Bài tập điện xoay chiều có 1 phần tử có đáp án chi tiết - Tự Học 365

Bài tập điện xoay chiều có 1 phần tử có đáp án chi tiết

Bài tập điện xoay chiều có 1 phần tử có đáp án chi tiết

BÀI TẬP MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ MỘT PHẦN TỬ CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT

Bài tập 1 : Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần:

A. Cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0

B. Có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch

C. Cùng tần số  và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch

D. Luôn lệch pha   so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch

Lời giải chi tiết

Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và  Chọn C

Bài tập 2: Một điện trở thuần mắc vào một mạch điện xoay chiều tần số 50Hz. Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc 

A. Người ta mắc thêm vào mạch một tụ điện nối tiếp với điện trở

B. Người ta mắc thêm vào mạch một cuộn cảm nối tiếp với điện trở

C. Người ta thay điện trở nói trên bằng một tụ

D. Người ta thay điện trở nói trên bằng một cuộn cảm

Lời giải chi tiết

Muốn dòng điện trong mạch sớm pha hơn điện áp giữa hai đầu đoạn mạch một góc   ta cần thay điện trở bằng tụ điện. Chọn  C

.

Bài tập 2:[ Trích đề thi đại học năm 2013]. Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωt(V) vào hai đầu một điện trở thuần R=110Ω thì cường độ dòng điện qua điện trở có giá trị hiệu dụng bằng 2A. Giá trị của U bằng

A. 2202V  B. 220V C. 110V D. 1102V

Lời giải chi tiết

Mạch điện chỉ gồm điện trở thuần nên U = IR = 220V. Chọn B

Bài tập 3: Một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có R=10Ω, điện áp mắc vào đoạn mạch là u=1102cos(100πt)(V). Khi đó biểu thức cường độ dòng điện chạy qua R có dạng là:

A. i=1102cos(100πt)(A)   B. i=112cos(100πt+π2)(A)

C. i=112cos(100πt)(A)     D. $$ $i=11\cos \left( 100\pi t \right)\left( A \right)$

Lời giải chi tiết

Ta có i=uR=112cos(100πt)(A). Chọn C

Bài tập 4: Đặt điện áp u=U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i=U0ωLcos(ωt+π2)(A)  B. i=U0ωL2cos(ωt+π2)(A)

C. i=U0ωL2cos(ωtπ2)(A)  D. i=U0ωLcos(ωtπ2)(A)

Lời giải chi tiết

Ta có i=U0ZLcos(ωtπ2)=U0ωLcos(ωtπ2)(A). Chọn D

Bài tập 5:[Trích  đề thi THPTQG năm 2017]. Đặt điện áp u=U2cosωt(ω>0) vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Cảm kháng của cuộn dây này bằng

A. 1Lω  B. Lω  C. ωL  D. Lω

Lời giải chi tiết

Cảm kháng của cuộn dây làZL=Lω. Chọn B

Bài tập 6:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại 100V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong mạch là i=2cos100πt(A). Khi cường độ dòng điện trong mạch có giá trị i = 1A thì điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn bằng

A. 503V  B. 502V  C. 50V D. 100V

Lời giải chi tiết

Mạch điện chỉ có cuộn cảm thuần nên ui

Khi đó ta có (iI0)2+(uU0)2=1(uU0)2=114=34u=32U0=503Chọn A

Bài tập 7:[ Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u=U0cos100πt ( t tính bằng s) vào hai đầu một tụ điện có điện dung C=104π(F). Dung kháng của tụ điện là:

A. 150Ω  B. 200Ω  C. 50Ω D. 100Ω

Lời giải chi tiết

Ta có ZC=1ωC=1104π.100π=100ΩChọn D

Bài tập 8:[Trích đề thi THPTQG năm 2015] Đặt điện áp u=2002cos100πt(V) vào hai đầu một điện trở thuần 100Ω. Công suất tiêu thụ của điện trở bằng

A. 800W B. 200W C. 300W D. 400W

 Lời giải chi tiết

Mạch chỉ có điện trở thuần ta có I=UR=200100=2A

Do đó P=RI2=400W. Chọn D

Bài tập 9:[ Trích đề thi THPTQG năm 2016] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thì

A. cường độ dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

B. cường độ dòng điện trong đoạn mạch trễ pha 0,5π so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

C. cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch phụ thuộc vào tần số của điện áp

D. cường độ dòng điện trong đoạn mạch sớm pha 0,5π so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch

Lời giải chi tiết

Mạch chỉ có điện trở thì u và I cùng pha và I=UR không phụ thuộc vào tần số của điện áp.  Chọn A

Bài tập 9:[Trích đề thi THPTQG năm 2016] Cho dòng điện có cường độ i=52cos100πt ( i tính bằng A, t tính bằng s) chạy qua một đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tụ điện có điện dung 250πμF. Điện áp hiệu dụng ở hai đầu tụ điện bằng:

A. 200V B. 250V C. 400V D. 220V

Lời giải chi tiết

Mạch chỉ có tụ điện ta có:ZC=1Cω=1250π.106.100π=40Ω

Khi đó U=I.ZC=5.40=200VChọn A

Bài tập 10:[ Trich đề thi cao đẳng năm 2007] Đoạn mạch điện xoay chiều  AB chỉ chứa một trong các phần tử: điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Khi đặt hiệu điện thế u=U0sin(ωt+π6)(V) lên hai đầu A và B thì dòng điện trong mạch có biểu thức i=I0sin(ωtπ3)(A). Đoạn mạch AB chứa

A. cuộn dây thuần cảm ( cảm thuần) B. điện trở thuần

C. tụ điện                                                 D. cuộn dây có điện trở thuần

Lời giải chi tiết

Ta có φuφi=π6(π3)=π2 nên u nhanh pha hơn i góc π2

Do đó mạch điện chứa cuộn dây thuần cảm. Chọn A

Bài tập 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2009] Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos(100πt+π3)(V) vào hai đầu của cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=12π(H). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là 1002V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i=23cos(100πtπ6)(A)  B. i=23cos(100πt+π6)(A)

C. i=22cos(100πt+π6)(A)  D. i=22cos(100πtπ6)(A)

Lời giải chi tiết

Ta có ZL=Lω=50Ω

Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm nên φi=φuπ2=π3π2=π6

Mặt khác ui nên (uU0)2+(iI0)2=1(1002)2(ZL.I0)2+4I02=1

8I02+4I02=1I0=23. Do đó i=23cos(100πtπ6)(A)Chọn A

Bài tập 11:[Trích đề thi Cao đẳng năm 2010] Đặt điện áp u=U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng

A. U02ωL  B. U02ωL  C. U0ωL               D. 0

Lời giải chi tiết

Do ui nên (uU0)2+(iI0)2=1. Khi uL=U0i=0Chọn D

Bài tập 12:[Trích đề thi đại học năm 2011] Đặt điện áp u=U2cosωt(V) vào hai đầu một tụ điện thì cường độ dòng điện qua nó có giá trị hiệu dụng là I. Tại thời điểm t, điện áp ở hai đầu tụ điện u và cường độ dòng điện qua nó là i.Hệ thức liên hệ giữa các đại lượng là:

A. u2U2+i2I2=1  B. u2U2+i2I2=14               C. u2U2+i2I2=12               D. u2U2+i2I2=2

Lời giải chi tiết

Do mạch chỉ có tụ điện nên ui suy ra u2U02+i2I02=1u2U2+i2I2=2. Chọn D

Bài tập 13:  Đặt hai đầu một tụ điện một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 40Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 1A. Để cường độ hiệu dụng qua tụ bằng 2,5A thì tần số của dòng điện phải bằng

A. 25Hz B. 75Hz C. 100Hz D. 502Hz

Lời giải chi tiết

Mạch điện chỉ có tụ do đó U=ZC.I=ICω=IC.2πf

Do U không đổi nên I1C.2πf1=I2C.2πf2I1I2=f1f2f2=100HzChọn C

Bài tập 14:[Trích đề thi Đại học 2009] Đặt điện áp u=U0cos(100πtπ3)(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung 2.104π(F). Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A. Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là

A. i=42cos(100πt+π6)(A)  B. i=5cos(100πt+π6)(A)

C. i=5cos(100πtπ6)(A)  D. i=42cos(100πtπ6)(A)

Lời giải chi tiết

Ta có ZC=1Cω=50Ω

Mạch điện chỉ có tụ điện nên ui do đó (uU0)2+(iI0)2=1

1502(I0ZC)2+16I02=19I02+16I02=1I0=5

Mặt khác φi=φu+π2=π3+π2=π6i=5cos(100πt+π6)(A). Chọn B

Bài tập 15: Đặt vào hai đầu một tụ điện điện áp xoay chiều có biểu thức u=U0cosωt. Điện áp và cường độ dòng điện qua tụ điện tại thời điểm t1,t2 lần lượt là u1=60V;i1=3A;u2=602V,i2=2A. Biên độ của điện áp giữa hai bản tụ và cường độ dòng điện qua bản tụ lần lượt là:

A. U0=1202V,I0=3A  B. U0=1202V,I0=2A

C. U0=120V,I0=3A    D. U0=120V,I0=2A

Lời giải chi tiết

Do mạch điện chỉ có tụ điện nên ui do đó (uU0)2+(iI0)2=1

Giải hệ:{602U02+3I02=1602.2U02+2I02=1{1U02=1144001I02=14{U0=120VI0=2A         Chọn D

Bài tập 16: Cho một đoạn mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần với hệ số tự cảm L=12π(H). Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 25V và 0,3A. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện qua cuộn cảm có giá trị lần lượt là 15V và 0,5A. Tần số của dòng điện là

A. 40Hz B. 50Hz C. 100Hz D. 80Hz

Lời giải chi tiết

Do mạch điện chỉ có tụ điện nên ui do đó (uU0)2+(iI0)2=1

Do đó u12U02+i12I02=u22U02+i22I02U0I0=u12u22i22i12=ZL=50Ωω=ZLL=100π

Suy ra f = 50Hz.  Chọn B

Bài tập 17:[Trích đề thi THPTQG năm 2017] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị cực đại là 100V vào hai đầu cuộn cảm thuần thì cường độ dòng điện trong cuộn cảm có biểu thức i=2cos100πt(A). Tại thời điểm điện áp có giá trị 50V và đang tăng thì cường độ dòng điện trong mạch là

A. 3A  B. 3A  C. -1A D. 1A

Lời giải chi tiết

Giả sử u=100cos(100πt+φ)

Tại thời điểm {u=50V=U02uφ0u=π3φ0i=π3π2 (Do mạch chỉ có cuộn thuần cảm nên i trễ pha π2 so với u)

Suy ra i=2cos(5π6)=3AChọn B

 

Bài tập 18:[Trích đề thi Chuyên ĐH Vinh lần 3] Đặt điện áp xoay chiều u=U0cos(100πt+π3)V vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L=12πH. Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm là u=1002V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là i = 2,0A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm là

A. i=22cos(100πt+π6)A  B. i=22cos(100πtπ6)A

C. i=23cos(100πt+π6)A  D. i=23cos(100πtπ6)A

Lời giải chi tiết

Cảm kháng của cuộn dây ZL=Lω=50Ω

Với đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thì cường độ dòng điện và điện áp hai đầu mạch vuông pha với nhau, với hai đại lượng vuông pha ta luôn có:

(uLU0L)2+(iI0)2=1U0=I0.ZL(100250I0)2+(2I0)2=1I0=23A

Dòng điện trễ phaπ2 so với điện áp hai đầu mạch nên i=23cos(100πtπ6)AChọn D

Luyện bài tập vận dụng tại đây!

VẬT LÝ LỚP 12