Điện xoay chiều là một nội dung kiến thức quan trọng trong chương trình Vật lý 12 và chiếm nhiều câu hỏi trong đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý, để giúp các em học sinh lớp 12 có thể học tốt nội dung này, THI247.com giới thiệu đến các em tài liệu lý thuyết và bài tập trắc nghiệm điện xoay chiều. Tài liệu gồm 57 trang tổng hợp lý thuyết từ sách giáo khoa, cùng với các bài tập trắc nghiệm điện xoay chiều chọn lọc, sẽ giúp các em có thể nắm chắc, hiểu sâu và thuần thục kỹ năng giải bài tập trắc nghiệm điện xoay chiều.
Khái quát nội dung tài liệu lý thuyết và bài tập trắc nghiệm điện xoay chiều:
A. Tóm tắt lí thuyết
I. ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Khái niệm về dòng điện xoay chiều
+ Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ là hàm số sin hay côsin của thời gian.
+ Điện áp xoay chiều là điện áp biến thiên theo hàm số sin hay côsin của thời gian.
2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều
Cho một cuộn dây dẫn dẹt kín hình tròn, quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục định đồng phẳng với cuộn dây đặt trong một từ trường đều B có phương vuông góc với trục quay. Khi đó trong cuộn dây sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều.
3. Giá trị hiệu dụng
II. CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỈ R – CHỈ L – CHỈ C
1. Mạch xoay chiều chỉ có điện trở
2. Mạch xoay chiều chỉ có tụ điện
3. Mạch xoay chiều chỉ có cuộn cảm thuần
III. MẠCH XOAY CHIỀU CÓ RLC MẮC NỐI TIẾP – CỘNG HƯỞNG ĐIỆN
1. Phương pháp giản đồ Fre-nen
a. Định luật về điện áp tức thời. b. Phương pháp giản đồ Fre-nen.+ Một đại lượng xoay chiều hình sin được biểu diễn bằng 1 vectơ quay, có độ dài tỉ lệ với giá trị hiệu dụng của đại lượng đó. + Các vectơ quay vẽ trong mặt phẳng pha, trong đó đã chọn một hướng làm gốc và một chiều gọi là chiều dương của pha để tính góc pha. + Góc giữa hai vectơ quay bằng độ lệch pha giữa hai đại lượng xoay chiều tương ứng. + Phép cộng đại số các đại lượng xoay chiều hình sin [cùng f] được thay thế bằng phép tổng hợp các vectơ quay tương ứng. + Các thông tin về tổng đại số phải tính được hoàn toàn xác định bằng các tính toán trên giản đồ Fre-nen tương ứng.
2. Mạch có R – L – C mắc nối tiếp
a. Định luật Ôm cho đoạn mạch có R – L – C mắc nối tiếp. Tổng trở.
b. Độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện.
c. Cộng hưởng điện.
IV. CÔNG SUẤT CỦA DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT
1. Công suất của mạch điện xoay chiều
a. Biểu thức của công suất.
b. Điện năng tiêu thụ của mạch điện.
2. Hệ số công suất
a. Biểu thức của hệ số công suất.
b. Tầm quan trọng của hệ số công suất.
c. Tính hệ số công suất của mạch điện R – L – C nối tiếp.
V. MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
1. Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều Nguyên tắc hoạt động của các loại máy phát điện xoay chiều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một vòng dây biến thiên điều hòa, trong vòng dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng xoay chiều.
2. Máy phát điện xoay chiều một pha: Các bộ phận chính và nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha.
3. Máy phát điện xoay chiều ba pha: Định nghĩa dòng điện xoay chiều ba pha, nêu cấu tạo và hoạt động của máy phát điện xoay chiều ba pha, các cách mắc mạch 3 pha, ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha.
VI. ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
1. Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ
2. Các cách tạo ra từ trường quay
3. Cấu tạo và hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha
III. MÁY BIẾN ÁP – TRUYỀN TẢI ĐIỆN
1. Máy biến áp: cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của máy biến áp, sự biến đổi điện áp và cường độ dòng điện qua máy biến áp, công dụng của máy biến áp.
2. Truyền tải điện
B. Các câu hỏi rèn luyện kĩ năng: Gồm 238 bài tập trắc nghiệm điện xoay chiều chọn lọc, có đáp án và lời giải chi tiết, các bài tập được trích dẫn từ các đề thi THPT Quốc gia môn Vật lý.
[ads]
Tài liệu gồm 75 trang, được biên soạn bởi thầy giáo Hoàng Sư Điểu, tuyển tập bài tập trắc nghiệm chuyên đề dòng điện xoay chiều có đáp án trong chương trình Vật lí 12.
PHẦN A. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1. Giá trị hiệu dụng, công suất, nhiệt lượng tỏa ra. 2. Xác định suất điện động cảm ứng. 3. Giá trị tức thời u và i tại các thời điểm. 4. Thời gian đèn sáng và tắt. CHUYÊN ĐỀ 2: CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. CHUYÊN ĐỀ 3: MẠCH R, L, C MẮC NỐI TIẾP. DẠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ R, L, C MẮC NỐI TIẾP. 1. Tính Tổng trở, Điện áp, Cường độ & Độ lệch pha. 2. Viết biểu thức dòng điện và điện áp. 3. Đồ thị dao động của đoạn mạch RLC. DẠNG 2. SỬ DỤNG MÁY TÍNH CẦM TAY GIẢI NHANH ĐIỆN XOAY CHIỀU. 1. Viết biểu thức u và i. DẠNG 3. ĐIỀU KIỆN CỘNG HƯỞNG – ĐỘ LỆCH PHA. CHUYÊN ĐỀ 4: CÔNG SUẤT. HỆ SỐ CÔNG SUẤT. DẠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ CÔNG SUẤT. HỆ SỐ CÔNG SUẤT. DẠNG 2. PHƯƠNG PHÁP GIẢN ĐỒ VECTƠ. 1. Vectơ chung gốc. 2. Vec tơ trượt. 3. Vectơ kép. DẠNG 3. GIÁ TRỊ TỨC THỜI. DẠNG 3. THAY ĐỔI CẤU TRÚC MẠCH. HỘP KÍN X. DẠNG 5. PHƯƠNG PHÁP CHUẨN HÓA SỐ LIỆU. DẠNG 6. CỰC TRỊ LIÊN QUAN ĐẾN R THAY ĐỔI. DẠNG 7. CỰC TRỊ LIÊN QUAN ĐẾN L, C THAY ĐỔI. 1. Cộng hưởng và các giá trị liên quan. 2. Cực trị điện áp hai đầu cuộn cảm khi L thay đổi. 3. Cực trị điện áp hai đầu tụ khi C thay đổi. DẠNG 9. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ HÀM SỐ. PHẦN B. MÁY ĐIỆN. CHUYÊN ĐỀ 5: MÁY BIẾN ÁP. TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. I. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH. II. BÀI TẬP MÁY BIẾN ÁP. III. BÀI TẬP TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG. CHUYÊN ĐỀ 6: MÁY PHÁT ĐIỆN. ĐỘNG CƠ ĐIỆN. 1. Máy phát điện xoay chiều. 2. Động cơ không đồng bộ ba pha. I. BÀI TẬP MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU.
II. BÀI TẬP ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU.
[ads]
Với 45 bài tập trắc nghiệm Đại cương về dòng điện xoay chiều có đáp án chi tiết Vật Lí lớp 12 tổng hợp 45 bài tập trắc nghiệm có lời giải chi tiết sẽ giúp học sinh ôn tập, biết cách làm dạng bài tập Đại cương về dòng điện xoay chiều từ đó đạt điểm cao trong bài thi môn Vật Lí lớp 12.
Câu 1. Dòng điện xoay chiều là dòng điện
A. có cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
B. có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian.
C. có chiều biến đổi theo thời gian.
D. có chu kỳ thay đổi theo thời gian.
Lời giải:
Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến thiên điều hòa theo thời gian [I phụ thuộc vào t dạng hàm sin hoặc cos]. Chọn B.
Câu 2. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều
A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện
B. chỉ được đo bằng ampe kế nhiệt.
C. bằng giá trị trung bình chia cho √2
D. bằng giá trị cực đại chia cho 2.
Lời giải:
Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. Chọn A.
Câu 3. Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i = 2√2cos[100πt] V. Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. I = 4 A. B. I = 2,83 A.
C. I = 2 A. D. I = 1,41 A.
Lời giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = I0/√2 = 2 A. Chọn C.
Câu 4. Điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = 141cos[100πt] V. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là
A. U = 141 V. B. U = 50 V.
C. U = 100 V. D. U = 200 V.
Lời giải:
Điện áp hiệu dụng: U = U0/√2 = 141/√2 = 100 V. Chọn C.
Câu 5. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?
A. điện áp. B. chu kỳ.
C. tần số. D. công suất.
Lời giải:
Có điện áp hiệu dụng, cường độ dòng điện hiệu dụng, suất điện động hiệu dụng. Chọn A.
Câu 6. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng?
A. Điện áp. B. Cường độ dòng điện.
C. Suất điện động. D. Công suất.
Lời giải:
Công suất không có giá trị hiệu dụng. Chọn D.
Câu 7. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. điện áp biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là điện áp xoay chiều.
B. dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là dòng điện xoay chiều.
C. suất điện động biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là suất điện động xoay chiều.
D. cho dòng điện một chiều và dòng điện xoay chiều lần lượt đi qua cùng một điện trở thì chúng toả ra nhiệt lượng như nhau.
Lời giải:
Điện áp, cường độ dòng điện, suất điện động biến đổi điều hòa theo thời gian được gọi là điện áp, cường độ dòng điện, suất điện động xoay chiều. Chọn D.
Câu 8. Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10 Ω, nhiệt lượng tỏa ra trong 30 phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. Io = 0,22 A. B. Io = 0,32 A.
C. Io = 7,07 A. D. Io = 10,0 A.
Lời giải:
Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở:
Chọn D.
Câu 9. Phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng hóa học của dòng điện.
B. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện.
C. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng từ của dòng điện.
D. Khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng phát quang của dòng điện.
Lời giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện. Chọn B.
Câu 10. Đối với suất điện động xoay chiều hình sin, đại lượng nào sau đây luôn thay đổi theo thời gian?
A. Giá trị tức thời. B. Biên độ.
C. Tần số góc. D. Pha ban đầu.
Lời giải:
Giá trị của suất điện động tức thời luôn biến đổi theo thời gian dưới dạng hàm sin [hàm điều hòa]
Biên độ và tần số góc ω, pha ban đầu φ không đổi theo thời gian. Chọn A.
Câu 11. Tại thời điểm t = 0,5 [s], cường độ dòng điện xoay chiều qua mạch bằng 4 A, đó là
A. cường độ hiệu dụng. B. cường độ cực đại.
C. cường độ tức thời. D. cường độ trung bình.
Lời giải:
cường độ dòng điện tại một thời điểm t được gọi là cường độ dòng điện tức thời. Chọn C.
Câu 12. Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có biểu thức i = √2sin[100πt + π/6] A. Ở thời điểm t = 1/100 [s] cường độ trong mạch có giá trị
A. √2 A B. -[√2]/2 A C. bằng 0. D. [√2]/2 A
Lời giải:
Chọn B.
Câu 13. Một mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz, khi chọn pha ban đầu của điện áp bằng không thì biểu thức của điện áp có dạng
A. u = 220cos[50t] V B. u = 220cos[50πt] V
C. u = 220√2cos[100t] V D. u = 220√2cos[100πt] V
Lời giải:
Điện áp hiệu dụng U = 220 V ⇒ điện áp cực đại Uo = 220√2 V
Pha ban đầu bằng 0 ⇒ φ = 0
f = 50 Hz ⇒ ω = 2π.50 = 100π Hz ⇒ u = 220√2cos[100πt] V. Chọn D.
Câu 14. Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos[100πt] A, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 12 V và sớm pha π/3 so với dòng điện. Biểu thức của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
A. u = 12cos[100πt] V.
B. u = 12√2sin[100πt] V
C. u = 12√2cos[100πt - π/3] V
D. u = 12√2cos[100πt + π/3] V
Lời giải:
Điện áp hiệu dụng U = 12 V ⇒ điện áp cực đại Uo = 12√2 V
Tần số của điện áp bằng tần số của dòng điện ω = 100π rad/s
Điện áp sớm pha π/3 so với dòng điện ⇒ φu = φi + π/3 = 0 + π/3 = π/3 rad
⇒ u = 12√2cos[100πt + π/3] V. Chọn D.
Câu 15. Dòng điện chạy qua đoạn mạch xoay chiều có dạng i = 2cos[100πt + π/6] A, điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có giá trị hiệu dụng là 12 V, và sớm pha π/6 so với dòng điện. Biểu thức của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là
A. u = 12cos[100πt + π/6] V
B. u = 12cos[100πt + π/3] V
C. u = 12√2cos[100πt - π/3] V
D. 12√2cos[100πt + π/3] V
Lời giải:
Điện áp hiệu dụng U = 12 V ⇒ điện áp cực đại Uo = 12√2 V
Tần số của điện áp bằng tần số của dòng điện ω = 100π rad/s
Điện áp sớm pha π/6 so với dòng điện ⇒ φu = φi + π/6 = π/6 + π/6 = π/3 rad
⇒ u = 12√2cos[100πt + π/3] V. Chọn D.
Câu 16. Một mạch điện xoay chiều có điện áp giữa hai đầu mạch là u = 120√2cos[100πt - π/4] V. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong mạch là 5A. Biết rằng, dòng điện chậm pha hơn điện áp góc π/4, biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
Lời giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng I = 5 A ⇒ cường độ dòng điện cực đại I0 = 5√2 A
Tần số của điện áp bằng tần số của dòng điện ω = 100π rad/s
Dòng điện chậm pha π/4 so với điện áp ⇒ φi = φu - π/4 = -π/4 - π/4 = -π/2 rad
Chọn C.
Câu 17. Cho một đoạn mạch điện xoay chiều có điện áp cực đại và dòng điện cực đại là Uo; Io. Biết rằng điện áp và dòng điện vuông pha với nhau. Tại thời điểm t1 điện áp và dòng điện có giá trị lần lượt là u1; i1. Tại thời điểm t2 điện áp và dòng điện có giá trị lần lượt là u2; i2. Cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch được xác định bởi hệ thức nào dưới đây?
Lời giải:
i, u vuông pha nhau nên
Chọn C.
Câu 18. Một dòng điện xoay chiều có biểu thức cường độ tức thời là i = 10cos[100πt + π/3] A. Phát biểu nào sau đây không chính xác ?
A. Biên độ dòng điện bằng 10 A.
B. Tần số dòng điện bằng 50 Hz.
C. Cường độ dòng điện hiệu dụng bằng 5 A.
D. Chu kỳ của dòng điện bằng 0,02 [s].
Lời giải:
Cường độ dòng điện hiệu dụng: I = I0/√2 = 10/√2 = 5√2 A. Chọn C.
Câu 19. Một đoạn mạch điện xoay chiều có biểu thức điện áp và cương độ dòng điện lần lượt là u = 200cos[120πt + π/3]V, i = 4cos[120πt + π/6]A. Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng -100√2 V và đang giảm thì sau đó 1/240 s cường độ dòng điện qua đoạn mạch có giá trị bằng
A. –2 A B. –3,86 A C. 2√2 A. D. 1,035 A
Lời giải:
Tại thời điểm t, điện áp hai đầu mạch có giá trị bằng -100√2 V và đang giảm
Sau thời điểm đó 1/240 s
Chọn B.
Câu 20. Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i1 = I0cos[ωt + φ1] và i2 = I0cos[ωt + φ2] đều cùng có giá trị tức thời là 0,5I0, nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng.
A. 5π/6 B. 2π/3 C. π/6 D. 4π/3
Lời giải:
Chọn B.
Dùng mối liên quan giữa dao động điều hòa và chuyển động tròn đều: Đối với dòng i1 khi có giá trị tức thời 0,5I0 và đăng tăng ứng với chuyển động tròn đều ở M’, còn đối với dòng i2 khi có giá trị tức thời 0,5I0 và đăng giảm ứng với chuyển động tròn đều ở. Bằng công thức lượng giác, ta có :
⇒ 2 cường độ dòng điện tức thời i1 và i2 lệch pha nhau 2π/3.
Câu 21. Đặt điện áp xoay chiều có trị hiệu dụng 120 V tần số 60 Hz vào hai đầu một bóng đèn huỳnh quang. Biết đèn chỉ sáng lên khi điện áp đặt vào đèn không nhỏ hơn 60√2 V. Thời gian đèn sáng trong mỗi giây là:
A. 1/2 [s] B. 1/3 [s] C. 2/3 [s] D. 0,8[s]
Lời giải:
Chọn C
Thời gian hoạt động trong 1 s:
Câu 22. Một mạch điện xoay chiều có điện áp giữa hai đầu mạch là u = 200cos[100πt + π/6] V. Cường độ hiệu dụng của dòng điện chạy trong mạch là 2√2 A. Biết rằng, dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu mạch góc π/3, biểu thức của cường độ dòng điện trong mạch là
A. i = 4cos[100πt + π/3] A.
B. i = 4cos[100πt + π/2] A.
C. i = 2√2cos[100πt - π/6] A.
D. i = 2√2cos[100πt + π/2] A.
Lời giải:
Ta có: I = 2√2 ⇒ I0 = I√2 = 4 A
Dòng điện nhanh pha hơn điện áp hai đầu mạch góc π/3 ⇒ φi = φU + π/3 = π/2 rad
Biểu thức cường độ dòng điện là: I = 4cos[100πt + π/2] A. Chọn B.
Câu 23. Một khung dây phẳng quay đều quanh một trục vuông góc với đường sức từ của một cảm ứng từ trường đều B. Suất điện động trong khung dây có tần số phụ thuộc vào
A. số vòng dây N của khung dây.
B. tốc độ góc của khung dây.
C. diện tích của khung dây.
D. độ lớn của cảm ứng từ B của từ trường.
Lời giải:
Ta có: e = NBSωcosωt nên suất điện động trong khung dây có tần số ω phụ thuộc vào tốc độ góc của khung dây. Chọn B.
Câu 24. Một khung dây quay đều quanh trục xx’ trong một từ trường đều có đường cảm ứng từ vuông góc với trục quay xx’. Muốn tăng biên độ suất điện động cảm ứng trong khung lên 4 lần thì chu kỳ quay của khung phải
A. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần.
C. giảm 4 lần. D. giảm 2 lần.
Lời giải:
Ta có: E0 = NBSω = NBS.2π/T .
Do đó để suất điện động cảm ứng tăng 4 lần thì chu kì giảm 4 lần. Chọn C.
Câu 25. Một khung dây dẫn có diện tích S = 50 cm2 gồm 250 vòng dây quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung, và có độ lớn B = 0,02 [T]. Từ thông cực đại gửi qua khung là
A. 0,025 Wb. B. 0,15 Wb.
C. 1,5 Wb. D. 15 Wb.
Lời giải:
Ta có: Φ0 NBS = 250.0,02.50.10-4 = 0,025 Wb . Chọn A.
Câu 26. 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 có cảm ứng từ B. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B. Biểu thức xác định từ thông Φ qua khung dây là
A. Φ = NBSsin[ωt] Wb.
B. Φ = NBScos[ωt] Wb.
C. Φ = ωNBSsin[ωt] Wb.
D. Φ = ωNBScos[ωt] Wb.
Lời giải:
Ta có tại t = 0 ⇒ φ0 = 0 ⇒ Φ0 = NBScosωt Wb. Chọn B.
Câu 27. Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm2, có N = 500 vòng dây, quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 [T]. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc pháp tuyến của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ cảm ứng từ B. Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây là
A. e = 15,7sin[314t] V. B. e = 157sin[314t] V.
C. e = 15,7cos[314t] V. D. e = 157cos[314t] V.
Lời giải:
Ta có: 3000 vòng/ phút = 3000.2π rad/ 60 s = 100π rad/s .
e = -Φ' = NBSωsin[ωt] = 157sin[100πt] V. Chọn B.
Câu 28. Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm2, có N = 1000 vòng dây, quay đều với tốc độ 3000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 [T]. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây có trị hiệu dụng bằng
A. 6,28 V. B. 8,88 V. C. 12,56 V. D. 88,8 V.
Lời giải:
Ta có: 3000 vòng/ phút = 3000.2π rad/ 60 s = 100π rad/s .
Khi đó:
Chọn B.
Câu 29. Một khung dây đặt trong từ trường đều B→ có trục quay Δ của khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cho khung quay đều quanh trục Δ, thì từ thông gởi qua khung có biểu thức
Lời giải:
Ta có: e = -Φ' = 50sin[100πt + π/3] = 50cos[100πt - π/6] V . Chọn C.
Câu 30. Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp. Suất điện động hiệu dụng của máy là 120 V và tần số 50 Hz. Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWb. Tính số vòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng.
A. 50 vòng B. 27 vòng
C. 54 vòng D. 32 vòng
Lời giải:
Ta có:
⇒ N = 54 vòng. Chọn C.
Câu 31. Một vòng dây phẳng có đường kính 10 cm đặt trong từ trường đều có độ lớn cảm ứng từ B = 1/π [T]. Từ thông gởi qua vòng dây khi véctơ cảm ứng từ B→ hợp với mặt phẳng vòng dây một góc α = 30° bằng
A. 1,25.10-3 Wb. B. 0,005 Wb.
C. 12,5 Wb. D. 50 Wb.
Lời giải:
véctơ cảm ứng từ B→ hợp với mặt phẳng vòng dây một góc α = 30° thì nó hợp với vecto pháp tuyến góc 60°. Ta có: Φ = BScos60° = [1/π].π[0,05]2cos60° = 1,25.10-3 Wb. Chọn A.
Câu 32. Nếu tăng tốc độ quay của roto thêm 3 vòng/s thì tần số do dòng điện máy tăng từ 50 Hz đến 65 Hz và suất điện động do máy phát tạo ra tăng thêm 30 V so với ban đầu. Nếu tăng tiếp tốc độ thêm 3 vòng/s nữa thì suất điện động của máy phát tạo ra là
A. 320 V B. 280 V C. 240 V D. 160 V.
Lời giải:
Khi đó np = 50, [n + 3]p = 65 ⇒ p = 5, n = 10.
Mặt khác
Khi tăng lần 2: n2 = 16 ⇒ f2 = 80Hz
Câu 33. Một khung dây quay đều quanh trục Δ trong một từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay. Biết tốc độ quay của khung là 150 vòng/phút. Từ thông cực đại gửi qua khung là Φ0 = 10/π [Wb] Suất điện động hiệu dụng trong khung có giá trị là
A. 25 V. B. 25√2 C. 50 V. D. 50√2 V.
Lời giải:
Ta có: 150 vòng/phút = 150.2π rad/s. Khi đó: E = E0/√2 = ωΦ0/√2 = 25√2 V . Chọn B.
Câu 34. Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực và phần ứng gồm bốn cuộn dây mắc nối tiếp. Suất điện động hiệu dụng của máy là 400 V và tần số 50 Hz. Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWb. Tính số vòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng.
A. 50 vòng B. 72 vòng
C. 60 vòng D. 90 vòng.
Lời giải:
Ta có:
Do có 4 cuộn dây mắc nối tiếp nên mỗi cuộn gồm 90 vòng. Chọn D.
Câu 35. Một khung dây quay điều quanh trục Δ trong một từ trường đều B→ vuông góc với trục quay Δ với tốc độ góc ω. Từ thông cực đại gởi qua khung và suất điện động cực đại trong khung liên hệ với nhau bởi công thức
A. E0 = ωΦ0/√2 B. E0 = Φ0/[ω√2]
C. E0 = Φ0/ω D. E0 = ωΦ0
Lời giải:
Ta có: E0 = ωΦ0 Chọn D.
Câu 36. Một khung dây đặt trong từ trường đầu B→ có trục quay Δ của khung vuông góc với các đường cảm ứng từ. Cho khung quay đều quanh trục Δ, thì suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung có phương trình e = 200√2cos[100πt - π/6]V. Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung tại thời điểm t = 1/100 [s] là
A. -100√2 V B. 100√2 V
C. 100√6 V D. -100√6 V
Lời giải:
Tại thời điểm t = 1/100 [s]
Câu 37. Máy phát điện xoay chiều một pha phần ứng gồm 2 cuộn dây mắc nối tiếp. Suất điện động của máy ra là 220V - 50Hz. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 mWb. Số vòng dây của mỗi cuộn dây phần ứng là
A. 20 B. 198 C. 50 D. 99
Lời giải:
Tổng số vòng dây là
Số vòng dây của mỗi cuộn dây là 360/4 = 99 vòng. Chọn D.
Câu 38. Một máy phát điện có phần cảm gồm hai cặp cực và phần ứng gồm hai cuộn dây mắc nối tiếp. Suất điện động hiệu dụng của máy là 220 V và tần số 50 Hz. Cho biết từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 4 mWb. Tính số vòng dây của mỗi cuộn dây trong phần ứng và tốc độ quay của roto?
A. 62 vòng, 1200 vòng/phút
B. 124 vòng; 1200 vòng/phút
C. 62 vòng, 1500 vòng/phút
D. 124 vòng, 1500 vòng/phút.
Lời giải:
Ta có:
Do có 2 cuộn dây mắc nối tiếp nên mỗi cuộn gồm 124 vòng
Tốc độ quay của roto là n = f/p = 25 vòng/s = 1500 vòng/ phút. Chọn D.
Câu 39. Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều một pha gồm 2 cặp cực. Tốc độ quay của roto 1500 vòng/phút. Phần ứng của máy phát gồm 2 cuộn dây như nhau mắc nối tiếp. Tìm số vòng của mỗi cuộn dây biết rằng từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5 [mWb] và suất điện động hiệu dụng máy tạo ra là 120 [V].
A. 26 B. 54 C. 28 D. 29
Lời giải:
Tần số f = np/60 = 50 Hz. Từ thông cực đại qua khung dây là Φ0 = E0/ω = 0,54 Wb
Tổng số vòng dây
Câu 40. Một máy phát điện xoay chiều, phần ứng có 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 5.10-3 Wb. Suất điện động hiệu dụng sinh ra là 120V và tần số là 50Hz. Số vòng dây của mỗi cuộn dây là :
A. 27 B. 37 C. 57 D. 47
Lời giải:
Tổng số vòng dây là
Số vòng dây của mỗi cuộn dây là 108/4 = 27 vòng. Chọn A.
Câu 41. Một máy phát điện xoay chiều một pha, roto là nam châm điện 4 cực [ 2 cặp cực ], stato gồm bốn cuộn dây giống hệt nhau đấu nối tiếp. Điện áp của phát ra có trị số hiệu dụng 400[V] và tần số 50[Hz] . Xác định số vòng dây của một trong 4 cuộn dây của stato. Biết rằng từ thông cực đại qua mỗi vòng dây 5[mWb].
A. 90 B. 32 C. 50 D. 60
Lời giải:
Tổng số vòng dây là
Số vòng dây của mỗi cuộn dây là 360/4 = 90 vòng. Chọn A.
Câu 42. Máy phát điện xoay chiều một pha phần cảm có 2 cặp cực và phần ứng gồm 2 cuộn dây mắc nối tiếp. Suất điện động của máy ra là 110V - 50Hz. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây là 2,5mWb. Số vòng dây vòng dây của mỗi cuộn dây phần ứng là
A. 20 B. 198 C. 50 D. 99
Lời giải:
Tổng số vòng dây là
Số vòng dây của mỗi cuộn dây là 360/4 = 99 vòng. Chọn D.
Câu 43. Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 4cos[120πt] [A], t đo bằng giây. Tại thời điểm t1 nào đó, dòng điện có cường độ 2√3 [A]. Đến thời điểm t = t1 + 1/240 [s] , cường độ dòng điện bằng
A. 2 [A] hoặc -2 [A] B. -√2 [A] hoặc 2 [A]
C. -√3 [A] hoặc 2 [A] D. √3 [A] hoặc - 2 [A]
Lời giải:
Chọn A
Vì không liên quan đến chiều đang tăng hoặc đang giảm nên ta có thể giải phương trình lượng giác để tìm nhanh kết quả.
it1 = 4cos120πt1 = 2√3 ⇒ 120πt1 = ±π/6
Cường độ dòng điện ở thời điểm t = t1 + 1/240 [s]:
it1 = 4cos120π[t1 + 1/240] = 4cos[120πt1 + π/2] = 4cos[±π/6 + π/2] = ±2 [A]
Câu 44. Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức i = 2√2cos[100πt + φ] [A], t tính bằng giây [s]. Vào một thời điểm nào đó, i = √2 [A] và đang giảm thì sau đó ít nhất là bao lâu thì i = ±√6 [A] ?
A. 3/200 [s] B. 5/600 [s]
C. 2/300 [s] D. 1/100 [s]
Lời giải:
Chọn A
Câu 45. Vào cùng một thời điểm nào đó hai dòng điện xoay chiều i1 = I0cos[ωt + φ1] và i2 = I0cos[ωt + φ2] có cùng trị tức thời [0,5√3]I0 , nhưng một dòng điện đang tăng còn một dòng điện đang giảm. Hai dòng điện này lệch pha nhau
A. π/3 B. 2π/3 C. π D. π/2
Lời giải:
Chọn A
Dựa vào vòng lượng giác, hai dòng điện xoay chiều có cùng trị tức thời [0,5√3]I0, dòng điện đang giảm ứng với nửa trên còn dòng điện đang tăng ứng với nửa dưới. Hai dòng điện này lệch pha nhau là Δφ = π/3