Mạch R, L, C mắc nối tiếp

  •   
Câu 1 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều u=U2cosωt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có tụ điện. Tại thời điểm t1 , giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 2 A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch bằng 0. Tại thời điểm t2, giá trị tức thời của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là 1 A và điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch là 23V. Dung kháng của tụ điện là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Đoạn mạch chỉ chứa tụ điện, áp dụng công thức độc lập với thời gian tại các thời điểm, ta có:

u12U02+i12I02=10U02+22I02=1I0=2(A)u22U02+i22I02=1(23)2U02+1222=1U0=4(V)

Dung kháng của tụ điện là:

ZC=U0I0=42=2(Ω)

Câu 2 Trắc nghiệm

Đoạn mạch RLC nối tiếp R=40Ω; L=0,4π(H)C=103π(F). Cho tần số dòng điện là 50Hz và điện áp hiệu dụng ở hai đầu R là 40V. Điện áp ở hai đầu đoạn mạch là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có:

Cường độ dòng điện trong mạch: I=URR=4040=1(A)

Cảm kháng: ZL=ωL=2πfL=2π.50.0,4π=40Ω

Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn cảm: UL=I.ZL=1.40=40(V)

Dung kháng: ZC=1ωC=12πfC=12π.50.103π=10Ω

 

Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện: UC=I.ZC=1.10=10(V)

 

Hiệu điện thế hiệu dụng toàn mạch: U=U2R+(ULUC)2=402+(4010)2=50(V)

Câu 3 Trắc nghiệm

Đặt vào hai đầu đoạn mạch R, L, C mắc nối tiếp một điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+φ)V. Kí hiệu UR,UL,UC 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. Khi 23UR=2UL=UC thì độ lệch pha giữa cường độ dòng điện so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện trong mạch:

tanφ=ZLZCR=ULUCUR=3UR23URUR=3φ=π3

=> u chậm pha hơn i một góc π3 hay nói cách khác i sớm pha hơn u một góc π3

Câu 4 Trắc nghiệm

Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, cuộn dây thuần cảm. Số chỉ các vôn kế V1,V2 lần lượt là U1=30V; U2=40V. Biết hiệu điện thế tức thời uAN biến thiên lệch pha π2 với hiệu điện thế tức thời uMB. Hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu điện trở thuần là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có: URLURC|tanφ1tanφ2|=1ZLRZCR=1ULUC=U2R

{U2R+U2L=302(1)U2R+U2C=402(2)

Lấy:

(1)+(2)2U2R+U2L+U2C=302+4022U2R+(UL+UC)22ULUC=302+402(UL+UC)2=2500(UL+UC)=50

Lấy:

(2)(1)U2CU2L=402302(UC+UL)(UCUL)=402302(UCUL)=40230250=14{UL=18VUC=32VUR=302182=24V

Câu 5 Trắc nghiệm

Một đoạn mạch nối tiếp gồm một cuộn dây và một tụ điện. Hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện đều bằng nhau. Độ lệch pha của điện áp so với cường độ dòng điện của đoạn mạch là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Từ giản đồ véc tơ, ta có φ=π(π3+π2)=π6

 => Điện áp trễ pha π6 so với cường độ dòng điện trong mạch

Câu 6 Trắc nghiệm

Một cuộn dây có điện trở thuần r, độ tự cảm L ghép nối tiếp với một tụ điện có điện dung C vào nguồn điện có hiệu điện thế uAB=U2cos(2πft)V. Ta đo được các hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện và hai đầu mạch AB là như nhau: . Lúc này, góc lệch pha giữa các hiệu điện thế tức thời ucduAB có giả trị là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có: Ud=UC=U

=> tứ giác OUdUUC là hình thoi, hay UdOU là tam giác đều

=> góc lệch pha giữa uduAB600=π3rad

Câu 7 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần R=40Ω mắc nối tiếp với tụ điện thì dung kháng của tụ điện là ZC=60Ω. Tổng trở của đoạn mạch là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Tổng trở của đoạn mạch là: Z=R2+Z2C=402+602=2013(Ω)

Câu 8 Trắc nghiệm

Điện áp xoay chiều ở hai đầu một thiết bị điện lệch pha π6 so với cường độ dòng điện chạy qua thiết bị đó. Hệ số công suất của thiết bị lúc này bằng

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Hệ số công suất của thiết bị này bằng: cosφ=cosπ6=0,87

Câu 9 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U không đổi nhưng tần số góc ω thay đổi được vào hai đầu đoạn mạch AB gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L, điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hình vẽ bên là đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp hiệu dụng trên L là UL và điện áp hiệu dụng trên C là UC theo giá trị tần số góc ω. Khi điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch chỉ chứa R và L là URL đạt cực đại thì tần số góc ω có giá trị là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Từ đồ thị ta có khi ω0=80π(rad/s) thì UL=UC

Đây cũng chính là giá trị tần số góc để mạch xảy ra cộng hưởng.

URL=I.ZRL=UR2+(ZLZC)2R2+Z2L=U1+2LC+1ω2C2R2+(ωL)2

Xét hàm số: y=1+2LC+1ω2C2R2+(ωL)2

(URL)max khi ymin

Ta có: y=2ω3C2(R2+ω2L2)2ωL2(2LC+1ω2C2)(R2+ω2L2)2

y=02ω3C2(R2+ω2L2)2ωL2(2LC+1ω2C2)=0

R2+ω2L2+ω4L2C2(2LC+1ω2C2)=02L3Cω4+2L2ω2+R2=0

{ω2>0ω2=b2a=2L22.(2L3C)=12LC=ω202

ω=ω02=80π2=177,71rad/s

Câu 10 Trắc nghiệm

Công thức tính tổng trở của một đoạn mạch có điện trở R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tiếp là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Tổng trở của mạch RLC mắc nối tiếp: Z=R2+(ZLZC)2

Câu 11 Trắc nghiệm

Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra trong một mạch điện có điện trở R, cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ZL và tụ điện có dung kháng ZC mắc nối tiếp khi

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Hiện tượng cộng hưởng điện xảy ra khi ZL=ZC

Câu 12 Trắc nghiệm

Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+π3)(V) thì điện áp giữa hai bản tụ là uC=U0Ccos(ωt)(V). Khi đó

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

- Từ đề bài ta có uC trễ pha π3so với u

Ta có 2π3<π2

φu<φiu chậm pha hơn i

mạch có tính dung kháng

Câu 13 Trắc nghiệm

Một mạch điện xoay chiều gồm R, L, C nối tiếp nhau. Khi mắc vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều u=U0cos(ωt+π3)(V)thì điện áp giữa hai bản tụ làuC=U0Ccos(ωtπ6)(V). Khi đó:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

- Từ đề bài ta có uC trễ pha π2 so với u

lại có i sớm pha hơn uC 1 góc π2

nên u cùng pha i

mạch cộng hưởng

Câu 14 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cos(100πt) vào hai đầu tụ điện có điện dung C=50π(μF). Dung kháng của tụ điện là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Dung kháng của tụ điện là:

ZC=1ωC=1100π.50.106π=200(Ω)

Câu 15 Trắc nghiệm

Trong mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp với u và i là điện áp và cường độ dòng điện tức thời. Chọn phát biểu sai.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

A, B, C - đúng

D - sai vì: u và i cùng pha khi cảm kháng bằng dung kháng là đủ không nhất thiết phải ZL=ZC=R

Câu 16 Trắc nghiệm

Trong mạch điện xoay chiều R, L, C mắc nối tiếp có phương trình điện áp u=U0cos(ωt+φ)V. Góc lệch pha giữa u và i phụ thuộc vào:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có, độ lệch pha của u so với i được xác định bởi biểu thức: tanφ=ZLZCR=ωL1ωCR

=> Góc lệch này phụ thuộc vào tần số góc (ω), độ tự cảm (L), điện dung (C) và điện trở (R)

Câu 17 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều u=1002cos(100πt)(V) vào hai đầu đoạn mạch gồm các phần tử sau mắc nối tiếp: R = 50 Ω, cuộn dây thuần cảm L=12π(H) và tụ điện C=104π(F). Tại thời điểm cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 1 A thì điện áp tức thời trên cuộn cảm có độ lớn

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Cảm kháng của cuộn dây và dung kháng của tụ điện là:

{ZL=ωL=100π.12π=50(Ω)ZC=1ωC=1100π.104π=100(Ω)

Tổng trở của mạch là:

Z=R2+(ZLZC)2=502+(50100)2=502(Ω)

Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:

I0=U0Z=1002502=2(A)

Lại có: U0L=I0.ZL=2.50=100(V)

Áp dụng công thức độc lập với thời gian cho cuộn dây thuần cảm, ta có:

i2I02+uL2U0L2=11222+uL21002=1uL=503(V)

Câu 18 Trắc nghiệm

Đặt điện áp xoay chiều u = U0cosωt vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Tổng trở Z của đoạn mạch là

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Tổng trở của đoạn mạch là: Z=R2+(ωL1ωC)2

Câu 19 Trắc nghiệm

Trong mạch điện xoay chiều gồm R,L,C mắc nối tiếp. Nếu tăng tần số của điện áp ở hai đầu đoạn mạch thì:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Dung kháng của mạch: ZC=1ωC=> nếu tăng tần số của điện áp ở hai đầu đoạn mạch thì ZC giảm.

Câu 20 Trắc nghiệm

Một mạch điện xoay chiều nối tiếp có R=50Ω;L=1πH;C=2.104πF mắc vào mạng điện xoay chiều có tần số 50Hz. Tổng trở của đoạn mạch là:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Ta có:

ω=2πf=2π.50=100π(rad/s){R=50ΩZL=ωL=100π1π=100ΩZC=1ωC=1100π2.104π=50Ω

Tổng trở của mạch: Z=R2+(ZLZC)2=502+(10050)2=502Ω