KHÓ 4

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ MỤC LỤC BÀI TẬP ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ PHẦN 4 PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG BÀI TOÁN ỔN ÁP TRONG ĐỀ THỰC NGHIỆM CỦA BỘ NĂM 2017........... 245 KHAI THÁC THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG LẤY THÔNG TIN TỪ NHIỀU ĐỒ THỊ HÌNH SIN..................................................................................................................................................... 246 LẤY THÔNG TIN TỪ 1 ĐỒ THỊ KHÔNG PHẢI SIN................................................................................. 252 ĐỒ THỊ CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT......................................................................... 255 ĐỒ THỊ ĐIỆN ÁP ........................................................................................................................................ 259 LẮY THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ THÍ NGHIỆM............................................................................................ 262

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ TUYỂN CHỌN MỘT SỐ DẠNG TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU HAY – MỚI - LẠ Câu 347. Điện năng từ nhà máy điện được đưa tới nơi tiêu thụ nhờ các dây dẫn, tại nơi tiêu thụ cần một công suất không đổi. Ban đầu hiệu suất truyền tải là 90%. Muốn hiệu suất truyền tải là 96% thì cần giảm cường độ dòng điện trên dây tải điện đi bao nhiêu phần trăm so với lúc đầu? A. 37%. B. 39%. C. 35%. D. 61%. Hướng dẫn * Lúc dầu: PtPt 00,,91PP  Ptt  9P  9I2R * Lúc sau: Pt'Pt  0,96P ' '  Pt't  24P '  24I'2 R '  0, 05P Pt't Ptt I'  0, 61  100%  39%  Chọn B I Câu 348. Trong quá trình truyền tài điện năng đi xa, ban đầu độ giảm điện áp trên đường dây một pha bằng n lần điện áp nơi truyền đi. Coi dòng điện trong mạch luôn luôn cùng pha với điện áp. Để công suất hao phí trên đường dây giảm đi a lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ là không đổi, cần phải tăng điện áp đưa lên đường dây bao nhiêu lần? A. a 1 n   n . B. a  n . C. n  a . D. n  a . a n 1 a n 1 a n 1 Hướng dẫn * Từ U  nU cos1 P  nUI * Công suất tiêu thụ lúc đầu: Ptt  P  P  1 n UI * Công suất tiêu thụ lúc sau: Pt't  P ' P '  U 'I' P I' 1 Pt't  U' I  nUI a a a a  * Vì Pt't  Ptt  U ' I  nUI  1  n  UI  U'  U. a 1 n  n  Chọn A. a a a Câu 349. Trong quá trình truyền tải điện năng đi xa. Ban đầu độ giảm điện áp trên dây một pha bằng 0,1 điện áp nơi truyền đi. Coi dòng điện trong mạch luôn luôn cùng pha với điện áp. Để công suất hao phí trên đường dây giảm đi 81 lần nhưng vẫn đảm bảo công suất nơi tiêu thụ là không đổi, cần phải tăng điện áp đưa lên đường dây bao nhiêu A. 73/9. B. 71/9. C. 9 D. 8,8 Hướng dẫn * Từ U  nU cos1 P  nUI * Công suất tiêu thụ lúc đầu: Ptt  P  P  0, 9UI * Công suất tiêu thụ lúc sau: Pt't  P ' P '  U ' I ' P I' 1 Pt't  U' I  nUI 81 81 81 a  * Vì Pt't  Ptt  U ' I  0,1UI  0, 9UI  U '  U. 73  Chọn A. 9 81 9 Câu 350. Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây một pha với hiệu suất truyền tải 80%. Ban đầu xưởng này có 80 máy hoạt động, sau đó tăng thêm một số máy nên hiệu suất truyền tải điện giám 10%. Biết điện áp nơi phát không đổi. Tìm số máy tăng thêm. A. 60. B. 70. C. 25. D. 15. Hướng dẫn * Từ hH  P Ptt  U2 R  Ptt  1  H  H  Ptt R P P cos2 U 2 cos2   H2 1 H2   Ptt 2  0,71 0,7  80  x  x  25  Chọn C H1 1 H1  Ptt1 0,81 0,8 80 Câu 351. Điện năng được truyền từ nơi phát đến một xưởng sản xuất bằng đường dây môt pha với hiệu suất truyền tải là 90%. Ban đầu xưởng sản xuất này có 90 máy hoạt động, vì muốn mở rộng quy mô sản xuất nên xưởng đã nhập về thêm một số máy. Hiệu suất truyền tải lúc sau (khi có thêm các máy mới cùng hoạt động) đã giảm đi 10% so với ban đầu. Coi hao phí điện năng chỉ do tỏa nhiệt trên đường dây, công suất tiêu thụ điện của các máy hoạt động (kể cả các máy mới nhập về) đều như nhau và hệ số công suất trong các trường hợp đều bằng 1. Nếu giữ nguyên điện áp nơi phát thì số máy hoạt động đã được nhập về thêm là A. 50. B. 160. C. 100. D. 70. 242

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Hướng dẫn * Từ h 1 H  P  PR  1 Ptt R  H 1 H  Ptt R P U2 H U2 U2  H '1 H '  Pt't  0,81 0,8  90  x x  70  Chọn D H 1 H Ptt 0,91 0,9 90 Câu 352. Điện năng được truyền tải điện từ trạm phát đến nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha với điện áp trước khi truyền tải là 100 kv thì hiệu suất truyền tải là 75%. Coi điện trở đường dây tài điện và hệ số công suất truyền tải luôn không đổi. Nếu công suất tiêu thụ điện tăng thêm 25% để hiệu suất truyền tải điện là 80% thì điện áp trước khi truyền tải điện phải tăng thêm gần bằng A. 25 kV. B. 35 kV. C. 50kV. D. 21 kV. Hướng dẫn PHƯƠNG PHÁP: * Từ hH  P Ptt  U2 R  Ptt  1  H  H  Ptt R P P cos2 U 2 cos2   H2 1  H2   Ptt 2  U1 2 H1 1  H1  Ptt1  U2    ÁP DỤNG: 0,81 0,8  1, 25  100 2  U2  121kV  U2  U1  21kV  Chọn D. 0, 751 0, 75  U2    Câu 353. Điên năng được truyền tải điện từ trạm phát (công suất không đổi) đến nơi tiêu thụ bằng đường dây một pha thì hiệu suất truyền tải là H. Coi điện trở đường dây tải điện và hệ số công suất truyền tải luôn không đổi. Nếu tại trạm phát dùng máy tăng áp A có số vòng dây sơ cấp và thứ cấp là N1 và N2 thì hiệu suất truyền tải tăng 27%. Nếu tại trạm phát dùng máy tăng áp B có số vòng dây sơ cấp và thứ cấp là N2 và N3 thì hiệu suất truyền tải tăng 32%. Nếu tại trạm phát dùng kết hợp hai máy tăng áp A và tăng áp B thì hiệu suất truyền tải tăng 35%. Nếu N1 + N2 + N3 = 1800 vòng thì A. N1 +N2 = 600. B. N1 + 2N2 = 800. C. 2N1 + N2 = 600. D. 3N1 + N2 = 1200. Hướng dẫn PHƯƠNG PHÁP: * Từ P UI cos   I P  P  I2R  P2R2 U cos  U cos  * Từ h 1 H  P  PR 1 H2   U1 2   N1 2 P U2 cos2   1 H1  U2   N2      ÁP DỤNG: 1 H  0, 27   N1 2 ; 1  H  0, 32  N2 2 ; 1  H  0, 35  N1 N2 2 1 H  N2  1 H  N3 1 H  N2 N3            N1  1 N1  200   2 N2  400  H  0, 64   N2 N1 N2 N3 1800 N3  1200  Chọn A.  N2 1 3  N3 Câu 354. Tại một điểm M có một máy phát điện xoay chiều một pha có công suất phát điện và hiệu điện thế hiệu dụng ở hai cực của máy phát đều không đổi. Nối hai cực của máy phát với một trạm tăng áp có hệ số tăng áp là k đặt tại đó. Từ máy tăng áp điện năng được đưa lên dây tải cung cấp cho một xưởng cơ khí cách xa điểm M. Xưởng cơ khí có các máy tiện cùng loại công suất khi hoạt động là như nhau. Khi hệ số k = 2 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 120 máy tiện cùng hoạt động. Khi hệ số k = 3 thì ở xưởng cơ khí có tối đa 125 máy tiện cùng hoạt động. Do xẩy ra sự cố ở trạm tăng áp người ta phải nối trực tiếp dây tải điện vào hai cực của máy phát điện. Khi đó ở xưởng cơ khí có thể cho tối đa bao nhiêu máy tiện cùng hoạt động. Coi rằng chỉ có hao phí trên dây tải điện là đáng kể. Điện áp và dòng điện trên dây tải điện luôn cùng pha. A. 93. B. 108. C. 84. D. 112. (Chuyên Vĩnh Phúc − 2016) Hướng dẫn 243

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ P  P  xP0  x  P  P  93  P0 * Công suất hao phí tỉ lệ nghịch với bình phương U nên: P  P  120P0  P  129P0  Chọn A.    125P0  P  36P0 P 4    P   9 Câu 355. Điện năng được truyền tải điện từ trạm tăng áp băng đường dây tải điện một pha có điện trở tồng cộng 30 Ω. Biết điện áp hiệu ở hai đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp cùa máy hạ áp lần lượt là 2200 V và 220 V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100 A. Xem các máy biến áp lý tưởng, hệ số công suất luôn luôn bằng 1. Hiệu suất truyền tải điện năng là: A. 88%. B. 92%. C. 90%. D. 85%. Hướng dẫn * Hạ áp: U'  N1  I2  I1  I2 U2  100. 220  10A U2 N2 I1 U' 22000 * Hiệu suất truyền tải: H Ptt  Ptt  U ' I1  2200.10  0,88 P Ptt  P U ' I1  I12R 2200.10 102.30  Chọn A. Bài toán 6: Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện có công suất không đổi đến nơi tiêu thụ bằng đường dây tải điện một pha. Nếu điện áp truyền đi là U và nơi tiêu thụ phải lắp một máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây sơ cấp và thứ cấp là k thì công suất nơi tiêu thụ nhận được là Ptải. Nếu điện áp truyền đi là nU và nơi tiêu thì phải lắp một máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây sơ cấp và thứ cấp là k’ thì công suất nơi tiêu thụ nhận được là P’tải. Coi dòng điện luôn cùng pha với điện áp. Lập biểu thức xác định k’ Hướng dẫn * Điện áp trên tải luôn là Utải: U đưa lên I dây U sơ cấp P sơ cấp P thứ cấp U P kUtải kUtải P Ptải U U nU P k’Utải k’Utải P P’tải nU nU Câu 356. Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện A có công suất không đổi đến nơi tiêu thụ B bằng đường dây tải điện một pha. Nếu điện áp truyền đi là U và ở B lắp một máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là k = 30 thì đáp ứng 20/21 nhu cầu điện năng của B. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho B thì điện áp truyền đi phải là 2U, khi đó cần dùng máy hạ áp lý tưởng với tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là k bằng bao nhiêu? Coi dòng điện luôn cùng pha với điện áp. A. 58. B. 53. C. 44. D. 63. (Chuyên Vinh 2016) Hướng dẫn *Áp dụng: k'  P 'tai  k'  21  k' 63  Chọn D. nk Ptai 2.30 20 Câu 357. (340251BT) Điện năng được truyền từ một nhà máy phát điện nhỏ đến một khu công nghiệp (KCN) bằng đường dây tải điện một pha. Nếu điện áp truyền đi là u thì ở KCN phải lắp một máy hạ áp lý tưởng với tỉ số 18/1 để đáp ứng 12/13 nhu cầu điện năng của KCN. Nếu muốn cung cấp đủ điện năng cho KCN thì điện áp truyền đi phải là 2U, khi đó cần dùng máy hạ áp lý tưởng với tỉ số như thế nào? Coi dòng điện luôn cùng pha với điện áp. A. 114/1. B. 41/3. C. 117/1. D. 39/1. Hướng dẫn * Điện áp trên tải luôn là Utải: U đưa lên I dây U sơ cấp P sơ cấp P thứ cấp U P kUtải kUtải P Ptải U U nU P k’Utải k’Utải P P’tải nU nU * Vì P sơ cấp = P thứ cấp nên: k'  P 'tai  k'  13  k '  39  nk Ptai 2.18 12 Câu 358. Điện năng truyền đi từ một máy phát công suất không đổi. theo đường dây một pha với điện trở dây tải 30 Ω. Biết điện áp hai đầu máy phát có giá trị hiệu dụng 600 V và lệch pha 200 so với cường độ dòng điện. Điện áp hai đầu mạch tiêu thụ có giá trị hiệu dụng 500 V và lệch pha 25° so với cường độ dòng điện. Hiệu suất truyền tài và công suất máy phát có giá trị lần lượt là 244

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ A. 88,3% và 2145,5 W. C. 91,2% và 3120,7 W. B. 91,2% và 2145,5 W. D. 80,4% và 2511,1 W. Hướng dẫn U R  6002  5002  2.600.500 cos   110,83V B   I  UR * Tính P  R  5,54 A 37  W  600 500 UI cos   1  250 3124,   200 UR M   U1I cos 1  2511,14  W   H  P1  0,804 A P1 P  Chọn D. PHÁT TRIỂN Ý TƯỞNG BÀI TOÁN ỔN ÁP TRONG ĐỀ THỰC NGHIỆM CỦA BỘ NĂM 2017 Bài toán tổng quát: Điện năng được truyền từ đường dây điện một pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến áp lý tưởng để duy trì điện áp hiệu dụng ở hai đầu ra luôn là U (gọi là máy ổn áp). Nếu công suất sử dụng điện trong nhà lần lượt là P1 và P2 thì tỉ số giữ điện áp hiệu dụng ở đầu ra và điện áp hiệu dụng ở đầu vào (tỉ số tăng áp) của máy ổn áp lần lượt là k1 và k2. Coi điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Tìm hệ thức liên hệ giữa P1, P2, k1 và k2. U  IR I k U U/k U U U P2I2 U k12 U P1I1 * Từ I2  I2R  U2  k2  k1 k2 1 k2 P2  k2 1 I1 I1R U1 U k2 k1 1 U P1 k1 1 k1 k1 k 2 2 Câu 359. Điện năng được truyền từ đường dây điện một pha có điện áp hiệu dụng ôn định 220 V vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biên áp lí tưởng để duy trì điện áp hiệu dụng ở đầu ra luôn là 220 V (gọi là máy ổn áp). Máy ổn áp này chỉ hoạt động khi điện áp hiệu dụng ở đầu vào lớn hơn 110 V. Tính toán cho thấy, nếu công suất sử dụng điện trong nhà là 1,1 kW thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở đầu ra và điện áp hiệu dụng ở đâu vào (tỉ số tăng áp) của máy ổn áp là 1,1. Coi điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Nếu công suất sử dụng điện trong nhà là 2,2 kW thì tỉ số tăng áp của máy ổn áp bằng A. 1,55. B. 2,20. C. 1,62. D. 1,26. (Trích đề thực nghiệm của Bộ 2017) Hướng dẫn U U P2I2 U k12 U P1I1 * Từ I2  I2R  U2  k2  k1 k2 1 k2 P2  k2 1 I1 I1R U1 U k2 k1 1 U P1 k1 1 k1 k1 k 2 2  2  1, 22 k2  1  k2  4, 785 Chọn D. 1,1  1   1, 264  k 2  k 2 2 Câu 360. Điện năng được truyền từ đường dây điện một pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến áp lí tưởng để duy trì điện áp hiệu dụng ở đầu ra luôn là U (gọi là máy ổn áp). Máy ổn áp này chỉ hoạt động khi điện áp hiệu dụng ở đầu vào lớn hơn 0,65U. Tính toán cho thấy, nếu công suất sử dụng điện trong nhà là P thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở đầu ra va điện áp hiệu dụng ở đầu vào (tỉ số tăng áp) của máy ổn áp là 1,15. Coi điện áp và cựờng độ dòng điện luôn cùng pha. Nếu công suất sử dụng điện trong nhà là 2P thì tỉ số tăng áp của máy ổn áp bằng A. 15/17. B. 25/13. C. 23/16. D. 23/15. Hướng dẫn 245

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ U U P2I2U k12 U P1I1 * Từ I2  I2R  U2  k2  k1 k2 1 k2 P2  k2 1 I1 I1R U1 U k2 k1 1 U P1 k1 1 k1 k1 k 2 2 1,152 k2 1  k 2  23 1,15 1   2  k 2   k 2 8  Chọn D. 2 23  15 Câu 361. Điện năng được truyền từ đường dây điện 1 pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà một hộ dân bằng đường dây tại điển có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến áp lí tưởng để duy trì điên áp hiệu dụng ở đầu ra luôn là U (gọi là máy ổn áp). Tính toán cho thấy, nếu công suẩt sử dụng điện trong nhà là P thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở đầu ra và điện áp hiệu dụng ở đầu vào (tỉ số tăng áp) của máy ổn áp là 1,2. Coi điện áp và cựờng độ dòng điện luôn cùng pha. Nếu tỉ số tăng áp của máy ổn áp bằng 1,5 thì công suất sử dụng điện trong nhà là A. 1,25P. B. 1,8P. C. 1,6P. D. 2P Hướng dẫn U U P2I2U k12 U P1I1 * Từ I2  I2R  U2  k2  k1 k2 1 k2 P2  k2 1 I1 I1R U1 U k2 k1 1 U P1 k1 1 k1 k1 k 2 2 k1 1,2 P2  1, 6  Chọn C k2 1,5 P1 Câu 362. Điên năng được truyền từ đưòưg dây điện một pha có điện áp hiệu dụng ổn định U vào nhà một hộ dân bằng đường dây tải điện có chất lượng kém. Trong nhà của hộ dân này, dùng một máy biến áp lí tưởng để duy trì điện áp hịẹu dụng ở đâu ra luôn là U (gọi là máy ổn áp). Nếu công suất sử dụng điện trong nhà lần lượt là P và 1,6P thì tỉ số giữa điện áp hiệu dụng ở đầu ra và điện áp hiệu dụng ở đầu vào (tỉ số tăng áp) cùa máy ổ áp lần lượt là k và k + 0,3. Coi điện áp và cường độ dòng điện luôn cùng pha. Giá trị k gần giá trị nào nhât sau đây? A. 1,25. B. 1,8. C. 1,6. D. 2. U U P2I2U k12 U P1I1 * Từ I2  I2R  U2  k2  k1 k2 1 k2 P2  k2 1 I1 I1R U1 U k2 k1 1 U P1 k1 1 k1 k1 k 2 2  1, 6  k2 k  0,3 1  k  1, 2 k  0,178 k  0, 32 k 1 k  1,122  Chọn A. KHAI THÁC THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ CỦA CÁC ĐẠI LƯỢNG LẤY THÔNG TIN TỪ NHIỀU ĐỒ THỊ HÌNH SIN Câu 363. Đoan mạch AB gồm đoạn AM chứa hộp kín X nối tiếp đoạn MB chứa hộp kín U(V) (2) Y. Các hộp kín chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần R, cuộn dây thuần cảm có 300 t(ms) độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều thì 20 cường độ hiệu dụng chạy qua mạch là 2 A, điện áp tức thời trên AM (đường 1) và trên 0 (1) MB (đường 2) phụ thuộc thời gian biểu diễn như hình vẽ. Giá trị của X và Y lần lượt là 300 A. C  100 2 / F và R  300 . B. L  0, 75 2 /  H và R  200 . C. C  100 2 / F và L  0, 75 2 / H D. L  0, 75 2 /  H và C  100 2 / F. Hướng dẫn * Chu kỳ:   20.103 s    2  100rad / s T 246

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Vì uAM sớm pha hơn uMB là π nên X là L và Y là : ZL 150 2 L 0, 75 2 H 2   ZC  100 2  C  100 2 F 2   Chọn D. Câu 364. Đăt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp theo thứ tự gồm U(V) (1) đoạn AM chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L nối tiếp với điện trở R và đoạn MB chứa t(ms) tụ điện có điện dung C. Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên AB 100 2 (đường 1) và trên AM (đường 2). Nếu cường độ hiệu dụng qua mạch là 1 A thì L bằng 100 (2) A. 0,5/π H. B. 1,5/π H. C. 1,0/π H. D. 0, 5 3 H 0 Hướng dẫn 100 3 100 6 2,5 * Chu kỳ T/8 = 2,5ms M A    0, 02s    2 /   100rad / s  * Vẽ giản đồ véc tơ:  UL tan   AB  3      UL  AM cos   50  V    AM 3 UR I  ZL  UL  50  L  ZL  0,5 H  Chọn A I     UC U B Câu 365. Đăt điện áp xoay chiều ổn định vào hai đa AB gồm đoạn AM (chứa tụ điện U(V) 100 có điện dung C = 0,4/π tiếp với điện trở R) và đoạn MB chứa cuộn dây cảm. Đồ thị phụ 0 10 thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AM và MB như hình vẽ lần lượt là đường (1) và đường (2). Lúc t = 0, dòng điện có giá trị bằng giá trị hiệu dụng và đang giảm. (1) t(ms) Công suất tiêu thụ của mạch là ? (2) A. 400 W. B. 500 W. C. 100 W D. 200 W. (1) 100 t(ms) (Thi thử chuyên Thái Bình) (2) Hướng dẫn * Tính T  4.10ms  0, 04s    50  ZC  50  * Từ đồ thị kết hơp với giản đồ véc tơ suy ra: R  r  ZL  ZC  50 và UC  50V  I  UC  1A  P  I2 R  r  100W  Chọn C. ZC Câu 366 (4390087BT) Đặt điện áp xoay chiều tần số 50 Hz vào hai đầu đoạn mạch AB U(V) gồm đoạn AM nối tiếp với đoạn MB. Đoạn AM chứa điện trở R = 90 Ω nối tiếp với tụ 180 156 điện có điện dung C = 1/(9π) mF, đoạn MB chứa hộp kín X chi chứa 2 trong 3 phần tử nối 30 tiếp (điện trở thuần R0, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L0, tụ điện có điện dung C0). Hình 0 vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp trên đoạn AM (đường 2) và trên đoạn MB 60 (đường 1). Lấy 90 3  156 . Giá trị của các phần tử trong hộp kín X là? A. R0 = 60 Ω, L0 = 165 mH. B. R0 = 30 Ω, L0 = 95,5 mH. C. R0 = 30 Ω, C0 = 106 pF. D. R0 = 60 Ω, C0 = 61,3 pF. (Thi thử chuyên Hà Tĩnh) Hướng dẫn *Tính: ZC  90   R nên RC   / 4 . 247

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Từ đồ thị nhận thấy U0AM  3U0MB  180V và uMB sớm hơn uAM là π/2  X   / 4  Mạch X chứa R0L0 sao cho R0  ZL0  R / 3  30  L0  95,5 mH  Chọn B Câu 367. Đăt điện áp u  U 2 cos 2ft  u  (V) (U và u không đổi, f thay đổi được) U(V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L 0 5 7,5 và tụ điện có điện dung C. Cố định f = f1 thay đổi R đến giá trị R1 thì công suất mạch tiêu thụ cực đại và lúc này đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp trên AB và trên tụ như hình vẽ. Cố định R = R1 thay đổi f đến giá trị f2 thì mạch cộng hường. Tìm f2. t(ms) t(s) A. 510Hz. B. 50 6 / 3Hz C. 120Hz D. 50 2Hz 20 Hướng dẫn u  2,5 2 cos100t V   1001C  2R1 * Từ đồ thị:  100t   100L  R1  u  5 cos  4  V   C   f2  1 5000  50 2 Hz  Chọn D. 42LC  Câu 368. Mach điện AB gồm đoạn AM và đoạn MB. Đoạn AM có một điện trở thuần 50 U(V) Ω và đoạn MB có một cuộn dây không thuần cảm. Đặt vào mạch AB một điện áp xoay chiều thì đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời của hai đoạn AM và MB biểu diễn 100 2 như hình vẽ. Cảm kháng của cuộn dây là: 100 A. 12,5 2 Ω. B. 12,5 3 Ω. 0 C. 12,5 6 . D. 25 6 .Hướng dẫn * Chu kỳ là 12 ô và uMB sớm pha hơn uAM là 2 ô = T/6  π/3  RL   / 3. tan rL  ZL  tan   r 3   ZL  12,5 6   Chọn C.  100 r2  Z2L  R 100 2 Câu 369. Đăt điện áp u  U 2 cos 2 / T u  (V) (U, T không đổi) vào hai đầu đoạn u(V) (1) 60 t mạch AB mắc nối tiếp theo đúng thứ tự gồm đoạn AM chứa điện trở R, đoạn MN chứa cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r = R và đoạn NB chứa tụ điện có điện dung C. Đồ thị phụ 0 (2) thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AN (đường 1) và điện áp tức thời trên đoạn MB (đường 2) như hình vẽ. Tính hệ số công suất trên đoạn MN và U? 60 T / 2 A. 0, 5 2 và 24 5V B. 2 / 5 và 24 10V C. 0, 5 2 và 120 V. D. 0,5 3 và 60 2V Hướng dẫn Ur sin   1   UMB   5 UL UAN Ur  UR 2 * Vẽ giải đồ: tan   sin    1  5    cos  UAN 2 Ur UR I cos  O    URr    ULC U MB   UL UC 248

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ  U  U AN sin   30 2  5  L cos MN  Ur  1  2   U  UAN cos   60 2   U 2  U 2  5 r L  R  r U   120 5  60 2 U2  U 2 5 Rr LC  U LC  UMB cos    EMBED Equation.DSMT4 Câu 370. Đăt điện áp u  U0 cos 2t / T  u  (V) (Uo, T và φu không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R, đoạn MN chứa cuộn cảm có độ tự cảm L có điện trở r = 0,5R và đoạn NB chứa tụ điện có điện dung C. Đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AN (đường 1) và trên đoạn MB (đường 2) như hình vẽ. Giá tri U0 bằng? A. 24 10 V. B. 50 6 V. C. 60 5 V. D. 10 22 V. * Vẽ giản đồ: Ur sin   1   10 tan   sin   UMB  1  3 cos  Ur  UR 3 10 cos  U AN   U0R r  U0AN cos   100.3  U0MB cos   10 U  0 LC  100.3 10 U U2  U 2  60 5 Rr LC Câu 371. Đoan mạch điện xoay chiều gồm các phần tử nối tiếp AB (chỉ chứa điện trở, cuộn cảm, tụ điện), gồm ba đoạn AM, MN và NB mắc nối tiếp nhau. Trên hình vẽ là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời giữa hai đâu AB, AM, MN tương ứng là đường (1), đường (2) và đường (3). Biết cường độ dòng điện trong mạch có biểu thức i  2 cos t   / 4 A. Công suất tiêu thụ trên các đoạn mạch AM và MN lần lượt là P1 và P2. Chọn phương án đúng. B. P2 = 20,47 W. A. P1 = 75,13 W. C. P1 + P2 = 95,6 W. D. P1 − P2 = 54,7 W. Hướng dẫn u 220 3 1 cos 100t    u 220 cos100t V 6   * Từ AM   V AB  đồ thị: PUI cosu i  P1  20, 47 W Chọn C. P2   110 cos 100t    3   75,13W u MB   V   249

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 372. Điên áp xoay chiều u  100 2 cos 100t   (V) vào hai đầu đoạn mạch AB i(A) 3 nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R nối tiếp tụ điện có điện dung C và đoạn MB chứa 3 cuộn cảm thuần 3 có độ tụcảm L. Khóa K có điện trở vô cùng nhỏ mắc vào hai đầu cuộn 0 cảm. Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương 3 t(s) 3 ứng là im (đường 1) và iđ (đường 2) được biểu diễn như hình bên. Giá trị của R gần giá trị nào nhất sau đây? A. 87 Ω. B. 41 Ω. C. 100 Ω. D. 71 Ω. Hướng dẫn * Từ đồ thị nhận thấy iđ sớm hơn im là π/2 và tổng trở khi mở và đóng k: B  Zm  U0  100 2  100 32    Zd  I0m 3 Zm    U0  100 3    I0d 3 R ZL  A   ZC Zd M Cách 1: * Vì dòng trong hai trường hợp vuông pha nên cos2 1  cos2 2  1 R2 R2 1002. 2 Zm2  Z2d  1 RZm2 3   Zd2 1002. 2  40,8  9 Cách 2: Dùng hệ thức lượng trong tam giác vuông ABM:  1 1 1 2 Zm2 Zd2 3 R2    RZ2m1002.  40,8   Chọn B. Zd2 1002. 2 9 Với bài toán đóng mở khóa k làm mất L hoặc C chúng ta nên dùng phương pháp giản đồ véc tơ nối đuôi liên quan đến tổng trở. Cách này cỏ khả năng cơ động hơn, nếu tam giác AMB là tam giác vuông thì áp dụng hệ thức lượng cho tam giác vuông, nếu là tam giác thường thì áp dụng công thức diện tích: S  1 Zm Zd sin A  1 R.ZL 2 2 Câu 373 . Điên áp xoay chiều u  120 2 cos 100t   (V) vào hai đầu đoạn mạch AB i(A) (1) 4 t(ms) nối tiếp gồm đoạn AM chứa điện trở R nối tiếp tụ điện có điện dung C và đoạn MB chứa 2 cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Khóa K có điện trở vô cùng nhỏ mắc vào hai đầu cuộn 0 (2) cảm. Khi K mở hoặc đóng, thì đồ thị cường độ dòng điện qua mạch theo thời gian tương ứng là im (đường 1) và iđ (đường 2) được biểu diễn như hình bên. Giá trị của R gần giá trị 22 nào nhất sau đây? A. 87 Ω. B. 38 Ω. C. 100 Ω. D. 29 Ω. Hướng dẫn * Từ đồ thị nhận thấy: iđ sớm im là:   7 / 12 và tổng trở khi mở và đóng k: B  Zm  U0 120 2  60   Zd  U0m  30 2  Zm   22    R ZL  U0 120 2 I0d  4   A * Xé ABM : S  1 Zm Zd sin   1 R.MB  2 2  ZC Zd M R Zm Zd sin   30  Chọn B Z2m  Zd2  2Zm Zd cos  250

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 374. Đặt hai điện áp giống hệt nhau u  U0 cos t (V) (U0, ω không đổi) vào hai đầu i(A) đoạn mạch X và hai đầu đoạn mạch Y với X, Y là các đoạn mạch chứa RLC mắc nối tiếp. 3 2 Đồ thị phụ thuộc thời gian của dòng điện tức thời trên đoạn X (đường 1), trên đoạn Y (đường 1 0 2) như hình vẽ. Nếu đặt điện áp đó vào đoạn mạch mắc nối tiếp X và Y thì cường độ hiệu 1 2 dụng qua mạch gần giá trị nào nhất sau đây? 3 A. 0,7 A. B. 1.4 A. C. 0,9 A. D. 1,2A. t(s) Hướng dẫn t(m s) iX     ZX  2 ZY   3   3 iY  3 cos t   A      X  * Biểu thức dòng: 6   3 2 cos  t   A     Y 6   Chuan hoa ZY3;ZX 2 R X  ZX cos X  1; ZLCX  ZX sin X  3  RY  ZY cos Y  1,5 3 3; ZLCY  ZY sin Y  1,5     ZXY  R X  RY 2  ZLCX  ZLCY 2  13 U  IXY  ZXY  ZX  IXY  6  1, 2A  Chọn D. IX U ZXY 26 ZX Câu 375. (150229BT) Mach điện xoay chiều AB gồm đoạn AM nối tiếp với đoạn u(V) 100 MB. Đoạn AM chứa tụ điện có điện dung C = 0,04/π mF nối tiếp với điện trở R. 0 Đoạn MB chứa cuộn dây có điện trở. Trên hình vẽ, đường 1 và đường 2 lần lượt là đồ thị phụ thuộc thời gian của điện áp tức thời trên đoạn AM và MB. Nếu tại thời điểm t = 0, dòng điện tức thời cực đại thì công suất tiêu thụ trên mạch AB là: 5 A. 20 W. B. 100 W. C. 40 W. D. 50 W. 100 Hướng dẫn Chu kì: T/2 = 5 ms => T = 10 ms = 0,01 s    2 /   200rad / s i  I0 cos 200t  A   u     Phương trình:  AM  100 cos  200t  4  V 200t        u AB  u AM  uMB  100 2 cos 200t V  4  u MB  100 cos  V    Vì uAM và uMB cùng giá trị hiệu dụng và cùng lệch pha so với dòng điện là π/4 nên r  R  ZL  ZC  1 / C  125. * Vì u, i cùng pha nên mạch cộng hưởng: P U2 1002  40W   Chọn C. rR  125  125 Câu 376. (150228BT) Đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai đoạn mạch AM nối tiếp với u(V) MB. Đoạn AM chứa tụ có điện dung C = 0,2/π mF nối tiếp điện trở R, đoạn MB là cuộn dây không thuần cảm. Khi t = 0, dòng điện trong mạch có giá trị I0 / 2 và đang giảm 200 0 (I0 là biên độ dòng điện trong mạch). Đồ thị điện áp tức thời uAM và uMB phụ thuộc thời (1) t(m s) gian t lần lượt là đường 1 và 2. Tính công suât tiêu thụ cùa mạch. A. 200W. B. 100W. C. 400W. D. 50W. 200 (2) Hướng dẫn 251

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Chu kỳ: C R r, L B A M T  10ms  T  40ms    2  50 rad / s 4 T A B * Biểu thức: i  I0 cos  50t       4  UC 100 2 100 2 UL u  200 cos 50t V   AM   u MB  200 cos  50t     V  UR 450 Ur   2  uAB  uAM  uMB  200 2 cos  50t     V   4   uAB cùn pha với I  Từ giản đồ véc tơ UC  100 2 sin 450  100V I  UC  UCC  100 2.50. 0, 2.103  1A ZC   P  UI cos   200.1.1  200W  Chọn A. LẤY THÔNG TIN TỪ 1 ĐỒ THỊ KHÔNG PHẢI SIN Câu 377. (390084BT) Đặt điện áp xoay chiều u  U0 cos100t V (t tính bằng s) vào hai UC (V) đau đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ 152 điện có điện dung C thay đổi được. Hình vẽ là đồ thị phụ thuộc C của điện áp hiệu dụng 120 trên tụ. Lấy 48 10  152 . Giá trị của R là: A. R = 120 Ω. B. R = 60 Ω. C. R = 50 Ω. D. R = 100 Ω. Hướng dẫn 0 5 15 C(0, 01mF) * Từ UC  IZC  UZC I(A)  4 R2  ZL  ZC 2 22 2 + C  0  ZC    UC  120  U 0 1 2 3 4 + C  0, 05mF  ZC  200  R2   ZL  2002  25000 + C  0,15mF  ZC  200  R2   ZL  200 2  25000 3  3  9  R  ZL  50  Chọn C. Câu 378. Đăt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm) một điện áp xoay chiều u  U 2 cos t   / 6 (V) (U không đổi và ω thay đổi được). Đồ thị biểu diễn cường độ hiệu dụng trong mạch phụ thuộc vào tân sô góc như hình vẽ. Khi cho ω lần lượt nhận các giá trị 1, 2, 3 và ω4 thì dòng điện tức thời lần lượt là I1, I2, I3 và I4. Biểu thức nào sau đây đúng? A. i1  2 2 cos t   / 6A. B. i2  4 2 cos t   / 3A  C. i3  4 cost   /12 A. D. u4  2 2 cos t   / 2A  Hướng dẫn * Khi   1 thì ZL  ZC và cos   R I  1      Z  Imax 2 3 i2 2 cos  t     2  * Khi   2  ZL  ZC và   0  i2  4 2 cos  t     6  252

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ * Khi   3  ZL  ZC ;cos   R  I  1      i3  4 cos  t    Z Imax 2 4  12  * Khi   4 ; ZL  ZC vaf cos   R  I  1       i4  2 2 cos  t    Z Imax 2 3  6  Câu 379. Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, UL (V) 270 điện trở thuần R và tụ điện có điện dung C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều u  200 2 cos t (V) (với ω không thay đổi). Cho L biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện thế hiệu dụng trên L phụ thuộc vào ZL như trong hình vẽ. Giá trị điện áp hiệu dụng trên L cực đại gần giá trị nào nhất sau đây? A. 280V. B. 360 V. C. 320V. D. 240 V Hướng dẫn 0 50 120 ZL  UZL 1  U2  UL (V) L(H)  UL2  200 R2   ZL  ZC 2  UL  IZL   ZL2  2ZC ZL  R 2  ZC2 0  * Khi ZL tến đến  thì UL = U. * Khi UL U thì ZL  R2  ZC2  50  R2  Z2C  100ZC 2ZC * Khi UL  270V và ZL  120 thì 1202 1  2002   2ZC .120  100ZC 0  2702    ZC  3760  46, 42   R  100ZC  ZC2  47,87   81 * Giá trị: ULmax  U R 2  ZC2 U 1  ZC 2  273, 23V R  R   Câu 380. Đăt điện áp xoay chiều u  U 2 cos100t (V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được, điện trở thuần R = 60 Ω và tụ điện có điện dung C. Đồ thị biểu diễn hiệu điện thế hiệu dụng trên L phụ thuộc vào L như trong hình vẽ với L1 – L0 = 0,45 H, L2 – L0 = 0,8 H. Điện áp hiệu dụng trên L đạt giá trị cực đại là? A. 200 2 V. B. 400V. C. 400 2 V. D. 300 2 V. 0 L0 L1 L2 Hướng dẫn ZL    UL  U   1  2ZC  UL  U  R 2  ZC2 UZL  U  ZL * Từ UL   1 1 2ZC R2   ZL  ZC 2 1 1  ZL2  R 2  ZC2 ZL2 ZL  ZL1  R2  ZC2  2ZC 1    ZC 2 U  U 1  R   L max 2ZC 1 11  1Z0C0L060 60 2 R 2  Z2C  100L0 ULmax  200  100L0  0, 45  100L0  0,8  Chọn A. 253

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 381.Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn dây có điện trở r = 20Ω có độ tự UC (V) cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều u  120 2 cos t (V). Cho C biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ phụ thuộc vào ZC như trong hình vẽ và khi ZC = 80 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là 135 W.Giá trị cực đại của hiệu điện thế hiệu dụng trên tụ bằng A. 120 2 V. B. 120 V. C. 120 3 V. D. 240 V. 0 80 ZC  ZC  Hướng dẫn ZC  ZC2  Z2  R  r 2   ZL  ZC 2 R  60 R  r 2  ZL2 ZL  80 *  U2R   UC max U Rr  120 2 P Z2    Chọn A. Câu 382. Cho đoạn mạch AB nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở URC max URC thuần R và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp xoay chiều u  120 2 cos t (V). Cho C biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện thế hiệu dụng trên đoạn RC phụ thuộc vào ZC như trong hình vẽ và khi ZC = 80 Ω thì công suất tiêu thụ trên R là 86,4 W. Giá trị URCmax bằng? A. 283 V. B. 360 V. C. 342 V. D. 240V. 0 80 Hướng dẫn PZC2UZZ222R R r 2   ZL  ZC 2 ZL  2ZC  160 R 2 RR * U2R   60  UC max  U  UZC   ZC  180  320 R  URC  360  ZL  ZC 2 loai  1  ZL  3 ZC Câu 383. Đặt vào hai đầu mạch RLC nối tiếp (cuộn dây thuần cảm, tụ điện có điện dung UC (V) thay đôi được) một điện áp xoay chiều u  U 2 cos t (V) (U và ω không đổi). Cho C 100 72,11 biến thiên, đồ thị biểu diễn hiệu điện thể hiệu dụng trên tụ phụ thuộc vào ZC như hình vẽ. Coi 72,11  20 13 . Điện trở của mạch là A. 30 Ω. B. 20 Ω . C. 40 Ω. D. 40 Ω. 0 125 / 3 125 Hướng dẫn * Từ đồ thị suy ra U  20 13 V  UZC 1  U2  Z2C  0 1 UUC22 0,48      R 2  ZL  ZC  * Từ UC  2  U 2  2ZL ZC  R 2  Z2L C ZC1  ZC2  2ZL  0, 48  ZC1ZC2   ZL  40  R  30 R 2  ZL2 0, 48 254

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 384. Đăt điện áp u  U 2 cos t (V) ( ω và U không đổi) vào hai đầu đoạn UC (V) mạch AB nối tiếp gồm điện trở R = 50Ω, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Hình vẽ là đồ thị sự phụ thuộc điện áp hiệu 200 5 dụng trên C vào biến số ωC. Công suất tiêu thụ của mạch khi ωC = 0,01 Ω−1 là? A. 800 W. B. 400 W. C. 3200 W. D. 1600W. 200 0 810 C(X103 1) Hướng dẫn (2) (1) * Từ UC  IZC  UZC  U R2   ZL  ZC 2  R2  ZL2 1  2ZL 1 1 ZC2 ZC 1  0 UC  U  ZC    U 200;UCmax 200 5  R  50  2 1 1215  ZL  100   1 ZL  ZC   R  ZC  Z  UC max  U 1   R 2  ZL2  Khi ZC  100  ZL  P  I2R  U2  800W   Chọn A. R ĐỒ THỊ CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN HỆ SỐ CÔNG SUẤT Câu 385. Cho đoạn mạch AB nối tiẾp gồm biến trở R, cuộn dây có điện trở r có độ tự cảm P(W) L và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch AB một điện áp Pm xoay chiều u  U 2 cos t (V) (U và ω không đổi). Cho R biến thiên, đồ thị biểu diễn 160 công suất tiêu thụ trên R (đường 1) và công suất tiêu thụ toàn mạch (đường 2) như hình vẽ. Giá trị Pm gần giá trị nào nhất sau đây? A. 230 W. B. 220 W. C. 300 W. D. 245 W. 0 70 130 R  Hướng dẫn (2) (1) R2  ZLC  r    r  50   r2  ZL2C 130 ZLC  120 R  R1  U 2 PR  Ta có:  max  2  R1  r   Pm   2 U2 r   Pm  R1  r  Pm  240W R2   PR max R2  r   Chọn D. Câu 386. Lần lượt đặt vào 2 đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R là biến trở, L thuần cảm) các điện áp xoay chiều: u1  U01 cos 1t   (V) và u2  U02 cos 2t   / 2 (V) thì đồ thị công P(W) suất toàn mạch theo biến trở R như hình vẽ (đường 1 là của U1 và đường 2 là của U2). Giá trị x của X gần nhất với giá trị nào sau đây? 50 A. 60. B. 100. C. 80. D. 90 0 100 400 Hướng dẫn 255

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ P  U12  50  U12  U12  25000  R1  R2  x 100  400 Với điện áp u1 :  Pmax  U12 25000 2 R1R2  Pmax  2 100.400  62, 5  W   Chọn A. Câu 387. Lần lượt đặt vào 2 đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R là biến trở, L thuần cảm) các P(W) 150 điện áp xoay chiều: u1  U01 cos 1t  1  (V) và u2  U02 cos 2t  2  (V) thì đồ thị công 110 suất toan mạch theo biến trở R như hình vẽ (đường 1 là của u1 và đường 2 là của u2). Công suất mạch tiêu thụ cực đại khi đặt điện áp u2 gần nhất với giá trị nào sau đây? A. 100W. B. 105W. C. 100W. D. 115W. (2) (1) 0 25 232 R  Hướng dẫn * Với u1 : P  U12  Pmax  R1  R2  150  25  R2  R2  131,19   R1  R2 P 2 R1R2 110 2 25R 2  Pmax  U12 2 R1R2 * Với u2 : Pmax  R1  R2  Pmax  131,19  232 P 2 R1R2 110 2 131,19.232  Pmax  114,5 W  Chọn D. Câu 388. Lần lượt đặt vào hai đầu đoạn mạch xoay chiều RLC (R là biến trở, cuộn dây thuần cảm) P(W) x hai điện áp xoay chiều u1  U0 cos 1t  1 V và u2  U0 cos 2t  2 V 50 Thay đổi giá trị R người ta nhận được đồ thị công suất mạch tiêu thụ theo R như hình vẽ. Giá trị x gần giá trị nào nhất sau đây? A. 67 W. B. 90 W. C. 76 W. D. 84 W. 0100 400 R  Hướng dẫn   U2  50  U2  40000 P2 max 2.400 P1  U2R RP115000 50  40000.100  ZLC1  100 7  Chọn C.  R2  Z2 1002  Z2 LC1 LC1   P1max  U2  40000  75, 59 x 2ZLC1 2.100 7  Câu 389. Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn dây không thuần cảm với độ tự cảm 0,6/π P(W) 0 10 H và tụ có điện dung 10−3/(3π) F mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos100t (U không thay đổi) vào 2 đầu A, B. Thay đổi giá trị biến trở R ta thu được đồ thị phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch vào giá trị R theo đường (1). Nối tắt cuộn dây và tiếp tục thu được đồ thị (2) (1) (2) biểu diễn sự phụ thuộc của công suất trên mạch vào giá trị R. Điện trở thuần của cuộn dây là R  A. 90 Ω. B. 30 Ω. C. 10 Ω. D. 50 Ω. (Chuyên Vinh lần 2) Hướng dẫn 256

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ PrR max  U2r R 0  r 2  ZL2C   Chọn A. P  U2R U2r 10 r r  10 R 2  ZC2  r 2  Z2LC R10 102  302  r2  302  r  90 Câu 390. Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn dây thuần cảm với độ tự cảm L và tụ có P(W) Pm điện dung C mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos120t (U không thay đổi) vào 100 2 đầu A, B. Thay đổi giá trị biến trở R ta thu được đồ thị phụ thuộc của công suất tiêu thụ trên mạch vào giá trị R trong hai trường hợp: đường (1) là lúc đầu và đường (2) là lúc sau khi mắc nối tiếp thêm điện trở R0 chèn giữa mạch. Giá trị Pmax gần giá trị nào nhất sau đây? A. 110W. B. 350 W. C. 80 W. D. 170 W. 0 0,5R0 R  rad / s Hướng dẫn PR 0 R  U2 R0  R   R 0  R 2  ZL2C  P U2R U2  R 2  ZL2C  Pmax  2ZLC U2 R0  0, 5R0 R0  0, 5R0 2  Z2LC    R0,5R0100  U2.0, 5R0   R0  2ZLC  U2  200 3 2ZLC 3 0, 25R 2  ZL2 C 0  Chọn A. Câu 391. Lần lượt đặt điện áp u  U 2 cos t (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu P(W) của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, PX và PY lần lượt biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với 800 ω và của Y với ω. Sau đó, trong mỗi đoạn X, Y giảm điện dung mỗi tụ 4 lần rồi mắc nối tiếp chúng lại thành đoạn mạch nối tiếp AB. Đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB. Biết cảm 500 400 kháng của hai cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng ZL1 và ZL2) là ZL  ZL1  ZL2 và PY 0 dung kháng cùa hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng ZC1 và ZC2) là ZC PX 1 23 A. 540 W. B. 306 W. C. 301 W. D. 188 W. Hướng dẫn  Khi   1  PX max  U2 Mach X cong huong  RX  U2 Khi  1 Công suất tiêu thụ trên mạch: PX  RX cos2 X    2  1  PX  2 PX max   cos2 X  1  R 2  ZL1  ZL2  R X 2 X   2 R X  ZL1  ZL2 Khi   3  PY max  U2 Mach Y cong huong  RY PY  U2 cos2 X  Khi   2  3  PY  4 PY max RY  5   cos2 Y  4  R 2 2  ZL2  ZC2  0, 5R Y 5 Y   R 2 Y  ZL2  ZC2 Khi X nối tiếp Y và   22 thì công suất tiêu thụ: P RX  RY 2 U2 RX  RY   U2 RX  RY    2ZL1  2ZL2  2ZC1  2ZC2 2  RY 2  RX  0,5RY 2 RX   P 800PX R    500PY R  max  Y RY 1,6R X U2 1, 6R X  R X max X 1, 6R X  R X 2  2R X  1, 6R X 2 P U2 . 2, 62 2, 6  800. 2, 2, 6 42  301W   Chọn C. RX 62  0,  2 1, 62 257

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 392. (340218BT) Cho đoạn mạch AB gồm: biến trở R, cuộn cảm thuần L và tụ dung C P(W) mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều u  U 2 cos100t (V) vào hai đầu A, B. Hình vẽ là đồ thị PPmm/ 120 công suất tiêu thụ trên AB theo điện trở R trong 2 trường hợp: mạch điện AB lúc đầu và mạch AB sau khi mắc thêm điện trở r nối tiếp với R. Giá trị Pm + P’m gần giá trị nào nhất sau đây: A. 30 W. B. 350 W. C. 250 W. D. 100 W. Hướng dẫn 0 0, 25r R  R  P  R2 U2R ZC 2 P(W)  * Công suất mạch lúc đầu:   ZL  10a0 b Pm  2 U2 ZL  ZC P '  R U2 R  r 2   r2 ZL  ZC *Công suất mạch mắc thêm r:  P 'max U2r   r2 ZC 2  ZL  * Tai điểm cắt R 0,25 r thì: 120  U2.0, 25r    0, 25r2   ZL  ZC 2 120  U2.1, 25r 1, 25r2  ZL  ZC 2 Pmax  U2  161W 2 5 U2 r  U2  720  180     U2. U2 U2 P  ZL  ZC  5 720  'max  180  137 W  U4 U4  1802  5. 7202 Pm  P 'm  298 W  Chọn A. Câu 393. (340321BT)Đặt điện áp xoay chiều u  200cost   (V) vào hai đầu đoạn mạch AB mắc nối tiếp gồm biến trở R (R thay đổi từ 0 đến rất lớn), tụ điện có điện dung C, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần R0. Đồ thị biểu diễn công suất mạch tiêu thụ phụ thuộc R trong hai trường hợp lúc đầu và lúc sau khi nối tắt R0. Nếu z – x = 50 Ω thì tỉ số a/b gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1. B. 1,8. C. 1,3. D. 2,3. 0 x yz Hướng dẫn 100  Pmax1  U2 1002.2  x R0  ZL  ZC   Pmax 2   ZC * Từ 100 2x R0  2x R0 U2 1002.2  z  ZL 2z  2z z  x  R0  ZL  ZC  100 zx50 R0  x  50  * Tại điểm cắt b: P  R  U2 R  R0  ZC 2 R0 b  1002.20  50  80W R0 2   ZL  0  502 1002 * Tại điểm hai đồ thị cắt nhau: 258

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ U2 R  R0   R2 U2R  y  50  y2 y R  R0 2   ZL  ZC 2  1002   ZL  ZC 2  y  502 1002  y  78, 0776  a  1002.2.78, 0776  97W  a  1, 2  Chọn C. 78, 07762 1002 b ĐỒ THỊ ĐIỆN ÁP Câu 394. Đoan mạch X nối tiếp gồm điện trở R = 40 Ω , cuộn dây có độ tự cảm Lx, có điện trở UC r = 10Ω và tụ điện có điện dung Cx thay đổi được. Đoạn mạch Y nối tiếp gồm điện trở RY, cuộn U1 dây thuần cảm có độ tự cảm LY và tụ điện có điện dung CY thay đổi được. Lần lượt đặt điện áp U2 u  100 2 cos100t (V) vào hai đầu đoạn mạch X và Y. Trên hỉnh vẽ là đồ thị phụ thuộc dung kháng của điện áp hiệu dụng trên các tụ. Biết C3 = 1,25C1, 2ZC2 − ZC3 =125 Ω, U1 > 150 V. Giá trị U1 − U2 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 7,36 V. B. 4,56 V. C. 5,32V. D. 6,23V 0 ZC3 ZC1 ZC ZC2 L(H) Hướng dẫn  ZLX  ZLY  ZC3 * Từ UCmax  U U 1   ZL 2 UCmax  UCYmax  ZC1 ZC1 3ZC3   R   ZLX a 1 ZL  ZLY ZC  R X RY  RY  40; ZLX  50a; ZLY  40a  ZC3  R 2  Z2LY  40  a  1  Y  a  ZLY Tại vị trí hai đồ thị cắt: R 2   ZLX  ZC2 2  R 2   ZLY  ZC2 2  ZC2  45  a  1  X Y  a  * Từ 2ZC2  ZC3  125  suy ra 2.45  a  1   40  a  1   125  a 2  a   a  a  0, 5loai  ZC2  112, 5     U1  100 1 22  U1  U2  5, 32   100    U2  100.112,5  ZLX  52 502  100 112,  Chọn C. Cân 395. Lần lượt đặt điện áp u  U 2 cos t (V) (U và ω không đổi) vào hai đầu đoạn U(V) mạch X và hai đầu đoạn mạch Y. Đoạn mạch X chứa các phần tử điện hở thuần Rx, tụ điện có 85 77 điện dung Cx và cuộn cảm thuần có độ tự cảm Lx thay đổi được. Đoạn mạch Y chứa các phần 51 tử điện trở thuần Ry, tụ điện có điện dung CY và cuộn cảm thuần có độ tự cảm LY thay đổi 0 L1 L0 L2 được. Hình vẽ biểu diễn sự phụ thuộc điện áp hiệu dụng trên Lx theo Lx và trên LY theo Ly. Sau đó đặt điện áp nói trên vào hai đầu đoạn mạch AB chứa X nối tiếp Y. Cố định Lx = L1, thay đổi LY để điện áp hiệu dụng trên LY cực đại. Giá trị cực đại đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 60 V. B. 70 V. C. 80 V. D. 90 V. Hướng dẫn * Từ đồ thị tính ra U = 51V * Sử dụng kết quả: ULmax  U R2  ZC2  ZL  R2  ZC2 R ZC  R 2  ZC2 X  ZCX 4 R 85  51 X 3   RX X Tại L1:  R 2 ZC2 X 25 X 12  ZL1    R  ZCX X 259

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ   51 R 2  ZC2 Y  ZCY  4 R 85 R Y 3   2 RX Y ZL Tại L2:  2  ZC2 Y 25 ZL2 ZL1 R Y  RX Y 12  R ZCY Y UZL0 51ZL0 R X  24 ZL0  77 Tại L0: UL0   77   R2  ZL0  Z0 2 2 1248 R2   ZL0  4 R  R Y  1925 ZL0  3  RY  2, 08R X  ZCY  208 R X 75 * Khi X nối tiếp nối tiếp Z: R  RX  RY  3, 08R X ; ZC  ZCX  ZCY  308 R X ; ZL  Z LY  25 R X 75 12 Từ ULY  UZLY  51.ZLY ZLY xRX  R2  ZL  ZC 2 3, 082.R 2   ZLY  607 RX  X  300  ULY  51x  51  61, 02 3, 082   x  607 2 13, 58 1  607 1 1  300  x2 150 x  Chọn A. Câu 196: Đặt điện áp u  U 2 cos100t(V) (U không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB U(V) mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 200 C thay đổi được. Đồ thị phụ thuộc C của điện áp hiệu dụng trên L và điện áp hiệu dụng trên 160 C như hình vẽ. Công suất cực đại của mạch tiêu thụ là: A. 80W. B. 100W. C. 120W. D. 60W. UL 0 80 /  UC C F Hướng dẫn  C  0  ZC    UL  0  * Từ UL  IZL  R2 UZL  ZC  ZL  UL max  U ZL R  ZL  ZC 2  C    ZC  0  UL  UZL  R 2  Z2L C  0  ZC    UC  U.   U  ZC * Từ UC  IZC  U. C    ZC  0  UC  0 R2   ZL  ZC 2 R 2  Z2L  ZL 2 ZC max  ZL  UC max U 1  R  ZUC max  200 L  4  U  120V    RULmax 160 3 * Khi C  180 F hay ZC  125 thì UC  U hay ZC Z R2   ZL  ZC 2     ZC 125 U2 ZL  4 R R  120   Pmax  R  120 W  Chọn C. 3 260

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 397. Cho mạch điện xoay chiều gồm một điện trở thuần, một cuộn cảm thuần và U(V) một tụ điện mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng Um 150 không đổi và tần số góc ω thay đổi được. Điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện và UL điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn cảm lần lượt là Uc, UL phụ thuộc vào ω, chúng được UC biểu diễn bằng các đồ thị như hình vẽ, tươmg ứng với các đường UC, UL. Khi   1 (rad / s) thì Uc đạt cực đại Um. Các giá trị Um và ω1 lần lượt là A. 150 2V;330 3 rad / s. B. 100 3 V;330 3 rad / s. C. 100 3 V;330 2 rad / s. D. 150 2 V;330 2 rad / s. 0 1 660 (Chuyên Quảng Bình) *Tại điểm cắt hai đồ thị: UL  UC  UR  U  150V  1  1  R2C  R2  1 n  2 BHD4 UCMax  U  100 3 V n 2L 2ZL ZC 2  1 n2 2 rad / s C  0 n  330  Chọn B. Câu 398. Đặt điện áp u  U 2 cos t (V) (U không đổi còn ω thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch U(V) AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 36b0 C. Đồ thị phụ thuộc ω của điện áp hiệu dụng trên tụ và điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm như hình 200 vẽ. Giá trị của b gần giá trị nào nhất sau đây? A. 330 V. B. 345 V. C. 310V. D. 325 V. 0 120 (rad / s) (Nick: Tuấn Cool) Hướng dẫn Theo BHD4: UL,Cmax  U  nUL,Cmax 360  9 14 1 n2 U  200 28 * Mà  2 14  n1  1  R 2C  1  R2  1  U2 R UL UC b b  344, 5 9 2L 2ZL ZC 2UL U UR U 200 C  Chọn B. Câu 399. Đăt điện áp u  U 2 cos t (V) (U không đổi còn ω thay đổi) vào hai đầu đoạn U(V) A mạch AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có B 50 10 điện dung C. Đồ thị phụ thuộc ω của điện áp hiệu dụng trên tụ và điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm như hình vẽ (A và B là đỉnh của các đồ thị). Giá trị của x gần giá trị nào nhất sau đây? A. 55 V. B. 51V. C. 48V. D. 60V. x 0 (rad / s) Hướng dẫn   0, 50 * Từ UL  IZL  U ; UC  IZC  U  2n1 1 0 4 0 2 22                2n1  0  1    0    * Từ đồ thị: n  L  4 và tại điểm cắt nhau   0 nên UL0  UC0  50 10 tại vị trí thì C x 14  2.41.12  1  x  50 V  Chọn B. UL0  0,54  2.41.0, 52 1 261

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 400. Đăt điện áp u  U 2 cos t (V) (U không đổi còn R0 thay đổi) vào hai đầu đoạn mạch U(V) AB mắc nối tiếp gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung 1, 225U C. Lần lượt cho   1;   2 , thì điện áp hiệu dụng trên c bằng 0,45U, điện áp hiệu dụng trên UL L bằng 0,65U. Khi   3 điện áp hiệu dụng trên C và trên L đều bằng 1,225U. Hãy sắp xếp UC 1;2, 3 theo thứ tự tăng dần? 0, 65U (rad / s) 0, 45U A. 2  3  1. B. 1  3  2. C. 1  2  3 D. 3  2  1 1 0 2 3 Hướng dẫn * Từ đồ thị phụ thuộc tần số góc của UL , UR , UC ta nhận thấy đây là trường hợp L/C > R 2 và 2  3  1  Chọn A. LẮY THÔNG TIN TỪ ĐỒ THỊ THÍ NGHIỆM Câu 401. Môt học sinh làm thí nghiệm với đoạn mạch AB chỉ chứa các phần tử RLC trong đó cuộn dây thuần câm có độ tự cảm L và điện dung C của tụ có thế thay đổi được. Đặt vào  UL  UC  104 V hai đầu AB một điện 10 áp xoay chiều u = U0cosωt (V) (U0 và ω không đổi).Kết quả thí 10 x nghiệm biếu diễn như hình vẽ. Biết  UR 2  U2R  ULUC trong đó UR; UL và UC lượt là điện 4 (L / C)0,5 ()  U0  0 10 20 30 40 50    UL  UC 2 áp hiệu dụng trên R, trên L và trên C. Giá trị của R và X lần lượt là ? A. 20 Ω và 6,5.10−4 (V2). B. 40 Ω và 3,125.104 (V2). C. 30 Ω và 4,5.104 (V2). D. 50 Ω và 2,125.104 (V2). Hướng dẫn   UL  UC 2 U20 U02  1 1 L 2   UR2 UR2  ULUC   R2 C     4.104  U02 1  1 .202  R 2  400 R2  U02  20000   10.104 1 1   U20 R2 402   X  20000  1  1 302   65000  Chọn A.  400  Câu 402. Để xác định giá trị điện trở thuần R, điện dung C của một tụ điện và độ tự cảm L Z của một cuộn dây cảm thuần, người ta ghép nối tiếp chúng thành đoạn mạch RLC rồi đặt hai 28 27 đầu đoạn mạch vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và thay đổi tần số góc 26 ω. Mỗi giá trị của ω, đo điện áp hai đầu đoạn mạch, cường độ hiệu dụng trong mạch và tính rad / s được giá trị tổng trở Z tương ứng. Với nhiều lần đo, kết quả được biểu diễn bằng một đường 0 980 990 1000 1010 1020 xu hướng như hình vẽ bên. Từ đường xu hướng ta có thể tính được giá trị R, L và C, các giá trị đó gần với những giá trị nào sau đây nhất? A. R = 9Ω , L = 0,25 H, C = 9 µF. B. R = 25 Ω, L = 0,25 H, C = 4 µF. C. R = 9 Ω, L = 0,9 H, C = 2,5 µF. D. R = 25 Ω, L = 0,4 H, C = 2,5 µF. Hướng dẫn * Từ Z  R2   L  1 2  Zmin  R  L  1  C  C  252 1000L 1 2 25  1000C     L  0, 25H  C  4.106 F * Từ đồ thị: Zmin  R  25   ; 2    25,5  252   990L  1   990C  Chọn B 262

Trương Thị Nguyên – ĐIỆN XOAY CHIỀU MỚI LẠ KHÓ Câu 403. Môt học sinh xác định độ tự cảm của cuộn cảm thuần bằng cách dặt điện áp xoay U2 m1 chiều u = U0cosl000πt (V) (U0 không đổi) vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần nối tiếp với biến trở R. Dùng đồng hồ đa năng hiện số đo điện áp hiệu dụng trên R thu được kết 0, 020 quả thực nghiệm như hình vẽ. Độ tự cảm của cuộn cảm là 0, 018 A. 0,45 H. B. 0,32 H. C. 0,45 mH. D. 0,32 mH. 0, 016 0, 014 0, 012 1 2 3 4 5 R2 (106 )()1 0, 010 0, 008 0, 006 0, 004 0, 002 0 (Chuyên Nguyễn Huệ 2016) Hướng dẫn 1 1   U 2 106   AB 1 0, 006 106  ZL2 2  R2 ZL  1000 45  H * Từ U2  UR2  UA2 B R 2  Z2L    L  ZL  1   0,    1 U 2 2.106 AB  0, 010 1 ZL2  2.106   Chọn A. 263