ĐGNL ĐH Bách khoa - Vấn đề thuộc lĩnh vực vật lí - Bài tập mạch xoay chiều chứa RLC
- 1Làm xong biết đáp án, phương pháp giải chi tiết.
- 2Học sinh có thể hỏi và trao đổi lại nếu không hiểu.
- 3Xem lại lý thuyết, lưu bài tập và note lại các chú ý
- 4Biết điểm yếu và có hướng giải pháp cải thiện
Một mạch điện xoay chiều có u là điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch và i là cường độ tức thời qua mạch. Chọn phát biểu đúng:
A. u và i luôn luôn biến thiên cùng tần số.
B. u và i luôn luôn biến thiên cùng pha.
C. u và i luôn luôn biến thiên ngược pha.
D. u luôn luôn sớm pha hơn i.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt) V thì cường độ dòng điện chạy qua điện trở có biểu thức \[i = I\sqrt 2 \cos \left( {\omega t + {\varphi _i}} \right)A\], trong đó I và φi được xác định bởi các hệ thức tương ứng là
A. \[I = \frac{{{U_0}}}{R};{\varphi _i} = \frac{\pi }{2}\]
B. \[I = \frac{{{U_0}}}{{2R}};{\varphi _i} = 0\]
C. \[I = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 R}};{\varphi _i} = - \frac{\pi }{2}\]
D. \[I = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 R}};{\varphi _i} = 0\]
Đoạn mạch điện xoay chiều gồm hai điện trở thuần R1 = 20 Ω và R2 = 40 Ω mắc nối tiếp với nhau. Đặt vào giữa hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều có biểu thức \[u = 120\sqrt 2 \cos 100\pi t\,V\]. Kết luận nào sau đây là không đúng ?
A. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần cùng pha với nhau.
B. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có cùng cường độ hiệu dụng I= 2A.
C. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần có biểu thức \[i = 2\sqrt 2 \cos 100\pi t\,A\]
D. Dòng điện xoay chiều chạy qua hai điện trở thuần R1 và R2 có cường độ cực đại lần lượt là \[{I_{01}} = 6\sqrt 2 A;{I_{02}} = 3\sqrt 2 A\]
Mắc điện trở R = 55Ω vào mạng điện xoay chiều có điện áp \[u = 110\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)\left( V \right)\]. Nhiệt lượng toả ra ở R trong 10 phút là:
A. 132 kJ
B. 66 kJ
C. 33000 J
D. 13,2 kJ
Một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L được mắc vào điện áp xoay chiều u có tần số f. Chọn phát biểu đúng:
A. Cường độ dòng điện biến thiên điều hòa cùng pha với điện áp u.
B. Cường độ hiệu dụng qua mạch tỉ lệ nghịch với f.
C. Cường độ dòng điện qua mạch tỉ lệ thuận với L.
D. Cường độ dòng điện biến thiên điều hòa với tần số f’ = 2f
Tác dụng của cuộn cảm đối với dòng điện xoay chiều là:
A. Gây cảm kháng nhỏ nếu tần số dòng điện lớn.
B. Ngăn cản hoàn toàn dòng điện xoay chiều.
C. Gây cảm kháng lớn nếu tần số dòng điện lớn.
D. Chỉ cho phép dòng điện đi qua theo một chiều.
Đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm có hệ số tự cảm L. Điện áp tức thời và cường độ dòng điện tức thời của mạch là u và i. Điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng là U, I. Biểu thức nào sau đây là đúng?
A. \[{\left( {\frac{u}{U}} \right)^2} + {\left( {\frac{i}{I}} \right)^2} = 1\]
B. \[{\left( {\frac{u}{U}} \right)^2} + {\left( {\frac{i}{I}} \right)^2} = 2\]
C. \[{\left( {\frac{u}{U}} \right)^2} - {\left( {\frac{i}{I}} \right)^2} = 0\]
D. \[{\left( {\frac{u}{U}} \right)^2} + {\left( {\frac{i}{I}} \right)^2} = \frac{1}{2}\]
Mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung C. Đặt vào hai đầu tụ điện một điện áp u = U0cos(ωt + φ) V. Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch được cho bởi công thức:
A. \[I = \frac{{{U_0}}}{{\sqrt 2 \omega C}}\]
B. \[I = \frac{{{U_0}\omega C}}{{\sqrt 2 }}\]
C. \[I = \frac{{{U_0}}}{{\omega C}}\]
D. \[I = {U_0}\omega C\]
Cho đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện với điện dung \[C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }\left( F \right)\]. Đặt điện áp xoay chiều có tần số 50Hz vào hai đầu đoạn mạch. Tại thời điểm mà điện áp hai đầu mạch có giá trị \[100\sqrt {10} V\]thì cường độ dòng điện trong mạch là \[\sqrt 2 A\]. Điện áp hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị là:
A. \[{U_C} = 100\sqrt 2 V\]
B. \[{U_C} = 100\sqrt 6 V\]
C. \[{U_C} = 100\sqrt 3 V\]
D. \[{U_C} = 200\sqrt 2 V\]
Một học sinh mắc mạch điện như hình vẽ. Đặt vào A và B điện áp xoay chiều
\[u = U\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t} \right)\] (U không đổi). Khi nối E, F với một ampe kế thì số chỉ của ampe kế là 3,8A. Khi nối E, F với một vôn kế thì số chỉ của vôn kế là 11,95V. Coi như hai cuộn dây thuần cảm và có hệ số tự cảm bằng nhau. Độ tự cảm cảu mỗi cuộn dây gần nhấu với giá trị nào sau đây?
A. 5mH
B. 20 mH
C. 10 mH
D. 15 mH
Một mạch điện xoay chiều nối tiếp có \[R = 60\Omega ;L = \frac{{0,2}}{\pi }H;C = \frac{{{{10}^{ - 4}}}}{\pi }F\] mắc vào mạng điện xoay chiều có chu kì 0,02s. Tổng trở của đoạn mạch là:
A. 180Ω
B. 140Ω
C. 100Ω
D. 80Ω
Đoạn mạch RLC nối tiếp. Biết điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn cường độ dòng điện tức thời i chạy qua mạch 450. Chọn kết luận đúng:
A. \[R = {Z_L} - {Z_C}\]
B. \[R = {Z_L} >{Z_C}\]
C. \[R = {Z_C} - {Z_L}\]
D. \[R = {Z_C} >{Z_L}\]
Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Biết điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch chậm pha hơn cường độ dòng điện tức thời là: 600 và \[R = 10\sqrt 3 \Omega ;{Z_L} = 50\Omega \]. Dung kháng của tụ điện có giá trị là
A. \[{Z_C} = 60\sqrt 3 \Omega \]
B. \[{Z_C} = 40\sqrt 3 \Omega \]
C. \[{Z_C} = 20\Omega \]
D. \[{Z_C} = 80\Omega \]
Điện áp của mạch điện xoay chiều là \[u = 100\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)V\] và cường độ dòng điện qua mạch là \[i = 5\sqrt 2 \cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{3}} \right)A\]. Trong mạch điện có thể có:
A. Chỉ chứa L
B. Chỉ chứa C và R
C. Chỉ chứa L và C
D. Chỉ chứa L và R
Trong đoạn mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, nếu điện áp hiệu dụng giữa hai bản tu gấp hai lần điện áp điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây thuần cảm thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sẽ
A. trễ pha với dòng điện trong mạch.
B. sớm pha với dòng điện trong mạch.
C. cùng pha với dòng điện trong mạch.
D. vuông pha với công điện trong mạch.
Đặt điện áp u = U0cos(ωt) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm thuần là:
A. \[i = \frac{{{U_0}}}{{\omega L}}\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)\]
B. \[i = {U_0}\omega L\cos \left( {\omega t + \frac{\pi }{2}} \right)\]
C. \[i = \frac{{{U_0}}}{{\omega L}}\cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\]
D. \[i = {U_0}\omega \cos \left( {\omega t - \frac{\pi }{2}} \right)\]
Đồ thị cường độ dòng điện như hình vẽ
Cường độ dòng điện tức thời có biểu thức
A. \[i = 4\cos \left( {100\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)A\]
B. \[i = 4\cos \left( {100\pi t + \frac{{3\pi }}{2}} \right)A\]
C. \[i = 4\cos \left( {100\pi t} \right)A\]
D. \[i = 4\cos \left( {50\pi t + \frac{\pi }{2}} \right)A\]
Đồ thị biểu diễn cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần có cảm kháng ZL = 50Ω như hình sau:
Viết biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn cảm.
A. \[u = 60\cos \left( {\frac{{50\pi t}}{3} + \frac{{4\pi }}{3}} \right)\]
B. \[u = 60\sin \left( {\frac{{50\pi t}}{3} + \frac{{4\pi }}{3}} \right)\]
C. \[u = 60\cos \left( {\frac{{50\pi t}}{3} + \frac{\pi }{6}} \right)\]
D. \[u = 30\cos \left( {\frac{{50\pi t}}{3} + \frac{\pi }{3}} \right)\]
Một đoạn mạch điện xoay chiều gồm R = 60Ω , cuộn cảm thuần \[L = \frac{{0,2}}{\pi }H\]và \[C = \frac{{{{10}^{ - 3}}}}{{8\pi }}F\]mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là \[u = 100\sqrt 2 \cos 100\pi tV\]. Tìm độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và dòng điện trong mạch?
A. \[\frac{\pi }{4}\]
B. \[ - \frac{\pi }{4}\]
C. \[\frac{\pi }{6}\]
D. \[ - \frac{\pi }{6}\]
Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đọa mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Khi trong đoạn mạch có cộng hưởng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
A. lệch pha so với cường độ dòng điện trong mạch.
B. trễ pha so với dòng điện trong mạch.
C. cùng pha với cường độ dòng điện trong mạch.
D. sớm pha so với cường độ dòng điện trong mạch.
Mạch điện xoay chiều gồm điện trở thuần R = 30Ω mắc nối tiếp với cuộn dây. Đặt vào hai đầu mạch một hiệu điện thế xoay chiều \[u = U\sqrt 2 .\cos \left( {100\pi t} \right)V\] thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu cuộn dây là Ud = 60V và dòng điện trong mạch lệch pha \[\frac{\pi }{6}\] so với u và lệch pha \[\frac{\pi }{3}\] so với udud. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mạch U có giá trị
A. 120V
B. \[60\sqrt 3 V\]
C. 90V
D. \[60\sqrt 2 V\]