CHỦ ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỆN XOAY CHIỀU
I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM
1. Khái niệm về dòng điện xoay chiều.
+) Dòng điện xoay chiều hình sin, gọi tắt là dòng điện xoay chiều, là dòng điện có cường độ biến thiên
tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay hàm cosin, với dạng tổng quát:
Đặt mua file Word tại link sau:
/>i I0 cos t
Trong đó: I là cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của I (cường độ tức thời).
I0 0 được gọi là giá trị cực đại I (cường độ cực đại).
0 được gọi là tần số góc, T
2
là chu kỳ và f
là tần số của i.
2
t là pha của i và là pha ban đầu.
+) Thực nghiệm và lí thuyết chứng tỏ rằng nếu cường độ dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch có dạng
i I0 cost I 2cost thì điện áp xoay chiều ở hai đầu mạch điện có cùng tần số , nghĩa là có thể viết
dưới dạng: u U 0 cos U 2cos t .
Đại lượng được gọi là độ lệch pha giữa u và i.
Nếu 0 thì ta nói u sớm pha hơn so với i.
Nếu 0 thì ta nói u trễ pha so với i.
Nếu 0 thì ta nói u và I cùng pha.
2. Giá trị hiệu dụng.
Nếu i I0 cost là cường độ tức thời chạy qua R, thì công suất tức thời tiêu thụ trong R cũng được tính
theo công thức: p Ri 2 RI02 cos 2 t .
Công thức trên chứng tỏ rằng, công suất điện p biên thiên tuần hoàn theo t, do đó có tên là công suất tức
thời.
Giá trị trung bình của p trong một chu kì là: p RI02 cos 2 t
Trong đó: cos 2 t
1 cos2t 1
.
2
2
Giá tri này được gọi là công suất trung bình, kí hiệu là: P p
1 2
RI0 .
2
Đặt I
I0
I
P RI 2 . Như vậy I 0 được gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay chiều
2
2
(cường độ hiệu dụng).
Ngoài cường độ dòng điện, đối với dòng điện xoay chiều, còn có nhiều đại lượng điện và từ khác cũng là
những hàm số sin hay cosin của thời gian t như điện áp, suất điện động, cường độ điện trường, điện
tích… Với những đại lượng này, người ta cũng định nghĩa các giá trị hiệu dụng trương ứng.
Gi¸ trÞhiÖudông
gi¸ trÞcùcđ¹ i
2
Sử dụng các giá trị hiệu dụng để tính toán các mạch điện xoay chiều rất thuận tiện vì đa số các công thức
đối với dòng điện xoay chiều sẽ có cùng một dạng như các công thức tương ứng của dòng điện một chiều
không đổi. Do đó, các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng. Ví dụ, trên một bóng
đèn có ghi 200V 5A nghĩa là:
Điện áp hiệu dụng: U 200V .
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I 5A .
3. Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện xoay chiều i I 0cos t chạy
qua là Q RI 2t .
II. PHƯƠNG PHÁP GIẢI:
Liên quan đến các giá trị hiệu dụng:
Gi¸ trÞhiÖudông
Liên quan đến chu kì, tần số:
gi¸ trÞcùcđ¹ i
2
2
2f .
T
Liên quan đến nhiệt lượng tỏa ra: Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t nếu có dòng điện
xoay chiều i I 0cos t chạy qua là Q RI 2t .
Liên quan đến độ lệch pha giữa u và i:
2
2
u i
Gọi là độ lệch pha giữa u và i. Khi u và i vuông pha ta có:
1.
U0 I 0
Tại hai thời điểm t1,t 2 có yếu tố vuông pha của u, I ta có hệ phương trình:
u 2 i 2
1 1 1
U 0 I 0
u12 u22 i 22 i 12
U0
u12 u22
.
2
2
U 02
I 02
I0
i 22 i 12
u2 i 2
1
U 0 I 0
Ví dụ minh họa 1: Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i 200cos100t A , điện áp giữa
hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 12V, và sớm pha
so với dòng điện.
3
a) Tính chu kỳ, tần số của dòng điện.
b) Tính giá trị hiệu dụng của dòng điện trong mạch
c) Tính giá trị tức thời của dòng điện ở thời điểm t 0,5 s .
d) Trong một giây dòng điện đổi chiều bao nhiêu lần.
e) Viết biểu thức của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
HD giải
a) Từ biểu thức của dòng điện i 200cos100t A ; ta có 100 rad / s .
2 1
T 50 s
Từ đó ta có chu kỳ và tần số của dòng điện là:
f 50 Hz
2
b) Giá trị hiệu dụng của dòng điện trpng mạch là I
I0
2
2A .
c) Tại thời điểm t 0,5 s thì 2cos10.0,5 0 .
Vậy tại t 0,5 s thì i 0 .
d) Từ câu b ta có f 50Hz , tức là trong một giây thì dòng điện thực hiện được 50 dao động. Do mỗi dao
động dòng điện đổi chiều hai lần nên trong một giây dòng điện đổi chiều 100 lần.
e) Do điện áp sớm pha
so với dòng điện.nên có u/i u i u (do i 0 ). Điện áp cực
3
3
3
đại là U 0 U 2 12 2V
Biểu thức của điện áp hai đầu mạch điện là u 12 2cos 100t V .
3
Ví dụ minh họa 2: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện chạy
trong mạch là
. Tại một thời điểm t, cường độ dòng điện có giá trị 2 3A thì điện áp giữa hai đầu mạch là
2
50 2V . Biết điện áp hiệu dụng của mạch là 100V. Tính giá trị hiệu dụng cường độ dòng điện chạy qua
mạch.
HD giải
Do điện áp và dòng điện lệch nhau góc ta có:
2
2
2
u i
1.
U0 I 0
i 2 3A
2
2
50 2 2 3
u 50 2V
1 I 2 2A
Thay các giá trị ta có:
100 2 I
0
U 100V U 0 100 2V
III. VÍ DỤ MINH HỌA
A. VÍ DỤ MINH HỌA PHẦN 1.
Ví dụ 1: Chọn khẳng định sai. Dòng điện xoay chiều có i 0,5 2cos100t A . Dòng điện này có:
A. Cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5A
C. Cường độ dòng điện cực đại là
2A
B. tần số là f 50Hz
D. chu kỳ là T 0,02s
HD giải: Cường độ dòng điện cực đại là 0,5 2A suy ra C sai. Chọn C.
Ví dụ 2: Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u 40 2cos 50t V . Điện áp hiệu dụng
3
giữa hai đầu đoạn mạch là:
A. 40 2V
HD giải: Ta có: U
B. 80V
U0
2
C. 40V
D. 20 2V
40V . Chọn C.
Ví dụ 3: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có biểu thức i 2cos 10t A . Ở thời điểm
3
t
1
s cường độ trong mạch có giá trị:
600
A.
6
A
2
B.
HD giải: Tại thời điểm t
3A
C. 1A
D. 2A
1
1
3 A . Chọn B
s ta có i 2cos 10.
600 3
600
Ví dụ 4: Dòng điện xoay chiều giữa 2 đầu điện trở R 100 có biểu thức i 2 sin t A . Nhiệt lượng
tỏa ra trên R trong 1 phút là:
A. 6000J
B. 6000 2J
C. 200J
D. Chưa thể tính được vì chưa biết
HD giải: Ta có: I
I0
2
1 A
Nhiệt lượng tỏa ra là: Q RI 2t 100.12.60 6000J . Chọn A.
Ví dụ 5: Số đo của vôn kế xoay chiều chỉ:
A. Giá trị tức thời của hiệu điện thế xoay chiều.
B. Giá trị trung bình của hiệu điện thế xoay chiều.
C. Giá trị cực đại của hiệu điện thế xoay chiều.
D. Giá trị hiệu dụng của hiệu điện thế xoay chiều.
HD giải: Chọn D.
Ví dụ 6: [Trích đề thi THPTQG năm 2015]. Cường độ dòng điện i 2cos100t A có pha tại thời điểm
t là:
A. 50t
B. 100t
C. 0
HD giải: Pha tại thời điểm t của dòng điện là 100t .Chọn B.
D. 70t
Ví dụ 7: [Trích đề thi THPTQG năm 2017]. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có cường độ
i 4cos
2t
A T 0 . Đại lượng T được gọi là:
T
A. tần số góc của dòng điện
B. chu kỳ của dòng điện
C. tần số của dòng điện
D. pha ban đầu của dòng điện
HD:
2
trong đó T được gọi là chu kì của dòng điện. Chọn B.
T
Ví dụ 8: Một thiết bị điện xoay chiều có các hiệu điện thế định mức ghi trên thiết bị là 220V. Thiết bị đó
chịu được hiệu điện thế tối đa là:
A. 220V
B. 220 2V
C. 440V
D. 110 2V
HD giải: Điện áp hiệu dụng U 220V , điện áp cực đại U 0 220 2V . Thiết bị đó chịu được hiệu điện
thế tối đa là 220 2V . Chọn B.
Ví dụ 9: [Trích đề thi THPTQG năm 2017]. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là
u 220 2cos 100t V (t tính bằng giây). Giá trị của u ở thời điểm t 5mslà:
4
A. 220V
B. 110 2V
HD giải: Tại thời điểm t 5ms
C. 220V
D. 110 2V
5
5
220V . Chọn C.
s ta có: u 220 2cos 100.
1000 4
1000
Ví dụ 10: [Trích đề thi THPTQG năm 2016]. Suất điện động cảm ứng do máy phát điện xoay chiều một
pha tạo ra có biểu thức e 220 2cos100t 0,25 V . Giá trị cực đại của suất điện động này là:
A. 220 2V
B. 110 2V
C. 110V
D. 220V
HD giải: Giá trị của suất điện động cực đại là: E0 220 2V . Chọn A.
Ví dụ 11: [Trích đề thi Đại học năm 2014]. Điện áp u 141 2cos100t V có giá trị hiệu dụng bằng:
A. 282V
HD giải: Ta có U
B. 100V
U0
2
C. 200V
D. 141V
141 V. Chọn D.
Ví dụ 12: [Trích đề thi Đại học năm 2014]. Dòng điện có cường độ i 2 2cos100t A chạy qua điện
trở thuần 100 . Trong 30 giây, nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là:
A. 8485J
B. 4243J
C. 12kJ
D. 24kJ
HD giải: Ta có nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở là: Q RI 2t 100.22.30 12kJ . Chọn C.
B. VÍ DỤ MINH HỌA PHẦN 2.
Ví dụ 1: [Trích đề thi Đại học năm 2007]. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức
i I 0 sin100t . Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0,5I 0
vào những thời điểm:
A. 1/300s và 2/300s
B. 1/400s và 2/400s
C. 1/500s và 3/500s
D. 1/600s và 5/600s
1
k
100t k2
t
1
6
600 50 k
HD giải: Ta có: i 0,5I 0 sin100t
2
100t 5 k2
t 5 k
600 50
6
Với 0 t 0,01s t = 1/600s hoặc 5/600s. Chọn D.
Ví dụ 2: [Trích đề thi Cao đẳng năm 2009]. Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là
u 150cos100t V . Cứ mỗi giây có bao nhiêu lần điện áp này bằng không?
A. 100 lần
HD giải: Ta có T
B. 50 lần
C. 200 lần
D. 2 lần
2
0, 02 s suy ra t 1s 50T
Trong 1 chu kì điện áp tức thời bằng 0 tại 2 thời điểm.
Do đó trong 1s có 100 lần điện áp này bằng 0. Chọn A.
Ví dụ 3: [Trích đề thi Đại học năm 2010]. Tại thời điểm t, điện áp u 200 2cos 100t (trong đó u
2
tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị 100 2V và đang giảm. Sau thời điểm đó 1/300s, điện áp này có giá trị
là:
A. 100V
B. 100 3V
C. 100 2V
D. 200V
u 100 2
HD giải: Tại thời điểm có:
0 .
3
u
u 100 2
1
2
Lại có:
t 1/300 0 100.
.
3
300 3
u
Do đó u 200 2cos
2
100 2V . Chọn C.
3
Ví dụ 4: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch điện xoay chiều là i 4cos20t A , t đo
bằng giây. Tại thời điểm t1 nào đó dòng điện đâng giảm và có cường độ bằng i 2 2A . Hỏi đến thời điểm
t 2 t1 0,025s cường độ dòng điện bằng bao nhiêu?
A. 2 3A
B. 2 3A
i 2
2
HD giải: Tại thời điểm có:
.
0
3
i
C. 2A
D. 2A
Khi đó t 0,025
2
7
7
0,025
i 4cos 2 3A . Chọn B.
3
6
6
Ví dụ 5: Vào cùng một thời điểm nào đó hai dòng điện xoay chiều i 1 I 0cos t 1 và
i 2 I 0 2cos t 2 có cùng giá trị tức thời I 0 / 2 nhưng một dòng điện đang tăng và một dòng điện
đang giảm. Hai dòng điện lệch pha nhau:
A.
6
B.
4
C.
7
12
D.
2
I0
i
HD giải: Xét i 1 I 0cos t 1 có
2 1 .
4
i
Xét i 2 I 0
I 0 I 02
i
2cos t 2 có
2 2 2 .
3
i
Do đó 2 1
7
. Chọn C.
12
Ví dụ 6: Biểu thức hiệu điện thế hai đầu một đoạn mạch u 200cost V .Tại thời điểm t, điện áp
u 100V và đang tăng. Hỏi vào thời điểm t ' t
A. 100V
B. 100 3V
T
điện áp u có giá trị bằng bao nhiêu?
4
C. 100 3
D. 100V
u 100V
2 T
HD giải: Tại thời điểm
0 t ' .
3
3 T 4 6
u
Suy ra tại thời điểm t ' ta có: u 200cos 100 3V . Chọn C.
6
Ví dụ 7: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u 200 2cos100t V .Tại một thời điểm t1
nào đó điện áp đang giảm và có giá trị tức thời là 100 2V . Hỏi vào thời điểm t 2 t1 0,005 s thì điện áp
có giá trị tức thời bằng bao nhiêu?
A. 100 3V
B. 100 3
C. 100 6
D. 100 6V
5
u 100 2V
HD giải: Tại thời điểm
0 t ' 100.0,005
3
3
6
u
Do đó u2 200 2cos
5
100 6V . Chọn C.
6
Ví dụ 8: Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một điện áp xoay chiều 119V – 50 Hz. Nó chỉ sáng lên khi điện áp
tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là:
A. t 0,01s
B. t 0,0133s
C. t 0,02s
D. t 0,03s
HD giải: Ta có: u 84V
Đèn sáng khi u
U
2
U0
2
U0
T 2T 2 1
t 4.
. 0,0133s
2
6
3 3 f
1
84
0,0133s . Chọn B.
Cách 2. Áp dụng công thức tổng quát ta có: t 4. arccos
119 3
Ví dụ 9: Một đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200 3cos 100t V,i 4cos100t A . Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng
3
100 3V và đang tăng. Tính giá trị của cường độ dòng điện sau đó
A. 2A
B. 4A
1
s?
300
C. 2 3A
D. 2 2A
2
200 3 cos1 100 3
HD: Tại thời điểm
1u
và u/i .
3
3
u
Do i chậm pha so với u góc
Do đó i
1
t
300
2
1i
.
3
3 3
1
4cos .t 1i 4cos 100.
2A . Chọn A.
300
Ví dụ 10: Một đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200 3cos 100t V,i 3cos 100t A . Tại thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có
3
6
giá trị bằng 1,5A và đang tăng thì sau đó
1
sđiện áp giữa hai đầu mạch bằng:
40
B. 100V
A. 50V
C. 100 3V
3 cos1 1,5
HD: Tại thời điểm
1i và u/i .
2
3
i
Do u chậm pha hơn i góc
Suy ra i
1
t
40
2
nên 1u 1i
2
2
3
1 2
100cos .t 1u 100cos 100. 50 3V . Chọn D.
40 3
BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
Câu 1: Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.
B. chỉ được đo bằng ampe kế nhiệt.
C. bằng giá trị trung bình chia cho
2.
D. 50 3V
D. bằng giá trị cực đại chia cho 2.
Câu 2: Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i 2 2cos100t A . Cường độ
dòng điện hiệu dụng trong mạch là:
A. I 4A
B. I 2,83A
C. I 2A
D. I 1,41A
Câu 3: Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u 141cos100t V . Điện áp hiệu dụng giữa
hai đầu đoạn mạch là:
A. U=141V
B. U=50V
C. U=100V
D. U=200V.
Câu 4: Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dung giá trị
hiệu dụng?
A. điện áp
B. chu kỳ
C. tần số
D. công suất
HD: Có điện áp hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng. Chọn A.
Câu 5: Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn thay đổi theo thời gian?
A. Giá trị tức thời
B. Biên độ
C. Tần số góc
D. Pha ban đầu
Câu 6: Cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức i 2 sin 100t A . Ở thời điểm
6
t
A.
1
s cường độ trong mạch có giá trị:
100
B.
2A
2
A
2
C. bằng 0
D.
2
A
2
Câu 7: Cường độ dòng điện trong đoạn mạch có biểu thức i 2cos100t A , điện áp giữa hai đầu đoạn
mạch có giá trị hiệu dụng là 12V và sớm pha
so với dòng điện. Biểu thức của điện áp giữa hai đầu
3
đoạn mạch là:
A. u 12cos100t V
B. u 12 2 sin 100t V
C. u 12 2 cos 100t V
3
D. u 12cos 100t V
3
Câu 8: Một mạch điện xoay chiều có điện áp giữa hai đầu mạch là u 200cos 100t V . Cường độ
6
hiệu dụng của dòng điện chạy trong mạch là 2 2A . Biết rằng, dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu
mạch góc
, biểu thức của cường độ điện trong mạch là:
3
A. i 4cos 100t A
3
B. i 4cos 100t A
2
C. i 2 2 cos 100t A
6
D. i 2 2 cos 100t A
2
Câu 9: Một mạch điện xoay chiều có độ lệch pha giữa điện áp và cường độ dòng điện chạy trong mạch là
. Tại một thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có giá trị 2A thì điện áp giữa hai đầu mạch là
2
100 6V . Biết cường độ dòng điện cực đại là 4A. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện có giá trị là:
A. U = 100V
B. U = 200V
C. U = 300V
D. U = 220V
Câu 10: Cho một mạch điện xoay chiều có điện áp hai đầu là u 50cos 100t V . Biết rằng dòng
6
3A thì điện áp giữa hai đầu mạch là 25V. Biểu thức của cường độ dòng điện
điện qua mạch có giá trị
trong mạch là:
A. i 2cos 100t A
3
B. i 2cos 100t A
3
C. i 3 cos 100t A
3
D. i 3 cos 100t A
3
Câu 11: Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 100 2 cos100t V,i 2cos 100t A . Tại thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có giá
3
trị bằng -1A và đang giảm thì sau đó
A. 50V
1
s điện áp giữa hai đầu mạch bằng:
300
C. 50 2V
B. -50V
D. 50 2V
Câu 12: Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200cos 120t V,i 4cos 120t A . Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng
3
6
100 2V và đang giảm thì sau đó
A. -2A
1
s cường độ dòng điện qua mạch có giá trị bằng:
240
B. 1,035A
C. 2 2A
D. -3,86A
Câu 13: Một dòng điện xoay chiều có biểu thức điện áp tức thời là u 100cos 100t V . Phát biểu
3
nào sau đây không chính xác?
A. Điện áp hiệu dụng là 50 2V
B. Chu kì điện áp là 0,02 (s)
C. Biên độ điện áp là 100V.
D. Tần số điện áp là 100 Hz
Câu 14: Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200cos 100t V,i 3 cos 100t A . Tại thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có
6
3
giá trị bằng 1,5 A và đang giảm thì sau đó
1
s điện áp giữa hai đầu mạch bằng:
200
A. 100V
B. -100V
C. 100 3V
D. 0V
Câu 15: Một điện áp xoay chiều có biểu thức u 110 2cos 100t V . Tại thời điểm t điện áp có giá
3
trị bằng 55 2V và đang tăng. Tính giá trị của điện áp sau đó
A. 55 2V
B. -100V
1
s?
150
D. 110 2V
C. 110 2V
Câu 16: Một điện áp xoay chiều có biểu thức u 200cos 100t V . Tại thời điểm t điện áp có giá trị
4
bằng 100 3V và đang giảm thì sau đó
A. 100V
B. -100V
4
s điện áp có giá trị bằng?
75
C. 100 3V
D. 0V
Câu 17: Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200 6 cos 100t V,i 4cos100t A . Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng
3
100 6V và đang tăng. Tính giá trị của cường độ dòng điện sau đó
A. -2A
B. 4A
7
s?
200
C. 2 3A
D. 2 2A
Câu 18: Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cường độ dòng điện lần lượt là
u 200 6 cos 100t V,i 4cos100t A . Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng
3
100 6V và đang tăng. Tính giá trị của cường độ dòng điện sau đó
A. -2A
B. -1,035A
3
s?
400
C. 1,035A
D. 2 2A
Câu 19: Một điện áp xoay chiều có biểu thức u 110 2cos 100t V . Tại thời điểm t điện áp có giá
3
trị bằng 55 2V và đang tăng. Tính giá trị của điện áp sau đó
A. 55 2V
B. 150,26V
7
s?
600
C. 0V
D. 110 2V
Câu 20: Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch là u 160cos100t V (t tính bằng giây). Tại thời điểm t1 ,
điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị là 80V và đang giảm, đến thời điểm t 2 t1 0,015s , điện áp ở hai
đầu đoạn mạch có giá trị bằng
A. 40 3V
B. 80 3V
C. 40V
D. 80V
Câu 21: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i 2cos100t A , t tính bằng
giây (s). Dòng điện có cường độ tức thời bằng không lần thứ ba vào thời điểm:
A.
5
s
200
B.
3
s
100
C.
7
s
200
D.
9
s
200
LỜI GIẢI CHI TIẾT
Câu 1: Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng
điện. Chọn A.
Câu 2: Cường độ dòng điện hiệu dụng: I
Câu 3: Điện áp hiệu dụng: U
U0
2
141
2
I0
2
2A . Chọn C.
100V . Chọn C.
Câu 4: Có điện áp hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng. Chọn A.
Câu 5: Giá trị của suất điện động tức thời luôn biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm sin (hàm điều hào).
Biên độ và tần số góc , pha ban đầu không đổi theo thời gian. Chọn A.
Câu 6: i
1
100 s
1
2
2 sin 100.
A . Chọn B.
100 6
2
Câu 7: Điện áp hiệu dụng U = 12V điện áp cực đại U 0 12 2V
Tần số của điện áp bằng tần số của dòng điện 100 rad/s
Điện áp sớm pha
so với dòng điện u i 0 rad
3
3
3 3
u 12 2cos 100t V . Chọn D.
3
Câu 8: Ta có: I 2 2 I 0 2I 4A
Dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu mạch góc
i U rad
3
3 2
Biểu thức cường độ dòng điện là: i 4cos 100t A . Chọn B.
2
Câu 9: Điện áp và cường độ vuông pha nên ta có hệ độc lập
2
2
2
2
i u
2 100 6
1
4 U 1 U 0 200 2V
I 0 U0
0
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu mạch điện là: U
U0
2
200V . Chọn B.
2
2
u i
Câu 10: Điện áp và cường độ vuông pha nhau
1 I 0 2A
U0 I 0
Dòng điện qua mạch chậm pha hơn điện áp góc
1 U rad
2
2
3
Biểu thức cường độ dòng điện là: i 2cos 100t A . Chọn B.
3
Câu 11: Tại thời điểm t, cường độ dòng điện trong mạch có giá trị bằng -1A và đang giảm
100t
2
1
1
1
1
t
s. Sau đó
s t ' t
s i 50 2V . Chọn D.
3 3
100
300
100 75
200cos1 100 2
3
Câu 12: Tại thời điểm t ta có:
1u
4
u
Do i chậm pha so với u góc
Do đó i
3 7
1i
6
4 6 12
1 7
4cos .t 1i 4cos 120.
3,86A . Chọn D.
240 12
1
t
240
Câu 13: Điện áp hiệu dụng U
U0
2
50 2V , chu kì của điện áp là T
Biên độ của điện áp là 100V, tần số điện áp là f
2
0,02s
50Hz nên D sai. Chọn D.
2
3 cos1 1,5
Câu 14: Tại thời điểm t ta có:
1i
6
i
Do u chậm pha hơn i góc
Suy ra u
1
t
200
2
1u 1i
2
2
3
1 2
200cos .t 1 200cos 100.
100 3 V. Chọn C.
200 3
110 2 cos1 55 2
2
Câu 15: Tại thời điểm t ta có:
1u
3
u
Suy ra u
t
1
150
1 2
110 2 cos .t 1 110 2 cos 100.
110 2 . Chọn C.
150 3
200cos1 100 3
Câu 16: Tại thời điểm t ta có:
1u
6
u
Suy ra u
4
t
75
4
200cos .t 1 200cos 100. 0 . Chọn D.
75 6
200 6 cos1 100 6
2
Câu 17: Tại thời điểm t ta có:
1u
3
u
Do i chậm pha so với u góc
Do đó i
7
t
100
2
1i
3
3 3
7
4cos .t 1i 4cos 100.
4A . Chọn B.
100
2
200 6 cos1 100 6
Câu 18: Tại thời điểm t ta có:
1u
3
u
Do i chậm pha so với u góc
Do đó i
3
t
400
2
1i
3
3 3
3
4cos .t 1i 4cos 100.
2 2 . Chọn D.
400
110 2 cos1 55 2
2
Câu 19: Tại thời điểm t ta có:
1u
3
u
Suy ra u
t
7
600
7 2
110 2 cos .t 1 110 2 cos 100.
0 . Chọn C.
600 3
Câu 20: Tại thời điểm t1 , điện áp ở hai đầu đoạn mạch có giá trị 80V và đang giảm
100t
1
11
t
s . Thời điểm t 2 t1 0,015 s s u 80 3V . Chọn B.
3
300
600
Câu 21: Tại thời điểm t 0 dòng điện tức thời đang ở vị trí biên âm
Dòng điện có cường độ tức thời bằng 0 lần thứ 3 vào thời điểm t T
T
5
s . Chọn A.
4 200