Chào các quý thầy cô, hôm nay LogaVN gửi tới quý thầy cô giáo án "Đại cương về dòng điện xoay chiều". Hi vọng sẽ giúp ích cho các quý thầy cô giảng dạy.
BÀI GIẢNG 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. LÝ THUYẾT
I. Suất điện động xoay chiều
Cho một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một trục ∆ vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B. Theo định luật cảm ứng điện từ thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật : E là suất điện động cực đại e là suất điện động tức thời
là tần số góc của suất điện động
II. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều
Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều với một đoạn mạch tiêu thụ điện thì giữa hai đầu đoạn mạch có một hiệu điện thế biến thiên điều hoà theo theo thời gian với tần số bằng tần số của suất
điện động do máy phát điện tạo ra và được gọi là hiệu điện thế xoay chiều hay điện áp xoay chiều. Trong trường hợp tổng quát, biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều nào đó và cường độ dòng điện qua
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
1
BÀI GIẢNG 01: ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
A. LÝ THUYẾT
I. Suất điện động xoay chiều
Cho một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc
ω quanh một trục ∆ vuông góc với các đường sức của một
từ trường đều có cảm ứng từ B
. Theo định luật cảm ứng
điện từ thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động
biến thiên tuần hoàn theo thời gian theo quy luật :
) cos(
0 e
t E e
Trong đó :
0
0
E là suất điện động cực đại
e là suất điện động tức thời
là tần số góc của suất điện động
e
là pha ban đầu (pha ở thời điểm t = 0)
) (
e
t là pha ở thời điểm t
Chu kì T và tần số f của suất điện động e xác định theo tần số góc ω theo các công thức :
2
T
2
1
T
f
Suất điện động của máy phát điện xoay chiều cũng có dạng ) cos(
0 e
t E e .
II. Điện áp xoay chiều. Dòng điện xoay chiều
Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều với một đoạn mạch tiêu thụ điện thì giữa hai đầu đoạn
mạch có một hiệu điện thế biến thiên điều hoà theo theo thời gian với tần số bằng tần số của suất
điện động do máy phát điện tạo ra và được gọi là hiệu điện thế xoay chiều hay điện áp xoay chiều.
Trong trường hợp tổng quát, biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều nào đó
và cường độ dòng điện qua nó có dạng lần lượt là :
) cos(
0 u
t U u
và ) cos(
0 i
t I i
Trong đó :
u là điện áp tức thời
U
0
là điện áp cực đại (biên độ của điện áp)
ω là tần số góc của điện áp
φ
u
là pha ban đầu của điện áp (pha tại thời điểm t = 0)
n
B
Khi khung dây quay đều trong từ
trường,trong khung dây xuất
hiện suất điện động xoay chiều
∆
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
2
) (
u
t là pha tại thời điểm t của điện áp
và i là cường độ tức thời của dòng điện
I
0
là cường độ cực đại (biên độ) của dòng điện
ω là tần số góc của dòng điện
φ
i
là pha ban đầu của dòng điện (pha tại thời điểm t = 0)
) (
i
t là pha tại thời điểm t của dòng điện
Độ lệch pha giữa điện áp u và cường độ dòng điện i là :
i u
Nếu φ > 0 thì u sớm pha (nhanh pha) so với i.
Nếu φ < 0 thì u trễ pha (chậm pha) so với i.
Nếu φ = 0 thì u đồng pha (cùng pha) với i.
III . Giá trị hiệu dụng
- Dòng điện xoay chiều cũng có hiệu ứng toả nhiệt như dòng điện một chiều.
- Cho dòng điện xoay chiều có cường độ i= I
0
cos t chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở thuần
R. Công suất toả nhiệt tức thời (công suất ở thời điểm t bất kì) có công thức:
p= Ri
2
= R
2
0
I cos
2
t
+ Ta có thể biến đổi vế phải thành:
2 2
2 0 0
cos
2 2
RI RI
p t
+ Biểu thức trên gồm hai số hạng: một không đổi và một biến đổi điều hoà theo thời
gian.
+ Nếu xét trong một khoảng thời gian rất lớn so với chu kì dòng điện thì giá trị trung
bình của số hạng thứ hai bằng 0.
+ Công suất toả nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều trong một chu kì, gọi tắt là
công suất toả nhiệt trung bình, có giá trị là:
P = p =
2 2
0
cos RI t =
2
0
2
RI
Đó cũng là công suất toả nhiệt trung bình trong thời gian rất lớn so với chu kì, vì
phần thời gian lẻ so với chu kì rất nhỏ sai lệch không đáng kể. Vậy nhiệt lượng toả ra
trong thời gian t là: Q=
2
0
2
RI
t (1)
- Nếu cho dòng điện không đổi cường độ I chạy qua điện trở nói trên trong cùng thời gian t
sao cho nhiệt lượng toả ra cũng bằng Q, nghĩa là: Q= RI
2
t (2)
Suy ra từ ( 1) và ( 2) ta có : I=
0
2
I
- Đại lượng I xác định như trên được gọi là giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện xoay
chiều hay cường độ hiệu dụng của cường độ xoay chiều.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
3
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của một dòng điện không đổi, nếu
cho hai dòng điện đó lần lượt đi qua cùng một điện trở trong những khoảng thời gian bằng nhau đủ
dài thì nhiệt lượng toả ra bằng nhau. Nó có giá trị bằng cường độ cực đại chia cho 2 .
Dòng điện xoay chiều ) cos(
0 i
t I i có cường độ hiệu dụng là :
2
0
I
I
- Tương tự, điện áp xoay chiều ) cos(
0 u
t U u và suất điện động xoay chiều
) cos(
0 e
t E e có trị hiệu dụng lần lượt là :
2
0
U
U
2
0
E
E
- Để đo điện áp hiệu dụng và cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều, người ta dùng
vôn kế và ampe kế xoay chiều. Nguyên tắc cấu tạo của các dụng cụ này dựa trên những tác
dụng không phụ thuộc vào chiều của dòng điện.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
4
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP
I. Dạng 1 : Bài tập về suất điện động xoay chiều
1. Phương pháp
a) Từ thông gởi qua khung dây :
0
cos( ) cos( ) ( ) N B S t t W b ;
b) Suất điện động xoay chiều: e=E
0
cos( t+
0
). E
0
= NB S
2
2 f 2 n
T
với n là số vòng quay trong 1 giây
Suất điện động do các máy phát điện xoay chiều tạo ra cũng có biểu thức tương tự
như trên.
Khi trong khung dây có suất điện động thì 2 đầu khung dây có điện áp xoay chiều .
Nếu khung chưa nối vào tải tiêu thụ thì suất điện động hiệu dụng bằng điện áp hiệu
dụng 2 đầu đoạn mạch E = U
2. Bài tâp mẫu
Một khung dây dẫn phẳng có diện tích S = 50 cm
2
, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc độ 50
vòng/giây quanh một trục vuông góc với các đường sức của một từ trường đều có cảm ứng từ B =
0,1 T. Chọn gốc thời gian t = 0 là lúc vectơ pháp tuyến n
của diện tích S của khung dây cùng chiều
với vectơ cảm ứng từ B
và chiều dương là chiều quay của khung dây.
a) Viết biểu thức xác định từ thông qua khung dây.
b) Viết biểu thức xác định suất điện động e xuất hiện trong khung dây.
c) Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến đổi của e theo thời gian.
Bài giải :
a) Khung dây dẫn quay đều với tốc độ góc :
ω = 50.2π = 100π rad/s
Tại thời điểm ban đầu t = 0, vectơ pháp tuyến n
của diện tích S của khung dây có chiều trùng
với chiều của vectơ cảm ứng từ B
của từ trường. Đến thời điểm t, pháp tuyến n
của khung dây đã
quay được một góc bằng t . Lúc này từ thông qua khung dây là :
) cos( t NBS
Như vậy, từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian với tần số góc ω và với giá
trị cực đại (biên độ) là Ф
0
= NBS.
Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm
2
= 50. 10
-4
m
2
và ω = 100π rad/s ta được biểu thức của từ
thông qua khung dây là :
) 100 cos( 05 , 0 t (Wb)
b) Từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà theo thời gian, theo định luật cảm ứng điện từ
của Faraday thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng.
Suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây được xác định theo định luật Lentz :
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
5
2
cos ) sin( '
) (
t NBS t NBS
dt
d
e
t
Như vậy, suất điện động cảm ứng xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với
tần số góc ω và với giá trị cực đại (biên độ) là E
0
= ωNBS.
Thay N = 100, B = 0,1 T, S = 50 cm
2
= 50. 10
-4
m
2
và ω = 100π rad/s ta được biểu thức xác định
suất điện động xuất hiện trong khung dây là :
2
100 cos 5
t e (V)
hay
2
314 cos 7 , 15
t e (V)
c) Suất điện động xuất hiện trong khung dây biến đổi điều hoà theo thời gian với chu khì T và
tần số f lần lượt là :
02 , 0
100
2 2
T s
50
02 , 0
1 1
T
f Hz
Đồ thị biểu diễn sự biến đổi của suất điện động e theo thời gian t là đường hình sin có chu kì
tuần hoàn T = 0,02 s.
Bảng giá trị của suất điện động e tại một số thời điểm đặc biệt như : 0 s, 005 , 0
4
T
s, 01 , 0
2
T
s, 015 , 0
4
3
T
s, 02 , 0 T s, 025 , 0
4
5
T
s và 03 , 0
2
3
T
s :
t (s) 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03
e (V) 0 15,7 0 -15,7 0 15,7 0
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của e theo t như hình dưới :
t (s)
e (V)
0
+ 15,7
- 15,7
0,005
0,015
0,025 0,01 0,02
0,03
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
6
II. Dạng 2: Bài tập về phương trình của điện áp xoay chiều u và cường độ dòng điện xoay
chiều i
1. Phương pháp
a) Khái niệm về dòng điện xoay chiều
- Là dòng điện có cường độ biến thiên tuần hoàn với thời gian theo quy luật của hàm số sin hay
cosin, với dạng tổng quát: i = I
0
cos( t + )
* i: giá trị của cường độ dòng điện tại thời điểm t, được gọi là giá trị tức thời của i (cường độ tức
thời).
* I
0
> 0: giá trị cực đại của i (cường độ cực đại). * > 0: tần số góc.
f: tần số của i. T: chu kì của i. * ( t + ): pha của i. * : pha ban đầu
b) Giá trị hiệu dụng :
Ngoài ra, đối với dòng điện xoay chiều, các đại lượng như điện áp, suất điện động, cường độ điện
trường, … cũng là hàm số sin hay cosin của thời gian, với các đại lượng này
0
2
I
I
0
2
U
U
0
2
E
E
2. Bài tập mẫu
Bài 1: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch điện xoay chiều và cường độ dòng
điện chạy qua đoạn mạch điện đó lần lượt là : ) (
4
100 cos 2 220 V u
và
) (
6
100 cos 2 2 A t i
, với t tính bằng giây (s).
a) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn
mạch.
b) Xác định giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong
đoạn mạch.
c) Xác định độ lệch pha giữa điện áp giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ dòng điện chạy
trong đoạn mạch.
Bài giải :
a) Từ biểu thức điện áp : ) (
4
100 cos 2 220 V u
, t tính bằng giây (s), ta suy ra giá trị
cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của điện áp giữa hai đầu đoạn mạch lần lượt là :
2 220
0
U V 311 V
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
7
ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s
02 , 0
100
2 2
T s
50
02 , 0
1 1
T
f Hz
4
u
rad
b) Từ biểu thức cường độ dòng điện : ) (
6
100 cos 2 2 A t i
, t tính bằng giây (s), ta suy
ra giá trị cực đại, tần số góc, chu kì, tần số, pha ban đầu của dòng điện chạy trong đoạn mạch lần
lượt là :
2 2
0
I A 2,83 A
ω = 100π rad/s ≈ 314 rad/s
02 , 0
100
2 2
T s
50
02 , 0
1 1
T
f Hz
6
i
rad
c) Độ lệch pha giữa điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ i của dòng điện chạy trong
đoạn mạch là :
12
5
6 4
i u
rad = 75
0
Như vậy, trong trường hợp này hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch nhanh pha hơn dòng điện
chạy trong mạch một góc 75
0
.
Bài 2 : Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời
gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây.
t (10
-2
s)
i (A)
0
+ 4
- 4
0,25 0,75 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
8
a) Xác định biên độ, chu kì và tần số của dòng điện.
b) Đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ bao nhiêu ?
Bài giải :
a) Biên độ chính là giá trị cực đại I
0
của cường độ dòng điện. Dựa vào đồ thị ta có biên độ của
dòng điện này là : I
0
= 4 A.
Tại thời điểm 2,5.10
-2
s, dòng điện có cường độ tức thời bằng 4 A. Thời điểm kế tiếp mà dòng
điện có cường độ tức thời bằng 4 A là 2,25.10
-2
s. Do đó chu kì của dòng điện này là :
T = 2,25.10
-2
– 0,25.10
-2
= 2.10
-2
s
Tần số của dòng điện này là :
50
10 . 2
1 1
2
T
f Hz
b) Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều này có dạng :
) cos(
0 i
t I i
Tần số góc của dòng điện này là :
100 50 . 2 2 f rad/s
Tại thời điểm t = 0,25.10
-2
s, dòng điện có cường độ tức thời i = I
0
= 4 A, nên suy ra :
0 0
) 0 . 100 cos( I I
i
Hay 1
4
cos
i
Suy ra :
4
i
rad
Do đó biểu thức cường độ của dòng điện này là :
) (
4
100 cos 4 ) (
4
100 cos
0
A t A t I i
Tại thời điểm t = 0 thì dòng điện có cường độ tức thời là :
2 2
2
4
2
) (
4
0 . 100 cos
0
0
I
A I i
A 83 , 2 A
Vậy đồ thị cắt trục tung tại điểm có toạ độ (0 s, 2 2 A).
Bài 3: Biểu thức điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch và cường độ dòng điện xoay
chiều chạy qua đoạn mạch đó lần lượt là : ) ( 100 cos 2 220 V t u và ) ( 25 , 0 100 cos 2 A t i ,
với t tính bằng giây (s). Tính điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch và cường độ hiệu dụng của
dòng điện chạy qua đoạn mạch.
Bài giải :
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
9
Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là :
220
2
2 220
2
0
U
U V
Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch là :
2
2
2
2
0
I
I A 41 , 1 A
Bài 4: Biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch là
) )( 100 cos(
0
A t I i , với I
0
> 0 và t tính bằng giây (s). Tính từ lúc 0 s, xác định thời điểm đầu tiên
mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng ?
Bài giải :
Cách 1 : Khi dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng, nghĩa là :
2
) 100 cos(
0
0
I
t I i
Suy ra :
4
cos
2
1
) 100 cos(
t hay
2
4
100 k t , Z k
Do đó :
50
1
400
1
k t , Z k
Ta chọn k nguyên sao cho t có giá trị dương bé nhất.
Với k = 0 thì t có giá trị dương bé nhất bằng
400
1
s.
Vậy tính từ lúc 0 s, thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cưòng độ tức thời bằng cưòng độ hiệu
dụng là
400
1
s.
Cách 2 : Biểu thức cường độ dòng điện ) )( 100 cos(
0
A t I i giống về mặt toán học với biểu
thức li độ ) cos( t A x của chất điểm dao động cơ điều hoà. Do đó, tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm
đầu tiên để dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng
2
0
I
I i cũng giống như
tính từ lúc 0 s, tìm thời điểm đầu tiên để chất điểm dao động cơ điều hoà có li độ
2
A
x . Vì pha
ban đầu của dao động bằng 0, nghĩa là lúc 0 s thì chất điểm đang ở vị trí giới hạn x = A, nên thời
điểm cần tìm chính bằng thời gian ngắn nhất để chất điểm đi từ vị trí giới hạn x = A đến vị trí có li
độ
2
A
x . Ta sử dụng tính chất hình chiếu của một chất điểm chuyển động tròn đều lên một đường
thẳng nằm trong mặt phẳng quỹ đạo là một dao động điều hoà với cùng chu kì để giải bài toán này.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
10
Thời gian ngắn nhất để chất điểm dao động điều hoà chuyển động từ vị trí có li độ x = A đến vị
trí có li độ
2
A
x (từ P đến D) chính bằng thời gian chất điểm chuyển động tròn đều với cùng chu
kì đi từ P đến Q theo cung tròn PQ.
Tam giác ODQ vuông tại D và có OQ = A,
2
A
OD nên ta có :
2
2
cos
OQ
OD
Suy ra :
4
rad
Thời gian chất điểm chuyển động tròn đều đi từ
P đến Q theo cung tròn PQ là :
4
1
4
t
Trong biểu thức của dòng điện, thì tần số góc ω = 100π rad/s nên ta suy ra tính từ lúc 0 s thì thời
điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ tức thời bằng cường độ hiệu dụng là :
400
1
100 . 4 4
t s
Bài 5 : Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) )( 100 cos( 2 2 A t i , t
tính bằng giây (s). Viết biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch, biết điện áp này sớm pha góc
3
so với dòng điện và có trị hiệu dụng là 12 V.
Bài giải
Biểu thức cường độ dòng điện chạy qua đoạn mạch :
) )( 100 cos( 2 2 A t i , t tính bằng giây (s).
Biểu thức điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có dạng :
) cos(
0
t U u
Dòng điện i chạy qua đoạn mạch biến thiên điều hoà cùng tần số với điện áp giữa hai đầu đoạn
mạch nên tần số góc của điện áp u là :
100 rad/s
Biên độ của điện áp u là :
2 12 2
0
U U V
Điện áp u sớm pha hơn dòng điện i một góc
3
nên pha của điện áp u là :
O x
+
α
A
2
A
P
Q
(C)
D
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
11
3
100
t rad
Vậy biểu thức điện áp u giữa hai đầu đoạn mạch là :
) (
3
100 cos 2 12 V t u
, t tính bằng giây (s)
Bài 6 : Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức
t
T
I i
2
cos
0
,
với I
0
là biên độ và T là chu kì của dòng điện. Xác định điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của
dây dẫn đoạn mạch trong thời gian bằng
a) một phần tư chu kì dòng điện tính từ thời điểm 0 s.
b) một phần hai chu kì dòng điện tính từ thời điểm 0 s.
Bài giải :
Cường độ i của dòng điện chạy trong dây dẫn bằng đạo hàm bậc nhất của điện lượng q chuyển
qua tiết diện thẳng của dây dẫn theo thời gian t :
) (
'
t
q
dt
dq
i
Suy ra điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian rất bé dt là :
dq = idt
a) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng T
4
1
tính từ thời
điểm 0 s là :
dt t
T
I dt t
T
I q
T T
4
0
0
4
0
0
2
cos
2
cos
2
0 .
2
sin
4
.
2
sin
2
.
2
sin
2
.
0
0
4
0
0
T I
T
T
T
T
I t
T
T
I q
T
b) Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn trong thời gian bằng T
2
1
tính từ thời
điểm 0 s là :
dt t
T
I dt t
T
I q
T T
2
0
0
2
0
0
2
cos
2
cos
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
12
-U
0
O u U
0
u
N
M
0 0 .
2
sin
2
.
2
sin
2
.
2
sin
2
.
0
2
0
0
T
T
T
T
I t
T
T
I q
T
Lưu ý : Các hàm điều hoà có dạng ) cos( t A x hoặc ) sin( t A x thì tích phân của
nó theo biến t với cận trên và cận dưới chênh nhau một lượng bằng chu kì
2
T của nó hoặc bằng
một số nguyên chu kì của nó thì bằng 0.
III. Dạng 3: Giải bài toán điện xoay chiều bằng mối liên hệ giữa dao động điều hòa và
chuyển động tròn đều
1. Phương pháp
a) Ta dùng mối liên hệ giữa dao động điều hoà và chuyển động
tròn đều để tính.
Theo lượng giác :
0
u = U cos(ωt + φ) được biểu diễn
bằng vòng tròn tâm O bán kính U
0
, quay với tốc độ góc ,
+Có 2 điểm M ,N chuyển động tròn đều có hình chiếu lên Ou là u,
nhưng N có hình chiếu lên Ou có u đang tăng (vận tốc là dương) ,
còn M có hình chiếu lên Ou có u đang giảm (vận tốc là âm )
+ Ta xác định xem vào thời điểm ta xét điện áp u có giá trị u và đang biến
đổi thế nào ( ví dụ chiều âm ) ta chọn M rồi tính góc
ˆ
MOA ;
còn nếu theo chiều dương ta chọn N và tính
ˆ
NOA theo lượng giác
b) Dòng điện xoay chiều i = I
0
cos(2 ft +
i
)
* Mỗi giây đổi chiều 2f lần
* Nếu cho dòng điện qua bộ phận làm rung dây trong hiện tượng sóng
dừng thì dây rung với tần số 2f
c) Công thức tính thời gian đèn huỳnh quang sáng trong một chu kỳ
Khi đặt điện áp u = U
0
cos( t +
u
) vào hai đầu bóng đèn, biết đèn chỉ sáng
lên khi u ≥ U
1
. Gọi t là khoảng thời gian đèn sáng trong một chu kỳ
4
t
Với
1 0
ˆ
M OU ;
1
0
cos
U
U
, (0 < < /2)
U
u
O
M'2
M2
M'1
M1
-U
U
0
0
1
-U
1
Sáng Sáng
Tắt
Tắt
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
13
2. Bài tập mẫu
Bài 1: (B5-17SBT NC)Một đèn nêon mắc với mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220V và
tần số 50Hz .Biết đèn sáng khi điện áp giữa 2 cực không nhỏ hơn 155V .
a) Trong một giây , bao nhiêu lần đèn sáng ?bao nhiêu lần đèn tắt ?
b) Tình tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ của dòng điện ?
Bài giải
a) 220 2 sin(100 )( ) u t V
-Trong một chu kỳ có 2 khoảng thời gian thỏa mãn điều kiện đèn
sáng 155 u Do đó trong một chu kỳ ,đèn chớp sáng 2 lần ,2 lần
đèn tắt
-Số chu kỳ trong một giây : n = f = 50 chu kỳ
-Trong một giây đèn chớp sáng 100 lần , đèn chớp tắt 100 lần
b)Tìm khoảng thời gian đèn sáng trong nửa chu kỳ đầu
220 2 sin(100 ) 155 t
1
sin(100 )
2
t
5
100
6 6
t
1 5
600 600
s t s
-Thời gian đèn sáng trong nửa chu kỳ :
5 1 1
600 600 150
t s Thời gian đèn sáng trong một
chu kỳ :
1 1
2.
150 75
t s
S
-Thời gian đèn tắt trong chu kỳ :
1 1 1
50 75 150
t T t s
tat s
-Tỉ số thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ :
1
75
2
1
150
t
s
t
tat
Có thể giải Bài toán trên bằng pp nêu trên :
155 u
220 2
155
2
=
0
2
U
. Vậy thời gian đèn sáng tương ứng chuyển động tròn đều quay
góc
EOM và góc
' ' E OM . Biễu diễn bằng hình ta thấy tổng thời gian đèn sáng ứng với thời gian
t
S
=4.t với t là thời gian bán kính quét góc
BOM ; với
0
0
/ 2 1
cos
2
U
U
/ 3 .
Áp dụng :
4. / 3 1
4 / 300
100 75
S
t s s
1 / 75
2
1 / 150
t t
s S
T t
S t
tat
C’
M’ M
0
2
U
0
2
U
U
0
cos
U
0
O B
E’ E
C
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
14
Bài 2: (ĐH10-11): Tại thời điểm t, điện áp 200 2 cos(100 )
2
u t
(trong đó u tính bằng V, t
tính bằng s) có giá trị 100 2V và đang giảm. Sau thời điểm đó
1
300
s , điện
áp này có giá trị là
A. 100V. B. 100 3 . V C. 100 2 . V D. 200 V.
Bài giải Dùng mối liên quan giữa dddh và CDTD , khi t=0 , u ứng với
CDTD ở C . Vào thời điểm t , u=100 2V và đang giảm nên ứng với CDTD
tại M với
ˆ
MOB .Ta có :
100 2
200 2
u
U
Suy ra
t
t=60
0
.0,02/360
0
=1/300s . Vì vậy thêm
1
300
s u ứng với CDTD ở B với
ˆ
BOM =60
0
. Suy
ra lúc đó u= 100 2 . V
Bài 3 Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều i
1
= I
o
cos( t +
1
) và i
2
= I
o
cos( t
+
2
) đều cùng có giá trị tức thời là 0,5I
o
, nhưng một dòng điện đang giảm, còn một dòng điện đang
tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng.
A.
6
5
B.
3
2
C.
6
D.
3
4
Bài giải
Dùng mối liên quan giữa dddh và chuyển động tròn đều :
Đối với dòng i
1
khi có giá trị tức thời 0,5I
0
và đăng tăng ứng với chuyển động tròn đều ở M’ , còn
đối với dòng i
2
khi có giá trị tức thời 0,5I
0
và đăng giảm ứng với chuyển động tròn đều ở M Bằng
công thức lượng giác ở chương dd cơ , ta có :
'
3
MOB M OB
2
'
3
MOM
suy ra 2
cường độ dòng điện tức thời i
1
và i
2
lệch pha nhau
2
3
B C’ M
Δ U
0
cos
O B
C
C’ M
0,5I
0
I
0
cos
O B
C M’
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
15
C. BÀI TẬP VẬN DUNG
Câu 1: Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều dựa trên
A. từ trường quay. B. hiện tượng quang điện.
C. hiện tượng tự cảm. D. hiện tượng cảm ứng điện từ.
Câu 2: 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. ) sin( t NBS . B. ) cos( t NBS . C. ) sin( t NBS . D. ) cos( t NBS .
Câu 3: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 50 cm
2
, có N = 100 vòng dây, quay đều với tốc
độ 50 vòng/giây quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,1 T. 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. Wb) )( 100 sin( 05 , 0 t . B. Wb) )( 100 sin( 500 t .
C. Wb) )( 100 cos( 05 , 0 t . D. Wb) )( 100 cos( 500 t .
Câu 4: 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 suất
điện động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là
A. ) sin( t NBS e . B. ) cos( t NBS e . C. ) sin( t NBS e . D. ) cos( t NBS e .
Câu 5: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 100 cm
2
, có N = 500 vòng dây, quay đều với tốc
độ 3 000 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 s là lúc pháp tuyến n
của khung dây có chiều trùng với chiều của vectơ
cảm ứng từ B
. Biểu thức xác định suất điện động cảm ứng e xuất hiện trong khung dây là
A. V) )( 314 sin( 7 , 15 t e . B. V) )( 314 sin( 157 t e .
C. V) )( 314 cos( 7 , 15 t e . D. V) )( 314 cos( 157 t e .
Câu 6: Khung dây kim loại phẳng có diện tích S = 40 cm
2
, có N = 1 000 vòng dây, quay đều với tốc
độ 3 000 vòng/phút quanh quanh trục vuông góc với đường sức của một từ trường đều B = 0,01 T.
Suất điện động cảm ứng e 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.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
16
Câu 7: Cách nào sau đây không thể tạo ra một suất điện động xoay chiều (suất điện động biến đổi
điều hoà) trong một khung dây phẳng kim loại ?
A. Làm cho từ thông qua khung dây biến thiên điều hoà.
B. Cho khung dây quay đều trong một từ trường đều quanh một trục cố định nằm trong mặt
phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ trường.
C. Cho khung dây chuyển động thẳng đều theo phương cắt các đường sức từ trường của một từ
trường đều.
D. Cho khung dây quay đều trong lòng của một nam châm vĩnh cửu hình chữ U (nam châm móng
ngựa) xung quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với đường sức từ
trường của nam châm.
Câu 8: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về điện áp dao động điều hoà (gọi tắt là điện áp
xoay chiều) ?
A. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên đều đặn theo thời gian.
B. Biểu thức điện áp dao động điều hoà có dạng ) cos(
0 u
t U u , trong đó
0
U , là những
hằng số, còn
u
là hằng số phụ thuộc vào điều kiện ban đầu.
C. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp tăng giảm đều đặn theo thời gian.
D. Điện áp dao động điều hòa là một điện áp biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
Câu 9: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ?
A. Cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian.
B. Chiều dòng điện thay đổi tuần hoàn theo thời gian.
C. Chiều và cường độ thay đổi đều đặn theo thời gian.
D. Chiều thay đổi tuần hoàn và cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.
Câu 10: Phát biểu nào sau đây là đúng nhất khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ?
Dòng điện xoay chiều hình sin có
A. cường độ biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.
C. pha biến thiên tuần hoàn theo thời gian.
D. chiều dòng điện biến thiên điều hoà theo thời gian.
Câu 11: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về dòng điện xoay chiều hình sin ?
Dòng điện xoay chiều hình sin có
A. chiều thay đổi tuần hoàn theo thời gian.
B. cường độ biến thiên điều hoà theo thời gian.
C. cường độ trung bình trong một chu kì là khác không.
D. cường độ hiệu dụng bằng cường độ cực đại chia cho 2 .
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
17
Câu 12: Khi có một dòng điện xoay chiều hình sin ) cos(
0
t I i chạy qua một điện trở thuần R
trong thời gian t khá lớn (
2
t ) thì nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở R trong thời gian đó là
A. t R I Q
2
0
. B. Rt I Q
2
0
) 2 ( . C. Rt I Q
2
0
. D. Rt I Q
2
0
5 , 0 .
Câu 13: Dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở thuần R = 10 Ω có biểu thức ) )( 120 cos( 2 A t i , t
tính bằng giây (s). Nhiệt lượng Q toả ra trên điện trở trong thời gian t = 2 min là
A. Q = 60 J. B. Q = 80 J. C. Q = 2 400 J. D. Q = 4 800 J.
Câu 14: Một dòng điện xoay chiều đi qua điện trở R = 25 Ω trong thời gian t = 120 s thì nhiệt lượng
toả ra trên điện trở là Q = 6 000 J. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều này là
A. 2 A. B. 3 A. C. 2 A. D. 3 A.
Câu 15: Xét về tác dụng toả nhiệt trong một thời gian dài thì dòng điện xoay chiều hình sin
) cos(
0 i
t I i tương đương với một dòng điện không đổi có cường độ bằng
A.
0
2I . B.
0
2I . C.
2
2
0
I
. D.
2
0
I
.
Cường độ của một dòng điện xoay chiều có biểu thức ) cos(
0 i
t I i . Cường độ hiệu dụng
của dòng điện xoay chiều này là
A.
0
2I I . B.
0
2I I . C.
2
0
I
I . D.
2
0
I
I .
Câu 16: Dòng điện xoay chiều có biểu thức ) )( 200 cos( 3 2 A t i , t tính bằng giây (s), có cường
độ hiệu dụng là
A. 2 A. B. 2 3 A. C. 3 A. D. 6 A.
Câu 17: Chọn phát biểu đúng khi nói về cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.
A. Cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế một chiều.
B. Giá trị của cường độ hiệu dụng đo được bằng ampe kế xoay chiều.
C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi.
D. Giá trị của cường độ hiệu dụng được tính bởi công thức
0
2I I , trong đó
0
I là cường độ
cực đại của dòng điện xoay chiều.
Câu 18: Một dòng điện xoay chiều hình sin có biểu thức ) (
3
100 cos A t i
, t tính bằng giây
(s). Kết luận nào sau đây là không đúng ?
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
18
A. Tần số của dòng điện là 50 Hz.
B. Chu kì của dòng điện là 0,02 s.
C. Biên độ của dòng điện là 1 A.
D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2 A.
Câu 19: Cho dòng điện xoay chiều có biểu thức ) (
3
100 cos 2 A t i
, t tính bằng giây (s).
Trong giây đầu tiên tính từ 0 s, dòng điện xoay chiều này đổi chiều được mấy lần ?
A. 314 lần. B. 50 lần. C. 100 lần. D. 200 lần.
Câu 20: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
3
100 cos 2 5 A t i
, t
tính bằng giây (s). Vào thời điểm t =
300
1
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ
A. cực đại. B. cực tiểu.
C. bằng không. D. bằng cường độ hiệu dụng.
Câu 21: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 2 A t i
, t
tính bằng giây (s). Vào thời điểm t =
400
1
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ
A. cực đại. B. cực tiểu.
C. bằng không. D. bằng cường độ hiệu dụng.
Câu 22: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) ( 100 cos 2 2 A t i , t tính
bằng giây (s). Vào thời điểm t =
300
1
s thì dòng điện chạy trong đoạn mạch có cường độ tức thời
bằng bao nhiêu và cường độ dòng điện đang tăng hay đang giảm ?
A. 1,0 A và đang giảm. B. 1,0 A và đang tăng.
C. 2 và đang tăng. D. 2 và đang giảm.
Câu 23: Giá trị của điện áp hiệu dụng trong mạng điện dân dụng ở nước ta
A. bằng 110 V. B. bằng 220 V.
C. thay đổi từ - 220 V đến + 220 V. D. thay đổi từ - 110 V đến + 110 V.
Câu 24: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức ) )( 100 cos( 2 110 V t u , t tính bằng
giây (s). Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu của đoạn mạch này là
A. 110 V. B. 2 110 V. C. 220 V. D. 2 220 V.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
19
Câu 25: Vôn kế và ampe kế xoay chiều là những dụng cụ dùng để đo
A. giá trị tức thời của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
B. giá trị trung bình của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
C. giá trị cực đại của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
D. giá trị hiệu dụng của điện áp và cường độ dòng điện xoay chiều.
Câu 26: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) 5 , 0 100 cos(
0
t I i , t tính bằng giây
(s). Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng
0,5I
0
vào những thời điểm
A. ) (
400
1
s và ) (
400
2
s . B. ) (
200
1
s và ) (
200
3
s .
C. ) (
400
1
s và ) (
400
3
s . D. ) (
600
1
s và ) (
600
5
s .
Câu 27: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) 100 cos(
0
t I i , t tính bằng giây (s).
Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị bằng 0,5I
0
vào thời điểm
A. ) (
300
2
s . B. ) (
300
1
s . C. ) (
600
1
s . D. ) (
300
7
s .
Câu 28: Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một đoạn mạch biến đổi điều hoà theo thời gian được mô
tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch này là
A. ) (
3
2
100 cos 200 V t u
. B. ) (
3
2
100 cos 200 V t u
.
C. ) (
6
5
100 cos 200 V t u
. D. ) (
6
5
100 cos 200 V t u
.
t (10
-2
s)
u (V)
+ 200
3
1
6
5
3
4
6
11
3
7
6
17
3
10
- 200
- 100
0
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
20
Câu 29: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 220 V t u
, t tính
bằng giây (s). Tính từ thời điểm 0 s, tìm thời điểm đầu tiên điện áp có giá trị tức thời bằng giá trị
hiệu dụng và điện áp đang giảm ?
A. ) (
400
1
s . B. ) (
400
3
s . C. ) (
600
1
s . D. ) (
300
2
s .
Câu 30: Điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 220 V t u
, t tính
bằng giây (s). Tại một thời điểm ) (
1
s t nào đó điện áp đang giảm và có giá trị tức thời là ) ( 2 110 V .
Hỏi vào thời điểm ) ( 005 , 0 ) ( ) (
1 2
s s t s t thì điện áp có giá trị tức thời bằng bao nhiêu ?
A. ) ( 3 110 V . B. ) ( 3 110 V . C. ) ( 6 110 V . D. ) ( 6 110 V .
Câu 31: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có cường độ biến đổi điều hoà theo thời
gian được mô tả bằng đồ thị ở hình dưới đây. Biểu thức cường độ tức thời của dòng điện xoay chiều
chạy qua đoạn mạch điện này là
A. ) (
3
2
100 cos 2 A t i
. B. ) (
3
2
100 cos 2 A t i
.
C. ) (
4
3
100 cos 2 A t i
. D. ) (
4
3
100 cos 2 A t i
.
Câu 32: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) ( 120 cos 2 A t i , t tính
bằng giây (s). Trong giây đầu tiên tính từ thời điểm 0 s, dòng điện có cường độ bằng không được
mấy lần ?
A. 50 lần. B. 60 lần. C. 100 lần. D. 120 lần.
t (10
-2
s)
i (A)
0
+ 2
- 2
0,25
0,75 1,25 1,7
5
2,25
2,75
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
21
Câu 33: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ) ( 220 V U và tần số
) ( 50 Hz f . Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn ) ( 200 V . Hỏi trong một
giây có bao nhiêu lần đèn sáng ?
A. 2 lần. B. 50 lần. C. 100 lần. D. 200 lần.
Câu 34: Một đèn điện có ghi 110 V – 75 W được dùng với dòng điện xoay chiều có tần số
) ( 50 Hz f . Cho biết bóng đèn sáng bình thường. Điện áp cực đại giữa hai đầu của dây tóc bóng
đèn là
A. ) ( 110 V . B. ) ( 2 110 V . C. ) ( 220 V . D. ) ( 2 220 V .
Câu 35: Một đèn neon đặt dưới điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ) ( 220 V U và tần số
) ( 50 Hz f . Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của nó không nhỏ hơn ) ( 6 , 155 V (coi bằng
) ( 2 110 V ). Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kì của dòng điện là
A. 1 : 1 . B. 1 : 2 . C. 2 : 1 . D. 5 : 2 .
Câu 36: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 sin 2 A t i
, t
tính bằng giây (s). Tính từ lúc ) ( 0 s , thời điểm đầu tiên mà dòng điện có cường độ bằng cường độ
hiệu dụng là
A. ) (
100
1
s . B. ) (
300
1
s . C. ) (
400
1
s . D. ) (
600
1
s .
Câu 37: Hình bên là đồ thị biểu diễn sự biến
đổi của điện áp giữa hai đầu một đoạn mạch
xoay chiều và cường độ dòng điện chạy trong
đoạn mạch đó theo thời gian. Kết luận nào sau
đây là đúng khi nói về độ lệch pha giữa u (t) và
i (t) ?
A. u (t) chậm pha so với i (t) một góc
2
rad.
B. u (t) nhanh pha so với i (t) một góc
2
rad.
C. u (t) chậm pha so với i (t) một góc
3
2
rad.
D. u (t) nhanh pha so với i (t) một góc
3
2
rad.
u, i
t
u(t)
i(t)
0
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
22
Câu 38: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) ( 100 cos 5 , 0 A t i , t tính
bằng giây (s). Tính từ lúc ) ( 0 s , dòng điện có cường độ bằng không lần thứ ba vào thời điểm
A. ) (
200
1
s . B. ) (
200
3
s . C. ) (
200
5
s . D. ) (
200
9
s .
Câu 39: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 A t i
, t tính bằng
giây (s). Trong khoảng thời gian từ 0 (s) đến 0,01 (s), cường độ tức thời của dòng điện có giá trị
bằng cường độ hiệu dụng vào những thời điểm
A. ) (
600
1
s và ) (
600
3
s . B. ) (
200
1
s và ) (
200
3
s .
C. ) (
400
1
s và ) (
400
3
s . D. ) (
600
1
s và ) (
600
5
s .
Câu 40: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 2 A t i
, t
tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang tăng và có cường độ tức thời bằng
cường độ hiệu dụng thì khoảng thời gian ngắn nhất sau đó để dòng điện lại có cường độ tức thời
bằng cường độ hiệu dụng nhưng đang giảm là
A. ) (
400
1
s . B. ) (
200
1
s . C. ) (
100
2
s . D. ) (
300
1
s .
Câu 41: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều ) cos(
1 0 1
t I i và
) cos(
2 0 2
t I i đều có cùng giá trị tức thời là
0
2 5 , 0 I nhưng một dòng điện đang giảm, còn
một dòng điện đang tăng. Kết luận nào sau đây là đúng ?
A. Hai dòng điện dao động cùng pha.
B. Hai dòng điện dao động ngược pha.
C. Hai dòng điện dao động lệch pha nhau góc 120
0
.
D. Hai dòng điện dao động vuông pha (lệch pha nhau góc 90
0
).
Câu 42: Vào cùng một thời điểm nào đó, hai dòng điện xoay chiều ) cos(
1 0 1
t I i và
) cos(
2 0 2
t I i đều có cùng giá trị tức thời là
0
5 , 0 I nhưng một dòng điện đang giảm, còn một
dòng điện đang tăng. Hai dòng điện này lệch pha nhau một góc bằng
A.
6
. B.
3
2
. C.
6
5
. D.
3
4
.
Địa chỉ: Số 6, Lô A1, Tiểu khu Ngọc Khánh, Ngọc Khánh, Ba Đình, Hà Nội
Email: bgtt.vn@gmail.com; Website: www.baigiangtructuyen.vn
Fanpage:www.facebook.com/baigiangtructuyen.vn; Hotline: 04.62734948
Biên soạn: Nguyễn Thị Thanh Thủy– Thành Công Study
Email : thuynguyen.hnue.k58@gmail.com ; mobile: 0985.507.596
FB : http://www.facebook.com/thithanhthuy.nguyen.925
23
Câu 43: Dòng điện xoay chiều chạy qua một đoạn mạch có biểu thức ) (
2
100 cos 2 2 A t i
, t
tính bằng giây (s). Vào một thời điểm nào đó, dòng điện đang có cường độ tức thời bằng ) ( 2 2 A
thì sau đó ít nhất là bao lâu để dòng điện có cường độ tức thời bằng ) ( 6 A ?
A. ) (
600
1
s . B. ) (
300
1
s . C. ) (
600
5
s . D. ) (
300
2
s .
Câu 44: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức có biểu thức cường
độ là
2
cos
0
t I i , I
0
> 0. Tính từ lúc ) ( 0 s t , 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. 0. B.
0
2I
. C.
2
0
I
. D.
0
2I
.
Câu 45: Dòng điện xoay chiều hình sin chạy qua một đoạn mạch có biểu thức cường độ là
) cos(
0 i
t I i , I
0
> 0. Điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của dây dẫn đoạn mạch đó trong
thời gian bằng chu kì của dòng điện là
A. 0. B.
0
2I
. C.
2
0
I
. D.
0
2I
.