Chúng tôi giới thiệu Giải sách bài tập Vật Lí lớp 12 Bài tp cuối chương III - Dòng điện xoay chiều chi tiết giúp học sinh xem và so sánh lời giải từ đó biết cách làm bài tập trong SBT Vật Lí 12. Mời các bạn đón xem:
Giải SBT Vật Lí 12 Bài tập cuối chương III - Dòng điện xoay chiều
Bài III.1 trang 48 SBT Vật Lí 12: Khi đặt một hiệu điện thế không đổi vào hai đầu một cuộn dây có điện trở thuần và độ tự cảm thì dòng điện qua cuộn dây là dòng điện một chiều có cường độ Nếu đặt vào hai đầu cuộn dây này một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng thì cường độ hiệu dụng qua nó là Cảm kháng của cuộn dây bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết chỉ có điện trở cản trở dòng điện không đổi
Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp:
Sử dụng công thức tính tổng trở:
Lời giải:
+ Chỉ có điện trở cản trở dòng điện không đổi
+ Mạch xoay chiều ta có:
Tổng trở của mạch điện:
Chọn A
Bài III.2 trang 48 SBT Vật Lí 12: Một đoạn mạch điện nối tiếp có So với cường độ dòng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này
A. Trễ pha B. Sớm pha
C. Lệch pha D. Sớm pha
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: ;
Lời giải:
Ta có
Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện là
Xét
So với cường độ dòng điện thì điện áp giữa hai đầu đoạn mạch này sớm pha
Chọn B
Bài III.3 trang 48 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần tụ điện có điện dung và cuộn cảm thuần có độ tự cảm thay đổi được. Để điện áp hai đầu điện trở trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch thì độ tự cảm của cuộn cảm bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: ;
Lời giải:
Dung kháng
Điện áp giữa hai đầu điện trở cùng pha với dòng điện, điện áp hai đầu điện trở trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch nên dòng điện cũng trễ pha so với điện áp hai đầu đoạn mạch
Ta có cảm kháng
Chọn D
Bài III.4 trang 49 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều có tần số vào hai đầu một đoạn mạch gồm một cuộn cảm thuần có độ tự cảm và một tụ điện có điện dung mắc nối tiếp. Độ lệch pha của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch so với cường độ dòng điện trong mạch là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng biểu thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện: ;
Lời giải:
Tần số góc
Do mạch điện chỉ có tự và cuộn cảm thuần, nên điện áp trễ pha hơn dòng điện góc
Chọn C
Bài III.5 trang 49 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là và Giá trị của là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch mắc nối tiếp
Sử dụng công thức tính tổng trở đoạn mạch
Lời giải:
Ta có
Chọn C
Bài III.6 trang 49 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào hai đầu một điện trở Công suất tỏa nhiệt trên điện trở là Cường độ hiệu dụng qua điện trở bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất tỏa nhiệt trên điện trở
Lời giải:
Công suất tỏa nhiệt trên điện trở
Chọn B
Bài III.7 trang 49 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở cuộn cảm thuần có độ tự cảm và tụ điện có điện dung mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch là
A.
B.
C.
D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính hệ số công suất
Sử dụng công thức tính tổng trở
Sử dụng công thức tính dung kháng , cảm kháng
Lời giải:
Hệ số công suất
Chọn C
Bài III.8 trang 50 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp ( không đổi, thay đổi được) vào hai đầu đoạn mạch Khi tần số là thì cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch có giá trị lần lượt là và Khi tần số là thì hệ số công suất của đoạn mạch này bằng Hệ thức liên hệ giữa và là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính dung kháng , cảm kháng
Lời giải:
Khi có
+
+
Khi tần số là thì hệ số công suất của đoạn mạch này bằng
Từ (1)(2)
Chọn A
Bài III.9 trang 50 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp vào hai đầu đoạn mạch gồm hai đoạn mạch và mắc nối tiếp. Đoạn gồm biến trở mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm đoạn chỉ có tụ điện với điện dung Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch không phụ thuộc thì tần số góc phải bằng
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng định luật Ôm cho đoạn mạch nối tiếp
Lời giải:
Ta có
Để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch không phụ thuộc thì
Chọn D
Bài III.10 trang 50 SBT Vật Lí 12: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là Khi rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là Nếu rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức liên hệ giữa tốc độ góc và tốc độ quay của roto:
Sử dụng công thức tính điện áp máy phát điện
Lời giải:
Ta có:
+
+
Khi rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút, gọi điện áp máy phát điện xoay chiều khi đó là , điện trở, cảm kháng lần lượt là
Khi rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút
+
+
Từ (1)(2) ta có
Khi rôto của máy quay đều với tốc độ vòng/phút
Chọn C
Bài III.11 trang 50 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp ( và không đổi) vào hai đầu đoạn mạch theo thứ tự gồm một tụ điện, một cuộn cảm thuần và một điện trở thuần mắc nối tiếp. Gọi là điểm nối giữa tụ điện và cuộn cảm. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu và cường độ dòng điện trong đoạn mạch lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch Hệ số công suất của đoạn mạch là
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính hệ số công suất .
Lời giải:
Theo đề bài
Hệ số công suất đoạn
Từ (1) ta có
Chia hai vế cho được
Cường độ dòng điện trong đoạn mạch lệch pha so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
( )
Ta có
Chia hai vế cho được
Thay (4) vào (2) được
Chọn A
A. B.
C. D.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết máy biến áp lí tưởng
Lời giải:
Ta có
Chọn B
Bài III.13 trang 51 SBT Vật Lí 12: Máy biến áp là thiết bị
A. biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều.
B. biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều.
C. có khả năng biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.
D. làm tăng công suất của dòng điện xoay chiều.
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về máy biến áp
Lời giải:
Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều.
Chọn C
A. vòng/phút. B. vòng/phút.
C. vòng/phút. D. vòng/phút.
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính tần số máy điện xoay chiều:
Trong đó:
+ là tần số ( )
+ là số cặp cực
+ là tốc độ quay của roto (vòng/s)
Lời giải:
Có
Chọn A
Bài III.15 trang 51 SBT Vật Lí 12: Trong mạch điện ba pha có tải đối xứng, khi dòng điện chạy trong tải thứ nhất có biểu thức là thì dòng điện chạy trong tải thứ hai và thứ ba có các biểu thức là:
A. và
B. và
C. và
D. và
Phương pháp giải:
Sử dụng lí thuyết về động cơ điện ba pha.
Lời giải:
Trong động cơ điện ba pha, dòng điện đôi một lệch pha nhau góc
và
Chọn D
Bài III.16 trang 51 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần , cuộn cảm thuần có độ tự cảm và tụ điện có điện dung thay đổi được. Điều chỉnh điện dung đến giá trị và thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đều có giá trị bằng nhau. Giá trị của bằng bao nhiêu?
Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất:
Lời giải:
Tần số góc
Dung kháng
Công suất trên đoạn mạch hai trường hợp bằng nhau:
Bài III.17 trang 51 SBT Vật Lí 12: Một đoạn mạch gồm điện trở cuộn cảm thuần có và tụ điện có mắc nối tiếp. Đặt điện áp xoay chiều có tần số và có điện áp hiệu dụng vào hai đầu đoạn mạch này. Hỏi:a) Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là bao nhiêu?
b) Phải thay tụ điện bằng một tụ điện khác có điện dung bằng bao nhiêu để công suất tiêu thụ điện của mạch là lớn nhất?
Phương pháp giải:
a) Sử dụng công thức tính công suất:
b) Sử dụng lí thuyết cộng hưởng điện
Lời giải:
Tần số góc
Dung kháng
Cảm kháng
Tổng trở
Công suất:
b) Để công suất đạt cực đại mạch xảy ra hiện tưởng cộng hưởng khi đó
Bài III.18 trang 51 SBT Vật Lí 12: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch nối tiếp. Biết cuộn cảm thuần có tụ điện có và điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần là Tìm biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.Phương pháp giải:
Sử dụng định luật Ôm
Sử dụng công thức tính độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện
Lời giải:
Dung kháng
Cảm kháng
Tổng trở
Ta có
Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu cuộn cảm và dòng điện
Điện áp cực đại hai đầu đoạn mạch
Độ lệch pha giữa điện áp hai đầu đoạn mạch và dòng điện :
Ta có
Ta có
Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch
Bài III.19 trang 51 SBT Vật Lí 12: Đặt một điện áp vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở thuần cuộn dây (có điện trở thuần) và tụ điện. Công suất tiêu thụ điện của đoạn mạch bằng Nối hai bản tụ điện bằng một dây dẫn có điện trở không đáng kể. Khi đó, điện áp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở bằng điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây và bằng Hỏi dung kháng của tụ điện có giá trị bằng bao nhiêu?Phương pháp giải:
Sử dụng công thức tính công suất:
Sử dụng định luật Ôm
Lời giải:
Khi nối tắt tụ điện, mạch còn điện trở và cuộn dây
Từ (1)(2) giải được
Khi tụ không bị nối tắt: