100=200-100 = 100Ω
Độ lệch pha giữa u và i: tgφ = =>φ =
=>i=0,5 cos(100πt + ) (A)
Câu 28:
Đặt điện áp u = U0cosωt (V) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với một biến trở R. Ứng với hai giá trị R1 = 20Ω, R2 = 80Ω của biến trở thì công suất tiêu thụ trong đoạn mạch đều bằng 400W. Giá trị U là:
Chọn B
Câu 29:
Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm 4 cuộn dây giống nhau mắc nốt tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có tần số 50Hz và có giá trị hiệu dụng 100 V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của phần ứng là mWb. Tính số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng:
Chọn D
E0 = E = 2πfN=> N= = 400 vòng. Mỗi cuộn N1c= = 100 vòng
Câu 30:
Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32Ω mắc vào điện áp 220V thì sản ra công suất 43W. Biết hệ số công suất là 0,9. Tính cường độ dòng điện chạy trong động cơ:
Chọn B
I2r +Pđc= UI cosφ => 32I2 – 180I +43 = 0
Hai nghiệm I1 = 43/8 A hoặc I2 = 0,25A
Loại nghiệm I1 vì khi đó công suất hao phí = 924,5 W > Pcơ học = 43 W