Trắc nghiệm Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - Bài toán hộp đen - Vật Lí 12
Đề bài
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\) và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos\left( {{\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\pi /2} \right){\rm{ }}V\) . Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\)và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos\left( {{\rm{ }}100\pi t - \pi /2} \right){\rm{ }}V\)Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\) và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }})V\) . Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó? Tính công suất của mạch điện?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử( R,L,C) nhưng chưa được xác định. Biết rẳng biểu thức dòng điện trong mạch là \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /3)(A)\). Và biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}200cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /6)(V)\) . Hãy xác định hai phần tử trên? Tính công suất trong mạch?
-
A.
R và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
B.
R và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400W\)
-
C.
C và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
D.
R và C ; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}200\sqrt 3 W\)
Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử( R,L,C) nhưng chưa được xác định. Biết rẳng biểu thức dòng điện trong mạch là \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} - \pi /3)(A)\) . Và biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}200cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /6)(V)\) . Hãy xác định hai phần tử trên? Và tính công suất trong mạch?
-
A.
R và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}0W\)
-
B.
R và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
C.
L và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}0W\)
-
D.
L và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
Đoạn mạch AB gồm hai phần tử X,Y trong đó UX = 50 V, UY = 20 V và giá trị hiệu điện thế UAB = 30 V. vậy phần tử X,Y là gì?
-
A.
R và C
-
B.
R và L
-
C.
L và C
-
D.
Không có đáp án
Đoạn mạch AB gồm hai phần tử X,Y trong đó UX = 40 V, UY = 30 V và giá trị hiệu điện thế UAB = 50 V và u nhanh pha hơn i. Vậy phần tử X,Y là gì?
-
A.
R và L
-
B.
R và C
-
C.
L và C
-
D.
A hoặc B
Cho mạch điện gồm hai phần tử x,y mắc nối tiếp, trong đó: x,y có thể là R,L hoặc C. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch \({u_{AB}} = {\rm{ }}200\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}V\) và \(i = 2\sqrt 2 cos(100\pi t{\rm{ }} - \pi /6)(A)\) . x,y là phần tử gì?
-
A.
R và C
-
B.
R và L
-
C.
L và C
-
D.
A và B
Mạch điện X chưa xác định, qua thực nghiệm thấy được dòng điện trong mạch \(i{\rm{ }} = 5cos({\rm{ }}100\pi t){\rm{ }}A\) , và hiệu điện thế trong mach \(u{\rm{ }} = 100cos({\rm{ }}100\pi t){\rm{ }}V\) . Mach X có thể gồm phần tử gì?
-
A.
Điện trở thuần
-
B.
Mạch RLC cộng hưởng
-
C.
Cả A và B
-
D.
Không có đáp án đúng.
Đoạn mạch X chỉ gồm tụ điện, để dòng điện trong mạch chậm pha hơn u một góc \(\pi /3\) cần ghép nối tiếp X với Y. Xác định phần tử Y
-
A.
L
-
B.
R, L
-
C.
R
-
D.
R, C
Mạch X có hai phần tử, u nhanh pha hơn \(i\), Ghép X với Y thì thấy trong mạch có biểu thức \(i = \dfrac{u}{Z}\). Hãy xác định phần tử có thể có của Y?
-
A.
C
-
B.
R, C
-
C.
R, L
-
D.
A, B đúng
Mạch điện gồm hai phần tử L,C trong đó \(L{\rm{ }} = {\rm{ }}1/\pi H\) và \(C{\rm{ }} = {\rm{ }}{10^{ - 3}}/6\pi F\) . Mắc nối tiếp đoạn mạch trên với phần tử X( X chỉ chứa 2 phần tử) và mắc vào mạng điện \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}50cos\left( {{\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\pi /3} \right)V\) , thì thấy công suất trong mạch là 25W và đang có hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Xác định các phần tử X trên và tìm giá trị của nó?
-
A.
\(R = 50\Omega ;L = \frac{{0,4}}{\pi }H\)
-
B.
\(R = 100\Omega ;C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{4\pi }}F\)
-
C.
\(R = 50\Omega ;C = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{4\pi }}F\)
-
D.
A hoặc C
Mạch điện X có hai phần tử ( trong ba phần tử R,L,C). mắc mạch điện trên vào mạng điện có \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}50cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }})(V)\) thì thấy dòng điện trong mạch có biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}2cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} - \pi /3)A.\) Xác định giá trị các phần tử trong mạch?
-
A.
\(R{\rm{ }} = 12,5{\rm{ }}\Omega ;{Z_C} = 12,5\sqrt 3 \Omega \)
-
B.
\(R{\rm{ }} = 12,5\sqrt 3 \Omega ;{\rm{ }}{Z_C} = 12,5\Omega \)
-
C.
\(R{\rm{ }} = 12,5\sqrt 3 \Omega ;{\rm{ }}{Z_C} = 12,5\Omega \)
-
D.
\(R{\rm{ }} = 12,5\Omega ;{Z_L} = 12,5\sqrt 3 \Omega \)
Cho mạch điện xoay chiều gồm điện biến trở mắc nối tiếp với hộp đen. Điện áp hai đầu mạch \({u_{AB}} = 200\sqrt 2 cos{\rm{ }}(100\pi t)(V)\), X chứa một phần tử (L hoặc C). Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì cường độ hiệu dụng trong mạch là \(\sqrt 2 A\) . Biết dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch. Cấu tạo hộp X và giá trị của phần tử trong X là:
-
A.
X chứa C: \(C = 52,4\mu {\rm{ }}F\)
-
B.
X chứa L: L= 0,36 H
-
C.
X chứa C: \(C = 31,8\mu {\rm{ }}F\)
-
D.
X chứa L: L = 0,54 H
Cho mạch điện như hình vẽ. Đặt vào hai đầu đoạn \(AB\) một điện áp xoay chiều có chu kì \(T\), lúc đó \({Z_L} = \sqrt 3 r\). Hộp X chứa 2 trong ba phần tử điện trở \(R\), tụ điện có dung kháng \({Z_C}\), cuộn thuần cảm có độ tự cảm \({Z_{{L_0}}}\) ghép nối tiếp. Biết vào thời điểm \({t_1}\) thì điện áp tức thời \({u_{AM}}\) cực đại, đến thời điểm \(t = {t_1} + \dfrac{T}{3}\) thì điện áp tức thời \({u_{MB}}\) cực đại. Hộp X chứa các phần tử là
-
A.
Cuộn thuần cảm và tụ điện, với \({Z_{L0}} < {Z_C}.\)
-
B.
Cuộn thuần cảm và điện trở, với \({Z_{L0}} = \sqrt 3 R.\)
-
C.
Điện trở và tụ điện, với \(R = \sqrt 3 {Z_C}.\)
-
D.
Điện trở và tụ điện, với \({Z_C} = \sqrt 3 R.\)
Cho mạch điện như hình vẽ, X, Y là hai hộp kín, mỗi hộp chỉ chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Ampe kế có điện trở rất nhỏ, các vôn kế có điện trở rất lớn. Các vôn kế và ampe kế đo được cả dòng điện xoay chiều và một chiều. Ban đầu mắc hai điểm N, D vào hai cực của một nguồn điện không đổi thì vôn kế V2 chỉ 45V, ampe kế chỉ 1,5A. Sau đó đặt điện áp $u=120\cos 100\pi t\left( V \right)$ vào hai điểm M, D thì ampe kế chỉ 1A, hai vôn kế chỉ cùng một giá trị và uMN chậm pha $\frac{\pi }{2}$ so với uND. Khi thay tụ C trong mạch bằng tụ C’ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị lớn nhất UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
-
A.
120V.
-
B.
100V.
-
C.
90V.
-
D.
75V.
Đặt điện áp \(u = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \varphi } \right)\,\,\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết hộp X là đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp; cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là \(2\sqrt 2 \,\,A\) và \({R_1} = 20\sqrt 2 \,\,\Omega \). Tại thời điểm t (s) cường độ dòng điện trong mạch bằng 4 A. Đến thời điểm \(t + \frac{1}{{300}}\,\,\left( s \right)\) thì điện áp u = 0 và đang giảm. Công suất của đoạn mạch X là
-
A.
312,6 W.
-
B.
372,9 W.
-
C.
\(110\sqrt 2 \,\,{\rm{W}}\).
-
D.
\(60\sqrt 2 \,\,{\rm{W}}\).
Đề thi thử THPT chuyên Lam Sơn - 2021
Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch AB có sơ đồ như hình bên, trong đó L là cuộn cảm thuần và X là đoạn mạch xoay chiều. Khi đó, điện áp giữa hai đầu các đoạn mạch AN và MB có biểu thức điện áp lần lượt là \({u_{AN}} = 30\sqrt 2 co{\rm{s}}\left( {\omega t} \right)\) (V) và \({u_{MB}} = 40\sqrt 2 cos\left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( V \right)\) . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị nhỏ nhất là
-
A.
16V.
-
B.
50V.
-
C.
32V.
-
D.
24V.
Lời giải và đáp án
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\) và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos\left( {{\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\pi /2} \right){\rm{ }}V\) . Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đáp án : C
Do hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mach sớm pha hơn cường độ dòng điện \(\pi /{\rm{ }}2\) và trong mạch chỉ có 1 phần tử
=> Trong mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm.
\( \to {Z_L} = \frac{U}{I} = 10 \to L = \frac{1}{{10\pi }}H.\)
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\)và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos\left( {{\rm{ }}100\pi t - \pi /2} \right){\rm{ }}V\)Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đáp án : B
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mach trễ pha hơn cường độ dòng điện \(\pi /2\) và trong mạch chỉ có 1 phần tử
=> Trong mạch chỉ có tụ điện.
\( \to {Z_C}{\rm{ }} = \frac{U}{I} = 10 \to C = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
Đoạn mạch AB chỉ gồm một phần tử chưa xác định (có thể là R,L,hoặc C). Trong đó ta xác định được biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos100\pi t{\rm{ }}A\) và biểu thức \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}40{\rm{ }}cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }})V\) . Hãy xác định phần tử trên? Và tính giá trị của nó khi đó? Tính công suất của mạch điện?
-
A.
\(R{\rm{ }} = {\rm{ }}10{\rm{ }}\Omega \)
-
B.
\(C{\rm{ }} = {\rm{ }}\frac{{{{10}^{ - 3}}}}{\pi }F\)
-
C.
\(L{\rm{ }} = \frac{{0,1}}{\pi }H\)
-
D.
\(C{\rm{ }} = \frac{{{\rm{ }}{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\)
Đáp án : A
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mach cùng pha với cường độ dòng điện và trong
mạch chỉ có 1 phần tử
=> Trong mạch chỉ có điện trở thuần.
\( \to R = \frac{U}{I} = 10 \to R{\rm{ }} = 10\Omega \)
Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử( R,L,C) nhưng chưa được xác định. Biết rẳng biểu thức dòng điện trong mạch là \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /3)(A)\). Và biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}200cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /6)(V)\) . Hãy xác định hai phần tử trên? Tính công suất trong mạch?
-
A.
R và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
B.
R và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400W\)
-
C.
C và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
D.
R và C ; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}200\sqrt 3 W\)
Đáp án : D
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do u trễ pha hơn i 1 góc 0 < π/6 < π/2 => Trong mạch gồm tụ điện và điện trở thuần .
\( \to Z = \frac{U}{I} = \sqrt {{R^2} + Z_C^2} = 50\Omega \) (1)
Lại có : \(\tan \frac{\pi }{6} = \frac{{Z{}_C}}{R} \to R = \sqrt 3 {Z_C}\) (2)
Từ (1) và (2) =>\(R = 25\sqrt 3 \Omega ;{Z_C} = 25\Omega \)
\( \to P = {I^2}R = 8.25\sqrt 3 = 200\sqrt 3 {\rm{W}}\)
Đoạn mạch AB chứa hai phần tử trong ba phần tử( R,L,C) nhưng chưa được xác định. Biết rẳng biểu thức dòng điện trong mạch là \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}4cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} - \pi /3)(A)\) . Và biểu thức cường độ dòng điện trong mạch là \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}200cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + \pi /6)(V)\) . Hãy xác định hai phần tử trên? Và tính công suất trong mạch?
-
A.
R và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}0W\)
-
B.
R và L; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
-
C.
L và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}0W\)
-
D.
L và C; \(P{\rm{ }} = {\rm{ }}400\sqrt 3 W\)
Đáp án : C
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do hiệu điện thế giữa 2 đầu đoạn mach sớm pha hơn cường độ dòng điện \(\pi /2\) và trong mạch chỉ có 2 phần tử
=> Trong mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm và tụ điện.
=> P = 0
Đoạn mạch AB gồm hai phần tử X,Y trong đó UX = 50 V, UY = 20 V và giá trị hiệu điện thế UAB = 30 V. vậy phần tử X,Y là gì?
-
A.
R và C
-
B.
R và L
-
C.
L và C
-
D.
Không có đáp án
Đáp án : C
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
UAB = Ux + (-Uy)
=> x,y phải ngược pha
=> X,Y là phần tử L,C
Đoạn mạch AB gồm hai phần tử X,Y trong đó UX = 40 V, UY = 30 V và giá trị hiệu điện thế UAB = 50 V và u nhanh pha hơn i. Vậy phần tử X,Y là gì?
-
A.
R và L
-
B.
R và C
-
C.
L và C
-
D.
A hoặc B
Đáp án : A
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
UAB2 = Ux2 + Uy2
=> Hiệu điện thế 2 đầu phần tử X và Y vuông pha với nhau
=> X,Y có thể là 2 phần tử R,L hoặc R,C.
Do u nhanh pha hơn i nên X,Y là 2 phần tử R,L
Cho mạch điện gồm hai phần tử x,y mắc nối tiếp, trong đó: x,y có thể là R,L hoặc C. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch \({u_{AB}} = {\rm{ }}200\sqrt 2 cos100\pi t{\rm{ }}V\) và \(i = 2\sqrt 2 cos(100\pi t{\rm{ }} - \pi /6)(A)\) . x,y là phần tử gì?
-
A.
R và C
-
B.
R và L
-
C.
L và C
-
D.
A và B
Đáp án : B
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do u sớm pha hơn i 1 góc \(0 < \pi /6 < \pi /2{\rm{ }}\)
=> Trong mạch L và R
Mạch điện X chưa xác định, qua thực nghiệm thấy được dòng điện trong mạch \(i{\rm{ }} = 5cos({\rm{ }}100\pi t){\rm{ }}A\) , và hiệu điện thế trong mach \(u{\rm{ }} = 100cos({\rm{ }}100\pi t){\rm{ }}V\) . Mach X có thể gồm phần tử gì?
-
A.
Điện trở thuần
-
B.
Mạch RLC cộng hưởng
-
C.
Cả A và B
-
D.
Không có đáp án đúng.
Đáp án : C
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do u và i cùng pha nên trong mạch chỉ có điện trở R hoặc mạch RLC cộng hưởng
Đoạn mạch X chỉ gồm tụ điện, để dòng điện trong mạch chậm pha hơn u một góc \(\pi /3\) cần ghép nối tiếp X với Y. Xác định phần tử Y
-
A.
L
-
B.
R, L
-
C.
R
-
D.
R, C
Đáp án : B
Do ban đầu cường độ dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch nên để hiệu điện thế sớm pha hơn cường độ dòng điện thì phải mắ thêm 1 cuộn cảm sao cho ZL >Zc.
Để u sớm pha hơn i 1 góc π/3 thì phải mắc thêm 1 điện trở sao cho: \(\tan \frac{\pi }{3} = \frac{{{Z_L} - {Z_C}}}{R}\)
=> Y gồm điện trở R và cuộn dây có hệ số tự cảm L
Mạch X có hai phần tử, u nhanh pha hơn \(i\), Ghép X với Y thì thấy trong mạch có biểu thức \(i = \dfrac{u}{Z}\). Hãy xác định phần tử có thể có của Y?
-
A.
C
-
B.
R, C
-
C.
R, L
-
D.
A, B đúng
Đáp án : D
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do u nhanh pha hơn i nên trong mạch X có R,L .
Mặt khác, khi nối tiếp với đoạn mạch Y thì \(i = \dfrac{u}{Z}\)
=> i cùng pha vơi u
=> Trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng
=> Trong mạch Y có thể chứa phần tử C sao cho \(Z_L=Z_C\) hoặc chứa R, C sao cho \(Z_L=Z_C\)
\(\to\) Phương án A, B đúng
Mạch điện gồm hai phần tử L,C trong đó \(L{\rm{ }} = {\rm{ }}1/\pi H\) và \(C{\rm{ }} = {\rm{ }}{10^{ - 3}}/6\pi F\) . Mắc nối tiếp đoạn mạch trên với phần tử X( X chỉ chứa 2 phần tử) và mắc vào mạng điện \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}50cos\left( {{\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} + {\rm{ }}\pi /3} \right)V\) , thì thấy công suất trong mạch là 25W và đang có hiện tượng cộng hưởng xảy ra. Xác định các phần tử X trên và tìm giá trị của nó?
-
A.
\(R = 50\Omega ;L = \frac{{0,4}}{\pi }H\)
-
B.
\(R = 100\Omega ;C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{4\pi }}F\)
-
C.
\(R = 50\Omega ;C = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{4\pi }}F\)
-
D.
A hoặc C
Đáp án : C
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
\({Z_L} = \omega L = 100\Omega ;{Z_C} = \frac{1}{{\omega C}} = 60{\rm{ }}\Omega \)
Để xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì trên đoạn mạch X phải có điện trở thuần R tu điện C' Sao cho
\(\begin{array}{*{20}{l}}{{Z_{{C_0}}} = {\rm{ }}{Z_L} = 100\Omega \to {C_0}{\rm{ }} = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F}\\{ \to C' = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{4\pi }}F}\end{array}\)
Điện trở thuần: \(R = \frac{{{U^2}}}{P} = 50\Omega \)
Mạch điện X có hai phần tử ( trong ba phần tử R,L,C). mắc mạch điện trên vào mạng điện có \(u{\rm{ }} = {\rm{ }}50cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }})(V)\) thì thấy dòng điện trong mạch có biểu thức \(i{\rm{ }} = {\rm{ }}2cos({\rm{ }}100\pi t{\rm{ }} - \pi /3)A.\) Xác định giá trị các phần tử trong mạch?
-
A.
\(R{\rm{ }} = 12,5{\rm{ }}\Omega ;{Z_C} = 12,5\sqrt 3 \Omega \)
-
B.
\(R{\rm{ }} = 12,5\sqrt 3 \Omega ;{\rm{ }}{Z_C} = 12,5\Omega \)
-
C.
\(R{\rm{ }} = 12,5\sqrt 3 \Omega ;{\rm{ }}{Z_C} = 12,5\Omega \)
-
D.
\(R{\rm{ }} = 12,5\Omega ;{Z_L} = 12,5\sqrt 3 \Omega \)
Đáp án : D
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Do i trễ pha hơn u 1 góc \(\pi /3\) và trong mạch gồm 2 phần tử nên trong mạch có 2 phần tử R,L.
Ta có: \(\tan \frac{\pi }{3} = \frac{{{Z_L}}}{R} \to \sqrt 3 R = {Z_L}\) (1)
Mặt khác: Z = U/I = 25(2)
Từ (1) và (2) \( \to {Z_L} = 12,5\sqrt 3 ;R = 12,5\)
Cho mạch điện xoay chiều gồm điện biến trở mắc nối tiếp với hộp đen. Điện áp hai đầu mạch \({u_{AB}} = 200\sqrt 2 cos{\rm{ }}(100\pi t)(V)\), X chứa một phần tử (L hoặc C). Điều chỉnh R để công suất tiêu thụ trên mạch cực đại thì cường độ hiệu dụng trong mạch là \(\sqrt 2 A\) . Biết dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp hai đầu mạch. Cấu tạo hộp X và giá trị của phần tử trong X là:
-
A.
X chứa C: \(C = 52,4\mu {\rm{ }}F\)
-
B.
X chứa L: L= 0,36 H
-
C.
X chứa C: \(C = 31,8\mu {\rm{ }}F\)
-
D.
X chứa L: L = 0,54 H
Đáp án : C
Vận dụng các phương pháp giải bài toán hộp đen (Xem lí thuyết phần 1)
Cho mạch điện như hình vẽ. Đặt vào hai đầu đoạn \(AB\) một điện áp xoay chiều có chu kì \(T\), lúc đó \({Z_L} = \sqrt 3 r\). Hộp X chứa 2 trong ba phần tử điện trở \(R\), tụ điện có dung kháng \({Z_C}\), cuộn thuần cảm có độ tự cảm \({Z_{{L_0}}}\) ghép nối tiếp. Biết vào thời điểm \({t_1}\) thì điện áp tức thời \({u_{AM}}\) cực đại, đến thời điểm \(t = {t_1} + \dfrac{T}{3}\) thì điện áp tức thời \({u_{MB}}\) cực đại. Hộp X chứa các phần tử là
-
A.
Cuộn thuần cảm và tụ điện, với \({Z_{L0}} < {Z_C}.\)
-
B.
Cuộn thuần cảm và điện trở, với \({Z_{L0}} = \sqrt 3 R.\)
-
C.
Điện trở và tụ điện, với \(R = \sqrt 3 {Z_C}.\)
-
D.
Điện trở và tụ điện, với \({Z_C} = \sqrt 3 R.\)
Đáp án : D
Vận dụng độ lệch pha của các phần tử
Ta có giản đồ vecto:
Ta có \(t = {t_1} + \dfrac{T}{3}\) nên \({U_{AM}}\) sớm pha góc \({120^0}\) so với \({U_{MB}}\)
Lệch pha nhau góc \({120^0}\) mà tại AM có \({Z_L} = \sqrt 3 r \Rightarrow {Z_L}\) lệch pha \({60^0}\) so với \(r\)
Nên \(AM\) sớm pha \({60^0}\) so với dòng điện.
Suy ra MB chậm pha \({120^0} - {60^0} = {60^0}\) so với dòng điện.
\( \Rightarrow X\) là R nối tiếp với C
\(\tan \left( { - {{60}^0}} \right) = \dfrac{{ - {Z_C}}}{R} \Rightarrow {Z_C} = \sqrt 3 R\)
Cho mạch điện như hình vẽ, X, Y là hai hộp kín, mỗi hộp chỉ chứa hai trong ba phần tử: điện trở thuần, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Ampe kế có điện trở rất nhỏ, các vôn kế có điện trở rất lớn. Các vôn kế và ampe kế đo được cả dòng điện xoay chiều và một chiều. Ban đầu mắc hai điểm N, D vào hai cực của một nguồn điện không đổi thì vôn kế V2 chỉ 45V, ampe kế chỉ 1,5A. Sau đó đặt điện áp $u=120\cos 100\pi t\left( V \right)$ vào hai điểm M, D thì ampe kế chỉ 1A, hai vôn kế chỉ cùng một giá trị và uMN chậm pha $\frac{\pi }{2}$ so với uND. Khi thay tụ C trong mạch bằng tụ C’ thì điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị lớn nhất UCmax. Giá trị UCmax gần giá trị nào nhất sau đây?
-
A.
120V.
-
B.
100V.
-
C.
90V.
-
D.
75V.
Đáp án : D
Sử dụng phương pháp giải bài toán hộp đen
Áp dụng biểu thức tính tổng trở: $Z=\sqrt{{{R}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}$
Áp dụng biểu thức: $Z=\frac{U}{I}.$
Vận dụng biểu thức: $\tan \varphi =\frac{{{Z}_{L}}-{{Z}_{C}}}{R}$
Khi mắc vào hai cực ND một điện áp không đổi → có dòng trong mạch với cường độ I = 1,5A
→ ND không thể chứa tụ (tụ không cho dòng không đổi đi qua) và ${{R}_{Y}}=\frac{40}{1,5}=30\left( \Omega \right)$
Mắc vào hai đầu đoạn mạch MD một điện áp xoay chiều thì uND sớm pha hơn uMN một góc 0,5π
→ X chứa điện trở RX và tụ điện C, Y chứa cuộn dây L và điện trở RY.
Mà V1 = V2 → UX = UY = 60V → ZX = ZY = 60Ω
Cảm kháng của cuộn dây là
${{Z}_{L}}=\sqrt{Z_{Y}^{2}-R_{Y}^{2}}=\sqrt{{{60}^{2}}-{{30}^{2}}}=30\sqrt{3}\Omega $
uMN sớm pha 0,5π so với uND và $\tan {{\varphi }_{Y}}=\frac{{{Z}_{L}}}{{{R}_{Y}}}=\frac{30\sqrt{3}}{30}=\sqrt{3}$ → φY = 600
→ φX = 300
$\to \left\{ \begin{align}& {{R}_{X}}=30\sqrt{3}\Omega \\& {{Z}_{C}}=30\Omega \\\end{align} \right.$
Điện áp hiệu dụng hai đầu MN bằng
${{V}_{1}}={{U}_{MN}}=\frac{U\sqrt{R_{X}^{2}+Z_{C}^{2}}}{\sqrt{{{\left( {{R}_{X}}+{{R}_{Y}} \right)}^{2}}+{{\left( {{Z}_{L}}-{{Z}_{C}} \right)}^{2}}}}=\frac{60\sqrt{2}\sqrt{{{\left( 30\sqrt{3} \right)}^{2}}+Z_{C}^{2}}}{\sqrt{{{\left( 30\sqrt{3}+30 \right)}^{2}}+\left( 30\sqrt{3}-Z_{C}^{2} \right)}}$
Sử dụng bảng tính Mode →7 trên CASIO ta tìm được V1max có giá trị gần nhất với 75V.
Đặt điện áp \(u = 220\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \varphi } \right)\,\,\left( V \right)\) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết hộp X là đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp; cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là \(2\sqrt 2 \,\,A\) và \({R_1} = 20\sqrt 2 \,\,\Omega \). Tại thời điểm t (s) cường độ dòng điện trong mạch bằng 4 A. Đến thời điểm \(t + \frac{1}{{300}}\,\,\left( s \right)\) thì điện áp u = 0 và đang giảm. Công suất của đoạn mạch X là
-
A.
312,6 W.
-
B.
372,9 W.
-
C.
\(110\sqrt 2 \,\,{\rm{W}}\).
-
D.
\(60\sqrt 2 \,\,{\rm{W}}\).
Đáp án : A
Sử dụng vòng tròn lượng giác và công thức: ∆φ = ω.∆t
Công suất của mạch điện: P = UIcosφ
Hai thời điểm lệch pha nhau là:
\(\Delta \varphi = \omega \Delta t = 100\pi .\frac{1}{{300}} = \frac{\pi }{3}\,\,\left( {rad} \right)\)
Ở thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch: I = 4 (A) = I0
Ta có vòng tròn lượng giác:
Tại thời điểm \(t + \frac{1}{{300}}s\), điện áp giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0 và đang giảm
→ trục u lệch pha \(\frac{\pi }{6}\) so với trục i \( \Rightarrow \varphi = \frac{\pi }{6}\)
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
\(P = UI\cos \varphi = 220.2\sqrt 2 .cos\frac{\pi }{6} = 538,9\,\,\left( {\rm{W}} \right)\)
Công suất tiêu thụ của đoạn mạch X là:
\({P_X} = P - {I^2}{R_1} = 538,9 - {\left( {2\sqrt 2 } \right)^2}.20\sqrt 2 = 312,6\,\,\left( {\rm{W}} \right)\)
Đề thi thử THPT chuyên Lam Sơn - 2021
Cho dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch AB có sơ đồ như hình bên, trong đó L là cuộn cảm thuần và X là đoạn mạch xoay chiều. Khi đó, điện áp giữa hai đầu các đoạn mạch AN và MB có biểu thức điện áp lần lượt là \({u_{AN}} = 30\sqrt 2 co{\rm{s}}\left( {\omega t} \right)\) (V) và \({u_{MB}} = 40\sqrt 2 cos\left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\left( V \right)\) . Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch AB có giá trị nhỏ nhất là
-
A.
16V.
-
B.
50V.
-
C.
32V.
-
D.
24V.
Đáp án : D
+ Sử dụng giản đồ véctơ
+ Sử dụng các hệ thức lượng trong tam giác.
Ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{u_{AN}} = {u_L} + {u_X}\\{u_{MB}} = {u_C} + {u_X}\\{u_{AB}} = {u_{AN}} + {u_C}\end{array} \right.\)
Theo đề bài, ta có độ lệch pha giữa \({u_{AN}}\) và \({u_{MB}}\) là \(\frac{\pi }{2}\) hay nói cách khác \({u_{AN}} \bot {u_{MB}}\)
Vẽ trên giản đồ véctơ ta được:
Từ giản đồ, ta có \({U_{AB}} \ge OH \Rightarrow {U_{AB\min }} = OH\)
Sử dụng hệ thức lượng trong tam giác vuông \(O{U_{AN}}{U_{MB}}\) ta có:
\(\begin{array}{l}\frac{1}{{O{H^2}}} = \frac{1}{{U_{AN}^2}} + \frac{1}{{U_{MB}^2}} = \frac{1}{{{{30}^2}}} + \frac{1}{{{{40}^2}}} = \frac{1}{{576}}\\ \Rightarrow OH = 24 \Rightarrow {U_{AB\min }} = OH = 24V\end{array}\)
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 16. Truyền tải điện năng - Máy biến áp Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 17. Máy phát điện xoay chiều - Động cơ không đồng bộ ba pha Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập điện xoay chiều (phần 1) Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập điện xoay chiều (phần 2) Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập điện xoay chiều (Phần 3) Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Ôn tập chương 3 Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập phương pháp Casio (số phức giải điện xoay chiều) Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - Phương pháp giản đồ Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - có ω (hay f, T) thay đổi Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - có L thay đổi Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - có C thay đổi Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Tổng hợp bài tập mạch xoay chiều RLC - có R thay đổi Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 15. Công suất điện tiêu thụ của mạch điện xoay chiều - Hệ số công suất Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 14. Bài tập mạch xoay chiều R, L, C Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 14. Mạch R, L, C mắc nối tiếp Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 13. Các mạch điện xoay chiều Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 12. Bài tập đại cương dòng điện xoay chiều Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết
Luyện tập và củng cố kiến thức Bài 12. Đại cương về dòng điện xoay chiều Vật lí 12 với đầy đủ các dạng bài tập trắc nghiệm có đáp án và lời giải chi tiết