20 bài tập Khảo sát mạch điện hay và khó trong Dòng điện xoay chiều năm 2019

20 BÀI TẬP KHẢO SÁT MẠCH ĐIỆN HAY VÀ KHÓ TRONG DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

Bài 1: [Trích đề thi THPT QG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cuộn cảm có cảm kháng Z_Lvà tụ điện có dung kháng Z_C . Tổng trở của đoạn mạch là:

A. $\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} + Z_{C})}^{2}}$ . B. $\sqrt{R^{2} - {(Z_{L} + Z_{C})}^{2}}$ .

C. $\sqrt{| R^{2} - {(Z_{L} - Z_{C})}^{2} |}$ . D. $\sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$ .

HD giải: Tổng trở của mạch là $Z = \sqrt{R^{2} + {(Z_{L} - Z_{C})}^{2}}$ .

Chọn D.

Bài 2: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một điện áp xoay chiều $u = U_{0} \cos ω t (V)$ . Ký hiệu $U_{R}, U_{L}, U_{C}$ tương ứng là điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C. Nếu $U_{R} \sqrt{3} = 0, 5 U_{L} = U_{C}$ thì dòng điện qua đoạn mạch:

A. trễ pha $\frac{π}{2}$ so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

B. trễ pha $\frac{π}{2}$ so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

C. trễ pha $\frac{π}{3}$ so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

D. sớm pha $\frac{π}{4}$ so với điện áp hai đầu đoạn mạch.

HD giải: Ta có:

$\begin{array}{l} t a n φ = \frac{U_{L} - U_{C}}{U_{R}} = \frac{2 \sqrt{3} U_{R} - U_{R} \sqrt{3}}{U_{R}} = \sqrt{3} \\ \Rightarrow φ_{u} - φ_{i} = φ = \frac{π}{3} . \end{array}$

Do đó dòng điện trễ pha góc $\frac{π}{3}$ so với điện áp hai đầu mạch.

Chọn C.

Bài 3: [Trích đề thi Cao đẳng năm 2007] Đoạn mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C măc nối tiếp. Ký hiệu $u_{R}, u_{L}, u_{C}$ tương ứng là hiệu điện thế tức thời ở hai đầu các phần tử R, L và C. Quan hệ về pha của các hiệu điện thế này là:

u_R trễ pha $\frac{π}{2}$ so với uC. B. uC trễ pha π so với uL .

C. u_L sớm pha $\frac{π}{2}$ so với uC. D. uR sớm pha $\frac{π}{2}$ so với uL .

HD giải: Trong mạch xoay chiều R-L-C không phân nhánh với cuộn cảm thuần thì uL nhanh pha $\frac{π}{2}$ so với uR và uR nhanh pha $\frac{π}{2}$ so với uC.

Do đó đáp án đúng là: uC trễ pha π so với uL .

Chọn B.

Bài 4: [Trích đề thi Cao Đẳng năm 2007] Đặt hiệu điện thế $u = U_{0} \sin ω t$ với $ω, U_{0}$ không đổi vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu điện trở thuần là 80V, hai đầu cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) là 120 V và hai đầu tụ điện là 60 V. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch này bằng:

A.140 V. B. 220 V. C.100 V. D. 260 V.

HD giải: Ta có:

$U^{2} = \sqrt{U_{R}^{2} + {(U_{L} - U_{C})}^{2}} = \sqrt{80^{2} + 60^{2}} = 100 V$

Chọn C.

Bài 5: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiểu $u = U_{0} \cos ω t$ thì dòng điện trong mạch là $i = I_{0} \cos (ω t + \frac{π}{4})$ . Đoạn mạch điện này luôn có:

A. $Z_{L} < Z_{C}$ . B. $Z_{L} = Z_{C}$ .

C. $Z_{L} = R$ . D. $Z_{L} > Z_{C}$ .

HD giải: Ta có:

$\begin{array}{l} φ = φ_{u} - φ_{i} = - \frac{π}{4} \\ \Rightarrow \tan \frac{- π}{4} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \\ \Rightarrow Z_{C} - Z_{L} = R \end{array}$

Chọn A.

Bài 6: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC không phân nhánh một hiệu điện thế xoay chiểu $u = U_{0} \cos ω t$ . Kí hiệu $U_{R}, U_{L}, U_{C}$ tương ứng là điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm (cảm thuần) L và tụ điện C. Nếu $\frac{2 U_{R}}{\sqrt{3}} = 2 U_{L} = U_{C}$ thì pha của dòng điện so với điện áp là:

Trễ pha $\frac{π}{3}$ . B. trễ pha $\frac{π}{6}$ . C. sớm pha $\frac{π}{3}$ . D. sớm pha $\frac{π}{6}$ .

HD giải: Ta có:

$\begin{array}{l} \tan φ = \frac{U_{L} - U_{C}}{U_{R}} = \frac{\frac{1}{\sqrt{3}} U_{R} - \frac{2}{\sqrt{3}} U_{R}}{U_{R}} = \frac{- 1}{\sqrt{3}} \\ \Rightarrow φ_{u} - φ_{i} = \frac{- π}{6} . \end{array}$

Do đó dòng điện sớm pha $\frac{π}{6}$ so với điện áp. Chọn D.

Bài 7: Cần ghép một tụ điện nối tiếp với các linh kiện khác theo cách nào dưới đây, để có được đoạn mạch xoay chiều mà dòng điện trễ pha $\frac{π}{4}$ đối với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Biết tụ điện trong mạch này dung kháng bằng 20Ω.

một cuộn thuần cảm có cảm kháng bằng 20Ω.

B. một điện trở thuần có độ lớn bằng 20Ω.

C. một điện trở thuần có độ lớn bằng 50Ω và một cuộn thuần cảm có cảm kháng 20Ω.

D. một điện trở thuần có độ lớn bằng 30Ω và một cuộn thuần cảm có cảm kháng 50Ω.

HD giải: Dòng điện trễ pha $\frac{π}{4}$ so với điện áp hai đầu mạch nên ta có:

$\begin{array}{l} \tan φ_{u / i} = \tan \frac{π}{4} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \\ \Leftrightarrow \frac{Z_{L} - 20}{R} = 1 \end{array}$

Trong 4 đáp án chỉ có đáp án D thỏa mãn. Chọn D.

Bài 8: Cho mạch điện xoay chiều RLC. Khi chỉ nối RC vào nguồn điện thì thấy i sớm pha $\frac{π}{6}$ so với điện áp trong mạch. Khi mắc cả RLC nối tiếp vào mạch thì thấy i chậm pha $\frac{π}{3}$ so với điện áp hai đầu đoạn mạch. Xác định mối liên hệ giữa Z_L và Z_C :

$Z_{L} = 4 Z_{C}$ . B. $Z_{C} = 2 Z_{L}$ . C. $Z_{L} = \sqrt{2} Z_{C}$ . D. $Z_{L} = \sqrt{3} Z_{C}$ .

HD giải: Theo giả thiết bài toán:

Ban đầu mạch gồm R và C ta có:

$\tan \frac{π}{6} = \frac{Z_{C}}{R} \Rightarrow Z_{C} = \frac{R}{\sqrt{3}}$

Khi mắc R-L-C nối tiếp ta có:

$\begin{array}{l} \tan \frac{π}{3} = \frac{Z_{L} - Z_{C}}{R} \\ \Rightarrow R \sqrt{3} = Z_{L} - \frac{R}{\sqrt{3}} \\ \Rightarrow Z_{L} = \frac{4}{\sqrt{3}} R . \end{array}$

Do đó $Z_{L} = 4 Z_{C}$ . Chọn A.

...

---Để xem tiếp nội dung câu 9-20 trong 20 bài tập Khảo sát mạch điện hay và khó trong Dòng điện xoay chiều, các em vui lòng đăng nhập vào trang Chúng tôi để xem online hoặc tải về máy tính---

Trên đây là một phần trích đoạn nội dung 20 bài tập Khảo sát mạch điện hay và khó trong Dòng điện xoay chiều năm 2019. Để xem toàn bộ nội dung các em chọn chức năng xem online hoặc đăng nhập vào trang Chúng tôi để tải tài liệu về máy tính.

Hy vọng tài liệu này sẽ giúp các em học sinh ôn tập tốt và đạt thành tích cao trong học tập .

Các em quan tâm có thể tham khảo thêm các tài liệu cùng chuyên mục:

Chúc các em học tập tốt !

20 bài tập Khảo sát mạch điện hay và khó trong Dòng điện xoay chiều năm 2019