<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>

<b>CÁC BÀI TỐN ĐIỆN XOAY CHIỀU MƠN</b>

<b>VẬT LÝ 12 GỒM 2 HỘP ĐEN MẮC NỐI TIẾP</b>

<b>Câu 1 (THPT Chuyên ĐHSP Hà Nội lần 7 – 2015):</b>Đoạn mạch AB gồm hai hộp đen X, Y mắc nối tiếp,
trong mỗi hộp chỉ chứa một linh kiện thuộc loại điện trở thuần, cuộn dây hoặc tụ điện. Đặt vào hai đầu đoạn
mạch AB một điện áp xoay chiều u = 100 2cos2πft (V) với tần số f thay đổi được. Khi điều chỉnh tần số
đến giá trị f0thì điện áp giữa hai đầu hộp X và Y lần lượt là UX= 200 V và UY= 100 3V. Sau đó tiếp tục
tăng tần số f thì cơng suất của mạch tăng. Hệ số công suất của đoạn mạch AB lúc tần số có giá trị f0là:

<b>A.</b>0,5 2 <b>B.</b>0,5 <b>C.</b>0,5 3 <b>D.</b>1

<b>Hướng dẫn:</b>

Nhìn vào số liệu đề bài:

U =100V;UX= 200 V và UY= 100 3V.

Làm ta nhớ bộ ba số: 1; 3; 2 trong 3 cạnh của tam giác vng.

Từ đó ta vẽ giản đồ vectơ như hình bên, ta có:





2 2 2

R L

2 ₂ ₂

R L

R L

R

100 U (U 200) (1)
100 3 U U (2)

U 50 3V U 150V
U 50 3

cos 0,5 3

U 100

  

 

   

</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<i><b>Chọn đáp án C</b></i>

<b>Câu 2:</b>Một mạch điện xoay chiều có sơ đồ như hình vẽ.

Trong hộp X và Y chỉ có một linh kiện hoặc điện trở, hoặc cuộn cảm, hoặc là tụ điện. Ampe kế nhiệt (a) chỉ
1A; UAM= UMB= 10VUAB= 10 3V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là P = 5

6

W. Hãy xác định
linh kiện trong X và Y và độ lớn của các đại lượng đặc trưng cho các linh kiện đó? Cho biết tần số dịng điện
xoay chiều là f = 50Hz.

<b>Hướng dẫn:</b>

<i><b>Phân tích bài tốn</b>: Trong bài tốn này ta có thể biết được góc lệch</i><i>(Biết U, I, P</i> <i>) nhưng đoạn mạch</i>
<i>chỉ chứa hai hộp kín. Do đó nếu ta giải theo phương pháp đại số thì phải xét rất nhiều trường hợp, một</i>
<i>trường hợp phải giải với số lượng rất nhiều các phương trình, nói chung là việc giải gặp khó khăn.</i>

<i>Nhưng nếu giải theo phương pháp giản đồ véctơ trượt sẽ tránh được những khó khăn đó. Bài tốn này</i>
<i>một lần nữa lại sử dụng tính chất đặc biệt của tam giác đó là: U = UMB; UAB= 10</i> 3V 3UAM  <i>tam giác</i>

<i>AMB là</i><i>cân có 1 góc bằng 300_.</i>

Hệ số cơng suất: cos P cos 5 6 2

UI 1.10 3 2 4


          .

<i><b>* Trường hợp 1:</b></i>uABsớm pha
4

 _{so với i. Giản đồ véctơ}

Vì:





 _MB

AM

U
3
U

U
U

</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

cos= AB 0
AM

U 10 3 3 ₃₀

2U  2.10  2    .

a. Vì uABsớm pha hơn uAMmột góc 300suy ra UAMsớm pha hơn so với i một gócX= 450– 300= 150.
X phải là 1 cuộn cảm có tổng trở ZX gồm điện trở thuận RXvà độ tự cảm LX.

Ta có: AM

X U 10

Z 10 .

I 1

   
Xét tam giác AHM:

0

X

X
0
X

R U cos15 R Z cos15

U _X    RX= 10.cos150= 9,66.

X X

0 0 0

L X L X
X

U U sin15 Z Z sin15 10sin15 2,59
2,59

L 8,24mH

100

     

  



.

Xét tam giác vng MKB: MBK= 150_{(vì đối xứng)}__U_MB_{sớm pha so với i một góc}__Y_{= 90}0_{– 15}0_{= 75}0
Y là một cuộn cảm có điện trở RYvà độ tự cảm LY

+ RY=

X
L

Z

(vì UAM= UMB)RY= 2,59.
+ ZLY RX= 9,66 LY= 30,7mH.

b. uABtrễ pha hơn uAMmột góc 300

Tương tự ta có: X là cuộn cảm có tổng trở: ZX= UAM 10 10

I  1  .

</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<i><b>* Trường hợp 2:</b></i>uABtrễ pha
4

 _{so với i, khi đó u}_AM_{và u}_MB_{cũng trễ pha hơn i (góc 15}0_{và 75}0_{). Như vậy mỗi}
hộp phải chứa tụ điện có tổng trở ZX, ZXgồm điện trở thuần RX, RYvà dung kháng CX, CY. Trường hợp này
khơng thể thoả mãn vì tụ điện khơng có điện trở.

<i><b>Nhận xét:</b>Đến bài tốn này học sinh đã bắt đầu cảm thấy khó khăn vì nó địi hỏi học sinh phải có óc phán</i>
<i>đốn tốt, có kiến thức tổng hợp về mạch điện xoay chiều khá sâu sắc. Để khắc phục khó khăn, học sinh phải</i>
<i>ơn tập lý thuyết thật kĩ và có kĩ năng tốt về hình học.</i>

<i><b>Chú ý:</b></i>

<i>a. Nếu</i> 2 2 2

AB X r

U U U <i>thì</i> UXUr
 

<i>.</i>

<i>b. Nếu</i> 2 2 2

r X AB

U U U <i>thì</i> UXUAB
 

<i>.</i>

<i>c. Nếu</i> 2 2 2

X AB r

U U U <i>thì</i> UAB Ur
 

<i>.</i>
<i>d. Nếu</i> 2

AB X r

U  U U <i>thì</i> UX


<i>ngược pha</i> Ur


<i>.</i>

<b>Câu 3:</b>Một mạch điện xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp phần tử Y. Biết rằng X và Y là 1 trong 3 phần tử
điện trở thuần, tụ điện và cuộn dây. Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu đoạn
mạch thì điện áp hiệu dụng trên X là U 3 và trên Y là 2U. Hai phần tử X và Y tương ứng là

A. X là cuộn dây thuần cảm và Y là tụ điện.
B. X là cuộn dây không thuần cảm và Y là tụ điện.
C. X là tụ điện và Y là cuộn dây không thuần cảm.

</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

Ta có: _    

 



  

 

AB X r

AB X

2 2 2

r X AB

U U U

U U

U U U

X là cuộn dây không thuần cảm và Y là tụ điện.

<i>Chọn B</i>

<b>Câu 4:</b>Cho hai hộp kín X, Y chỉ chứa 2 trong ba phần tử: R, L (thuần), C mắc nối tiếp. Khi mắc hai điểm A,
M vào hai cực của một nguồn điện một chiều thì Ia= 2A, UV1= 60V. Khi mắc hai điểm A, B vào hai cực của
một nguồn điện xoay chiều tần số 50Hz thì Ia= 1A, Uv1= 60V; UV2= 80V, UAMlệch pha so với UMBmột góc
1200_{. Xác định X, Y và các giá trị của chúng?}

<b>Hướng dẫn:</b>

<i><b>Phân tích bài tốn:</b>Đây là một bài tốn có sử dụng đến tính chất của dịng điện 1 chiều đối với cuộn cảm và</i>
<i>tụ điện. Khi giải phải lưu ý đến với dịng điện 1 chiều thì</i><i>= 0</i><i>ZL= 0 và</i> 




C

1

ZC <i>. Cũng giống như</i>
<i>phân tích trong những bài toán trên, bài toán này phải giải theo phương pháp giản đồ véctơ (trượt).</i>

Vì X cho dịng điện một chiều đi qua nên X không chứa tụ điện. Theo đề bài thì X chứa 2 trong ba phần tử
nên X phải chứa điện trở thuần (RX) và cuộn dây thuần cảm (LX). Cuộn dây thuần cảm khơng có tác dụng với
dòng điện một chiều nên: RX= UV1 60 30

I 2 .

Khi mắc A, B vào nguồn điện xoay chiều: ZAM= 1     
X

V 2 2

X L

U ₆₀

60 R Z

</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

X X
X

2 2 2

L L

L 0

AM AM

X

Z 60 30 3.30 Z 30 3
Z

tan 3 60

R

 _ _ _ _ _ _


 

     




Vẽ giản đồ véctơ cho đoạn AM. Đoạn mạch MB tuy chưa biết nhưng chắc chắn trên giản đồ nó là một véc tơ
tiến theo chiều dịng điện, có độ dài = UV₂= 80V và hợp với véctơ AB một góc 1200ta vẽ được giản đồ

véctơ cho tồn mạch.

Từ giản đồ véctơ ta thấy MB buộc phải chéo xuống thì mới tiến theo chiều dịng điện, do đó Y phải chứa
điện trở thuần (RY) và tụ điện CY.

Xét tam giác vuông MDB:

Y
Y

Y
Y

R
0

R MB Y

L
0

L MB

Y

U

1 40

U U sin 30 80. 40V R 40

2 I 1

Z 40 3
3

U U cos30 80. 40 3V _{40 3 0,4 3}

2 _L _H.

100


       



 _ _ _

 _

 _ _ _ _{ }

 _ _ _

 _ _ _



<b>Câu 5:</b>Một đoạn mạch xoay chiều AB gồm hai phần tử X, Y mắc như trên. Cường độ dao động trong mạch
nhanh pha 

6 so với hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch.

</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

b. Biết các biên độ của hiệu điện thế và cường độ dòng điện lần lượt là U0= 40V và I0= 8A, tần số dao động

là f = 50Hz. Tính giá trị mỗi phần tử.

<b>Hướng dẫn:</b>

Giả sử trong đoạn mạch trên khơng có R. Như vậy thì X, Y là hai phần từ L, C.
Gọi

 

U,I    (R = 0): tan=

R
Z

Z_L _c ₌_ _{= tan}
2

 __{vơ lí.}

Theo đầu bài Utrễ pha với i một góc
6

 __{vậy mạch điện chắc chắn có R (giả sử X là R)} __{Y là L hoặc C.}

Do i sớm pha hơn u Y là C.

Tần số góc:= 2f = 2.50 = 100rad/s.
Độ lệch pha: tan= –

3
1
)
6
(

tg
R
Z_C






  3ZC= R (1)

Mặt khác: Z = 5

8
40
I
U
Z
R

0
0
2
C

2 _ _ _ _ R2+ Z2C= 25 (2)

Thay (1) vào (2) ta được: 3ZC2+ Z2C= 25ZC= 2,5 R = 2,5 3.

Vậy: R = 2,5 3; C =








3
C

10
.
4
100
.
5
,
2

1
Z

</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

Website<b>HOC247</b>cung cấp một mơi trường<b>học trực tuyến</b>sinh động, nhiều<b>tiện ích thơng minh</b>, nội

dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm,</b>

<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b>đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.

<b>I.</b>

<b>Luyện Thi Online</b>

- <b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b>Đội ngũ<b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b>từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng
các khóa<b>luyện thi THPTQG</b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học.

- <b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn:</b>Ơn thi<b>HSG lớp 9</b>và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b>các trường

<i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường Chuyên khác cùng

<i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Phạm Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn.</i>

<b>II. Khoá Học Nâng Cao và HSG</b>

- <b>Tốn Nâng Cao THCS:</b>Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6,
7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ
thi HSG.

- <b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b>Bồi dưỡng 5 phân mơn<b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học</b> và<b>Tổ Hợp</b>dành cho
học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm:<i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. Trần Nam</i>

<i>Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i>cùng đơi HLV đạt thành

tích cao HSG Quốc Gia.

<b>III.</b>

<b>Kênh học tập miễn phí</b>

- <b>HOC247 NET:</b>Website hoc miễn phí các bài học theo<b>chương trình SGK</b>từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn
học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo
phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.

- <b>HOC247 TV:</b>Kênh<b>Youtube</b>cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi miễn phí
từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh.

<i><b>Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai</b></i>

<i><b>Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%</b></i>

<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia</b></i>

</div>

<!--links-->
PHƯƠNG PHÁP VÉC-TƠ TRƯỢT-MỘT PHƯƠNG PHÁP HIỆU QUẢGIẢI CÁC BÀI TOÁN ĐIỆN XOAY CHIỀU RLC KHÔNG PHÂN NHÁNH.

• 5
• 1
• 22