Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.8 MB, 50 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Tuyensinh247.com 1
<i><b>1.Các công thức của các điện áp hiệu dụng cực đại khi thông số của mạch thay đổi: </b></i>
<b>a. Điện áp hiệu dụng UR:</b>
+ R thay đổi : UR(max) = U Khi R
+ L,hay C, hay thay đổi : UR(max) = U Khi
1
<i>LC</i>
( Cộng hưởng )
<b>b. Điện áp hiệu dụng : UL</b>
+ R thay đổi : UL(max) = <i>L</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> khi R = 0
+ L thay đổi : UL(max) = IZL =
2 2
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
khi ZL =
2 2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
+ C thay đổi : UL(max) = IZL = <i>L</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> khi C = 2
1
<i>L</i> ( Cộng hưởng )
+ thay đổi : UL(max) = IZL khi = <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
2LC<i>R C</i>
<b>c. Điện áp hiệu dụng : UC</b>
+ R thay đổi : UC(max) = <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> khi R = 0
+ C thay đổi : UC(max) = IZC =
2 2
<i>L</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
khi ZC =
2 2
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
+ L thay đổi : UC(max) = IZC = <i>C</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> khi L = 2
1
<i>C</i> ( Cộng hưởng )
+ thay đổi : UC(max) = IZC khi =
2
2
1
2
<i>R</i>
<i>LC</i> <i>L</i>
<i><b>2. Công thức thường gặp cần nhớ khi L,C, f thay đổi (</b><b>không </b></i><b>Cộng hưởng</b>)<i><b>:</b></i>
<b>Tìm L để ULmax:( Mạch điện hình vẽ bên phải khi L thay đổi) </b>
C
A R L B
V
<b>CỰC TRỊ-XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ CỰC ĐẠI </b>
<b>CỦA ĐIỆN ÁP HIỆU DỤNG KHI THAY </b>
Tuyensinh247.com 2
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>Lmax</b>
<b>R + Z</b>
<b>U</b> <b>= U</b>
<b>R</b> Với
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>L</b>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>Z =</b>
<b>Z</b> =>
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>L =</b>
<b>ωZ</b>
<b>Tìm C để UCmax:( Mạch điện hình vẽ bên phải khi C thay đổi) </b>
<b> </b>
<b> </b> <i>L</i>
<b>2</b> <b>2</b>
<b>Cmax</b>
<b>R + Z</b>
<b>U</b> <b>= U</b>
<b>R</b> Với
<b>2</b> <b>2</b>
<b>L</b>
<b>C</b>
<b>L</b>
<b>R + Z</b>
<b>Z =</b>
<b>Z</b> =>
<b>L</b>
<b>2</b> <b>2</b>
<b>L</b>
<b>Z ω</b>
<b>C =</b>
<b>R + Z</b>
<b>Xác định giá trị cực đại ULmax, và UCmax khi tần số f thay đổi: </b>
<sub>max</sub> <sub>max</sub>
2 2
2
4
<i>L</i> <i>C</i>
<i>LU</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>R</i> <i>LC</i> <i>R C</i>
Khi: 2
1 2
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<b><sub>OL</sub></b> <b>=</b>
<b>2</b> <b>- R</b>
;
2
1
2
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<b>OC</b>
<b>2</b> <b>- R</b>
<b>=</b>
(với điều kiện 2<i>L</i> <i>R</i>2
<i>C</i> )<i><b> </b></i>
<i><b>3. Bài tập về xác định giá trị cực đại U</b><b>max</b><b> khi thay đổi L, hoặc C, hoặc f. </b></i>
<i><b>+Ví dụ 1</b></i> : Cho mạch điện như hình vẽ.
Điện áp giữa hai đầu AB có biểu thức <i>u</i>200cos100
đổi được, điện trở R = 100,
tụ điện có điện dung
4
10
<i>C</i>
(F). Xác định L sao cho điện áp
hiệu dụng giữa hai điểm M và B đạt giá trị cực đại, tính hệ số cơng suất của mạch điện khi
đó.
<b>Bài giải: Dung kháng: </b>
4
1 1
100
10
100 .
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>C</i>
<sub></sub>
<b>Cách 1: Phương pháp đạo hàm </b>
Ta có:
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
1 1
2 1
<i>AB</i> <i>L</i> <i>AB</i> <i>AB</i>
<i>MB</i> <i>L</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i> <i>Z</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
C
A R L B
V
C
A R L B
V
Tuyensinh247.com 3
max
min
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>y</i>
với
<i>L</i> <i>L</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>x</i> <i>Z x</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
(với 1
<i>L</i>
<i>x</i>
<i>Z</i>
' 2 <i><sub>C</sub></i> 2 <i><sub>C</sub></i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>x</i> <i>Z</i> . ' 0 2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>x</i> <i>Z</i> <i>x</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
Bảng biến thiên:
ymin khi <sub>2</sub> <i>C</i> <sub>2</sub>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>x</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
hay 2 2
1 <i><sub>C</sub></i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
2 2 2 2
100 100
200
100
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
200 2
100
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i>
H ; Hệ số
2
100 2
cos
2
100 200 100
<i>L</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<b>Cách 2: Phương pháp dùng tam thức bậc hai </b>
Ta có:
2 2
2
1 1
2 1
<i>AB</i> <i>L</i> <i>AB</i> <i>AB</i>
<i>MB</i> <i>L</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i> <i>Z</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt
2
1 1
2 1 1
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>ax</i> <i>bx</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
Với 1
<i>L</i>
<i>x</i>
<i>Z</i>
; <i>a</i><i>R</i>2 <i>Z<sub>C</sub></i>2; <i>b</i> 2<i>Z<sub>C</sub></i>
UMBmax khi ymin: Vì <i>a</i><i>R</i>2 <i>Z<sub>C</sub></i>2> 0 nên tam thức bậc hai đạt cực tiểu khi
2
<i>b</i>
<i>x</i>
<i>a</i>
hay
1 2
2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
2 2 2 2
100 100
200
100
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
; 200 2
100
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i>
H
Hệ số công suất:
100 2
cos
2
100 200 100
<i>L</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<b>Cách 3: Phương pháp dùng giản đồ Fre-nen. </b>
<i>U</i> <i>U<sub>R</sub></i> <i>U<sub>C</sub></i> <i>U<sub>L</sub></i>
Đặt <i>U</i><sub>1</sub> <i>U<sub>R</sub></i> <i>U<sub>C</sub></i>
Ta có: tan <sub>1</sub> 100 1
100
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>U</i> <i>IZ</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>IR</i> <i>R</i>
<i>I</i>
<i>C</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
1
<i>U</i>
1
<i>O</i>
<i>P</i>
Tuyensinh247.com 4
<sub>1</sub>
4
rad
Vì <sub>1</sub>
2
2
2 4 4
rad
Xét tam giác OPQ và đặt <sub>1</sub>.
sin sin
<i>L</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
Vì U và sin không đổi nên ULmax khi sin cực đại hay sin = 1
2
Vì <sub>1</sub> <sub>1</sub>
2 4 4
rad. Hệ số công suất: cos cos 2
4 2
Mặt khác tan <i>ZL</i> <i>ZC</i> 1
<i>R</i>
100
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i>
<i><b>+Ví dụ 2</b></i> : Mạch điện như hình vẽ.
Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = 0,318H, R = 100, tụ C là tụ xoay. Điện áp đặt vào
hai đầu đoạn mạch có biểu thức <i>u</i>200 2 cos100
a. Tìm C để điện áp giữa hai đầu bản tụ đạt giá trị cực đại, tính giá trị cực đại đó.
b. Tìm C để điện áp hai đầu MB đạt cực đại, tính giá trị cực đại đó.
<b>Bài giải: </b>
a. Tính C để UCmax.
Cảm kháng : <i>Z<sub>L</sub></i> <i>L</i>100 .0,318 100
<b>Cách 1: Phương pháp đạo hàm: </b>
Ta có:
2
2 2
2
1 1
2 1
<i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>UZ</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt
<i>C</i> <i>C</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>x</i> <i>x Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
(với 1
<i>C</i>
<i>x</i>
Khảo sát hàm số:
2 . 1
<i>L</i> <i>L</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>x</i> <i>x Z</i> <i>y</i>' 2
R C
L
M
N <sub>B </sub>
A
Tuyensinh247.com 5
<i>y</i>'0 2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>x</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
Bảng biến thiên:
ymin khi <sub>2</sub> <i>L</i> <sub>2</sub>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>x</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
hay 2 2
1 <i><sub>L</sub></i>
<i>C</i> <i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
2 2 2 2
100 100
200
100
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
5
1 1 5.10
100 .200
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
F
2 2 2 2
max
200 100 100
200 2
100
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
(V)
<b>Cách 2: Phương pháp dùng tam thức bậc hai. </b>
2
2 2
2
1 1
2 1
<i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>UZ</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt
2
1 1
2 1 1
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>ax</i> <i>bx</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
(với 1
<i>C</i>
<i>x</i>
<i>Z</i>
; <i>a</i><i>R</i>2<i>Z<sub>L</sub></i>2; <i>b</i> 2<i>Z<sub>L</sub></i>)
UCmax khi ymin. Vì hàm số y có hệ số góc a > 0, nên y đạt cực tiểu khi:
2
<i>b</i>
<i>x</i>
<i>a</i>
hay 1 <sub>2</sub> <i>L</i> <sub>2</sub>
<i>C</i> <i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
2 2 2 2
100 100
200
100
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
1 1 10 4
100 .200 2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
(F).
2 2 2 2
max
200 100 100
200 2
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
V
<b>Cách 3: Phương pháp dùng giản đồ Fre-nen. </b>
Ta có: <i>U</i> <i>U<sub>L</sub></i> <i>U<sub>R</sub></i><i>U<sub>C</sub></i>
Áp dụng định lý hàm số sin, ta có:
sin sin
<i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
<i>I</i>
<i>C</i>
<i>U</i>
1
<i>U</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>O</i>
<i>P</i>
Tuyensinh247.com 6
Vì U và
2 2
1
sin <i>R</i>
<i>L</i>
<i>U</i> <i>R</i>
<i>U</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
không đổi nên UCmax khi sin cực đại hay sin = 1. Khi
sin 1
2
1 1
1 1
cos <i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2 2 2 2 2
1 100 100 <sub>200</sub>
100
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
5
1 1 5.10
100 .200
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
F
2 2 2 2
max
200 100 100
200 2
100
<i>L</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
(V)
<b>b. Tìm C để UMbmax. UMBmax = ? </b>
Lập biểu thức:
2 2 2 2
2 2
2 2
1
<i>MB</i>
<i>MB</i> <i>MB</i>
<i>L</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>UZ</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<sub></sub>
Đặt
2 2
2 2 2 2
2 2
1 1
<i>L</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z Z</i> <i>Z</i> <i>Z x</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>x</i>
(với x = ZC)
UMBmax khi ymin:
Khảo sát hàm số y:
2 2
2
2 2
2 .
' <i>ZL</i> <i>x</i> <i>x ZL</i> <i>R</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>x</i>
Ta có:
2 2
' 0 <i><sub>L</sub></i> 0
<i>y</i> <i>x</i> <i>xZ</i> <i>R</i> (*)
Giải phương trình (*)
2 2
4
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i>
<i>x</i><i>Z</i> (x lấy giá trị dương).
2 2 2
100 100 4.100
50 1 5 162
2
<i>C</i>
<i>Z</i>
Lập bảng biến thiên:
Tuyensinh247.com 7
điện dung 1 1 0,197.10 4
100 .162
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
F;Thay
2 2
4
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i>
<i>x</i><i>Z</i> vào biểu
thức y
2 2
min <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> 2
2 2
4 4
4 2 <i><sub>L</sub></i> 2 <i><sub>L</sub></i> <i><sub>L</sub></i> 4 <sub>4</sub>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>R</i> <i>R</i>
<i>y</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i><sub>Z</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<sub></sub> <sub></sub>
max
min
4 200 100 100 4.100
324
2 2.100
<i>L</i> <i>L</i>
<i>MB</i>
<i>U Z</i> <i>Z</i> <i>R</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
<i>y</i>
(V)
<b>4.Sử dụng phương pháp cực trị của hàm số: </b>
<b>Về hàm số bậc 2: </b>
ax 0
<i>yfx</i> <i>bxca</i>
+ Giá trị của x làm cho y cực trị là ứng với tọa độ đỉnh:
<i>S</i> <i>CT</i>
<i>b</i>
<i>x x</i>
<i>a</i>
+ 2 giá trị của <i>x x</i>1; 2 cho cùng một giá trị của hàm y, theo Viet: 1 2
<i>b</i>
<i>x x</i>
<i>a</i>
Từ (1) và (2) suy ra mối liên hệ:
2
<i>CT</i>
<i>x</i> <i>x x</i>
<b>Về hàm phân thức:</b> <i>y f x</i>
+ Giá trị của x làm y cực trị ứng với ax<i>b</i> <i>x<sub>C</sub><sub>T</sub></i> <i>b</i>
<i>x</i> <i>a</i>
+ 2 giá trị của <i>x x</i>1; 2 cho cùng một giá trị của hàm y, theo Viet: 1 2.
<i>b</i>
<i>x x</i>
<i>a</i>
Từ (3) và (4) suy ra mối liên hệ:
(<i>Với những bài tập về cực trị của dòng điện xoay chiều, nếu ta sử dụng phương pháp </i>
<i>này thì sẽ có ngay đáp số, việc này rất thuận lợi cho học sinh làm rất nhanh những bài tập </i>
<i>trắc nghiệm trong các kỳ thi ĐH-CĐ). </i>
Tuyensinh247.com 8
<b>CÁC CÔNG THỨC CỰC TRỊ TRONG ĐIỆN XOAY CHIỀU </b>
<i><b>Đại </b></i>
<i><b>lượng </b></i>
<i><b>biến </b></i>
<i><b>thiên </b></i>
<i><b>Giá trị cực trị cần tìm </b></i> <i><b>Mối liên hệ với các phần tử còn </b></i>
<i><b>lại trong mạch </b></i> <i><b>Chú ý </b></i>
<i><b>R </b></i>
Imax =
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
ULmax ; UCmax
Pdmax ; Udmax
R = 0
<i><b>Mạch R,L,C nối tiếp </b></i>
2
<i>Rm</i>
<i>U</i> ax <i>U</i>
2
max
2 <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>U</i>
<i>P</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2
2
cos = <sub> hay = 4</sub>
ax
ax
2
2
<i>L</i>
<i>Lm</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>Cm</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>UZ</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>UZ</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i><b>Mạch R; L,r ; C mắc nối </b></i>
<i><b>tiếp </b></i>
2 2
max <sub>2</sub> <sub>2(</sub> <sub>)</sub>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>P</i>
<i>R r</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
L C
R Z Z r <i><b><sub>Trên toàn mạh </sub></b></i>
2
Rmax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
L C
U
P
2 r (Z Z ) r 2 2 2
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>)
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>r</i> <i><b>Trên điện trở R </b></i>
<b>Có hai giá trị R1</b><b> R2</b>
<b>cho cùng một giá trị </b>
<b>công suất</b>
2
1 2
2
( )
<i>L</i> <i>C</i>
<i>R R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>R</i>
<i>P</i>
ZL – ZC/R1 = R2/
ZL – ZC
tan1 =
1/tan2
1 +2 = /2
2
2 2
Tuyensinh247.com 9
+ ZL = P = 0
<b>Tìm L để Imax; Pmax; </b>
<b>URmax ; UCmax;</b><b> = 0 (</b><i><b>u,i</b></i>
<b>cùng pha)</b>
ZL = ZC L 1<sub>2</sub>
C
Pmax =
2
<i>U</i>
<i>R</i>
thì mạch cộng
hưởng
.
ax
U
=
R
<i>L</i> <i><sub>m</sub></i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z Z<sub>L</sub></i>. <i><sub>C</sub></i> <i>R</i>2<i>Z<sub>C</sub></i>2
2
lệch pha với
<i>RC</i>
<i>u</i> <i>so</i> <i>u</i>
ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 R
4
<i>RLM</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2 2
4
2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<b>Có hai giá trị L1 </b><b> L2 cho </b>
<b>cùng giá trị UL, giá trị L </b>
<b>để ULmax</b>
1 2
1 2
1 2
1 2
2 <i>L</i> <i>L</i> 2
<i>L</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>Z Z</i> <i>L L</i>
<i>Z</i> <i>L</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>L</i> <i>L</i>
<b>Có hai giá trị L1</b><b> L2</b>
<b>cho cùng giá trị cơng </b>
<b>suất</b>
1 2
1 2 2
2
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
P = 0 C = 0 ZC =
P =
2
2 2
<i>L</i>
<i>U R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> C = ZC = 0
<b>Tìm C để Imax; Pmax; </b>
<b>URmax ; ULmax;</b><b> = 0 (u,i </b>
<b>cùng pha) </b>
ax
min
2
ax ax
<i>m</i>
<i>m</i> <i>m</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>I</i>
<i>Z</i> <i>R</i>
<i>U</i>
<i>P</i> <i>UI</i>
<i>R</i>
C0 = 2
1
<i>L</i>
hay ZL = ZC0
thì mạch cộng
hưởng
<i><b>C </b></i>
2 2
max .
U
U =
R
<i>C</i> <i>R</i> <i>ZL</i>
2 2
.
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i>
<i>Z Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
2
lệch pha với
<i>RL</i>
<i>u</i> <i>so</i> <i>u</i>
<b>Nếu có hai giá trị C1 , C2</b>
<b>thì P < Pmax có cùng giá </b>
<b>trị </b>
1 2
0
1 2
0
1 2
2
1 2
2
1 1
2 <sub>2</sub>
<sub></sub>
<sub></sub>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>C C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
C0 là giá trị làm cho
công suất mạch cực
đại
<b>Khi C = C1 hoặc C = C2</b>
<b>thì UC có cùng giá trị </b> 1 2
1 2
C C C
C C
1 1 1 1
( ) C
Z 2 Z Z 2
2 2 2 2
ax
<i>Cm</i> <i>R</i> <i>L</i>
Tuyensinh247.com 10
RCMax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
L L
2UR
U
4R Z Z
2 2
L L
C
Z 4R Z
Z
2
R và C mắc liên tiếp
nhau
<i><b>+ </b></i>f = 0 P = 0
+ f = P = 0
<b>Giá trị </b><b> làm cho IMax; </b>
<b>URmax; PMax còn ULCMin </b>
<b>(L và C mắc liên tiếp </b>
<b>nhau) </b>
1 1
0
<i>L</i>
<i>LC</i>
thì mạch cộng
hưởng
<b>Có hai giá trị </b><b>1</b> <b>2</b>
<b>cho cùng công suất và </b>
<b>giá trị </b><b> làm cho Pmax</b>
<b>tính theo </b><b>1 và </b><b>2</b>
1 2
1
<i>LC</i>
2
0 1 2
1
<i>LC</i>
với 0 là giá trị
cộng hưởng điện.
ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 .
<i>LM</i>
<i>U L</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>LC</i> <i>R C</i>
2 2
2
2LC <i>R C</i>
ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 .
4
<i>CM</i>
<i>U L</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>LC</i> <i>R C</i>
2
2
1
2
<i>R</i>
<i>LC</i> <i>L</i>
<b> a.Thay đổi R: </b>
<b>Câu 1: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, R thay đổi được, cuộn dây khơng thuần cảm, có </b>
điện trở r. Khi <i>R</i>1 20 hoặc <i>R</i>2110 thì cơng suất trong mạch như nhau. Khi <i>R</i> 50 thì
cơng suất mạch cực đại. Điện trở thuần r của cuộn dây là bao nhiêu?
<i><b>Giải Cách 1</b></i>: làm theo kiểu tự luận cổ điển ( Các em tự giải nhé).
<i><b>Cách 2</b></i>: Sử dụng pp <b>cực trị của hàm số </b>.
Công suất mạch
2 2
2
2 2 2
<i>L C</i> <i>L C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>PIRr</i>
<i>Rr ZZ</i> <i>ZZ</i>
<i>Rr</i>
<i>Rr</i>
Ta thấy có dạng phân thức với (R+r) nên ta sử dụng pp <b>cực trị của hàm số </b>.<i>xCT</i> <i>x x</i>1. 2
Có nghĩa là
2 2
12
1 2
12
20.11050
10
2 2.5020110
<i>RRR</i>
<i>RrRrRrr</i>
<i>RRR</i>
Tuyensinh247.com 11
<b>Câu 2: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp. Cuộn dây khơng thuần cảm có điện trở thuần r, </b>
điện trở R thay đổi được. Khi <i>R</i><i>R</i>1 hoặc <i>R</i><i>R</i>2 thì mạch tiêu thụ cơng suất bằng nhau. Điều
kiện của R để công suất trong mạch đạt giá trị cực đại thì biểu thức liên hệ giữa R, R1, R2, r
là gì?
<i><b>Giải Cách 1</b></i>: làm theo kiểu tự luận cổ điển
+ công suất của mạch
2
2
2 2
2 2 2
( ) ( )
( ) ( )
( ) ( ) ( ) 0
<i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>PIRr</i> <i>Rr</i>
<i>Rr</i> <i>ZZ</i>
<i>PRr URr PZZ</i>
Theo định lí Viets thì:
1 2
( )
.( ) <i>LC</i> 1
<i>LC</i>
<i>PZZ</i>
<i>c</i>
<i>RrRr</i> <i>ZZ</i>
<i>a P</i>
+ mặt khác theo bất đẳng thức Côsi :
2 2
2
2
2 2
ax
( ) 2
( )
( )
( ) ( ) ( ) (2)
( )
<i>L C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>m</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>P</i>
<i>ZZ</i> <i>ZZ</i>
<i>Rr</i>
<i>Rr</i>
<i>ZZ</i>
<i>PP</i> <i>Rr</i> <i>Rr</i> <i>ZZ</i>
<i>Rr</i>
Từ (1) và (2) ta có
2
1 2
1 2
( ) ( ).( )
.
<i>Rr</i> <i>Rr Rr</i>
<i>R Rr Rr r</i>
<i><b>Cách 2</b></i>: phương pháp <b>cực trị của hàm số </b>
Công suất của mạch
2
2
2 2
2
2
( ) ( )
( )
<i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>P I R r</i> <i>R r</i>
<i>R r</i> <i>Z Z</i>
<i>U</i>
<i>HayP</i>
<i>Z Z</i>
<i>R r</i>
<i>R r</i>
Thấy ngay P phụ thuộc kiểu “hàm phân thức” đối với (R+r) vì vậy dùng ngay PP CỰC TRỊ
HÀM SỐ:
1 2
<i>CT</i>
<i>x</i> <i>xx</i> <sub> tức là </sub>(<i>R</i> <i>r</i>)
Tuyensinh247.com 12
<b>Câu 3</b>: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi
được. Hiệu điện thế xoay chiều 2 đầu đoạn mạch có biểu thức 2002os100
8
<i>u</i> <i>c</i><sub></sub>
. Khi
1
1
<i>L</i> <i>H</i>
<sub> hoặc </sub> 2
3
<i>L</i> <i>H</i>
<sub> thì thấy cường độ dịng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng bằng </sub>
nhau và bằng 2<i>A</i>. Điều chỉnh L để hiệu điện thế hiệu dụng <i>URL</i> đạt giá trị cực tiểu, giá trị
<i><b>Giải </b></i><b>Câu 4: </b>
Ta có: 1 2
1 3
.100100à .100300
<i>L</i> <i>L</i>
<i>Z</i>
vì tồn tại hai giá trị của L làm cường độ dịng điện qua mạch bằng nhau nên ta có
1 2 100300<sub>2</sub><sub>0</sub><sub>0</sub>
2 2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>ZZ</i>
<i>Z</i>
Mặt khác: <sub>2</sub>
200
2 100
100
<i>LC</i>
<i>U</i>
<i>I</i> <i>R</i>
<i>R</i>
<i>RZZ</i>
Khi thay đổi L để min
<i>RL</i>
<i>U</i> <sub> thì ta lại có: </sub> min 2 2
.
<i>RL</i>
<i>C</i>
<i>UR</i>
<i>R Z</i>
Thay số được : min 2 2
200.100
405
100200
<i>RL</i>
<i>U</i> <i>V</i>
.
<b>Câu 4</b>: Cho mạch điện xoay chiều gồm R, L và C mắc nối tiếp như hình vẽ. Đặt vào hai đầu
đoạn mạch AB một điện áp <i>u<sub>AB</sub></i> 100 3 cos
H và UL > UC. Tính UL và chứng tỏ đó là giá
trị cực đại của UL.
<b>Bài giải: Ta có: </b> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
<i>R</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> .
Thay các giá trị của U, UR, UC ta được:
2 2
2
50 6 100 <i>U<sub>L</sub></i>50 2 <i>U<sub>L</sub></i> 100 2(V) (1)
Cơng suất tiêu thụ tồn mạch:<i>P UI</i> cos
50 6
<i>P</i>
<i>I</i>
<i>U</i>
A
100
100
1
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
<i>I</i>
Tuyensinh247.com 13
100 2 100 2
1
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>I</i>
1
100 2
100 2
1
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i>
rad/s
50 2 50 2
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>I</i>
4
1
1 1 10
100 2.50 2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
F
Ta có:
2
2
2
2 2 4 2 2
1 1
1 <sub>2</sub> <sub>1</sub>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i> <i>L</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>IZ</i>
<i>y</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>L C</i> <i>C</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Đặt 2 2
2 2 4 2 2
1 1
2<i>L</i> 1 1
<i>y</i> <i>R</i> <i>ax</i> <i>bx</i>
<i>L C</i>
<sub></sub> <sub></sub>
.Với 2
1
<i>x</i>
; <i>a</i> <sub>2</sub>1 <sub>2</sub>
<i>L C</i>
; <i>b</i> <i>R</i>2 2<i>L</i> 1<sub>2</sub>
<i>C L</i>
<sub></sub> <sub></sub>
ULmax khi ymin. Tam thức bậc hai y đạt cực tiểu khi
2
<i>b</i>
<i>a</i>
(vì a > 0).
2 4
4 3
1 4
4
<i>b</i> <i>ac</i> <i>R</i>
<i>L</i> <i>L C</i>
<sub></sub> <sub></sub>
2
2 2
min 2 4
4 4
<i>R</i>
<i>y</i> <i>LC</i> <i>R C</i>
<i>a</i> <i>L</i>
max <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
4 4
min <sub>2</sub>
1
2.50 6.
2
4 <sub>1 10</sub> <sub>10</sub>
100 4. . .100
<i>L</i>
<i>U</i> <i>UL</i>
<i>U</i>
<i>y</i> <i>R</i> <i>LC</i> <i>C R</i>
<sub></sub> <sub></sub>
100 2
(V)
<b>Câu 5: Cho đoạn mạch RLC có L thay đổi được. Đặt vào 2 đầu đoạn mạch hiệu điện thế </b>
xoay chiều có tần số f. Khi 1
2
<i>L L</i> <i>H</i>
<sub> hoặc </sub> 2
3
<i>L L</i> <i>H</i>
<sub> thì hiệu điện thế trên cuộn dây </sub>
thuần cảm này là như nhau. Muốn hiệu điện thế trên cuộn dây đạt cực đại thì L phải bằng
bao nhiêu?
<i><b>Giải Cách 1</b></i>: làm theo kiểu tự luận cổ điển
+ đây là bài toán L biến thiên, để hiệu điện thế trên cuộn dây thuần cảm đạt cực đại thì
2 2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>R Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
Từ đó suy ra L cần tìm là:
2 2 2 2
2 2
( ) 1
1
. <sub>.</sub>
.
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>RZRZ</i>
<i>L</i> <i>RZC</i>
<i>Z</i>
<i>C</i>
Tuyensinh247.com 14
1 2 11 22 1 2
1 2
. . . .
<i>L L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>UU</i>
<i>UUIZIZ Z Z</i>
<i>Z Z</i>
Lược bỏ
1 2
2 2
2 2
1 2
. .
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i>
<i>RLZ RLZ</i>
Lược bỏ , bình phương hai vế
2 2
1 2
2 22 1 2 2 22 2 2
12 <i>C</i> 22 <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>RL</i> <i>ZRL</i> <i>Z</i>
<i>C</i> <i>C</i>
Biến đổi ta được
2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2
1 2 2 1
2 2 2 2 2 2
1 2 1 2 2 1
2 2
1 2 1 2 2 1 1 2
2 2
1 2 2 1
2 2 1 2
1 2
2 2
2
( ) ( )
2
( ) ( )
2
( )
2
(2)
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>L R</i> <i>L</i> <i>Z</i> <i>L R</i> <i>L</i> <i>Z</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>L L L L</i>
<i>C</i>
<i>L L L L</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>LL L L</i>
<i>C</i>
<i>L L R</i> <i>Z</i> <i>LL</i>
<i>C</i>
<i>LL</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>C</i>
<i>L L</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub>
+ đối chiếu (2) và (1) ta được 1 2
1 2
2
( )
<i>LL</i>
<i>L L</i>
Thay số vào ta được
2 3
2. .
2,4
2 3
<i>L</i> <i>H</i>
.
<i><b>Cách 2</b></i>: phương pháp <b>cực trị của hàm số </b>. vì bài toán này xét về sự phụ thuộc của UL theo
L nên ta viết:
2 2
2 2 2
.
.
1 1
( ) <sub>(</sub> <sub>)</sub><sub>()2</sub><sub>()</sub><sub>1</sub>
<i>L</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>LC</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>UZ</i> <i>U</i>
<i>UIZ</i>
<i>RZZ</i> <i><sub>R</sub><sub>Z</sub></i> <i><sub>Z</sub></i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Thấy ngay UL phụ thuộc kiểu “ hàm bậc 2” đối với 1/ZL vì vậy phải có quan hệ hàm bậc 2:
xCT= ½(x1 + x2) tức là
1 2
12
1 2
23
2.
2
111 1 2,4
( )
23
2
<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>LL</i>
<i>L</i> <i>H</i>
<i>z</i> <i>ZZ</i> <i>LL</i>
Tuyensinh247.com 15
<b>Câu 6: Đặt hiệu điện thế xoay chiều vào 2 đầu đoạn mạch RLC, biết cuộn dây thuần cảm và </b>
giá trị L thay đổi được. Khi 1
2,5
<i>L L</i> <i>H</i>
<sub> hoặc </sub> 2
1,5
<i>L L</i> <i>H</i>
<sub> thì cường độ dòng điện trong </sub>
mạch trong 2 trường hợp bằng như nhau. Để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại thì L
phải bằng bao nhiêu?
<i><b>Giải Cách 1</b></i>: làm theo kiểu tự luận cổ điển
Theo đề ra
1 2
2 2 2 2
1 2 1 2 1 2
2
2 2 2
( )
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>I I I I</i> <i>ZZ</i>
<i>RZZ RZZ</i>
Vì 1 2
2 1ê:1 (2 )
2
<i>LL</i>
<i>L L</i> <i>LC LC C</i>
<i>ZZ</i>
<i>Z</i><i>ZnnZ</i><i>Z</i><i>Z</i><i>Z</i><i>Z</i><sub> (1) </sub>
Do đây là bài tốn L biến thiên cho cơng suất của mạch cực đại nên trong mạch lúc đó
xảy ra cộng hưởng điện <i>ZL</i> <i>ZC</i> (2)
Đối chiếu (2) và (1) ta được 1 2 1 2
2 2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>L</i>
<i>ZZ</i> <i><sub>LL</sub></i>
<i>Z</i><i>L</i>
Thay số ta có
2,5 1,5
2
2
<i>L</i>
<i><b>Cách 2</b></i>: phương pháp CỰC TRỊ HÀM SỐ
Ngoại trừ R biến thiên, còn đối với các trường hợp L hay C hay <b> mà cho cùng I, cùng P,… </b>
thì đều tương tự nhau, mặc dù bài tốn này nói là có hai giá trị của L cho cùng I nhưng tìm L
để Pmax thì ta chỉ cần làm một trong hai cách sau:
Có 2 giá trị của L cho cùng I, tìm L để Imax
Có 2 giá trị của L cho cùng P, tìm L để Pmax
Sau đây là lời giải theo cách thứ nhất:
Ta có: 2 2 2 2 2
(<i><sub>LC</sub></i>) <i><sub>L</sub></i>2<i><sub>C</sub></i>. (<i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>)
<i>U</i> <i>U</i>
<i>I</i>
<i>RZZ ZZZRZ</i>
Dễ thấy I phụ thuộc “ hàm bậc 2” đối với ZL vì vậy theo pp <b>cực trị của hàm số </b> thì:
1 2
1
( )
<i>CT</i>
<i>x</i> <i>x x</i> tức là 1 2 1 2
2 2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>L</i>
<i>ZZ</i> <i>LL</i>
<i>Z</i><i>L</i>.Các em cũng có thể tự giải theo cách thứ hai!
<b>Câu 7: Cho mạch RLC nối tiếp : Điện trở thuần R, L thay đổi được, tụ điện có điện dung </b>
C. Điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu mạch u=U0cos(t) . Khi thay đổi độ tự cảm đến 1
1
L
Tuyensinh247.com 16
(H) thì cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch cực đại, lúc đó cơng suất của mạch bằng
200W. Khi thay đổi L đến 2
2
L
(H) thì điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu cuộn cảm cực đại =
200V. Điện dung C có giá trị :
A.<i>C</i> 200<i>F</i>
B.<i>C</i> 50<i>F</i>
C. <i>C</i> 150<i>F</i>
D.<i>C</i> 100<i>F</i>
<b>Giải: Khi thay đổi độ tự cảm cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì xảy ra </b>
cộng hưởng: ZC = ZL1 => ZC= 1 1
1
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>L</i>
<i>C</i>
(*)
<i>U</i>
<i>P</i> <i>P</i>
<i>R</i>
(1) => <i>U</i> <i>P</i>max.<i>R</i> (1’)
Khi thay đổi đến L2= 2/π H thì :
2 2
max
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>R</i>
(2)
Lấy (1) chia (2) max
2 2 2 2 2 2
max
200
1
200
<i>L</i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>P</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> (3)
Thế (1’) vào (3): max 2 2
max
2 2
.
1 <i><sub>C</sub></i> .
<i>C</i>
<i>P</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>P</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
(4)
Ta có lúc đầu công hưởng: <b>ZL1= ZC</b> (5) với 1
1
L
(H)
Và ta có lúc sau : ULMAX Với
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>L2</b>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>Z</b> <b>=</b>
<b>Z</b> (6) với 2
2
L
(H)
Lấy (6) chia (5) <sub>2</sub>
<i>C</i>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>2 =</b>
<b>Z</b> =>
2
<i>C</i>
<b>2</b> <b>2</b> <b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b> <b>C</b> <b>C</b>
<b>2Z = R + Z</b> <b>Z</b> <b>R</b> <b>R = Z</b> (7)
Thế (7) vào (4) : max
max
200
2 100
2 2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>P</i> <i>Z</i> =>
do (*) =>
1
100
100 ( / )
1/
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>rad s</i>
<i>L</i>
=>
4
1 1 1 10 100
( ) ( )
<i>C</i> <i>F</i> <i>F</i>
<i>Z</i>
.
<b>Chọn D </b>
Tuyensinh247.com 17
Chú ý: khi gặp bài tốn C biến thiên, có 2 giá trị C1, C2 làm cho hiệu điện thế trên tụ trong
hai trường hợp bằng nhau. Tìm C để hiệu điện thế trên tụ đạt cực đại, nếu làm theo phương
pháp <b>cực trị của hàm số </b> sẽ cho cách giải cực kì ngắn gọn, thực vật, sau khi viết:
2 2
2 2 2
.
.
1 1
( )
( )()2()1
<i>L</i> <i>C</i>
<i>LC</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>UZ</i> <i>U</i>
<i>UIZ</i>
<i>RZZ</i>
<i>RZ</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub> </sub>
Ta thấy ngay Uc phụ thuộc kiểu “ hàm số bậc 2” đối với 1/zc
nên
1 2
1 1 1 1
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<sub></sub> <sub></sub>
từ đây sẽ ngay ra
1 2
2
<i>C C</i>
<i>C</i>
<b>Câu 8</b>: Cho mạch điện RLC, Với C thay đổi được. Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch có
dạng <i>u U</i> 2 cos<i>t V</i>( ). Khi
4
1
10
( )
<i>C</i> <i>C</i> <i>F</i>
thì cường độ dòng điện i trễ pha
4
so với u. Khi
4
2
10
( )
2,5
<i>C</i> <i>C</i> <i>F</i>
thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Tính tần số góc .
Biết <i>L</i> 2(<i>H</i>)
A. 200 ( <i>rad s</i>/ ) B. 50 ( <i>rad s</i>/ ) C. 10 ( <i>rad s</i>/ ) D. 100 ( <i>rad s</i>/ )
<b>Giải: Khi </b><i>C</i> <i>C</i><sub>1</sub> 10 4 ( ) <i>F</i>
thì dịng điện i trễ pha
4
so u nên: <i>ZL</i> <i>ZC</i>1 <i>R</i> (1)
Khi
4
2
10
( )
2,5
<i>C</i> <i>C</i> <i>F</i>
thì điện áp hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại nên :
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
2
2
2
(2)
thay (1) vào (2) ta có pt: 8<sub>2</sub>4 9.1042 1082 0
(3)
-giải ta đươc: 100rad/s và
2
50
Rad/s (loại) vì thay nghiệm này vào (1) thì
khơng thỏa mãn
<b>Câu 9: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, tụ có điện dung C thay đổi được. Khi </b>
4
10
<i>C</i> <i>F</i>
hoặc
4
2
3.10
<i>C</i> <i>F</i>
<sub> thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện có giá trị như nhau. Để hiệu </sub>
điện thế hiệu dụng giữa 2 đầu tụ điện đạt giá trị cực đại thì điện dung của tụ điện phải bằng
bao nhiêu?
Tuyensinh247.com 18
Theo đề bài ra
1 2 2 2
1 1 2 2
2 2 2 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
2
2 2 2
2
2
( )
( )
<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>PP IRIR I</i> <i>I</i> <i>Z Z</i>
<i>R Z Z</i> <i>R Z Z</i>
<i>Z Z</i> <i>Z Z</i>
Vậy xảy ra 2 khả năng, biến đổi chi tiết ta được
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2 1 2
1 1 1 1
( )( ) ( )( )
1 1 1 1
( ) ( ) ( )( )
<i>L</i> <i>L</i> <i>L L</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>CC</i>
<i>L</i> <i>L</i> <i>L L</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>CC</i>
<sub> </sub> <sub> </sub>
<sub></sub>
1 2
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2
1 2 1 2
1 2 1 2
1 2
1 2
1 1 1 1
( ) ( ) ( ) ( )
1 1 1 1
( ) ( ) ( ) ( )
1
1
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>LC</i>
<i>LC</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub>
Chỉ có trường hợp
1 2
1
(1)
<i>LC</i>
<sub> thỏa mãn </sub>
Vì R=const, muốn cơng suất P = I2<sub>R đạt cực đại thì I</sub>
max tức là trong mạch phải xảy ra cộng
hưởng điện, lúc đó ZL= ZC
2
1 1
2
<i>L</i> <i>hay</i>
<i>C</i> <i>LC</i>
Từ (2) và (1) có 2
12 12
Thay số
<i><b>Cách 2</b></i>: phương pháp <b>cực trị của hàm số </b>.
Vì bài tốn này xét về sự phụ thuộc của P theo nên ta viết:
2
2
2 12
( )
<i>UR</i>
<i>PIR</i>
<i>R</i> <i>L</i>
<i>C</i>
Thấy ngay P phụ thuộc “ hàm phân thức” đối với vì vậy phải có quan hệ hàm phân thức:
1 2
<i>CT</i>
<i>x</i> <i>xx</i> tức là 1 2 Thay số 1 2= 200
Tuyensinh247.com 19
<sub> để cộng hưởng điện ( hay nói cách khác là </sub>
ax; ; 0;os 1ax; ax; ax;...
<i>mui</i> <i>ui</i> <i>m</i> <i>mRRm</i>
<i>I</i><i>I</i>
<b>của hàm số </b> để có mối liên hệ 1 2cho nhanh.
<i><b>Chú ý</b></i>: khi gặp bài tốn C biến thiên, có 2 giá trị C1, C2 làm cho hoặc là I1 = I2 hoặc P1=P2 hay
hoặc là 1 2.tìm C để có cộng hưởng điện thì nên làm theo cách thứ 2 để nhanh chóng
thu được kết quả 1 2
2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <sub> rồi suy ra </sub> 12
1 2 1 2
2
1111
( )
2
<i>CC</i>
<i>hayC</i>
<i>C C</i> <i>C</i> <i>C</i><i>C</i>
<b>Câu 10: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch R, L, C nối tiếp có C thay đổi thì </b>
thấy khi 1 4
10
C F
π
và
4
2
10
C F
2π
thì điện áp hiệu dụng đặt vào tụ C không đổi. Để điện
áp hiệu dụng đó đạt cực đại thì giá trị C là
<b>A. </b>
4
3.10
C F
4π
<b> B. </b>
4
10
C F
3π
<b> </b> <b>C. </b>
4
3.10
C F
2π
<b> </b> <b>D.</b>
4
2.10
C F
3π
<b>Giải: </b>
Ta có 1
1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
1
( )
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>UZ</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
( )
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>UZ</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
UC1 = UC2 --->
2 2
1 2
2 2 2 2
1 2
2 2 2 2 2 2
1 2 2 1
2 2 2 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
( ) ( )
( ( ) ( ( )
( ) ( ) 2 ( )
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
Do ZC1 ≠ ZC2 nên ta có: R
2
+ZL
2
= 1 2
1 2
2 <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>Z Z Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
Mật khác khi C thay đổi UC có giá trị cực đại thì
2 2
1 2
1 2
2 <i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
Tù đó suy ra: 1 2 3.104
2 4
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i>
F.
Chọn A
<b>Câu 11</b>: Cho đoạn mạch điện xoay chiều ANB , tần số dòng điện 50Hz, đoạn AN chứa R=10
3 và C thay đổi ,đoạn NB Chứa L=
2
.
0
H . Tìm C để <i>UAN</i> cực đại :
A.C=106<i>F</i> B.200<i>F</i>
C
Tuyensinh247.com 20
C.300<i>F</i> D.250<i>F</i>
<b>Giải:</b>Dùng công thức: Khi 4 2 2
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> thì ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
<i>RCM</i>
<i>L</i> <i>L</i>
Tính :
2 2
4
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> =
2 2
20 4(10 3) 20 20 1200 400
30
2 2
Mà
3
1 1 1 10
( )
. 100 .30 3
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>C</i> <i>F</i>
<i>C</i> <i>Z</i>
= 106<i>F</i>
<b> Đáp án A </b>
<b>Câu 12</b>: Cho mạch điện như hình vẽ. Cuộn dây có độ tự cảm
3
<i>L</i>
H, điện trở thuần r = 100. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp
<i>AB</i>
<i>u</i>
nhất đó của vơn kế.
A. <i>C</i> 4 3.10 4
F và <i>U<sub>C</sub></i><sub>max</sub> 120V. B. 3.10 4
4
<i>C</i>
F và <i>U<sub>C</sub></i><sub>max</sub> 180V.
C. 3.10 4
4
<i>C</i>
F và <i>U<sub>C</sub></i><sub>max</sub> 200V. D. <i>C</i> 3.10 4
F và <i>U<sub>C</sub></i><sub>max</sub> 220V.
<b>Giải. Ta có: </b><i>Z<sub>L</sub></i> <i>L</i> 100 . 3 100 3
.
2 2
max
100 100 3 <sub>400</sub>
100 3 3
<i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>r</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
. 1 1 3 4
.10
400 <sub>4</sub>
100 .
3
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<sub></sub>
F.;
2
2 2
max
100 100 100 3
200
100
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>U r</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
V.
<b> Chọn C. </b>
<b>Câu 13</b>: Đặt điện áp xoay chiều uU 2 cos(100 t) V vào đoạn mạch RLC. Biết R100 2,
tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần lượt là C1 25 / ( F) và
L,r M C
V
Tuyensinh247.com 21
2
C 125 / 3 ( F) thì điện áp hiệu dụng trên tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu dụng trên điện trở
R đạt cực đại thì giá trị của C
<b> A. </b>C 300( F)
. B.
50
C ( F)
. <b>C.</b>
20
C ( F)
. <b>D.</b>
200
C ( F)
3
.
Ta có 1
1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
1
( )
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>UZ</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
( )
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>UZ</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
UC1 = UC2 =>
2 2
1 2
2 2 2 2
1 2
( ) ( )
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
2 2 2 2 2 2
1 2 2 1
2 2 2 2 2 2
1 2 1 2 1 2 1 2
2 2
1 2 1 2
( ( ) ( ( )
( ) ( ) 2 ( )
( )( ) 2
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z Z</i>
Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại thì trong mạch có cộng hưởng ZL = ZC
Thay R =100 2Ω; ZC1 =
6
1
1 1
400
25
100 .10
<i>C</i>
<sub></sub>
Ω; ZC2 = 240Ω
2 2
1 2 1 2
2 2
1 2 1 2
( )( ) 2
( )( ) 2
<i>L</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z Z Z</i>
640 (ZC
2
+20000) = 192000ZC -- ZC
2
- 300ZC +20000 = 0
Phương trình có hai nghiệm : ZC = 200Ω và Z’C = 100 Ω
Khi ZC = 200Ω thì C =
4
10 50
2 <i>F</i> <i>F</i>
<b> </b>
Khi ZC = 100Ω thì C =
4
10 100
<i>F</i> <i>F</i>
<b> </b>
<b>Chọn B </b>
<b>Câu 14</b>: Cho đoạn mạch điện xoay chiều ANB ,đoạn AN chứa R và C thay đổi ,đoạn NB
Chứa L=
5
.
1
H . Biết f=50Hz ,người ta thay đổi C sao cho<i>UAN</i> cực đại bằng 2<i>UAB</i> .
Tìm R và C:
Tuyensinh247.com 22
<b>Giải: Khi </b> 4 2 2
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> thì ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 R
4
<i>RCM</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i><b>Lưu ý:</b></i> R và C mắc liên tiếp nhau
Đề cho <i>UAN</i> cực đại bằng 2<i>UAB</i> suy ra: <sub>2</sub> <sub>2</sub>
R
1
4
<i>L</i> <i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
=> 2 2 2 2 2 2
4<i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i>2<i>Z<sub>L</sub></i> 4<i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i>.<i>Z<sub>L</sub></i> <i>R</i>
2 2 2 2 4 2 2 4 2 2 2
3 2 2 4 9 12( ) 4 4 (4 )
<i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>R</i> <i>R Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i>
4 2 2 2
9 (12 16 ) 0
<i>R</i> <i>ZL</i> <i>ZL</i> <i>R</i> <=>
4 2 2
9 4 0
<i>R</i> <i>Z RL</i>
2 2 2
(9 4 ) 0
<i>R</i> <i>ZL</i> <i>R</i>
Do R khác 0 nên 2 2
(9 4 ) 0
<i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> => 2 2 2 2
(9 4 ) 0 150 100
3 3
<i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i> <i>R</i> <i>Z<sub>L</sub></i>
2 2
4
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> =
2 2
150 4100 150
200
2
<b>Đáp án A </b>
<b>d.Thay đổi </b><b>: Khi tần số góc </b> (hay f) thay đổi (cịn R, L và C không đổi )
<b>Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều u=U</b>0cost (U0 không đổi và thay đổi được) vào hai đầu
đoạn mạch gồm điện trở thuần R,cuộn cảm thuần có độ tự cảm L và tụ điện có điện dung C
mắc nối tiếp,với CR<b>2</b>
<b>< 2L. Khi </b> = 1 hoặc = 2 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn
cảm có cùng một giá trị.Khi = 0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị
cực đại.Hệ thức liên hệ giữa 1,2 và 0 là :
A. ( )
2
1 2
2
0
B. ( )
2
1
2
1
0
C. <sub>2</sub>
0
1
=2
1
( <sub>2</sub>
1
1
+ 2
2
1
) D. 0 = 12
<i><b>Giải cách 1</b></i>: làm theo kiểu tự luận cổ điển
+ Từ dữ kiện điện áp trên tụ như nhau U1C = U2C ta biến đổi nhằm thu được biểu thức rút
gọn.Ta có
2 2
1 2
2 2
1 2
1 2
2 2
2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 1 2
2 2
2 2 2 2 2 2
1 1 2 1
2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 2 1 2 1
2
2 2 2 2 2 2 2
2 1 2 1
1 1
. .
1 1
1 1
1 1
2 .
2
2 ( )
<i>U</i> <i>U</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>L</i> <i>R</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i>R</i> <i>CL</i> <i>C</i> <i>R</i> <i>CL</i>
<i>CR</i> <i>CL</i> <i>CL</i>
<i>CR</i> <i>CL</i> <i>CL</i>
<i>L CR</i>
<i>CR</i> <i>L CL</i> <i>L</i> <i>a</i>
<i>C</i>
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Tuyensinh247.com 23
+Xem điện áp trên tụ đạt cực tiểu khi nào.
Ta có:
2
2 2 2
2 2
2 4 2 2
2
.
.
1 2
1
2
<i>C</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>UZ</i> <i>U</i>
<i>U IZ</i>
<i>L</i>
<i>R Z Z</i> <i><sub>C R L</sub></i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
<i>Cy</i>
<i>L</i>
<i>CL</i> <i>R</i>
<i>C</i> <i>C</i>
Đặt 2 2
ax
<i>x y</i> <i>bxd</i>
Dễ thấy UCmax khi ymin. vì a>0 nên min ix=
4 2
<i>b</i>
<i>y</i> <i>kh</i>
<i>a</i> <i>a</i>
Tức là khi 2 22 2
0 0
1 2
. 2
2
<i>LR</i> <i>LCR</i>
<i>L</i> <i>b</i>
<i>LC</i> <i>C</i>
So sánh (a) và (b) ta được 2 2 2
0 1 2
2
<i><b>Cách 2</b></i>: UL =
2
2
)
( <i>L</i> <i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>UZ</i>
. Do UL1 = UL2 => 2
1
1
2
2
1
)
1
(
<i>C</i>
= 2
2
2
2
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
=> <sub>2</sub>
1
2
+ <sub>4</sub> <sub>2</sub>
1
1
<i>C</i>
= 2
2
2
2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
+ <sub>4</sub> <sub>2</sub>
2
1
<i>C</i>
=> (2<i>C</i>
<i>L</i>
- R2)( <sub>2</sub>
2
1
- 2
1
1
) = 4 2
2
1
<i>C</i>
- 4 2
1
1
<i>C</i>
=> (2
<i>C</i>
<i>L</i>
- R2) = 1<sub>2</sub>
<i>C</i> 2
2
=> <sub>2</sub>
1
1
+ 2
2
1
= C
2
(2
<i>C</i>
<i>L</i>
- R2) (1)
UL = ULmax khi <sub>2</sub>
2
2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
+ <sub>4</sub>1 <sub>2</sub>
<i>C</i>
+ L
2
có giá trị cực tiểu. => <sub>2</sub>
0
1
= 2
2
<i>C</i>
(2
<i>C</i>
<i>L</i>
- R2) (2)
Từ(1) và (2) suy ra: <sub>2</sub>
0
1
=2
1
( <sub>2</sub>
1
1
+ 2
2
1
) . Chọn đáp án C. Với điều kiện CR
<b>2</b>
<b>< 2L. </b>
<i><b>Cách 3</b></i>: Ta sử dụng phương pháp <b>cực trị của hàm số</b>. vì bài toán này xét về sự phụ thuộc
của Uc theo nên ta viết:
2
24 2 2
2
.
.
1
. 2
<i>C</i>
<i>C C</i>
<i>LC</i>
<i>UZ</i> <i>U</i>
<i>UIZ</i>
<i>L</i>
<i>RZ<sub>ZC</sub><sub>LR</sub></i>
<i>CC</i>
Thấy ngay hàm UC thuộc kiểu “ hàm bậc 2” đối với
2
phải có quan hệ hàm bậc 2:
2 2
1 2
1
( )
2
<i>CT</i>
Tuyensinh247.com 24
<b>Chú ý: với bài tốn có 2 giá trị của </b> là 1 và 2 làm điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn
dây thuần cảm có cùng một giá trị. Cịn khi = 0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn
đạt cực đại. Nếu chúng ta cũng giải theo phương pháp <b>cực trị của hàm số (</b>đánh giá kiểu
hàm số), thì chúng ta sẽ viết
2
2 2 22
22
. .
.
11 1
() 2()
<i>C</i>
<i>C L</i>
<i>LC</i>
<i>UZ</i> <i>UL</i>
<i>UIZ</i>
<i>L</i>
<i>RZZ</i> <i><sub>R</sub></i> <i><sub>L</sub></i>
<i>C</i>
<sub></sub><sub></sub> <sub></sub>
Và thấy UL thuộc kiểu “hàm bậc 2” đối với 2
1
nên có ngay mối liên hệ giữa
1 2 0 2 2 2
0 1 2
111 1
, àà ( )
2
<i>v l</i>
<b>Câu 16</b>: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu
đoạn mạch có biểu thức uU 2cos t, tần số góc biến đổi. Khi 1 40 (rad / s) và khi
2 360 (rad / s)
thì cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch điện có giá trị bằng nhau.
Để cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị lớn nhất thì tần số góc bằng
A 100(rad/s). B 110(rad/s).
C 200(rad/s). D 120(rad/s).
<b>Giải 1: Nhớ công thức:Với </b> = 1 hoặc = 2 thì I hoặc P hoặc UR có cùng một giá trị thì
IMax hoặc PMax hoặc URMax
khi đó ta có: <sub>1</sub> <sub>2</sub> =120(rad/s).
<b>Chọn D </b>
<b>Giải 2: I</b>1 = I1 => Z1 = Z1 => (ZL1 – ZC1)
2
= (ZL2 – ZC2)
2
Do 1 2 nên (ZL1 – ZC1) = - (ZL2 – ZC2) => ZL1 + ZL2 = ZC1 + ZC2
(1 + 2)L =
<i>C</i>
1
(
1
1
<b>+</b> 2
1
<b>) => LC = </b> 1 2
1
<b> (1) </b>
Khi I = Imax; trong mạch có cộng hưởng LC = <sub>2</sub>
1
<b> (2). Từ (1) và (2) ta có </b><b> =</b> 12 <b> = </b>
<b>120</b><b>(rad/s). </b>
<b> Chọn D </b>
Tuyensinh247.com 25
điện hiệu dụng trong mạch có giá trị bằng nhau ax
1 2
<i>m</i>
<i>I</i>
<i>n</i>
<sub>. Giá trị của điện trở R là biểu </sub>
thức nào ( biểu thức liên hệ giữa R, L, 1, 2, n)?
<i><b>Giải </b></i><b> : + do </b>
ax
1 2 1 2 min
2 2
2 2 22 2 2
1 1 1
1 1
1 1
( 1) (*)
<i>m</i>
<i>I</i>
<i>I I</i> <i>ZZnZnR</i>
<i>n</i>
<i>ZRL</i> <i>nRn RL</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
+ theo phương pháp TÀI NĂNG TRẺ thì 2
1 2 0
Mà 02
1
<i>LC</i>
<sub> nên </sub> 12
12
1 1
<i>C</i>
<i>LC</i> <i>L</i>
2
2 2 2 2 2
1 1 2 1 2
1
1 2
2 2
1 2
2 1 2
2 <sub>2</sub>
1
( 1) ( ) ( )
1
( )
1 <sub>1</sub>
<i>n</i> <i>R L</i> <i>L L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>R</i>
<i>n</i> <i><sub>n</sub></i>
<sub></sub>
<b>Câu 18: Đặt một điện áp u = U</b>0 cost( U0 không đổi, thay đổi được) vào 2 đầu đoạn
mạch gồm R, L, C mắc nối tiếp thỏa mãn điều kiện: CR2 <sub>< 2L. Gọi V</sub>
1,V2, V3 lần lượt là các
vôn kế mắc vào 2 đầu R, L, C. Khi tăng dần tần số thì thấy trên mỗi vơn kế đều có 1 giá trị
cực đại, thứ tự lần lượt các vôn kế chỉ giá trị cực đại khi tăng dần tần số là
A. V1, V2, V3. B. V3, V2, V1. C. V3, V1, V2. D. V1, V3,V2.
<b> Giải: Ta gọi số chỉ của các vôn kế là U: U</b>1=IR =
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>UR</i>
U1 = U1max khi trong mạch có sự cộng hưởng điện: =>
2
=
<i>LC</i>
1
(1)
U2 = IZL = <sub>2</sub>
2
2
2
2
2
2
2
2
2
1
)
1
( <i>y</i>
<i>U</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>UL</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
U2 = U2max khi y2 = <sub>2</sub> 2
2
4
2
2
1
1
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>C</i>
có giá trị cực tiểu y2min
Đặt x = 1<sub>2</sub>
, Lấy đạo hàm y2 theo x, cho y2’= 0 => x = 1<sub>2</sub>
= 2 (2 )
2
<i>CR</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i> <sub></sub>
Tuyensinh247.com 26
<i>C</i> (2)
U3 = IZC = <sub>2</sub>
3
2
2
2
U3 = U3max khi y3 = L
2<sub></sub>4
+(R2 -2
<i>C</i>
<i>L</i>
)2 + 1<sub>2</sub>
<i>C</i> có giá trị cực tiểu y3min
Đặt y = 2
, Lấy đạo hàm của y3 theo y, cho y’3 = 0
y = 2 = <sub>2</sub>
2
2
2
2
1
=> 32 = <sub>2</sub>
2
2
1
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>LC</i> (3)
So sánh (1); (2), (3): Do CR2 < 2L nên : 2L – CR2 > 0
Từ (1) và (3) 32 = <sub>2</sub>
2
2
1
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>LC</i> < 1
2
=
<i>LC</i>
1
Xét hiệu 2
2
- 1
2
=
)
2
(
2
2
<i>CR</i>
<i>L</i>
<i>C</i> -<i>LC</i>
1
=
)
2
(
)
2
(
)
2
(
2
2
2
2
2
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>LC</i>
<i>CR</i>
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>LC</i>
<i>CR</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
)
2
(
2
2
<i>CR</i>
<i>L</i>
<i>C</i> > 1
2
=
<i>LC</i>
1
Vậy ta có 3
2
= <sub>2</sub>
2
2
1
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>LC</i> < 1
2
=
<i>LC</i>
1
< 2
2
=
)
2
(
2
2
<i>CR</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<b>Khi tăng dần tần số thì các vôn kế chỉ số cực đại lần lượt là V3, V1 và V2. </b>
<b>đáp án C </b>
<b>Câu 19: Cho đoạn mạch RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, biết </b><i>L</i><i>CR</i>2. Đặt vào 2 đầu
đoạn mạch điện áp xoay chiều với tần số góc thay đổi được. Khi 1 hoặc 2 thì thấy hệ số
cơng suất của đoạn mạch có giá trị bằng nhau, giá trị bằng nhau đó là biểu thức nào ( biểu
thức liên hệ giữa <i>C</i>os , , 1 2)?
<i><b>Giải </b></i>:
Ta tính <i>c</i>os1 ứng với 1, ta có:
2
2
1 <sub>2</sub> 1 2
1 <sub>2</sub>
2
1
1
1
1
os os
1
1
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>
<i>c</i> <i>hayc</i>
Tuyensinh247.com 27
Theo giả thuyết 2 2 21
22 22
1 22 1 22
1 1
êos
1 1
2
<i>L</i> <i>L</i>
<i>L</i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>LCRRnnc</i>
<i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>C</i> <i>CC</i> <i>CC</i>
Ngồi ra ta cịn sử dụng PP <b>cực trị của hàm số </b>
2
2 2 12 12
12 0 12 12 1 222 22 2 2
1 12 2 1 12 2
12
1 2 2
1 12 2
11
ê:os
os
<i>L</i>
<i>Lnnc</i>
<i>LCC</i> <i>LL L</i>
<i>c</i>
<b>e. Tìm hệ số cơng suất: </b>
<b>Câu 20</b>: Đặt một điện áp xoay chiều u = U0cost (V) vào hai đầu một đoạn mạch AB gồm
điện trở R, cuộn dây cảm thuần L và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Tụ C có điện dung
thay đổi được.Thay đổi C, khi ZC = ZC1 thì cường độ dịng điện trễ pha
4
so với điện áp hai
đầu đoạn mạch, khi ZC = ZC2 = 6,25ZC1 thì điện áp hiệu dụng giữa hai tụ đạt giá trị cực đại.
Tính hệ số cơng suất của mạch.
A. 0,6 B. 0,8 C. 0,7 D. 0,9
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i><sub>1</sub>
= tan(
4
) = 1=> R = ZL – ZC1 => ZC1 = ZL - R
Ta có: UC2 = Ucmax => ZC2 =
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>2 2
=> 6,25ZC1ZL = R
2
+ZL
2
=> 6,25( ZL- R) ZL = R
2
+ZL
2
=> 5,25ZL
2
- 6,25RZL – R
2
= 0 => 21ZL
2
- 25RZL
– 4R2
= 0 => ZL =
3
4<i>R</i>
Ta có: ZC2 =
2 2
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
=
3
4
9
16 2
2
<i>R</i>
<i>R</i>
<i>R</i>
=
12
25<i>R</i>
=> cos2 =
2
<i>Z</i>
<i>R</i>
=
2
2
)
12
25
3
4
( <i>R</i> <i>R</i>
<i>R</i>
<i>R</i>
= 0,8.
<b>Chọn B </b>
Tuyensinh247.com 28
<b>Câu 21: Đặt điện áp xoay chiều có f thay đổi vào hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều RLC </b>
mắc theo thứ tự đó có R=50,<i>L</i> <i>H</i> <i>C</i> <i>F</i>
24
10
;
6
1 2
. Để điện áp hiệu dụng 2 đầu LC (ULC) đạt
giá trị cực tiểu thì tần số dịng điện phải bằng:
A. 60 Hz B. 50 Hz C. 55 Hz D. 40 Hz
<b>Câu 22: Cho mạch RLC nối tiếp: Điện trở thuần R, L thay đổi được, tụ điện có điện dung C. </b>
Điện áp xoay chiều đặt vào 2 đầu mạch u=U0cos(t) . Khi thay đổi độ tự cảm đến 1
1
L
(H)
thì cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch cực đại, lúc đó cơng suất của mạch bằng 200W.
Khi thay đổi L đến 2
2
L
(H) thì điện áp hiệu dụng giữa 2 đầu cuộn cảm cực đại = 200V.
Điện dung C có giá trị :
A.<i>C</i> 200<i>F</i>
B.<i>C</i> 50<i>F</i>
C. <i>C</i> 150<i>F</i>
D.<i>C</i> 100<i>F</i>
<b>Giải: Khi thay đổi độ tự cảm cường độ dịng điện hiệu dụng qua mạch cực đại thì xảy ra </b>
cộng hưởng: ZC = ZL1 => ZC= 1 1
1
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>L</i>
<i>C</i>
(*)
Lúc đó: max 2
<i>U</i>
<i>P</i> <i>P</i>
<i>R</i>
(1) => <i>U</i> <i>P</i>max.<i>R</i> (1’)
Khi thay đổi đến L2= 2/π H thì :
2 2
max
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>R</i>
(2)
Lấy (1) chia (2) max
2 2 2 2 2 2
max
200
1
200
<i>L</i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>P</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> (3)
Thế (1’) vào (3): max 2 2
max
2 2
.
1 <i><sub>C</sub></i> .
<i>C</i>
<i>P</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>P</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
(4)
Ta có lúc đầu cơng hưởng: <b>ZL1= ZC</b> (5) với 1
1
L
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>L2</b>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>Z</b> <b>=</b>
<b>Z</b> (6) với 2
2
L
(H)
Lấy (6) chia (5) <sub>2</sub>
<i>C</i>
<b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b>
<b>R + Z</b>
<b>2 =</b>
<b>Z</b> =>
2
<i>C</i>
<b>2</b> <b>2</b> <b>2</b> <b>2</b>
<b>C</b> <b>C</b> <b>C</b>
<b>2Z = R + Z</b> <b>Z</b> <b>R</b> <b>R = Z</b> (7)
Thế (7) vào (4) : max
max
200
2 100
2 2
<i>C</i> <i>C</i>
<i>P</i>
Tuyensinh247.com 29
do (*) =>
1
100
100 ( / )
1/
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>rad s</i>
<i>L</i>
=>
4
1 1 1 10 100
( ) ( )
. <i><sub>C</sub></i> 100. 100.100
<i>C</i> <i>F</i> <i>F</i>
<i>Z</i>
.
Chọn D
<i><b>b. Thay đổi L: </b></i>
<b>Câu 23: Một mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm một điện trở, một tụ điện và một cuộn </b>
dây thuần cảm có hệ số tự cảm L có thể thay đổi, với u là điện áp hai đầu đoạn mạch và uRC là
điện áp hai đầu đoạn mạch chứa RC, thay đổi L để điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn dây đạt giá
trị cực đại khi đó kết luận nào sau đây là sai?
A. u và uRC vuông pha. B.(UL)2Max= <i>U</i>2+<i>URC</i>2
C.
2 2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
D.
2 2
( <i><sub>L Max</sub></i>) <i>C</i>
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<b>Câu 24: Cho đoạn mạch điện không phân nhánh RLC. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có </b>
biểu thức <i>u</i>200cos100
tụ điện có điện dung
4
10
<i>C</i>
(F). Xác định L sao cho điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây đạt giá trị cực đại.
<b>A. L= </b>1
H B. L=
2
H C. L=
0, 5
H D. L=
0,1
H
<b>Câu 25: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp,cuộn cảm thuần có độ tự cảm </b>
thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u=100 6cos100t. Điều
chỉnh độ tự cảm để điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại là ULmax thì điện áp hiệu
dụng trên hai đầu tụ điện là UC = 200V. Giá trị ULmax là
A. 300V B. 100V C. 150V D. 250V
<b>Giải: </b>
2 2
c R 2 2
L max c R Lmax c 2 2
c 2 2 L max Lmax c
L max Lmax c
2 2 2 2
R c Lmax c L max
2 2
L max Lmax Lmax
U U
U U U U U
U U U U U 0
U U U U
U U U 2U U U
U 200U 100 0 U 100(V)
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<b>Câu 26: Cho mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh RLC có tần số thay đổi được.Gọi </b>
f0 ;f1 ;f2 lần lượt các giá trị tần số làm cho hiệu điện thế hiệu dung hai đầu điện trở cực đại,
hiệu điện thế hiệu dung hai đầu cuộn cảm cực đại, hiệu điện thế hiệu dung hai đầu tụ điện
cực đại.Ta có :
C
A R L B
V
Tuyensinh247.com 30
A.f0=
2
1
<i>f</i>
<i>f</i>
B.f0=
1
2
<i>f</i>
<i>f</i>
C.f1.f2=f02 D. f0 =f1 + f2
<b>Câu 27: Đoạn mạch AB gồm đoạn mạch AM nối tiếp với MB. Đoạn mạch AM gồm điện </b>
trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L thay đổi được. Đoạn mạch MB chỉ có tụ điện
C. Đặt vào hai đầu AB một điện áp xoay chiều u = 100 2cos100πt (V). Điều chỉnh L = L1
thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là I1 = 0,5 A, điện áp hiệu dụng UMB = 100
V và dòng điện trễ pha 600
so với điện áp giữa hai đầu mạch. Điều chỉnh L = L2 để điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch A, M đạt cực đại. L2 có giá trị
A.
2
1
H B.
3
1
H C.
3
2
H D.
5
,
2
H
<b>Giải: Ta có Z</b>C =100/0,5 = 200, tan tan600 3
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
---> (ZL – ZC) = R 3
Z = U/I = 100/0,5 = 200
Z = <i>R</i>2 (<i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>)2 2<i>R</i> ---> R = 100
UAM = I.ZAM =
2
2
1
2
2
2
2
2
2
2
2
100
)
100
(
400
1
2
)
(
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
UAM =UAMmin khi y = <sub>2</sub> <sub>2</sub>
100
100
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
= ymax có giá trị cực đại
y = ymax khi đạo hàm y’ = 0 => ZL2 – 200ZL -100 = 0
=> Z<b>L = 100(1 + </b> 2<b>) </b> => L = <sub></sub>
2
1
<b>(H) </b>
<b>đáp án A. </b>
<b>Câu 28: Đặt điện áp xoay chiều u = U</b>0cos100πt vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm R,
C và cuôn dây thuần cảm L thay đổi được. Điều chỉnh L để điện áp hiệu dụng ở hai đầu L
đạt giá trị cực đại và bằng 100V, khi đó điện áp 2 đầu tụ bằng 36V. Giá trị hiệu dụng 2 đầu
đoạn mạch là:
A. 64V B. 80V C. 48V D. 136V
<b>Giải 1:</b>UL max =
2 2
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
UL max = 2<i>R</i> 2<i>C</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i>
Mạch RLC (cuộn dây thuần cảm) có L thay đổi và UL max thì ta ln ln có:
UL.UC = <i>U</i>2R <i>U</i>2<i>C</i> và U<sub>L</sub> max = 2<i><sub>R</sub></i> 2<i><sub>C</sub></i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i>
Tuyensinh247.com 31
Ta dùng công thức: UL.UC = <i>U</i>2R <i>U</i>2<i>C</i> suy ra UR = 48V
Ta dùng công thức:
2 2 2 2
max 100 48 36 80
48
<i>L</i> <i>R</i> <i>C</i>
<i>R</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>V</i>
<i>U</i>
.
<b>Đáp án B </b>
<b>Giải 2:</b>
+ L biến thiên mà ULmax ta có giản đồ như hình bên.
+ Theo hệ thức lượng của tam giác vng ta có: 2RC C L
2 2 2
RC L
U U .U
U U U
2
L C L
U U U U = 80(V)<b> . </b>
<b>Đáp án B </b>
<b>Câu 29: Cho mạch điện xoay chiều gồm RLC mắc nối tiếp,cuộn cảm thuần có độ tự cảm </b>
thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều u=100 6cos100t. Điều
chỉnh độ tự cảm để điện áp trên hai đầu cuộn cảm đạt giá trị cực đại là ULmax thì điện áp hiệu
dụng trên hai đầu tụ điện là UC = 200V. Giá trị ULmax là
A. 300V B. 100V C. 150V D. 250V
<b>Giải: </b>
UL = ULmax khi ZL =
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>2 2
=> ULUC = UR2 + UC2 (1)
U2 = UR
2
+(UL – UC)
2
= UR
2
+ UL
2
+ UC
2
– 2ULUC (2)
Từ (1) và (2): U2 = UL
2
– ULUC
=> (100 3)2 = UL
2
– 200UL => UL
2
– 200UL - 30000 = 0 => U<b>Lmax = 300V. </b>
<b>đáp án A </b>
<b>Câu 30: Cho mạch điện nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được,tụ </b>
điện C và điện trở R.Điện áp đặt vào hai đầu đoạn mạch u= 100 6cos100<i>t</i>(<i>v</i>).Khi điện áp
hiệu dụng trên cuộn dây đạt giá trị cực đại ULmax thì điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch chứa
RC là 100V.Gía trị ULmax là?(ĐA 200V)
Giải:
Khi L thay đổi để ULmax thì
2 2 4
ax ax
. <sub>.</sub> <sub>.</sub> <sub>3.10 1</sub>
<i>C</i> <i>RC</i>
<i>Lm</i> <i>Lm</i> <i>R</i> <i>RC</i>
<i>R</i>
<i>U R</i> <i>Z</i> <i>U U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U U</i>
<i>R</i> <i>U</i>
Mặc khác ta lại có:
L
U
R
U
900
C
Tuyensinh247.com 32
2
2 2 2 2 2 2 2
ax ax ax ax ax
2 4
ax ax
2 2
2 2.10 2
<i>R</i> <i>Lm</i> <i>C</i> <i>R</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>Lm</i> <i>Lm</i> <i>RC</i> <i>C</i> <i>Lm</i> <i>Lm</i>
<i>Lm</i> <i>C</i> <i>Lm</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U U</i>
Mà 2 2 2 4
10 3
<i>R</i> <i>C</i> <i>RC</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
Giải hệ (1),(2) và (3) ta có UR = 86,6024V => ULmax = 200V
<b>Câu 31: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 30</b> 2V vào hai đầu đoạn mạch
RLC nối tiếp. Biết cuộn dây thuần cảm, có độ cảm L thay đổi được. Khi điện áp hiệu dụng
hai đầu cuộn dây đạt cực đại thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ điện là 30V. Giá trị hiệu
điện thế hiệu dụng cực đại hai đầu cuộn dây là:<b> </b>
<b>A. 60V B. 120V C. 30</b> 2V D. 60 2V
<b>Giải: Khi L thay đổi U</b>Lmax khi ZL =
2 2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>R</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
(1)và ULmax =
2 2
<i>C</i>
<i>U R</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
Ta có: 2 2 2
2 2
30 2 30
2 ( )
( )
<i>C</i>
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i> <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i> <i>C</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i><sub>R</sub></i> <sub></sub> <i><sub>Z</sub></i> <sub></sub><i><sub>Z</sub></i> <i>Z</i> (2)
Thế (1) vào (2) ta được:
4 2 2 4 2 2
2 0
<i>C</i> <i>C</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>R</i> <i>Z R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i>
Do đó ULmax =
2
2 60
<i>UR</i>
<i>U</i>
<i>R</i> V.
<b>Chọn A </b>
<i><b>c.Thay đổi C: </b></i>
<b>Câu 1:Một đoạn mạch RLC không phân nhánh gồm điện trở thuần 100</b>, cuộn dây cảm
thuần có độ tự cảm <i>H</i>
1
và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch
một điện áp <i>u</i>200 2 cos100<i>t V</i>( ). Thay đổi điện dung C của tụ điện cho đến khi điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng:
A. 100 2<i>V</i> B. 200 2V C. 50 2<i>V</i> D. 100V
Câu 2:Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm cuộn dây có độ tự cảm L, điện trở r và tụ điện C.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng
30V.Điều chỉnh C để điện áp trên hai bản tụ đạt giá trị cực đại và bằng số 50V. Điện áp
hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây khi đó là bao nhiêu?
A. 30V B. 20V C. 40V D. 50V
<b>Câu 3: Cho đoạn mạch điện AB gồm mạch AM mắc nối tiếp với mạch MB. Mạch AM chỉ </b>
chứa cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1
Tuyensinh247.com 33
một tụ điện có điện dung thay đổi được. Giữa AB có một điện áp xoay chiều u =
200cos100πt(V) luôn ổn định. Điều chỉnh C cho đến khi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu
mạch MB đạt cực đại (UMB)Max. Giá trị của (UMB)Max là
A. 361 V. B. 220 V. C. 255 V. D. 281 V.
Giải: công thức ax
2 2
2 R
4
<i>RCM</i>
<i>L</i> <i>L</i>
<i>U</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
-thay các số liệu váo sẽ ra đáp án
<b>Câu 4: Cho mạch điện gồm R, L, C mắc nối tiếp. Biết R = 30Ω, Z</b>L = 40Ω, còn C thay đổi
được. Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp <i>u</i> = 120cos(100t - π/4)V. Khi C = Co thì điện
áp hiệu dụng giữa hai bản tụ đạt giá trị cực đại UCmax bằng
A. UCmax = 100 2V B. UCmax = 36 2V C. UCmax = 120V D. UCmax = 200 V
<b>Câu 5: (ĐH-2011) Đặt điện áp xoay chiều </b>uU 2cos100t (U khơng đổi, t tính bằng s) vào
5
1
H
và tụ điện có điện dung C thay đổi được. Điều chỉnh điện dung của tụ điện để điện áp hiệu
dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại. Giá trị cực đại đó bằng U 3. Điện trở R bằng
<b>A. </b>20 2 . B<b>. </b>10 2 . C. 10 . D. 20 .
<b>Giải:Ta có:Z</b>L = ω.L= 20Ω; Ucmax =
2
10
2
3
3 2 2
2
2
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>L</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i> <sub></sub>
<b>Đáp án B </b>
<b>Câu 6: Cho mạch điện xoay chiều khơng phân nhánh có điện trở hoạt động bằng 15Ω, một </b>
cuộn cảm thuần có độ tự cảm 2
5π H và một tụ điện có điện dung
500
C= F
π . Điện áp giữa hai
đầu mạch điện là u=75 2cos100πt(V) luôn ổn định. Ghép thêm tụ C’ với C thì điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu cuộn cảm có giá trị lớn nhất (UL)Max. Giá trị của C’ và (UL)Max lần lượt là
A.
-3
10
π F; 100V. B.
-3
10
π F; 200V. C.
-3
10
2π F; 200V. D.
-3
10
2π F; 100V.
Khi ghép thêm tụ C’ thì ULmax khi <i>ZL</i> <i>Zcb</i>=40
<b>Câu 7: Đặt điện áp xoay chiều u = U</b> cos(100t)Vvào đoạn mạch RLC. Biết R = 100
tụ điện có điện dung thay đổi được. Khi điện dung tụ điện lần lượt là C1=25/π (µF) và C2 =
125/3π (µF) thì điện áp hiệu dụng trên tụ có cùng giá trị. Để điện áp hiệu dụng trên điện trở
R đạt cực đại thì giá trị của C là:
Tuyensinh247.com 34
* ZC1 = 400 ; ZC2 = 240
* UC1 = UC2 =>
2
1
2
1
)
( <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
= 2
2
2
2
)
( <i>L</i> <i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>Z</i>
=> 4002.(1002.2 + ZL
2
– 2ZL.240 + 240
2
) = 2402.(1002.2 + ZL
2
– 2ZL.400 + 400
2
)
=> ZL
2
– 300ZL + 20000 = 0 => ZL = 100 và 200
* Để điện áp hiệu dụng trên điện trở R đạt cực đại => có cộng hưởng ZL= ZC
=> C = <i>F</i>
4
10
và <i>F</i>
2
104
<b>Câu 8: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện dung C có giá trị thay đổi được và </b>
cuộn dây thuần cảm. Điều chỉnh giá trị của C và ghi lại số chỉ
lớn nhất trên từng vôn kế thì thấy UCmax = 3ULmax. Khi đó
UCmax gấp bao nhiêu lần URmax?
A. 3
8 B.
8
3 C.
4 2
3 D.
3
4 2
Vì C biến thiên nên: 2 2
Cmax L
U
U R Z
R
(1)
Lmax max L L L
min
U U
U I .Z .Z .Z
Z R
(2) (cộng hưởng điện) vàURmax U (3) (cộng hưởng điện)
2 2
L
Cmax
L
Lmax L
R + Z
U
(1)
= 3 = R = Z 8
(2) U Z <b>(4) </b>
2 2
L
Cmax
Rmax
R + Z
U
(1)
=
(3) U R (5)
Từ (4) và (5) →
8
3
U
U
max
R
max
C
<b>Câu 9: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Điện dung C có giá trị thay đổi được và </b>
cuộn dây thuần cảm. Điều chỉnh giá trị của C thì thấy: ở cùng thời
điểm số, chỉ của V1 cực đại thì số chỉ của V1 gấp đôi số chỉ của V2.
Hỏi khi số chỉ của V2 cực đại thì số chỉ của V2 gấp bao nhiêu lần số
chỉ V1?
A. 2 lần. B. 1,5 lần. C. 2,5 lần. D. 2 2lần
Tuyensinh247.com 35
R
Z
R
U
U
2
L
2
max
C
theo (1) →
2 2
L L
Cmax
L
U 4Z + Z U 5
U =
2Z 2 (2)
Khi đó lại có:
L
2
L
2
C
Z
Z
R
Z theo (1) ta được: ZC = 5ZL = 2,5R → Z = R 5 (3)
Chỉ số của V1 lúc này là R
UR U
U = IR = =
Z 5 (4)
<b>Từ (3) và (4) ta có: </b> Cmax
R
U 5
= = 2,5
U 2
<b>Câu 10</b>: Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp . Đoạn mạch AM gồm
điện trở thuần R = 5 3<sub>(Ω) mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C hữu hạn khác không . </sub>
Đoạn mạch MB gồm một cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L = .10
1
H. Đặt vào A , B một
điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi : u = U 2<sub>cos100πt(V) . Điều </sub>
chỉnh điện dung C để điện áp hiệu dụng giữa hai đầu AM đạt cực đại ; điện dung của tụ điện
có giá trị
A.
10
102
(F) B.
5
102
(F) C.
25
102
(F) D.
15
102
(F)
<b>Giải: Ta có Z</b>L = 100π.
10
1
= 10(Ω); UAM =
2
2
2
2
)
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
=
2
2
2
2
)
(
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
= <i>Y</i>
<i>U</i>
UAM đạt cực đại khi Y = <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
2
)
(
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
= 1 + <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
2
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
đạt giá trị cực tiểu
Y = Ymin khi biểu thức X = <sub>2</sub>
75
20
100
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
đạt cực tiểu => X’ = 0
=> ZC2 – 10ZC – 75 = 0 => ZC = 15 Ω. Do đó C =
15
102
<b>(F). </b>
<b>Chọn D </b>
<b>Câu 11</b> :Đặt điện ap xoay chiều có giái trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp (L là cuộn cảm
thuần ).thay đổi điện dung C của tụ điện đến giái trị C0 thì điện áp hiệu dụng giữa hai bản tụ điện đạt giá trị cực đại
và Uc = 2U .Khi C = C0, càm kháng cuộn cảm là:
A.ZL=Zco B.ZL=R C. ZL =
3
4<i>Zco</i> D. ZL=
Tuyensinh247.com 36
<b>Giải:Ta có U</b>C =
2
2
)
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>UZ</i>
=
2
2
2
)
(
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i>
=
1
2
2
2
2
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>U</i>
UC = UCmax khi ZC0 =
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>2 2
UCmax = 2U =>
2
0
2
0
)
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>UZ</i>
= 2U =>
2
0
<i>C</i>
<i>Z</i> = 4R2 + 4(ZL – ZC0)
2
=> 2
0
<i>C</i>
<i>Z</i> = 4R2 + 4 2
<i>L</i>
<i>Z</i> + 4 2
0
<i>C</i>
<i>Z</i> - 8 ZL ZC0 = 4R
2
+ 4 2
<i>L</i>
<i>Z</i> + 4 2
0
<i>C</i>
<i>Z</i> - 8R2 - 8 2
<i>L</i>
<i>Z</i>
=> - 4R2 - 4 2
<i>L</i>
<i>Z</i> + 3 2
0
<i>C</i>
<i>Z</i> = 0
=> 3 <sub>2</sub>
2
2
2
)
(
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
- 4R2 - 4 2
<i>L</i>
<i>Z</i> = 0 => 3R4 + 3 4
<i>L</i>
<i>Z</i> + 6R2 2
<i>L</i>
<i>Z</i> - 4R2 2
<i>L</i>
<i>Z</i> - 4 4
<i>L</i>
<i>Z</i> = 0
=> 4
<i>L</i>
<i>Z</i> - 2R2 2
<i>L</i>
<i>Z</i> - 3R4 = 0 => 2
<i>L</i>
<i>Z</i> = 3R2=> Z<b>L = R</b> 3
Khi đó ZC0 =
<i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>2 2
=
3
4R
=> R =
4
3
ZC0 Do đó Z<b>L = </b>
4
3
<b>ZC0 . </b>
<b>Chọn C </b>
<b>Câu 12.</b>Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R không đổi mắc nối tiếp với 1 tụ điện có điện
dung C biến thiên và cuộn dây thuần cảm L=0.3/π (H). Điện áp hai đầu đoạn mạch:
u=Uocos(100t) (V). Khi điều chỉnh điện dung của tụ điện dến giá trị C1 thì điện áp hiệu
dụng URC o
U
2
V. Giá trị C1 là:
<b>A.</b>
2
10
15
B.
2
15.10
C.
4
10
15
D.
4
15.10
Giải
Ta có ZL = 30Ω
URC o
U
2
= U =>
2
2 2 2 2 10
( ) 15
2 15
<i>L</i>
<i>C</i> <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>C</i> <i>F</i>
<i><b>d.Thay đổi </b></i><b>:</b><i><b> </b></i>
Tuyensinh247.com 37
<i><b>-Xác định ω để P</b><b>max</b><b>, I</b><b>max</b><b>, U</b><b>Rmax</b><b>.</b></i>Khi thay đổi ω, các đại lượng L, C, R không thay đổi nên
tương ứng các đại lượng <i><b>P</b>max, Imax, URmax </i>khi xảy ra cộng hưởng: ZL = ZC hay
1
<i>LC</i>
2
1
1
<i>L</i> <i>LC</i>
<i>C</i>
<i><b>-Xác định ω để U</b><b>Cmax</b><b>. Tính U</b><b>Cmax</b><b> :</b></i> Khi :
2
1
2
<i>L</i> <i>R</i>
<i>L</i> <i>C</i>
thì ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 .
4
<i>CM</i>
<i>U L</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>LC R C</i>
<i><b>-Xác định ω để U</b><b>Lmax</b><b>. Tính U</b><b>Lmax</b><b> :</b></i> Khi:
2
1 1
2
<i>C</i> <i><sub>L</sub></i> <i><sub>R</sub></i>
<i>C</i>
thì ax <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 .
4
<i>LM</i>
<i>U L</i>
<i>U</i>
<i>R</i> <i>LC R C</i>
<i><b>-Cho ω = ω</b><b>1</b><b>, ω = ω</b><b>2</b><b> thì P như nhau. Tính ω để P</b><b>max</b><b>. </b></i>
Điều kiện để <i><b>P</b></i> đạt giá trị cực đại (cộng hưởng) khi: 2
C L 1 2 1 2
1
Z Z
LC
=> Với = 1 hoặc = 2 thì I hoặc P hoặc <i><b>cosφ</b></i> hoặc UR có cùng một giá trị thì:
IMax hoặc PMax hoặc URMax khi 1 2 1 2
1
<i>LC</i>
, <i>f</i> <i>f f</i>1 2
=>Có hai giá trị của để mạch có <i><b>P, I, Z, cosφ, U</b><b>R</b><b> giống nhau</b></i> thì :
2
1 2
<i>m</i>
<i><b>-Cho ω = ω</b><b>1</b><b>, ω = ω</b><b>2</b><b> thì U</b><b>C</b><b> như nhau. Tính ω để U</b><b>Cmax</b><b>: </b></i>
<b>Điều kiện để UCmax khi: </b>
2
2 2 2
C 2 1 2
1 L R 1
L C 2 2
<sub></sub> <sub></sub>
<i><b>-Cho ω = ω</b><b>1</b><b>, ω = ω</b><b>2</b><b> thì U</b><b>L</b><b> như nhau. Tính ω để U</b><b>Lmax</b><b>. </b></i>
<b>Điều kiện để ULmax khi: </b>
2
2
2 2 2
L 1 2
1 L R 1 1 1
C
C 2 2
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<i><b>-Cho ω = ω</b><b>1</b><b> thì U</b><b>Lmax</b><b>, ω = ω</b><b>2</b><b> thì U</b><b>Cmax</b><b>. Tính ω để P</b><b>max</b><b>. </b></i>
ULmax khi 1 <sub>2</sub>
1 1
.
C <sub>L</sub> <sub>R</sub>
C 2
;UCmax khi
2
2
1 L R
L C 2
Điều kiện để Ῥ đạt giá trị cực đại (cộng hưởng) khi: 2
C L 1 2 1 2
1
Z Z
LC
Tuyensinh247.com 38
<b>Câu 1: Mạch điện R</b>1L1C1 có tần số cộng hưởng 1 và mạch R2L2C2 có tần số cộng hưởng
2 , biết 1=2. Mắc nối tiếp hai mạch đó với nhau thì tần số cộng hưởng của mạch sẽ là .
liên hệ với 1và 2 theo công thức nào? Chọn đáp án đúng:
A. =21. B. = 31. C. = 0. D. = 1.
<b>Giải: </b>2
=
<i>LC</i>
1
=
2
1
2
1
2
1 )
(
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
=> 2
1
=
1
1
1
<i>C</i>
<i>L</i> -
=> L1 =
1
2
1
1
<i>C</i>
;
2
2
=
2
2
1
<i>C</i>
<i>L</i> =>L2 = 2 <sub>2</sub>
2
1
<i>C</i>
L1 + L2 =
1
2
1
1
<i>C</i>
+ 2
2
2
1
<i>C</i>
= 2
1
1
( 1
1
<i>C</i> + 2
1
<i>C</i> ) = 12
1
1 2
2
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
( vì 1=2.)
=> 2
1
=
2
2
1
2
1 )
(
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>L</i>
= 2<sub> => </sub><b><sub> = </sub></b>
<b>1. </b>
<b> Đáp án D </b>
<b>Câu 2: Một cuộn dây không thuần cảm nối tiếp với tụ điện C thay đổi được trong mạch điện </b>
xoay chiều có điện áp u = U0 cost (V). Ban đầu dung kháng ZC, tổng trở cuộn dây Zd và
tổng trở Z toàn mạch bằng nhau và đều bằng 100. Tăng điện dung thêm một lượng C =
3
10
.
125
,
0
(F) thì tần số dao động riêng của mạch này khi đó là 80 rad/s. Tần số của
nguồn điện xoay chiều bằng:
A. 80 rad/s. B. 100 rad/s. C. 40 rad/s. D.50 rad/s.
<b>Giải: Đề cho: Z</b>C, =Zd = Z = 100
Do ZC = Zd = Z.=> UC = Ud = U = 100I
Vẽ giãn đồ véc tơ như hình bên. ta suy ra: UL = Ud/2 = 50I
=> 2ZL = Z =>ZL = 50. Với I là cường độ dòng điện qua mạch
ZL = L; ZC =
<i>C</i>
1
=>
<i>C</i>
<i>L</i>
= <i>ZLZC</i> = 5000 (1)
’ =
)
(
1
<i>C</i>
<i>C</i>
<i>L</i> = 80 => L(C+ C) = (80 )2
1
(2)
5000C(C+C) = <sub>2</sub>
)
80
(
1
=> C
2
+(C)C -
5000
.
)
80
(
1
2
= 0 => C
2
+
3
10
.
125
,
0
C -
5000
.
1
2
= 0
UC
Ud
Tuyensinh247.com 39
=> C2 +
3
10
8
C -
4
.
8
10
2
6
= 0 => C =
3
10
8
F => ZC =
<i>C</i>
1
= 100 => =
<i>C</i>
<i>Z<sub>C</sub></i>
1
= 80<b> rad/s. </b>
<b>Chọn A </b>
<b>Câu 3: Đặt một điện áp </b><i>u</i><i>U c</i>0 os<i>t V</i>( )vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn dây nối tiếp với một
tụ điện C có điện dung thay đổi được. Ban đầu tụ điện có dung kháng 100Ω, cuộn dây có
cảm kháng 50Ω. Giảm điện dung một lượng ∆C=10 3
8 <i>F</i>
thì tần số góc dao động riêng của
mạch là 80π(rad/s). Tần số góc ω của dòng điện trong mạch là
A. 40 ( <i>rad s</i>/ ) B. 60 ( <i>rad s</i>/ ) C. 100 ( <i>rad s</i>/ ) D. 50 ( <i>rad s</i>/ )
Từ <i>ZL</i> 50,<i>ZC</i> 100 2
2
1
<i>LC</i> mà
50
<i>L</i> (1)
-Khi giảm điện dung đến C1 = (C - <i>C</i>) thì LC1 = <sub>2</sub> <sub>2</sub>
80
1
hay L(C - <i>C</i>) = 2 2
80
1
hay LC- L<i>C</i>=802 2
1
<sub>(2) thay (1) Vào (2) ta được kết quả : 40</sub><sub></sub><sub> (rad / s) </sub>
<b>Câu 4: Cho mạch điện xoay chiều không phân nhánh gồm 3 phần tử : điện trở R, cuộn cảm </b>
thuần có 1
π
<i>L</i> <i>H</i> và tụ điện có điện dung C. Điện áp tức thời giữa hai đầu mạch điện là
u=90cos( t+ )( )
6 <i>V</i>
.Khi 1 thì cường độ dòng điện qua mạch là i= 2cos(240 t- )( )
12 <i>A</i>
, t
tính bằng s. Cho tần số góc thay đổi đến giá trị mà trong mạch có cộng hưởng điện , biểu
thức điện áp giữa hai bản tụ điện lúc đó là:
A. u =45 2cos(100 t- )( )
3
<i>C</i> <i>V</i>
B. u =45 2cos(120 t- )( )
3
<i>C</i> <i>V</i>
C. u =60cos(100 t- )( )
3
<i>C</i> <i>V</i>
D . u =60cos(120 t- )( )
3
<i>C</i> <i>V</i>
<b>Giải: Từ biểu thức của i khi </b> = 1 ta có 1 = 240π rad/s => ZL1 = 240π <sub></sub>
4
1
= 60
Góc lệch pha giữa u và i lúc đó : = u - i =
4
)
12
(
6
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
=> tan = 1
R = ZL1 – ZC1; Z1 = 45 2
1
2
45 <sub></sub>
<i>I</i>
<i>U</i> <sub></sub>
Z1
2
= R2 + (ZL – ZC)
2
Tuyensinh247.com 40
ZC1 =
<i>C</i>
1
1
=> C = 3600
1
15
.
1
1
1
1
<i>C</i>
<i>Z</i> (F)
Khi mạch có cộng hưởng: 2 2
2 (120 )
3600
1
.
4
1
1
1 <sub></sub>
<i>LC</i> => 2 = 120 π rad/s
Do mạch cộng hưởng nên: ZC2 = ZL2 = 2 L = 30 ()
I2 = 2
45
2
45 <sub></sub>
<i>R</i>
<i>U</i>
(A); uc chậm pha hơn i2 tức chậm pha hơn u góc π/2
Pha ban đầu của uC2 =
3
2
6
Ta có : UC2 = I2,ZC2 = 30 2 (V)
<b> Vậy uC = 60cos(120πt –π/3) (V). </b>
<b>Chọn D </b>
<b>Câu 5: Một mạch điện xoay chiều gồm một tụ điện C nối tiếp với một cuộn dây. Đặt vào hai </b>
đầu đoạn mạch một hiệu điện thế u = 100 2cost(V) thì hiệu điện thế hiệu dụng hai đầu tụ
điện C và hai đầu cuộn dây lần lượt là 100 2(V) và 100 V. Cường độ hiệu dụng trong
mạch I = 2(A). Tính tần số góc , biết rằng tần số dao động riêng của mạch 0 =100 2π (
rad/s).
A. 100π ( rad/s). <sub> B.50π ( rad/s). </sub> C. 60π ( rad/s). <sub> D. 50</sub> 2π ( rad/s).
<b>Câu 6: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm </b>L6, 25H
, tụ
điện có điện dung 10 3
C F
4,8
. Đặt vào hai đầu mạch điện áp xoay chiều u200 2cos
1 40 2
rad/s thì điện áp hiệu dụng trên cuộn dây có giá trị bằng nhau. Điện áp hiệu dụng
cực đại hai đầu cuộn dây là:
<b> A. </b>120 5V B. 150 2V <b>C. </b>120 3V D. 100 2V
<b>Giải: </b>
+ Điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm thuần:
L <sub>2</sub>
2
2
2
2 <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
U L UL
U
2L 1 <sub>1</sub> <sub>1</sub> <sub>2L</sub> <sub>1</sub>
R L <sub>R</sub> <sub>L</sub>
C <sub>C</sub> <sub>C</sub> <sub>C</sub>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub>
<sub></sub><sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub><sub></sub> <sub></sub>
Tuyensinh247.com 41
Với = 1 hoặc = 2 thì điện áp trên cuộn cảm có cùng giá trị, với = 0 thì điện áp trên
cuộn cảm cực đại. Ta có quan hệ: <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub>
0 1 2
1 1 1 1
2
<sub></sub> <sub></sub>
<sub></sub> <sub></sub> =
2
2
2L C
R
C 2
<sub></sub>
0 = 48 (rad/s)
ZL = 300(); ZC = 100(); R = 200() ULmax = 150 2(V)
<b>Câu 7: Mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có (R</b>o,L) và hai tụ điện C1, C2 . Nếu mắc C1
song song với C2 rồi mắc nối tiếp với cuộn dây thì tần số cộng hưởng là 1 = 48 (rad/s).
Nếu mắc C1 nối tiếp với C2 rồi mắc nối tiếp với cuộn dây thì tần số cộng hưởng là 2 =
100(rad/s). Nếu chỉ mắc riêng C1 nối tiếp với cuộn dây thì tần số cộng hưởng là
<b>A. </b> = 74(rad/s). B. = 60(rad/s). <b>C. </b> = 50(rad/s). <b>D. </b> = 70(rad/s).
<b>Giải 1: C</b>1 // C2 thì C = C1 + C2 => 2ss 2 2 2 2
1 2 ss 1 2
1 1 1 1 1 1
LC LC LC (48 )
(1)
C1 nt C2 thì
1 2
1 1 1
CC C =>
2
nt
1 2 1 2
1 1 1 1 1 1
.( )
LC L C C LC LC
=> 2 2 2 2
nt 1 2 (100 )
(2)
Giải hệ (1) và (2) => 1 60 (rad/s)
<b>Giải 2: C</b>nt =
2
2
1
=> <i>C</i><sub>1</sub>1 <i>C</i>2<sub>2</sub>
<i>C</i>
<i>C</i>
= 22<i>L</i>
1
=> C1C2 =
<i>L</i>
2
2
1
12<i>L</i>
1
= 2 2
2
2
1
1
<i>L</i>
(2)
Từ (1) và (2) => C1 + <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2
2
1
1
<i>L</i>
1
1
<i>C</i> = <sub>1</sub>2<i>L</i>
1
(3) => C1 =
<i>L</i>
2
1
(4)
Thay (4 vào (3)
<i>L</i>
2
1
+ 2 2
2
2
1
2
<i>L</i>
<i>L</i>
=
<i>L</i>
2
1
1
=> 2
1
+ 2
2
2
1
2
= <sub>2</sub>
1
1
=> 2
2
2
1
+ 4
= 2
2
2
=> 4
- 2
2
2
+ 2
2
2
1
= 0 (5)
Phương trình có hai nghiệm <b> = 60π rad/s và </b> = 80π rad/s
<b>đáp án B </b>
<b>Câu 8: Cho đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp.Đặt vào 2 đầu mạch 1 điện áp xoay </b>
chiều có tần số thay đổi được. Khi tần số của điện áp 2 đầu mạch là f0 =60Hz thì điện áp
hiệu dụng 2 đầu cuộn cảm thuần đạt cực đại .Khi tần số của điện áp 2 đầu mạch là f = 50Hz
thì điện áp 2 đầu cuộn cảm là uL=UL 2cos(100t + 1 ) .Khi f = f’ thì điện áp 2 đầu cuộn
cảm là uL =U0L cos(t+2 ) .Biết UL=U0L / 2.Giá trị của ’ bằng:
A.160(rad/s) B.130(rad/s) C.144(rad/s) D.20 30 (rad/s)
<b>Giải: U</b>L = IZL =
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
<i>L</i>
<i>U</i>
Tuyensinh247.com 42
UL =ULmax khi y = <sub>2</sub>
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
= ymin => <sub>2</sub>
0
1
= 2
2
<i>C</i>
(2
<i>C</i>
<i>L</i>
-R2) (1) Với 0 = 120 rad/s
Khi f = f và f = f’ ta đều có U0L = UL 2 Suy ra UL = U’L =>
2
2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
=> 2 [ 2 2
)
'
1
'
(
] = ’2 [ 2 2
)
1
(
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>R</i>
]
( 2 -’2 )( 2
<i>C</i>
<i>L</i>
-R2) = 1<sub>2</sub>
<i>C</i> ( 2
2
'
- <sub>2</sub>
2
'
) = 1<sub>2</sub>
<i>C</i> (
2
-’2 )( <sub>2</sub>
'
1
+ 2
1
)
=> C2 ( 2
<i>C</i>
<i>L</i>
-R2) = <sub>2</sub>
'
1
+ 2
1
(2) Với = 100
rad/s
Từ (1) và (2) ta có : <sub>2</sub>
0
2
= 2
'
1
+ 2
1
=> ’
2
= <sub>2</sub>
0
2
2
0
2
2
=> <b>’ = </b> 2
0
2
0
2
<b> </b>
<b>Thế số : </b><b>’ = </b>
2
2
2
2
<b>= 160,36</b><b> rad/s. </b>
<b>Chọn A </b>
<b>Câu 9: Mạch điện xoay chiều nối tiếp gồm cuộn dây thuần cảm L, điện trở </b><i>R</i>150 3 và
tụ điện C. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u=Uocos2 (V).Khi f=f1=25 Hz hay
f=f2=100 Hz thì cường độ dịng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng như nhau nhưng lệch
pha nhau
3
2 <sub>.Cảm kháng của cuộn dây khi f=f</sub>
1 là?
<b>Đáp số : </b> 1
3
150 3 150
<i>L</i>
<i>Z</i> ; 1
1
150 3
( )
25.2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i> <i>H</i>
<b>Giải: Đề cho khi f= f</b>1 thì: 1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
1 1
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>)
<i>U</i>
<i>I</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
(1)
Khi f= f2 thì: 2 1 <sub>2</sub> <sub>2</sub>
2 2
( <i><sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i>)
<i>U</i>
<i>I</i> <i>I</i>
<i>R</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
(2)
Từ (1) và (2) => 2 2
1 1 2 2
(<i>Z<sub>L</sub></i><i>Z<sub>C</sub></i>) (<i>Z</i> <i><sub>L</sub></i><i>Z</i> <i><sub>C</sub></i>) (3)
Do f1< f2 nên Z1L< Z2L : 1 <0 => 2 >0
Tuyensinh247.com 43
<=>(2 +1)L =
1 2
1 1 1
( )
<i>C</i> =
1 2
1 2
1
( )
<i>C</i>
=>
1 2
1
<i>LC</i>
= 1<sub>2</sub>
(4)
Đặt: 1 2 = 25.2 .50.2 100 ( <i>Rad s</i>/ ) Hay f= 50Hz (cộng hưởng)
-Đề cho: 2 +/- 1 / = 2/3 ; Do tinh chất đối xứng 1= - 2 => 2 =/3 ; 1 = -/3 (5)
Và theo đề: f 1=25 Hz; f2=100 Hz=> f2= 4f1 => Z1C = 4Z1L và Z2L = 4Z2C (6)
Từ (5) Ta có : 1 1
1
tan tan( ) 3
3
<i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
<sub> và </sub> 2 2
2
tan tan( ) 3
3
<i>L</i> <i>C</i>
<i>Z</i> <i>Z</i>
<i>R</i>
<sub> </sub>
Do (6) => 1 1 1 1 1
1
4 3 3
3
3
<i>L</i> <i>C</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i>
<i>L</i>
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> <i>R</i>
<i>R</i> <i>R</i> <i>R</i>
Thế số : 1
3
150 3 150
3
<i>L</i>
<i>Z</i> => 1
1
150 3
( )
25.2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i> <i>H</i>
Z1C = 4Z1L =4.150 = 600 =>
4
1 1
1 1 1 10
( ) ( )
. 600.25.2 30000. 3
<i>C</i>
<i>C</i> <i>F</i> <i>F</i>
<i>Z</i>
Tương tự, lúc sau :Z2L = 600; Z2C = 150 Đáp số : 1
3
150 3 150
3
<i>L</i>
<i>Z</i> ;
1
1
150 3
( )
25.2
<i>L</i>
<i>Z</i>
<i>L</i> <i>H</i>
<b>Chú ý Bài tốn có thể mở rộng: Có hai giá trị của </b> để mạch có <i><b>P, I, Z, cosφ, U</b><b>R</b><b> giống </b></i>
<i><b>nhau</b></i> thì 1 2 2
1
<i>m</i>
<i>LC</i>
Ta có : <sub>1</sub> <sub>1</sub> 2 2
1 2 ( 1<i>L</i> 1<i>C</i>) ( 2<i>L</i> 2<i>C</i> )
<i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i> hệ
2
1 2
1 2
1
2
<i>ch</i>
<i>LC</i>
<i>a</i>
<sub></sub> <sub></sub>
hay 1 2 1 2
1
<i>LC</i>
tần số <i>f</i> <i>f f</i>1 2
<b>Câu 10.</b>Cho mạch AB chứa RLC nối tiếp theo thứ tự ( L thuần ). Gọi M là điểm nối giữa L
và C. Cho điện áp 2 đầu mạch là u=U0cos(t). Ban đầu điện áp uAM và uAB vuông pha.
A Tăng 4 lần B không đổi C Tăng D giảm
<b>Giải: </b>
Ban đầu với tần số o đề cho điện áp đoạn AM vuông pha với điện áp đoạn AB
suy ra: 0 0. 0 1
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>R</i>
<i>Z</i>
<i>Z<sub>L</sub></i> <i><sub>C</sub></i> <i><sub>L</sub></i>
C
A R L B
Tuyensinh247.com 44
=> <i>Z<sub>L</sub></i>2<sub>0</sub> <i>Z<sub>L</sub></i><sub>0</sub><i>Z<sub>C</sub></i><sub>0</sub> <i>R</i>2hay <i>Z<sub>L</sub></i>2<sub>0</sub> <i>R</i>2 <i>Z<sub>L</sub></i><sub>0</sub><i>Z<sub>C</sub></i><sub>0</sub> (1)
Lúc sau tăng =20 thì ZL= 2ZL0; 2ZC = ZC0; (2)
Mà Z = 2 2
)
(<i>Z<sub>L</sub></i> <i>Z<sub>C</sub></i>
<i>R</i> = 2 2 2
.
.
2 <i>L</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>L</i> <i>Z</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>R</i> (3)
Thế (1) vào (2) => Z0 = 0 0
2
0 <i>L</i> . <i>C</i>
<i>C</i> <i>Z</i> <i>Z</i>
<i>Z</i> (4)
Ta có lúc đầu : UMB0 = I0 .ZC0 = .
.
0
0
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i> <i><sub>C</sub></i>
= .
)
.
(
.
(5)
Ta có lúc sau : UMB = I .ZC = .
.
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>U</i> <i><sub>C</sub></i>
= .
)
.
(
.
2
2
<i>C</i>
(6)
Thế (2) vào (6): UMB =
2
0
0
2
0
)
2
1
.
2
(
.
2
.
<i>C</i>
<i>L</i>
<i>C</i>
=> UMB =
)
.
8
.
16
(
4
.
.
2
0
0
0
2
0
(7)
Thế (1) vào (7): UMB =
)
.
8
.
16
(
4
.
.
UMB= .
.
1
.
2
Khi tăng 2 lần thì
2
tăng 4 lần . Suy ra mẫu số giảm nên UMB tăng .
Trên giản đồ dễ thấy ZC đang lớn hơn ZL . Do đó khi tăng f thì Zc sẽ giảm, Uc (UMB) tăng
đến khi xảy ra cộng hưởng thì UC rất lớn
<b>Câu 11 :Một cuộn cảm có điện trở trong r và đọ tự cảm L ghép nối tiếp với tụ điện C rồi mắc vào mạch điện xoay </b>
chiều có tần số f .Dùng vơn kế nhiệt đo hiệu điện thế ta thấy giữa hai đầu mạch điện là U = 37,5 V ; giữa 2 đầu cuộn
cảm là 50 V ; giữa hai bản tụ điện là 17,5 V .Dùng ampekế nhiệt đo cường độ dòng điện ta thấy I = 0,1( A) .Khi tần
số thay đổi đến giá trị fm = 330 Hz thì cường độ dòng điện trong mạch đạt giá trị cực đại .Tần số f lúc ban đầu là :
A. 50Hz B . 100 Hz C . 500Hz D . 60Hz
<b>Giải: Ta có: Z = </b>
<i>I</i>
<i>U</i>
= 375Ω ; Zd =
<i>I</i>
<i>U<sub>d</sub></i>
= 500Ω ; ZC =
<i>I</i>
<i>U<sub>C</sub></i>
= 175Ω
2
và Zd
2
= r2 + ZL
2
=> ZL =
<i>C</i>
<i>d</i>
<i>C</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
2
2
2
2
= 400Ω
ZL = 2πfL; ZC =
<i>fC</i>
2
= 4π2f2LC => 4π2f2LC =
175
400
=
7
16
=> 4π2LC =
7
16
2
1
<i>f</i> (*)
Tuyensinh247.com 45
Khi I = Icđ => 2πfm L =
<i>C</i>
<i>fm</i>
2
1 <sub>=> 4π</sub>2
LC = 1<sub>2</sub>
<i>m</i>
<i>f</i> (**)
<b>Từ (*) và (**) => f = </b>
7
4<i>fm</i> <b><sub> = </sub></b>
7
330
.
4
<b> = 498,913 = 500Hz. </b>
<b>Đáp án C </b>
<b>Câu 12:</b>Một đoạn mạch điện xoay chiều R,L,C,không phân nhánh.Nếu dịng điện qua mạch
có tần số f<sub>1</sub> thì cảm kháng bằng 240 cịn dung kháng bằng 60.Nếu dịng điện qua mạch có
tần sơ f<sub>2</sub>=30(Hz) thì điện áp tức thời u và dòng điện tức thời i trên mạch cùng pha, f<sub>1</sub> bằng:
<b>A. 15(Hz) </b> <b>B. </b>60(Hz) <b>C. 50(Hz) </b> <b>D. 40(Hz) </b>
1
1
240
2 240
2
<i>L</i>
<i>Z</i> <i>f L</i> <i>L</i>
<i>f</i>
;
1 1
1 1
60
2 2 .60
<i>C</i>
<i>Z</i> <i>C</i>
<i>f C</i> <i>f</i>
khi f =f2 u cùng pha so với i (cộng hưởng điện)
2
1
2
<i>f</i>
<i>LC</i>
2 12
2 2
2
1 1
1 1
240 1
4 <sub>4</sub> 4
2 60.2 .
<i>f</i>
<i>f</i>
<i>LC</i>
<i>f</i> <i>f</i>
<sub></sub>
=> f1= 2f2=2.30=60Hz
<b>Câu 13.</b>Đặt vào hai đầu một tụ điện một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U khơng
đổi và tần số f thay đổi. Khi f = 50Hz thì cường độ hiệu dụng qua tụ là 2,4A. Để cường độ
hiệu dụng qua tụ bằng 3,6A thì tần số của dòng điện phải bằng:
A. 25 Hz B. 75 Hz C. 100 Hz D. 50 Hz
Giải: U =I1.Zc1 = I2.Zc2 <=> I1/ 2f1.C = I2./2f2.C Hay 2,4f2 =3,6f1 .Suy ra f2 = 75Hz
Đáp án B
<b>Câu 14:</b> Một đoạn mạch gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C mắc nối tiếp.
Đặt vào hai đầu đoạn mạch trên điện áp <i>u U c</i> <sub>0</sub> os t , với có giá trị thay đổi cịn <i>U0 khơng </i>
đổi. Khi = <sub>0</sub>thì điện áp hiệu dụng trên R đạt cực đại. Khi = <sub>1</sub>thì điện áp hiệu dụng trên
<b>A. tăng rồi giảm. B. luôn tăng. C. Giảm rồi tăng. D. Ln giảm. </b>
<b>GIẢI: </b>
<b>+ Khi </b>= <sub>0</sub>thì URmax => ULmax (vì R, L khơng đổi)
+ thay đổi => UL giảm => Khi chỉ thay đổi giá trị từ <sub>0</sub>đến giá trị <sub>1</sub>thì UL luôn giảm
<b>Câu 15: </b>
C
L,r
Tuyensinh247.com 46
Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ, trong đó cuộn dây có điện trở thuần r. Đặt vào hai
đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos ωt (V), trong đó U0 khơng thay
đổi, ω có thể thay đổi được. Điều chỉnh giá trị của ω để điện áp hiệu dụng của đoạn MB đạt
cực đại thì giá trị cực đại đó đúng bằng U0, cơng suất tiêu thụ của đoạn mạch khi đó là
182W, điện áp hiệu dụng của đoạn AM khi đó là 135,2V.
<b>a. Tính r. </b>
<b>b. Tính U</b>0.
<b>Giải 1: </b>
<b>a. Điều chỉnh để Ucmax thì giản đồ véc tơ của mạch như hình vẽ: </b>
Ta có: <b>2</b> <b>2</b> <b>2</b> <b>2</b>
<b>0</b>
<b>x=</b> <b>U</b> <b>-</b> <b>U</b> <b>=</b> <b>2U</b> <b>-</b> <b>U</b> <b>=</b> <b>U</b>
<b>0</b>
<b>y=</b> <b>U</b> <b>-</b> <b>x</b> <b>=</b> <b>U</b> <b>2-</b> <b>1</b>
<b>v=</b> <b>2xy</b> <b>=</b> <b>2U.U</b> <b>2-</b> <b>1</b> <b>=</b> <b>U. 2 2-</b> <b>2</b> (*)
Điện áp hiệu dụng của đoạn AM là:
<b>2</b> <b>2</b> <b>2</b> <b>2</b>
<b>rL</b>
<b>U</b> <b>=</b> <b>x</b> <b>+</b> <b>v</b> <b>=</b> <b>U</b> <b>+</b> <b>U 2 2-</b> <b>2</b> <b>=</b> <b>U 2 2-</b> <b>1</b> =135,2 (V)
Suy ra: U = 100(V). Thay vào (*) suy ra v = 91(V)
Ta có:
<b>2</b> <b>2</b>
<b>v</b> <b>91</b>
<b>P</b> <b>182</b> <b>r</b> <b>45, 5</b>
<b>r</b> <b>r</b>
<b>=</b> <b>=</b> <b>=</b> Þ <b>=</b> W
<b>b. Giá trị của U</b>0: <b>U0</b> <b>=</b> <b>U. 2</b> <b>=</b> <b>100 2 V</b>
<b>Giải 2: </b>
Từ hình vẽ ta có: 2
C L C L L C L
Z = Z - Z + R Û Z = Z - Z + 2Z . Z - Z
Biến đổi hệ thức trên ta có: 2 2 2
C L
Z = Z + Z
Do đó ta có:
2 2 2 2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
(2 2 1) 135, 2 100 100 2
<i>C</i> <i>o</i>
<i>U</i> <i>U</i>
<i>C</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>L</i> <i>R</i>
<i>LR</i> <i>o</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i> <i>U</i>
<i>U</i> <i>U</i> <i>V</i> <i>U</i> <i>V</i> <i>U</i> <i>V</i>
x
y
v
UrL
2
a
1
a
O
U
U0
ZC- ZL
2
a
1
a
ZL
R
O
Tuyensinh247.com 47
2
91 45,5
<i>R</i>
<i>U</i>
<i>U</i> <i>V</i> <i>R</i>
<i>P</i>
<b>BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ : DẠNG CỰC TRỊ TRONG MẠCH XOAY CHIỀU </b>
<b>I. Phần tự luận: </b>
<b>Bài 1: Cho mạch điện như hình vẽ: C = </b>100(<i>F L</i>); 2(<i>H u</i>), <i><sub>AB</sub></i> 200 2<i>co</i>s(100<i>t V</i>)( )
)
(
20
<i>r</i> .
a. Điều chỉnh R để UMN đạt cực đại. Tìm R và UAM khi đó.
b. Điều chỉnh R để cơng suất trên R đạt cực đại. Tìm R và Pmax đó?
c. Điều chỉnh R để PAB max. Tìm R và PAB max?
<b>Bài 2: Cho mạch xoay chiều như hình vẽ bài số 1. </b>
Biết <i>C</i> 50<sub></sub> (<i>F R</i>), 100( ), <i>rd</i> 0,<i>uAB</i> 200<i>co</i>s(100<i>t V</i>)( ), L có thể thay đổi được.
a. Điều chỉnh L để UMN đạt cực đại. Xác định L và UMN khi đó? Nhận xét giá trị của IAB, PAB
và độ lệch pha giữa u và i mạch khi đó?
b. Điều chỉnh L để UNB đạt cực đại. Tìm L và UNB khi đó?
(Các bài tốn về C biến thiên có kết quả hồn tồn tương tự. Hãy viết kết quả tương ứng với
hai trường hợp câu a và b khi tụ C thay đổi)
<b>Bài 3: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm có L = </b>0,5(<i>H</i>),<i>R</i> 100( ),<i>C</i> 200(<i>F</i>)
Hiệu điện thế giữa hai đầu mạch uAB = 200cos(2 ft)(V). Biết tần số của dòng điện có thể
thay đổi được.
a. Thay đổi f để u,i cùng pha nhau. Tìm I, P của mạch khi đó?
b. Tìm f để hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện đạt cực đại? Xác định giá trị của Uc max?
c. Tìm f để hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây đạt cực đại? Xác định giá trị của UL max?
<b>II. Phần trắc nghiệm: </b>
<b>Câu 1 Đặt điện áp </b> <sub>0</sub>cos 100
3
<i>u</i><i>U</i> <sub></sub> <i>t</i><sub></sub>
(V) vào hai đầu một tụ điện có điện dung
4
2.10
(F).
Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu tụ điện là 150 V thì cường độ dòng điện trong mạch là 4A.
Biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
A. 5cos 100
6
<i>i</i> <sub></sub> <i>t</i> <sub></sub>
(A) B. <i>i</i> 5cos 100 <i>t</i> 6
<sub></sub> <sub></sub>
(A)
<b>M</b> <b>N </b>
<b>C </b>
A <b>R </b> <b>L,r </b> B
<b>B</b>
Tuyensinh247.com 48
C. 4 2 cos 100
6
<i>i</i> <sub></sub> <i>t</i> <sub></sub>
(A) D. 4 2cos(100 <i>t</i> 3)(<i>A</i>)
<b>Câu 2: Đặt điện áp xoay chiều u = U</b>0cost có U0 khơng đổi và thay đổi được vào hai đầu
đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Thay đổi thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong
mạch khi = 1 bằng cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch khi = 2. Hệ thức đúng
là :
A. 1 2
2
LC
. B. 1 2
1
.
LC
. C. 1 2
2
LC
. D.
1 2
1
.
LC
.
<b>Câu 3 Khi đặt hiệu điện thế không đổi 30V vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở thuần mắc </b>
nối tiếp với cuộn cảm thuần có độ tự cảm 1
4(H) thì dịng điện trong đoạn mạch là dịng điện
một chiều có cường độ 1 A. Nếu đặt vào hai đầu đoạn mạch này điện áp u150 2 cos120 t
(V) thì biểu thức của cường độ dòng điện trong đoạn mạch là
A. i 5 2 cos(120 t )
4
(A). B. i 5cos(120 t )
4
(A).
C. i 5cos(120 t )
4
(A). D. I = 5 )( )
2
120
cos( <i>t</i> <i>A</i>
<b>Câu 4 : </b>Cho A,M,B là 3 điểm liên tiếp trên một đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh,
biết biểu thức hiệu điện thế trên các đoạn AM, MB lần lượt là: uAM = 40cos(ωt + π/6)(V);
uMB = 50cos(ωt + π/2)(V). Hiệu điện thế cực đại giữa hai điểm A,B có giá trị
A. 60,23(V). B. 78,1(V). C. 72,5(V). D. 90(V).
<b>Câu 5 Đoạn mạch AC có điện trở thuần, cuộn dây thuần cảm và tụ điện mắc nối tiếp. B là </b>
một điểm trên AC với uAB = cos100t (V) và uBC = 3 cos (100t -
2) (V). Tìm biểu thức
hiệu điện thế uAC.
A. )( )
3
100
2 <i>t</i> <i>V</i>
<i>u<sub>AC</sub></i> B.
)
)(
3
100
cos(
2 <i>t</i> <i>V</i>
<i>u<sub>AC</sub></i>
C.
)
)(
3
100
cos(
2
2 <i>t</i> <i>V</i>
<i>u<sub>AC</sub></i>
D.
)
)(
3
100
cos(
2
2 <i>t</i> <i>V</i>
<i>u<sub>AC</sub></i>
<b>Câu 6: Cho mạch điện không phân nhánh gồm R = 100</b>3 , cuộn dây thuần cảm L và tụ
điện C =10-4
/2 (F). Đặt vào 2 đầu mạch điện một hiệu điện thế u = 1002cos100 t. Biết
điện áp ULC = 50V ,dịng điện nhanh pha hơn điện áp. Hãy tính L
Tuyensinh247.com 49
<b>Câu 7: Một đèn ống được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số f = 50(Hz), U = 220(V). </b>
Biết rằng đèn chỉ sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực của đèn đạt giá trị u 155(V). Trong
một chu kỳ thời gian đèn sáng là:
A.
100
1
(s) B.
100
2
(s) C.
300
4
(s) D.
100
5
(s)
<b>Câu 8: Cho mạch R, L, C mắc nối tiếp u</b>AB = 170cos100t(V). Hệ số công suất của toàn
mạch là cos1 = 0,6 và hệ số công suất của đoạn mạch AN là
cos2 = 0,8; cuộn dây thuần cảm. Chọn câu đúng?
A. UAN = 96(V)
B. UAN = 72(V)
C. UAN = 90(V)
D. UAN = 150(V)
<b>Câu 9: Cho mạch điện R, L, C mắc nối tiếp với </b>u<sub>AB</sub> 200 2cos100t(V). Số chỉ trên hai vôn
kế là như nhau nhưng giá trị tức thời của chúng lệch pha nhau
3
2<sub>. Các vôn kế chỉ giá trị nào </sub>
sau đây?(u<i><sub>RL</sub></i>lệch pha
6
<sub>so với i) </sub>
A. 100(V) B. 200(V)
C. 300(V) D. 400(V)
<b>Câu 10: Cho mạch điện như hình vẽ, </b>
0,6
L (H),
104
C (F), r = 30(), uAB = 100 2
cos100t(V). Công suất trên R lớn nhất khi R có giá trị:(P=R 2
<i>I</i> =R
A. 40() C. 30()
D. 20() B. 50()
<b>Câu 11: Cho mạch điện như hình vẽ với U</b>AB = 300(V), UNB = 140(V), dòng điện i trễ pha so
A. 100(V)(<i>u<sub>R</sub></i> 240:<i>u<sub>L</sub></i> 320:tg 0,75)
B. 200(V) C. 300(V) D. 400(V
R
B
C
L
A N
V
R
B
C
L
A
V1 V2
R
B
C
r, L
A
R
B
C
L
A N
Tuyensinh247.com 50
<b>Câu 12: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức </b>
cường độ là
<sub></sub>
2
cos
0
<i>t</i>
<i>I</i>
<i>i</i> , I0 > 0. Tính từ lúc <i>t</i>0(<i>s</i>), điện lượng chuyển qua tiết diện
thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dịng điện là
A.
2<i>I</i>0 <sub>. </sub> <sub>B. 0. </sub> <sub>C. </sub>
2
0
<i>I</i>
. D.
0
2I
.
<b>Câu 13: Cho mạch điện như hình vẽ hộp kín X gồm một trong ba phần tử địên trở thuần, </b>
cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào AB điện áp xoay chiều có
U<sub>AB</sub>=250V thì U<sub>AM</sub>=150V và U<sub>MB</sub>=200V. Hộp kín X là:
A. Cuộn dây cảm thuần. B. Cuộn dây có điện trở khác không.
C. Tụ điện. D. Điện trở thuần
<b>Câu 14: Đoạn mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây mắc nối tiếp với tụ điện. Độ lệch pha </b>
giữa địên áp hai đầu cuộn dây so với cường độ dòng điện là trong mạch là /3. Điện áp hiệu
dụng giữa hai đầu tụ điện bằng 3 lần điện áp hai hiệu dụng hai đầu cuộn dây. Độ lệch pha
của điện áp giữa hai đầu cuộn dây so với điện áp giữa hai đầu đoạn mạch trên là:
A. /2 B. 2/3 C. 0 D. /4
<b>Câu 15: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, tần số f thay đổi được. Gọi f</b>1
và f2 là hai tần số của dòng điện để cơng suất của mạch có giá trị bằng nhau, f0 là tần số của
dịng điện để cơng suất của mạch cực đại. Khi đó ta có:
A. f0 = f1.f2 B. f0=f1+f2 C. f0 = 0,5.f1.f2 D. f0= <i>f f</i>1. 2
<b>Câu 16: Một dịng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng </b>
qua tiết diện của dây trong thời gian một nửa chu kì kể từ khi dịng điện bằng không là :
A. <i>I</i> 2
<i>f</i>
<sub> </sub>B.
2I
<i>f</i>
<sub> </sub>C. 2
<i>f</i>
<i>I</i>
D.