Câu 21: Một đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện trở thuần R1mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch AB. Khi đó đoạn mạch AB tiêu thụ công suất bằng 120 W và có hệ số công suất bằng 1. Nếu nối tắt hai đầu tụ điện thì điện áp hai đầu đoạn mạch AM và MB có cùng giá trị hiệu dụng nhưng lệch pha nhau \(\frac{\pi }{3}\) , công suất tiêu thụ trên đoạn mạch AB trong trường hợp này bằng A. 180 W. B. 160 W. C. 90 W. D. 75 W. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Khi chưa nối tắt hai đầu tụ điện, mạch có cộng hưởng điện nên: \({P_{m{\rm{ax}}}} = \frac{{{U^2}}}{{{R_1} + {R_2}}} = 120 \Leftrightarrow {U^2} = 120\left( {{R_1} + {R_2}} \right)\,(a)\) Khi nối tắt hai đầu tụ điện, vẽ phác GĐVT: \({R_2} = {Z_{MB}}.c{\rm{os}}\frac{\pi }{3} = \frac{{{R_1}}}{2} \Rightarrow \left( {{R_1} + {R_2}} \right) = 3{{\rm{R}}_2}\,(b)\) \({Z_{AB}} = \frac{{{R_1} + {R_2}}}{{c{\rm{os}}\frac{\pi }{6}}} = \frac{{6{{\rm{R}}_2}}}{{\sqrt 3 }}\,\,(c)\) Thay (a); (b); (c) vào CT công suất tiêu thụ trên đoạn AB khi này: \(P = \frac{{{U^2}}}{Z}.c{\rm{os}}\varphi \, = \frac{{120.3{{\rm{R}}_2}}}{{\frac{{6{{\rm{R}}_2}}}{{\sqrt 3 }}}}.\frac{{\sqrt 3 }}{2} = 90\,({\rm{W)}}\)
Câu 22: Cho mạch điện AB gồm điện trở thuần R, cuộn thuần cảm L và tụ C nối tiếp với nhau theo thứ tự trên., và có CR2 < 2L. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức \(U = U\sqrt 2 \cos \left( {\omega t} \right)\) trong đó U không đổi, biến thiên. Điều chỉnh giá trị của để điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt cực đại. Khi đó \({U_{Cma{\rm{x}}}} = \frac{5}{4}U\) . Gọi M là điểm nối giữa L và C. Hệ số công suất của đoạn mạch AM là A. \(\frac{1}{3}\) B. \(\frac{2}{{\sqrt 7 }}\) C. \(\sqrt {\frac{5}{6}} \) D. \(\frac{1}{{\sqrt 3 }}\) Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B Đề cho: \({U_{Cma{\rm{x}}}} = \frac{{5U}}{4} \Rightarrow {Z_C} = \frac{5}{4}Z\) (1) Mặt khác khi: UCmax ta có: \(Z_C^2 = {Z^2} + Z_L^2\) (2) Từ (1) và (2) suy ra: \({Z_L} = \frac{3}{4}Z\) (3) Thay (1) và (3) vào biểu thức của tổng trở \(Z = \sqrt {{R^2} + {{\left( {{Z_L} - {Z_C}} \right)}^2}} \) (4) Ta được: \(R = \frac{{\sqrt 3 }}{2}{Z_L}\) Hệ số công suất của đoạn mạch AM: \(\cos {\varphi _{AM}} = \frac{R}{{\sqrt {{R^2} + Z_L^2} }} = \frac{2}{{\sqrt 7 }}\)
Câu 23: Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa cần tăng điện áp của nguồn lên bao nhiêu lần để giảm công suất hao phí trên đường dây đi 100 lần. Giả thiết công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi, điện áp tức thời u cùng pha với dòng điện tức thời i. Biết ban đầu độ giảm điện thế trên đường dây bằng 15% điện áp của tải tiêu thụ. A. 8,7. B. 9,7. C. 7,9. D. 10,5. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Đặt U, U1,\({\rm{\Delta U}}\) , I1, \(\Delta {P_1}\) là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc đầu. U’, U2, \({\rm{\Delta U'}}\) , I2, \(\Delta {P_2}\) là điện áp nguồn, điện áp ở tải tiêu thụ, độ giảm điện áp trên đường dây, dòng điện hiệu dụng và công suất hao phí trên đường dây lúc sau. Ta có: \(\frac{{\Delta {P_2}}}{{\Delta {P_1}}} = {\left( {\frac{{{I_2}}}{{{I_1}}}} \right)^2} = \frac{1}{{100}} \Rightarrow \frac{{{I_2}}}{{{I_1}}} = \frac{1}{{10}} \Rightarrow \frac{{\Delta U'}}{{\Delta U}} = \frac{1}{{10}}\) Theo đề ra: \({\rm{\Delta U = 0,15}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}\,\, \Rightarrow \Delta U' = \frac{{0,15{U_1}}}{{10}}\) (1) · Vì u và i cùng pha và công suất nơi tiêu thụ nhận được không đổi nên: \({{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{.}}{{\rm{I}}_{\rm{1}}}{\rm{ = }}{{\rm{U}}_{\rm{2}}}{\rm{.}}{{\rm{I}}_{\rm{2}}}{\rm{ }} \Rightarrow {\rm{ }}\frac{{{{\rm{U}}_{\rm{2}}}}}{{{{\rm{U}}_{\rm{1}}}}}{\rm{ = }}\frac{{{{\rm{I}}_{\rm{1}}}}}{{{{\rm{I}}_{\rm{2}}}}}{\rm{ = 10}}\) ⇒ U2 = 10U1 (2) · (1) và (2): \(\left\{ \begin{array}{l} {\rm{U = }}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{ + \Delta U = (0,15 + 1)}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}\\ {\rm{U' = }}{{\rm{U}}_{\rm{2}}}{\rm{ + \Delta U' = 10}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}{\rm{ + }}\frac{{{\rm{0,15}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}}}}{{{\rm{10}}}}{\rm{ = (10 + }}\frac{{{\rm{0,15}}}}{{{\rm{10}}}}{\rm{)}}{\rm{.}}{{\rm{U}}_{\rm{1}}} \end{array} \right.\) · Do đó: \(\frac{{{\rm{U'}}}}{{\rm{U}}}{\rm{ = }}\frac{{{\rm{10 + }}\frac{{{\rm{0,15}}}}{{{\rm{10}}}}}}{{{\rm{0,15 + 1}}}}{\rm{ = 8,7}}\)
Câu 24: Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là rôto gồm 10 cặp cực (10 cực nam và 10 cực bắc). Rôto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Suất điện động do máy sinh ra có tần số bằng A. 50 Hz. B. 5 Hz. C. 30 Hz. D. 3000 Hz. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Công thức liên hệ giữa tần số, tốc độ quay của roto và số cặp cực trong máy phát điện xoay chiều một pha \(f = \frac{{pn}}{{60}} = \frac{{10.300}}{{60}} = 50\) Hz
Câu 25: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 2400 vòng dây, cuộn thứ cấp gồm 800 vòng dây. Nối hai đầu cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 210 V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi biến áp hoạt động không tải là A. 105 V. B. 0 C. 630 V. D. 70 V. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: D Áp dụng công thức của máy biến áp: \(\frac{{{U_2}}}{{{U_1}}} = \frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} \Leftrightarrow \frac{{{U_2}}}{{210}} = \frac{{800}}{{2100}} \Rightarrow {U_2} = 70V\)
Câu 26: Cường độ dòng điện tức thời trong mạch dao động LC có dạng \(i = 0,05\cos \left( {2000t} \right)\) A. Tần số góc dao động của mạch là A. 20000 rad/s. B. 1000π rad/s. C. 2000 rad/s. D. 100 rad/s. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C Tần số góc của dao động là \(\omega = 2000\) rad/s
Câu 27: Đặt hiệu điện thế u = U0cosωt (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. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở R nhỏ hơn hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch. D. Cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch bằng nhau. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C
Câu 28: Đặt một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu A. đoạn mạch luôn cùng pha với dòng điện trong mạch. B. cuộn dây luôn vuông pha với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu tụ điện. C. cuộn dây luôn ngược pha với hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu tụ điện. D. tụ điện luôn cùng pha với dòng điện trong mạch. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: C
Câu 29: Công dụng của máy biến áp là? A. biến đổi tần số của điện áp xoay chiều B. biến đổi giá trị hiệu dụng của điện áp xoay chiều C. biến đổi công suất của nguồn điện xoay chiều D. biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: B
Câu 30: Cho mạch điện như hình vẽ. Biết R = 200 \(\Omega \) . Đặt vào hai đầuđoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi. Cho C biến thiên thì đồ thị biểu diễn điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở và tụ điện là URC phụ thuộc vào dung kháng ZC của mạch như hình vẽ.khi dung kháng bằng 0 thì giá trị của URC là A. 111 V. B. 80 V. C. 173 V. D. 200 V. Spoiler: Xem đáp án Đáp án đúng: A Áp dụng kết quả bài toán ZC biến thiên để URC cực đại \({U_{RCma{\rm{x}}}} = U\frac{{{Z_{C0}}}}{R} \Leftrightarrow 400 = 200\frac{{{Z_{C0}}}}{R} \Rightarrow {Z_{C0}} = 2{\rm{R}}\) Ta chuẩn hóa \(R = 1 \Rightarrow {Z_{C0}} = 2\) Mặc khác : \(Z_{C0}^2 - {Z_{C0}}{Z_L} - {R^2} = 0 \Leftrightarrow {2^2} - 2{{\rm{Z}}_L} - {1^2} = 0 \Rightarrow {Z_L} = 1,5\) Tại \({Z_C} = 0 \Rightarrow {U_{RC}} = \frac{{{\rm{UR}}}}{{\sqrt[{}]{{{R^2} + Z_L^2}}}} \Leftrightarrow 200 = \frac{{U.1}}{{\sqrt {{1^2} + 1,{5^2}} }} \Rightarrow U \approx 111V\)
