Giới thiệu: Tóm tắt lý thuyết và công thức Vật lý 12

DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

CHỦ ĐỀ 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT

1. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều: hiện tượng cảm ứng điện từ.

Từ thông: Φ = Φ0cos(ωt + φΦ)

Từ thông cực đại: Φ₀ = NBS (N: số vòng dây, B: cảm ứng từ (T), S: diện tích (m²)) φ_Φ là pha ban đầu của từ thông, φ_Φ =

 

Đơn vị của từ thông: Vêbe (Wb)

2. Suất điện động cảm ứng: e = -Φ ' = ωΦ₀ sin(ωt + φ_Φ); đặt E₀ = ωΦ₀ = ωNBS E = E₀cos(ωt + φ_e)

Với:

e là suất điện động tức thời (V);

φ_e : pha ban đầu của suất điện động cảm ứng; E0: biên độ của suất điện động (V);

E: suất điện động hiệu dụng (V).

E =

2 E₀

4. Dòng điện xoay chiều:

a) Định nghĩa: Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ tức thời biến thiên theo một hàm sin (hoặc cosin) của thời gian.

i = I₀cos(ωt + φ_i); I =

2 I₀

Với:

i là cường độ dòng điện tức thời (A);

φ_i : pha ban đầu của cường độ dòng điện (i).

I₀ là cường độ dòng điện cực đại (biên độ của cường độ dòng điện) (A);

I: cường độ dòng điện hiệu dụng (A).

b) Tác dụng của dòng điện: Tác dụng nhiệt, hoá học, từ (nổi bật nhất), sinh lí,…

► Chú ý:

- Dòng điện xoay chiều có giá trị, chiều thay đổi theo thời gian;

- Dòng điện xoay chiều có chiều thay đổi theo thời gian;

- Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần;

- Trong một giây dòng điện đổi chiều 2f lần (f là tần số của dòng điện xoay chiều).

5. Điện áp xoay chiều:

a) Định nghĩa: Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên điều hoà theo thời gian u = U₀cos(ωt + φ_u); U =

2 U₀

Với:

- u là điện áp tức thời (V);

- U₀ là điện áp cực đại (biên độ điện áp) (V);

- φ_u là pha ban đầu của điện áp tức thời (u);

- U: điện áp hiệu dụng (V).

b) Độ lệch pha giữa u và i:

- Độ lệch pha giữa u và i là φ phụ thuộc vào tính chất của mạch điện, được xác định:

  u  i

Nếu φ > 0 → điện áp u sớm pha hơn cường độ dòng điện i;

Nếu φ < 0 → điện áp u trễ pha hơn cường độ dòng điện i;

Nếu φ = 0 → u và i cùng pha (đồng pha).

6. Các loại đoạn mạch:

6.1. Đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R

a) Điện trở thuần R của một vật dẫn có dạng hình trụ:

R =

S



Với: ρ là điện trở suất của vật dẫn (Ωm); ℓ là chiều dài vật dẫn (m); S: diện tích tiết diện ngang (m²).

* Biến trở: Điện trở có giá trị thay đổi được gọi là biến trở.

b) Tác dụng của điện trở: Điện trở cho cả dòng điện một chiều và xoay chiều đi qua và có tác dụng cản trở dòng điện.

c) Mối quan hệ về pha giữa uR và i:

Điện áp xoay chiều giữa hai đầu điện trở biến thiên điều hòa cùng tần số và cùng pha với dòng điện

 

uR

  i  0 d) Định luật ôm:

I = ; R U_R

I₀ =

R U_0R

e) Mối quan hệ giữa các đại lượng tức thời i và uR:

Vì i và u_R cùng pha nên: i =

R u_R

 Đồ thị của i theo u_R có dạng là đoạn thẳng.

► Chú ý:

0

0 U

u I

i 

f) Ghép điện trở thành bộ: R_nt = R₁ + R₂;

2 1

ss R

1 R

1 R

1  

6.2. Đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần:

a) Hệ số tự cảm (độ tự cảm): L = 4π10^-7μ N ².V



 





 (Ống dây xôlilôit)

Với: N là số vòng dây, V là thể tích không gian ống dây, ℓ là chiều dài ống dây, μlà độ từ thẩm của môi trường bên trong ống dây (chân không hay không khí μ= 1).

Đơn vị của L là Henri (H): 1mH = 10^-3H; 1μH = 10^-6 H; 1nH = 10^-9 H; 1pH = 10^-12 H b) Tác dụng của cuộn cảm thuần:

+ Đối với dòng điện không đổi (chiều và cường độ không đổi): cuộn thuần cảm coi như dây dẫn, không cản trở dòng điện không đổi.

+ Đối với dòng điện xoay chiều: cuộn thuần cảm cho dòng điện xoay chiều đi qua và có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho sự cản trở đó gọi là cảm kháng (Z_L):

Z_L = L.ω

Hay: ZL = 2πfL (Đơn vị: Ω)

c) Mối quan hệ về pha giữa uL và i:

Điện áp tức thời hai đầu cuộn cảm thuần biến thiên điều hòa cùng tần số, sớm pha hơn dòng điện trong mạch một góc π/2 (vuông pha).

Φ =

uL

 - φ_i =

2



d) Định luật Ôm: I = ; Z U

L

L I₀ = ; Z U

L L 0

Nhận xét: Dòng điện xoay chiều có tần số càng lớn thì qua cuộn cảm càng khó và ngược lại.

e) Mối quan hệ giữa các đại lượng tức thời: Vì i và uL vuông pha nhau nên ta có

U 1 u I i

2 0 2 2 0 2



  Đồ thị có dạng là đường elip.

► Chú ý: 2

U u I i

2 2 2 2



 ; 2

U U I

I

0 0





f) Ghép cuộn thuần cảm thành bộ:

+ Hai cuộn cảm thuần ghép nối tiếp (L₁ ntL₂): L_nt = L₁ + L₂; Z_Lnt = Z_L1 + Z_L2; + Hai cuộn cảm thuần ghép song song (L1 ss L2):

2 1

ss L

1 L

1 L

1   ;

2

1 L

L

Lss Z

1 Z

1 Z

1  

6.3. Tụ điện

a) Điện dung của tụ điện:

- Điện dung là đại lựơng đặc trưng cho khả năng tích điện của tụ điện.

- Điện dung của tụ điện phẳng: C =

kd 4

S





Trong đó: ε là hằng số điện môi (không khí hay chân không ε = 1), S: diện tích phần đối diện giữa hai bản tụ điện, d: khoảng cách giữa hai bản tụ, k = 9.10⁹ (Nm²/C²).

- Đơn vị của điện dung là Fara (F): 1mF = 10^-3F; 1μF = 10^-6 F,1nF = 10^-9 F,1pF = 10^-

12 F

b) Tác dụng của tụ điện:

- Đối với dòng điện không đổi: tụ ngăn không cho dòn điện đi qua.

- Đối với dòng điện xoay chiều: cho dòng điện xoay chiều đi qua nhưng cản trở dòng điện xoay chiều, đại lượng đặc trưng cho sự cản trở đó gọi là dung kháng (Z_C):

ZC = 1

ωC hay ZC = 1 2πfC

c) Mối quan hệ về pha giữa uC và i:

Điện áp xoay chiều giữa hai đầu tụ điện biến thiên điều hòa cùng tần số nhưng trễ pha so với dòng điện trong mạch một góc π/2 (vuông pha).

φ =

uC

 - φ_i = -  2 d) Định luật Ôm: I = ;

Z U

C

C I₀ = ; Z U

C C 0

Nhận xét: Dòng điện có tần số càng lớn thì qua tụ điện càng dễ và ngược lại

e) Mối quan hệ giữa các đại lượng tức thời:

Vì i và u_C vuông pha nhau nên ta có

U 1 u I i

2 0 2 2 0 2



  Đồ thị có dạng là đường elip.

► Chú ý: 2

U u I i

2 2 2 2



 ; 2

U U I

I

0 0





f) Ghép tụ thành bộ:

+ Hai tụ C1 và C2 ghép song song (C1 ss C2): Css = C1 + C2;

2

1 C

C

Css Z

1 Z

1 Z

1  

+ Hai tụ C₁ và C₂ ghép nối tiếp (C₁ nt C₂):

2 1

nt C

1 C

1 C

1   ;

2

1 C

C

Cnt Z Z

Z  

► Chú ý: Trong mạch điện có bóng đèn dây tóc (sợi đốt), trên đèn có ghi (aV – bW).

- Đó là các giá trị định mức: công suất định mức là P_đm = b (W), điện áp hiệu dụng định mức là U_đm = a (V).

- Ta coi bóng đèn như là một điện trở: R_đm =

đm 2 đm

P U

- Cường độ dòng điện định mức: I_đm =

đm đm

U P

- Đề bóng đèn sáng bình thường thì dòng điện trong mạch I = I_đm. 7. Mạch RLC mắc nối tiếp (không phân nhánh)

7.1. Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp: cuộn dây thuần cảm a) Tổng trở của mạch:

Z = R²





2 2

C L 1

R 



 





 





b) Định luật ôm: I =

Z

U; I0 =

Z U₀

hay I =





2 Z Z

R U





► Chú ý: Biểu thức sau đây chưa chắc đúng: i =

Z u u u Z

u_{AB R} _L _C



c) Độ lệch pha giữa u và i: tanφ =

R Z Z_L _C

=

R C L

U U U 



 



 







2 2

d) Điện áp:

- Điện áp tức thời: u = u_R + u_L + u_C = U₀cos(ωt + φ) - Điện áp dạng vectơ: U U_R U_L U_C







- Biên độ điện áp: U0 = U²_0R









e) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t: Q = I²Rt

Q: Là nhiệt lượng (J), I: cường độ dòng điện hiệu dụng (A), R: điện trở của mạch (Ω), t: là thời gian dòng điện chạy qua mạch điện (s).

7.2. Mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp: Cuộn dây không thuần cảm a) Tổng trở của mạch: Z = (Rr)²





► Chú ý: Không dùng công thức: Z = R²





b) Điện áp:

- Điện áp tức thời: u_AB = u_R + u_r + u_L + u_C = u_R + u_d + u_C - Điện áp dạng vectơ: U U_R (U_r U_L) U_C









- Điện áp cực đại (Biên độ điện áp): U₀ =





2 r 0 R

0 U ) U U

U

(   

- Điện áp hiệu dụng: U = ^(U_R^U_r^)2





c) Định luật ôm: I =

Z

U; I0 =

Z U₀

hay I =





2 Z Z

) r R (

U







d) Độ lệch pha giữa u và i: tanφ =

r R

Z Z_{L C}



 =

r R

C L

U U

U U



 =

r 0 R 0

C 0 L 0

U U

U U



 



 



 







2 2

e) Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R trong thời gian t: Q = I²(R+r)t f) Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch:

Nhận xét: Cường độ dòng điện qua các phần tử là bằng nhau

MN MN d

d AB AB L L C C R

Z U Z U Z U Z U Z U R

I U     

g) Xét cuộn dây không thuần cảm:

- Tổng trở: Zd = ²L

2 Z

r 

- Điện áp hiệu dụng 2 đầu cuộn dây: U_d = U²_r U²_L

- Độ lệch pha u_d và i: cosφ =

d r

d U

U Z

r  ; tanφ =

r L L

U U r Z 

► Chú ý: Đây là mạch điện xoay chiều tổng quát nhất, nếu trong mạch thiếu phần tử nào thì ta cho giá trị của phần tử đó bằng 0.

Ví dụ:

- Mạch gồm RL nối tiếp: Z = R²Z²_L ; U = U²_RU²_L

- Mạch gồm RC nối tiếp: Z = C²

2 Z

R  ; U = ²C 2

R U

U 

- Mạch gồm LC nối tiếp: Z = |Z_L - Z_C|; U = |U_L - U_C| 3. Hiện tượng cộng hưởng điện

a) Điều kiện để xảy ra hiện tượng cộng hưởng:

ZL = ZC hay LCω²0 = 1  ω0 =

LC

1  f0 =

LC 2

1



f0: là tần số cộng hưởng, ω0 = 2πf0 là tần số góc cộng hưởng.

b) Khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng thì:

- Tổng trở: Z_min = R

- Cường độ dòng điện hiệu dụng: Imax = U R

- Điện áp hiệu dụng trên điện trở: U_{R max} = U (Nhớ: U_R ≤ U)

- Độ lệch pha giữa u và i: tan φ = 0  φ = 0  u và i cùng pha nhau (đồng pha).

- Công suất tiêu thụ cực đại: P_max =

R U²

- Hệ số công suất: (cosφ)_max = 1

- Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, cuộn cảm thuần:

U_C = .U R Z_C

; U_L = .U R Z_L

 U_L = U_C  U^min_LC = |U_L - U_C| = 0 (L và C sát nhau) - u_AB cùng pha với u_R; u_AB vuông pha với u_C, u_L.

► Chú ý:

Trên đây chính là các dấu hiệu để nhận biết mạch đang xảy ra cộng hưởng.

- Để xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện thì ta phải điều chỉnh một trong các đại lượng: L, C, f để I_max, P_max, U_Rmax, (cosφ)_max , Z_min, u và i cùng pha,…

- Điều chỉnh R không bao giờ xảy ra cộng hưởng, nhưng điện có ảnh hưởng đến cộng hưởng.

- - Khi đang xảy ra hiện tượng cộng hưởng nếu thay đổi L, C hoặc f thì: Z , I, P , cosφ , U_R , U_L ≠ U_C.

II. CÔNG THỨC GIẢI NHANH

. Xác định số lần dòng điện đổi chiều sau một khoảng thời gian t nào đó: Cho dòng điện i = I₀cos(ωt + φ_i).

▪ Trong 1 chu kì dòng điện đổi chiều 2 lần

▪ Trung bình, trong 1 giây dòng điện đổi chiều n = 2f lần.

▪ Trong thời gian t (giây) dòng điện đổi chiều N = 2f.t lần.

► Chú ý: Nhưng với trường hợp đặc biệt khi pha ban đầu của dòng điện là φ_i = 0 hoặc π thì trong chu kỳ đầu tiên dòng điện chỉ đổi chiều 1 lần:  n = 2f -1.

. Mạch chỉ có điện trở thuần R:

R iu^R ;

0 0

I U I U i u 

. Mạch chỉ có tụ điện:

U 1 u I i

2 0 2 2 0 2



 ; 2

U u I i

2 2 2 2



 ; I₀ = ₂

C 2 2

Z

i u ; Z_C = ₂

2 2 1

2 1 2 2

i i

u u



 ; U₀ = I_{0 2}

2 2 1

2 1 2 2

i i

u u





. Mạch chỉ có cuộn cảm thuần:

U 1 u I i

2 0 2 2 0 2



 ; 2

U u I i

2 2 2 2



 ; I₀ = ₂

L 2 2

Z

i  u ; Z_L = ₂

2 2 1

2 1 2 2

i i

u u



 ; U₀ = I_{0 2}

2 2 1

2 1 2 2

i i

u u





. Cách biết biểu thức u, i: Nếu u = U₀cos(ωt + φ_u) thì i = I₀cos(ωt + φ_i) ▪ Tính tổng trở của đoạn mạch đang xét: Z = R²Z_LZ_C²

▪ Áp dụng định luật ôm: U₀ = I₀.Z ▪ Tính độ lệch pha giữa u và i: tanφ =

R C L C L

U U U R

Z

Z 

 

 φ = φ_u - φ_i ; -

2

 ≤ φ ≤

2



► Lưu ý: φ_i =

2

2 ^C

L

R u u

u















. Tính thời gian đèn sáng, đèn tắt:

Khi đặt điện áp u = U₀cos(ωt + φ_u) vào hai đầu bóng đèn huỳnh quang, đèn nê-ôn. Biết rằng đèn chỉ sáng lên khi điện áp tức thời đặt vào bóng đèn |u| ≥ U₁. Tính thời gian đèn sáng (không sáng) trong một chu kì.

▪ Tính cosα =

0 1

U

U  α

▪ Thời gian đèn sáng trong một chu kì: t_s = ^4

▪ Thời gian đèn không sáng (tắt): t_t = T - T_s =





 4 2

. Tính nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở R: Q = I²Rt

. Tính điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của mạch từ thời điểm t1 đến t2: Δq =





2

1 2

1

t

t

i 0

t

t

dt ).

t cos(

I dt . i

► Chú ý: Khi cho biểu thức cường độ dòng điện i = I₀ cos(ωt + φ_i) qua mạch, ta hoàn toàn biết được điện tích cực đại trên tụ q₀ = C.U₀ =

 I0

. Trong mọi bài toán, điện lượng Δq chuyển qua tiết diện thẳng được tính qua tích phân xác định. Tuy nhiên, trong một số trường hợp đặc biệt, ta có thể tính thông qua biểu thức Δq = q₂ - q₁ nếu biết được các giá trị q₁, q₂ ứng với từng thời điểm t₁, t₂.

Dưới đây là một số trường hợp cần nhớ:

▪ Sau 1T hoặc số nguyên lần chu kì thì Δq = q₂ - q₁ = q₁ - q₁ = 0 ▪ Thời điểm t₁ ứng với i₁ = 0 (hoặc q₁ = -q)

 Sau T/4 hoặc 3T/4 thì Δq = q₀ =

 I0

; sau T/2 thì thì Δq = 2q₀ = 2.

 I0

; ▪ Thời điểm t1 ứng với i1 = I0 (hoặc q1 = 0)

 Sau T/4 hoặc 3T/4 thì Δq = q₀ =

 I0

; sau T/2 thì thì Δq = 0

. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng:

Đặt vào hai đầu đoạn mạch gồm 2 nguồn điện: xoay chiều và một chiều, dòng điện chạy qua mạch có biểu thức i = I₁ + I₀cos(ωt + φ_i). Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua mạch.

I_hd =

2 I I I I

2 2 0 1 2 xc 2

c

1   

► Chú ý: Khi tính giá trị trung bình của u hoặc i theo thời gian, ta cần nhớ:

- Giá trị trung bình của hàm sin hay cos theo thời gian trong 1 chu kì hay số nguyên lần chu kì có giá trị bằng 0.

- Giá trị trung bình của hằng số bằng chính nó.

III. BÀI TẬP

C©u 1: Trong c¸c c©u sau ®©y, c©u nµo sai?

A. Khi mét khung d©y quay ®Òu quanh mét trôc vu«ng gãc víi c¸c ®­êng søc cña mét tõ tr­êng ®Òu th× trong khung d©y xuÊt hiÖn suÊt ®iÖn ®éng xoay chiÒu h×nh cosin.

B. §iÖn ¸p xoay chiÒu lµ ®iÖn ¸p biÕn ®æi ®iÒu hoµ theo thêi gian.

C. Dßng ®iÖn cã c­êng ®é biÕn ®æi ®iÒu hoµ theo thêi gian gäi lµ dßng ®iÖn xoay chiÒu.

D. Trªn cïng mét ®o¹n m¹ch, dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu lu«n biÕn thiªn víi cïng pha ban ®Çu.

Câu 2: Một khung dây quay điều quanh trục trong một từ trường đều vuông góc với trục quay với tốc độ góc. Từ thông cực đại gởi qua khung và suất điện động cực đại trong khung liên hệ với nhau bởi công thức:

A. ₀ ⁰

E 2

 B. ₀ ⁰

E  2

 C. E₀ ⁰

 D.

0 0

E 

Câu 3: Một vòng dây phẳng có đường kính 10 cm đặt trong từ trường đều B ¹T.

 Từ thông gởi qua vòng dây khi véctơ cảm ứng từ hợp với mặt phẳng vòng dây một góc

300

  bằng:

A. 1, 25.10^3Wb B. 5.10^3Wb C. 12, 5Wb D. 50Wb

Câu 4: Một khung dây đặt trong từ trường đầu có trục quay  của khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cho khung quay đều quanh trục, thì từ thông gởi qua khung có biểu thức ¹ cos(100 ) ( ).

2 t 3 Wb

 

   Biểu thức suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung là:

A. 50 cos(100 ⁵ ) .

e t 6 V



  B. 50 cos(100 ) .

e t 6 V



 

C. 50 cos(100 ) .

e t 6 V



  D. 50 cos(100 ⁵ ) .

e t 6 V



 

Câu 5: Một khung dây đặt trong từ trường đầu có trục quay  của khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cho khung quay đều quanh trục, thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có phương trình là: 200 2 cos(100 ) .

e t 6 V



  Suất điện động

cảm ứng xuất hiện trong khung tại thời điểm ¹ . t100s

A. 100 2V B. 100 2V C. 100 6V D.

100 6 V



Câu 6: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng là 220 cm². Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn ²

5 T. Suất điện động cực đại trong khung dây bằng

A. 110 2V. B. 220 2V. C. 110 V. D. 220 V.

Câu 7: Một khung dây dẫn phẳng, hình chữ nhật, diện tích 0,025 m², gồm 200 vòng dây quay đều với tốc độ 20 vòng/s quanh một trục cố định trong một từ trường đều. Biết trục quay là trục đối xứng nằm trong mặt phẳng khung và vuông góc với phương của từ trường. Suất điện động hiệu dụng xuất hiện trong khung có độ lớn bằng 222 V. Cảm ứng từ có độ lớn bằng

A. 0,45 T. B. 0,60 T. C. 0,50 T. D. 0,40 T.

Câu 8: Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz. Trong 1s nó đổi chiều bao nhiêu lần?

A. 25 lần B. 50 lần C.100 lần D. 200 lần

Câu 9: Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây, diện tích mỗi vòng 54 cm². Khung dây quay đều quanh một trục đối xứng (thuộc mặt phẳng của khung), trong từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay và có độ lớn 0,2 T. Từ thông cực đại qua khung dây là

A. 0,27 Wb. B. 1,08 Wb. C. 0,81 Wb. D. 0,54 Wb.

Câu 10: Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc  quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông

gốc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức

2) t cos(

E

e ₀ 





 . Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng

A. 45⁰. B. 180⁰. C. 150⁰. D. 90⁰.

Câu 11: Cho dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz, chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là:

A. ¹ s

25 B. ¹ s

50 C. ¹ s

100 D. ¹ s

200

Câu 12: Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0,5I₀ vào những thời điểm (i = I₀cos(100t)(A))

A. 1/300s và 2/300. s B.1/400 s và 2/400. s C. 1/500 s và 3/500. S D. 1/600 s và 5/600. s

Câu 13: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch là u = 150cos100t (V). Cứ mỗi giây có bao nhiêu lần điện áp này bằng không?

A. 100 lần. B. 50 lần. C. 200 lần. D. 2 lần.

Câu 14: Tại thời điểm t, điện áp u = ) 100 2 cos(

2

200 

t (trong đó u tính bằng V, t tính bằng s) có giá trị 100 2V và đang giảm. Sau thời điểm đó s

300

1 , điện áp này có giá trị là

A. -100 ² V B. -100 V C. 100 3V D. 200 V

Câu 15: Một đèn ống huỳnh quang được dưới một hiệu điện thế xoay chiều có giá trị cực đại 220V và tần số 50 Hz. Biết đèn chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn là ^{u 110 2 V.} Tính trung bình thời gian đèn sáng trong mỗi phút là:

A. 30 s B. 40 s 20 s D. 10 s

Câu 16: Một đèn neon được đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có dạng

100 cos100 ( )

u t V . Đèn sẽ tắt nếu hiệu điện thế tức thời đặt vào đèn có độ lớn nhỏ hơn hoặc bằng 50V. Khoảng thời gian đèn tắt trong mỗi nữa chu kỳ của dòng điện xoay chiều là bao nhiêu?

A. ¹

t600s B. ¹

t300s C. ¹

t50s D. ¹

t150s

C©u 17: Đặt giữa hai bản tụ điện một điện áp xoay chiều ₀cos 100 .

u U t 3

  

   

  Điện áp có độ lớn đạt giá trị cực đại tại thời điểm:

A. ¹ ,

300 100

t  k s k Z

   

 

B. ¹ ,

300 100

t  k s k Z

    

 

C. ,

100

t k s kZ D. ¹ _,

3 100

t  k s k Z

    

 

Câu 18: Tại một thời điểm t dòng điện trong mạch là iI₀cos(100t / 2)( )A Tìm điện lượng chuyển qua mạch trong khoảng thời gian T/2 kể từ thời điểm ban đầu ?

A. 6,4I₀ (mC) B. 4,4I₀ (mC) C. 5,4I₀ (mC) D. 3,4I₀ (mC)

Câu 19: Cho biết biểu thức của cường độ dòng điện xoay chiều là i = Iosin(ωt +  ).

Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều đó là A. I = ⁰

2

I B. I = I₀ 2 C. I = 2I₀ D. I = ^{2 0}

2 I Câu 20:Trong các biểu thức của giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều sau,hãy chọn công thức sai :

A.E = ⁰

2

E ; B.U = ⁰

2

U ; C.I = ⁰

2

I ;D.f= ⁰

2 f

Câu 21:Khung dây dẫn quay đều với vận tốc góc ω_o quanh một trục  các đường cảm ứng từ. Từ thông qua khung biến thiên với:

A.tần số góc ω > ω_o B.tần số f > f_o C. tần số góc ω = ω_o D. tần số góc ω < ω_o

Câu 22: Xét về tác dụng toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòng điện xoay chiều hình sin iI₀cos(t_i) tương đương với một dòng điện không đổi có cường độ bằng

A. 2I₀. B. 2I₀. C.

2

0 2

I . D.

2 I0

.

Câu 23: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S, có N vòng dây, quay đều với tốc độ góc ω quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B

. Chọn gốc thời gian t = 0 s là lúc pháp tuyến n

của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B

. Biểu thức xác định từ thông qua khung dây là

A.  NBSsin(t). B.  NBScos(t). C. NBSsin(t). D.

) cos( t

NBS 



 

Câu 24: Một dòng điện xoay chiều có cường độ hiệu dụng là I có tần số là f thì điện lượng qua tiết diện của dây trong thời gian một nửa chu kì kể từ khi dòng điện bằng không là :

A. ^{I 2}

 f B. ^2I

 f C.

2 f I

 D.

2 f I



Câu 25: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu

thức cường độ là 



 



 

 ₀cos 2

t I

i , I0 > 0. Tính từ lúc t0(s), điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn của đoạn mạch đó trong thời gian bằng nửa chu kì của dòng điện là

A. 

 2I0 . B. 0. C.

2

0



I . D.

 2I0 .

Câu 26:Đặt điện áp u = 400cos100t (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB. Biết ở thời điểm t, điện áp tức thời giữa hai đầu AB có giá trị 400 V; ở thời điểm ¹

t400 (s), cường độ dòng điện tức thời qua đoạn mạch bằng không và đang giảm.

Độ lệch pha giữa u và i là:

A. /2. B. /4. C. /3. D. /6

Câu 1: Dòng điện xoay chiều i3sin 120 t + /4



 

A. giá trị hiệu dụng 3 (A). B. chu kỳ 0,2 (s). C. tần số 50 (Hz).

D. tần số 60 (Hz).

Câu 2: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 4sin(100t + π/4) (A). Phát biểu nào sau đây là sai ?

A. Tần số dòng điện là 50 (Hz). B. Chu kì dòng điện là 0,02 (s).

C. Cường độ hiệu dụng là 4 (A). D. Cường độ cực đại là 4 (A).

Câu 3: Dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz. Trong mỗi giây, dòng điện đổi chiều A. 50 lần. B. 150 lầm. C. 100 lần. D. 75 lần.

Câu 4: Một dòng điện có biểu thức i5 2 sin100t A( ) đi qua ampe kế. Tần số của dòng điện và số chỉ của ampe kế lần lượt là

A. 100 Hz ; 5 2 A B. 50 Hz ; 5 2 A C. 50 Hz ; 5 A D.

100 Hz ; 5 A

Câu 5: Phát biểu nào sau đây là không đúng?

A. Điện áp biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều.

B. Dòng điện có cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.

C. Suất điện động biến thiên điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều.

D. Dòng điện và điện áp xoay chiều luôn biến thiên điều hoà cùng pha với nhau.

Câu 6. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên

A. hiện tượng quang điện. B. hiện tượng tự cảm.

C. hiện tượng cảm ứng điện từ. D. sự biến đổi hóa năng thành điện năng.

Câu 7. Dòng điện xoay chiều là dòng điện A. do acquy tạo ra.

B. cảm ứng biến thiên.

C. có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian. D. tạo ra từ trường đều.

Câu 8. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 220 2cos100t (V). Điện áp hiệu dụng là

A. 200 (V). B. 220 (V). C. 220 ²(V).

D. 440 (V).

Câu 9. Một mạng điện xoay chiều 200V– 60 Hz, khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng:

A. u = 200cos120t (V). B. u = 200 2cos60t (V).

C. u = 200 2cos120t (V). D. u = 200cos60t (V).

Câu 10. Giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xây dựng dựa trên A. tác dụng hóa của dòng điện. B. tác dụng từ của dòng điện.

C. tác dụng quang điện. D. tác dụng nhiệt của dòng điện.

Câu 11. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos100t (V). Cường độ dòng điện trong mạch là i = 4sin(100t +

2

 ) (A) thì

A. điện áp cùng pha với dòng điện. B. dòng điện sớm pha hơn điện áp

2

 .

C. dòng điện trễ pha hơn điện áp

2

 . D. dòng điện trễ pha hơn điện áp

3 4

 .

Câu 12. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200 2 cos120t (V). Cường độ dòng điện trong mạch là i = 5sin(120t +

4

 ) (A) thì A. dòng điện trễ pha so với điện áp một góc

4

 . B. dòng điện sớm pha so với điện áp một góc

4

 .

C. điện áp trễ pha so với dòng điện một góc ³

4

 . D. dòng điện trễ pha so với điện áp một góc ³

4

 .

Câu 13: Một dòng điện xoay chiều có cường độ i = 4cos120πt (A). Trong 1 giây, số lần cường độ dòng điện có độ lớn 3(A) là

A. 60 lần. B. 240 lần. C. 480 lần. D. 120 lần.

Câu 14: Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện qua nó có biểu thức là

0cos120 ( )

uU t V và iI₀cos(120t/ 6)( )A . Trong nửa chu kì đầu tiên (tính từ t = 0), khi điện áp có giá trị U_o thì cường độ dòng điện là

A. i = 3I₀/ 2. B. i = I₀/ 2. C. i = I₀/ 2. D. i = I_o. Mức độ C3 và C4: (8 câu, từ câu 15 đến câu 22)

Câu 15: Cường độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 6cos²100t (A).

Cường độ dòng điện này có giá trị trung bình trong một chu kì bằng

A. 0 (A). B. 6 2 (A). C. 6 (A). D. 3 (A).

Câu 16: Một dòng điện xoay chiều 2(A) – 50(Hz). Ở thời điểm t, i = 2(A) và đang tăng. Sau thời điểm đó 1 / 200(s), cường độ dòng điện i có giá trị

A. 2 (A) và đang tăng. B. ^{6( )A} và đang giảm. C. ^{3( )A} và đang giảm.

D. 1 (A) và đang tăng.

Câu 17: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn có biểu thức i = 2cos(100t + π/2) (A). Tại thời điểm t nào đó dòng điện có giá trị tức thời i = 1 (A). Đến thời điểm t + 0,01 s, cường độ dòng điện tức thời bằng

A. 2 (A). B. -2 (A). C. -1 (A). D. 1 (A).

Câu 18: Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có biểu thức u = U_osint (V) thì cường độ dòng điện qua đoạn mạch có biểu thức i = I_osin(t/ 2)(A). Biết vào thời điểm t₁, t₂ thì điện áp qua hai đầu mạch và cường độ dòng điện chạy qua mạch lần lượt

là u₁ = 60 (V), i₁= 3 (A) và u₂ = 60 2(V), i₂ = 2(A). Giá trị cực đại của điện áp hai đầu đoạn mạch là

A. U_o = 120 2 (V). B. U_o = 120 (V). C. U_o = 100 (V). D. U_o = 100 2(V).

Câu 19: Một đèn neon mắc vào điện áp xoay chiều u = 168cos(t – /2) (V). Nó sáng lên hoặc tắt đi mỗi khi điện áp tức thời có độ lớn lớn hơn hoặc bằng 84 V. Thời gian nó sáng lên trong mỗi nửa chu kì của dòng điện xoay chiều là

A. T/3. B. T/4. C. T/5. D. T/6.

Câu 20: Một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 2 2cos(100t +  / 4) (A).

Khoảng thời gian nhỏ nhất kể từ khi i₁ = - 2(A) đến khi i₂ = 2(A) là

A. 1/240(s). B. 3/240 (s). C. 1/160 (s). D. 3/80 (s).

Câu 21: Điện áp giữ hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u U₀cos(² t) T

  . Thời điểm lần thứ 2014 (kể từ lúc t = 0) mà u = 0,5U₀ và đang tăng là

A. ¹²⁰⁸⁹

6

T . B. ¹²⁰⁵⁵

6

T . C. ¹²⁰⁵⁹

6

T . D. ¹²⁰⁸³

6 T .

Câu 22: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức iI sin100_o t. Trong khoảng thời gian từ 0 đến 0,01 s cường độ dòng điện tức thời có giá trị bằng 0,5I_ovào những thời điểm

A. ¹

400 s và ²

400 s. B. ¹

500s và ³

500 s. C. ¹

300s và ²

300s. D. ¹

600 s và ⁵

600 s.

2. Đoạn mạch xoay chiều sơ cấp

Mức độ C1 và C2: (26 câu, từ câu 23 đến câu 48)

Câu 23: Công thức xác định cảm kháng của cuộn cảm thuần đối với tần số f là A. Z_L ¹

 fL

 B. Z_L  fL C. ¹

L 2

Z ^ fL D. Z_L 2 fL

Câu 24: Đoạn mạch tuân theo hiệu ứng Jun là đoạn mạch

A. không có điện trở thuần B. thuần trở C. cuộn cảm thuần D.

chỉ có tụ

Câu 25: Chọn phát biểu sai khi nói về mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện:

A. Tụ điện không cho dòng điện không đổi đi qua, nhưng cho dòng điện xoay chiều đi qua mạch.

B. Điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn chậm pha so với dòng điện qua tụ 1 góc

2



C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều qua tụ điện được tính bằng công thức I . .C U

D. Tần số dòng điện càng tăng thì tác dụng cản trở dòng xoay chiều qua tụ càng lớn.

Câu 26: Chọn phát biểu đúng khi nói về mạch điện xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm kháng.

A. Cảm kháng của cuộn dây tỉ lệ với điện áp đặt vào nó.

B. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần chậm pha hơn dòng điện một góc

2

 C. Điện áp giữa hai đầu cuộn cảm thuần nhanh pha hơn dòng điện một góc

2



D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều qua cuộn dây được tính bằng công thứcI. .L U

Câu 27: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ có điện trở thuần A. luôn lệch pha /2 so với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

B. cùng tần số và cùng pha với điện áp ở hai đầu đoạn mạch.

C. có giá trị hiệu dụng tỉ lệ thuận với điện trở của mạch.

D. cùng tần số với điện áp ở hai đầu đoạn mạch và có pha ban đầu luôn bằng 0.

Câu 28: Hộp kín X chỉ chứa một trong bốn phần tử R, L thuần cảm, C, Diode. Khi nối với điện áp xoay chiều có biểu thức u = U₀cos(t +0,25) thì cường độ dòng điện qua mạch có dạng

i = I 2cos(t + 3/4). Hộp kín chứa

A. tụ B. diode C. cuộn

cảm thuần D. điện trở thuần

Câu 29: Đặt vào hai đầu tụ điện C = 31,8 F một điện áp xoay chiều u = 141sin(314)t (V). Dung kháng của tụ điện là

A. Z_C 50 B. Z_C 0, 01 C. Z_C  1 D. Z_C 100

Câu 30: Đặt vào hai đầu cuộn cảm L ¹

 (H) một điện áp xoay chiều u = 141sin (100t)V. Cảm kháng của cuộn cảm là

A. Z_L 141 B. Z_L 100 C. Z_L 100  D. Z_L 1 / 100

Câu 31: Đặt vào hai đầu cuộn cảm thuần L = 2/ (H) một điện áp xoay chiều 220V – 50Hz. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua cuộn cảm là

A. I = 2,2 A B. I = 220/50 A C. I = 1,55 A D. I = 1,1 A Câu 32: Đặt vào hai đầu tụ điện

10 4

C 



 (F) một điện áp xoay chiều u = 141cos (100t / 4)V. Cường độ dòng điện cực đại qua tụ điện có giá trị :

A. 1,41 B. 1,00 C. 2,00 D.

100 A

Câu 33: Đặt vào hai đầu cuộn thuần cảm L ¹

 (H) một điện áp xoay chiều có biểu thức

u = 200 2cos (100t/ 4)V. Cường độ dòng điện tức thời qua cuộn cảm thuần là A. i = 2 2 cos ( 100 t - 3 /4 ) (A) B. i = 2 2 cos ( 100 t + /2 ) (A)

C. i = 2 2 cos ( 100 t + 3/4 ) (A) D. i = 2 2 cos ( 100 t - /2 ) (A) Câu 34: Một mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, Tổng trở Z được t�