Toptailieu.vn xin giới thiệu sơ lược Lý thuyết Đại cương về dòng điện xoay chiều Vật Lí 12 chọn lọc, hay nhất giúp học sinh lớp 12 ôn luyện để nắm chắc kiến thức cơ bản và đạt kết quả cao trong các bài thi môn Vật Lí.
Mời các bạn đón xem:
Đại cương về dòng điện xoay chiều (Lý thuyết + 35 bài tập có lời giải)
1. Dòng điện xoay chiều:
- Khái niệm: là dòng điện có cường độ là hàm số sin hoặc cos của thời gian.
i = I0 cos(ωt + φ)
- Những đại lượng đặc trưng:
i : cường độ dòng điện tức thời.
I0: cường độ dòng điện cực đại.
ω: tần số góc w = 2π/T = 2πf
ωt + φ: pha dao động của i
φ: pha ban đầu của i
I = I0/√2 : cường độ dòng điện hiệu dụng. Ý nghĩa: nếu thay dòng điện xoay chiều có cường độ dòng điện cực đại là I0 bằng một dòng điện không đổi, để tác dụng của 2 dòng điện này là như nhau (công suất như nhau) thì dòng một chiều phải có cường độ là I.
Khi tính toán, đo lường, ... các đại lượng của mạch điện xoay chiều, người ta chủ yếu tính hoặc đo các giá trị hiệu dụng.
2. Nguyên tắc tạo ra dòng điện xoay chiều.
Nguyên tắc: dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ. Khi cho khung dây có N vòng dây, có diện tích S, quay đều quanh trục của nó với tốc độ góc ω, trong một từ trường đều B→, có phương vuông vuông góc với trục quay. Tại thời điểm ban đầu góc giữa B→ và vec tơ pháp tuyến n→ của mặt phẳng khung dây là φ
Tại thời điểm t, từ thông qua cuộn dây:
ф = NBScosα = NBS cos(ωt + φ)
Khi đó trong mạch xuất hiện một suất điện động cảm ứng:
Nếu cuộn dây khép kín có điện trở R thì cường độ dòng cảm ứng trong mạch là:
Đây là dòng điện xoay chiều.
II. Bài tập Đại cương về dòng điện xoay chiều
Bài 1: Khi đặt điện áp có biểu thức u = U0.cos(ωt - π/3) V vào hai đầu một đoạn mạch thì cường độ dòng điện chạy trong mạch đó có biểu thức i = I0cos(ωt - π/6) A. Hệ số công suất của mạch là:
A. 0,5√3
B. 0,5
C. 0,5√2
D. 0,75
- Hệ số công suất của mạch:
Chọn đáp án A
Bài 2: Số chỉ của ampe kế khi mắc nối tiếp vào đoạn mạch điện xoay chiều cho ta biết giá trị cường độ dòng điện:
A. cực đại.
B. hiệu dụng.
C. trung bình.
D. tức thời
- Chỉ số của một ampe kế khi mắc nối tiếp vào mạch điện cho ta biết giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện.
Chọn đáp án B
Bài 3: Một dòng điện xoay chiều có cường độ tức thời i = 2√2 cos(100πt) , (trong đó i tính bằng A còn t tính bằng s). Phát biểu nào sau đây đúng?
A. Cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2A
B. Tần số góc của dòng điện là 100 Hz
C. Tần số của dòng điện là 100 Hz
D. Dòng điện đổi chiều 314 lần trong một giây
- Từ biểu thức cường độ dòng điện ta có:
+ Cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2A
+ Tần số góc của dòng điện là (rad/s)
+ Tần số của dòng điện là 50 Hz
+ Dòng điện đổi chiều 100 (2f) lần trong một giây
Chọn đáp án A
Bài 4: Một bạn cắm hai que đo của một vôn kế xoay chiều vào ổ cắm điện trong phòng thí nghiệm, thấy vôn kế chỉ 220 V. Ý nghĩa của con số đó là:
A. Điện áp hiệu dụng của mạng điện trong phòng thí nghiệm.
B. Biên độ của điện áp của mạng điện trong phòng thí nghiệm.
C. Điện áp tức thời của mạng điện tại thời điểm đó.
D. Nhiệt lượng tỏa ra trên vôn kế.
- Các thiết bị đo (vôn kế, ampe kế …), các số liệu ghi trên các thiết bị điện đều là các giá trị hiệu dụng.
Chọn đáp án A
Bài 5: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch xoay chiều có biểu thức:
với t đo bằng giây.
- Tại thời điểm t = 1/50s, cường độ dòng điện tức thời trong mạch có giá trị:
A. cực đại
B. cực tiểu
C. 2√2 A và đang tăng
D. 2√2 A và đang giảm
- Tại thời điểm t = 1/50s ta có:
- Khi đó:
→ i đang giảm.
Chọn đáp án D
Bài 6: Kết luận đúng khi so sánh chu kì biến đổi T1 của công suất tỏa nhiệt tức thời của dòng điện xoay chiều với chu kì biển đổi T2 của dòng điện đó là:
A. T2 = 2T1
B. T2 > T1
C. T2 < T1
D. T2 = T1
- Dòng điện qua mạch là i = I0cos(ωt + φi), khi đó công suất tức thời của dòng điện là:
- Ta thấy công suất tức thời biến thiên tuần hoàn với tần số gấp 2 tần số dòng điện:
(f’ = 2f). ⇒ T’ = T/2
Chọn đáp án C
Bài 7: Điện áp hai đầu một đoạn mạch có biểu thức u = 60cos120πt (V). Trong 1 s, số lần điện áp u có độ lớn bằng 30 V là:
A. 30 lần
B. 120 lần
C. 240 lần
D. 60 lần
- Tần số của dòng điện f = 60 Hz
- Trong một chu kì có 4 lần điện áp u có độ lớn bằng 30 V
⇒ Trong 1 s số lần điện áp u có độ lớn bằng 30 V là : 60.4 = 240 lần
Chọn đáp án C
Bài 8: Trong các biểu thức sau đây, biểu thức biểu diễn dòng điện biến đổi tuần hoàn với chu kì 0,01 s là:
- Ta có:
Chọn đáp án D
Bài 9: Một đèn ống được mắc vào mạch điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng là U. Biết đèn sáng khi điện áp giữa hai cực của đèn không nhỏ hơn (U√2)/2 . Tỉ số giữa thời gian đèn tắt và thời gian đèn sáng trong một chu kì dòng điện là:
A. 1
B. 1/2
C. 1/3
D. 2
- Chọn t = 0 là lúc u = 0.
- Trong nửa chu kì đầu: các thời điểm đèn sáng, tắt là nghiệm dương của phương trình:
- Thời gian đèn sáng:
- Thời gian đèn tắt:
Chọn đáp án B
Bài 10: Từ thông qua một cuộn dây có biểu thức: 
- Lúc t = 0, suất điện động cảm ứng trong cuộn dây có giá trị là:
- Ta có:
Chọn đáp án D
Bài 11: Trong các biểu thức của giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều sau, hãy chọn công thức sai ?
- Tần số của dòng điện xoay chiều luôn luôn là f
Chọn đáp án D
Bài 12: Cho điện áp hai đầu đọan mạch là: 
và cường độ dòng điện qua mạch là: 
- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
A. P = 120 W.
B. P = 100 W.
C. P = 180 W.
D. P = 50 W.
- Công suất tiêu thụ của mạch:
Chọn đáp án C
Bài 13: Dòng điện chạy qua một đoạn mạch có cường độ: 
- Đại lượng T được gọi là:
A. tần số góc của dòng điện.
B. chu kì của dòng điện.
C. tần số của dòng điện.
D. pha ban đầu của dòng điện.
- T được gọi là chu kì của dòng điện.
Chọn đáp án B
Bài 14: Biểu thức cường độ dòng điện trong đoạn mạch xoay chiều là i = 2cos100πt (A). Tần số của dòng điện là bao nhiêu?
A. rad/s.
B. 100 Hz.
C. rad/s.
D. 50 Hz.
- Tần số của dòng điện là f = 50 Hz.
Chọn đáp án D
Bài 15: Cường độ dòng điện tức thời chạy qua một đoạn mạch xoay chiều là i = 2sin(100πt) A. Tại thời điểm t1 nào đó, dòng điện đang giảm và có cường độ bằng 1A. Đến thời điểm t = t1 + 0,005 s, cường độ dòng điện bằng:
A. √3A.
B. -√3A.
C. √2A.
D. -√2A
- Chu kì của dòng điện:
- Ta thấy rằng khoảng thời gian: Δt = 0,25T = 0,005 s
→ Hai thời điểm vuông pha
→ i2 = -√3 A.
Chọn đáp án B
Bài 16: Một thiết bị điện xoay chiều có các thông số được ghi trên thiết bị là 220V–5A, vậy:
A. điện áp cực đại của thiết bị là 220V.
B. điện áp tức thời cực đại của thiết bị là 220V.
C. điện áp hiệu dụng của thiết bị là 220V.
D. điện áp tức thời của thiết bị là 220V.
- Giá trị 220 V là điện áp hiệu dụng của thiết bị.
Chọn đáp án C
Bài 17: Tại thời điểm t = 0,5 s cường độ dòng điên xoay chiều chạy qua mạch bằng 4A, đó là:
A. Cường độ hiệu dụng .
B. Cường độ cực đại.
C. Cường độ trung bình.
D. Cường độ tức thời.
- Cường độ dòng điện qua mạch tại một thời điểm nào đó là cường độ dòng điện tức thời.
Chọn đáp án D
Bài 18: Cho điện áp hai đầu đọan mạch là: 
và cường độ dòng điện qua mạch là: 
- Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là:
A. P = 120W.
B. P=100W.
C. P = 180W.
D. P=50W.
- Công suất tiêu thụ của mạch:
Chọn đáp án C
Bài 19: Một bóng đèn neon được mắc vào nguồn xoay chiều có điện áp u = 220√2 cos(100πt)V. Đèn chỉ bật sáng khi điện áp đặt vào đèn vượt quá giá trị 100 V. Trong 1 giây đèn này bật sáng bao nhiêu lần?
A. 50.
B. 120.
C. 60.
D. 100.
- Chu kì của dòng điện:
- Trong mỗi chu kì có 2 lần đèn bật sáng → trong khoảng thời gian có 100 lần đèn bật sáng.
Chọn đáp án D
Bài 20: Một dòng điện xoay chiều có cường độ: 
- Chọn phát biểu sai?
A. Cường độ hiệu dụng bằng 2 A.
B. Chu kỳ dòng điện là 0,02 s.
C. Tần số là 100π Hz.
D. Pha ban đầu của dòng điện là π/6.
- Tần số của dòng điện f = 50 Hz.
→ C sai.
Chọn đáp án C
Bài 21: Điện áp ở hai đầu một đoạn mạch có biểu thức là: 
(t tính bằng s).
- Giá trị của u ở thời điểm t = 5 ms là:
A. -220 V
B. 110√2 V
C. 220 V.
D. -110√2 V
- Ta có:
Chọn đáp án C
Bài 22: Một khung dây dẫn hình chữ nhật có 100 vòng, diện tích mỗi vòng 50 cm2, quay đều quanh trục đối xứng của khung với vận tốc góc 1800 vòng/phút trong một từ trường đều có cảm ứng từ bằng 0,02 T. Trục quay vuông góc với các đường cảm ứng từ. Chọn gốc thời gian lúc vecto pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vecto cảm ứng từ B một góc 30°. Biểu thức suất điện động cảm ứng trong khung là:
- Tần số góc của chuyển động quay của khung dây:
- Từ thông qua khung dây:
→ Suất điện động cảm ứng trong thanh:
Chọn đáp án C
Bài 23: Cho dòng điện xoay chiều có tần số 40 Hz chạy qua một đoạn mạch. Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện này bằng 0 là:
- Khoảng thời gian giữa hai lần liên tiếp cường độ dòng điện bằng 0 là:
Chọn đáp án B
Bài 24: Cường độ dòng điện trong một đoạn mạch có biểu thức: 
- Ở thời điểm t = 1/100 s, cường độ dòng điện trong mạch có giá trị :
Chọn đáp án B
Bài 25: Một bóng đèn ghi 220V – 50 Hz. Bóng đèn chịu được điện áp tối đa bằng:
A. 220 V.
B. 220√2 V.
C. 440 V.
D. 110√2 V.
- Bóng đền chịu được điện áp tối đa bằng: 220√2 V.
Chọn đáp án B
Bài 26: Một khung dây quay đều quanh trục đối xức nằm trong mặt phẳng khung, trong một từ trường đều có cảm ứng từ vuông góc với trục quay, tốc độ quay của khung dây là 600 vòng/phút. Từ thông cực đại gửi qua khung là 2/π (Wb). Suất điện động hiệu dụng trong khung là:
A. 20 V
B. 20√2 V
C. 10 V
D. 10√2 V
- Tốc độ quay của khung dây là 600 vòng/phút suy ra: f = 600/60 = 10Hz
- Suất điện động hiệu dụng trong khung là:
Chọn đáp án B
Bài 27: Chọn phát biểu sai? Dòng điện xoay chiều có biểu thức: i = 2cos100πt (A) thì có:
A. cường độ cực đại là 2A.
B. chu kì là 0,02 s.
C. tần số 50 Hz.
D. cường độ hiệu dụng là 2A√2.
- Cường độ dòng điện cực đại là: I0 = 2A.
Chọn đáp án A
Bài 28: Đặt điện áp: 
vào hai đầu đoạn mạch điện.
- Tại thời điểm t, điện áp có giá trị 100√2 V và đang giảm. Tại thời điểm t+ t/300 (s) , điện áp này có giá trị bằng:
A. 200 V.
B. -100 V.
C. 100√3 V.
D. -100√2V.
- Ta có khoảng thời gian Δt tương ứng với:
- Tại thời điểm t điện áp có giá trị u = U0/2 và đang giảm.
→ Từ hình vẽ ta có:
Chọn đáp án D
Bài 29: Đặt điện áp u = U0cosωt vào hai đầu cuộn cảm thuần có độ tự cảm L. Tại thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn cảm có độ lớn cực đại thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm bằng:
- Với đoạn mạch chỉ chứa L thì điện áp hiệu dụng hai đầu vuông pha với dòng điện
→ khi u cực đại thì i = 0.
Chọn đáp án B
Bài 30: Đặt điện áp u = 200√2 cos(100πt)(V) vào hai đầu đoạn mạch chỉ chứa điện trở thuần R = 100Ω thì cường độ dòng điện hiệu dụng của mạch là:
- Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch:
Chọn đáp án C
Bài 31: Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch chỉ có điện trở thuần R = 10 Ω thì trong mạch xuất hiện dòng điện xoay chiều. Biết nhiệt lượng tỏa ra trong 30 phút là 900 kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là:
- Nhiệt lượng tỏa ra trên điện trở:
Chọn đáp án A
Bài 32: Đặt điện áp u = U0 cos(100πt + π/3)(V) vào hai đầu một cuộn cảm thuần có độ tự cảm L = 1/2π H . Ở thời điểm điện áp giữa hai đầu cuộn ảm là 100√2 V thì cường độ dòng điện qua cuộn cảm là 2A. Biểu thức của cường độ dòng điện qua cuộn cảm này là:
- Cảm kháng của cuộn dây:
→ Đoạn mạch chỉ chứa cuộn dây thì điện áp luôn sớm pha so với dòng điện một góc π/2 . Ta có:
Chọn đáp án C
Bài 33: Đặt vào hai đầu đoạn mạch chỉ có cuộn cảm thuần một điện áp xoay chiều có biểu thức u = U0cos(ωt - π/6)(V) thì cường độ dòng điện trong mạch là i = I0cos(ωt + φ)A. Giá trị của φ là:
- Đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm thuần thì dòng điện trễ pha π/2 so với điện áp.
Chọn đáp án A
Bài 34: Trong một đoạn mạch điện xoay chiều chỉ có tụ điện thì điện áp ở hai đầu mạch:
A. sớm pha 0,5π so với cường độ dòng điện.
B. sớm pha 0,25π so với cường độ dòng điện.
C. trễ pha 0,5π so với cường độ dòng điện.
D. cùng pha với cường độ dòng điện.
- Trong mạch điện chỉ chứa tụ điện thì điện áp trễ pha so với cường độ dòng điện trong mạch.
Chọn đáp án C
Bài 35: Đặt điện áp xoay chiều u = U cos(ωt)V vào hai đầu một điện trở thuần R = 100 Ω thì cường độ dòng điện cực đại qua điện trở có giá trị 2 A. Giá trị của U bằng:
- Ta có:
Chọn đáp án C
CÔNG TY TNHH ĐẦU TƯ VÀ DỊCH VỤ GIÁO DỤC VIETJACK
- Người đại diện: Nguyễn Thanh Tuyền
- Số giấy chứng nhận đăng ký kinh doanh: 0108307822, ngày cấp: 04/06/2018, nơi cấp: Sở Kế hoạch và Đầu tư thành phố Hà Nội.
2021 © All Rights Reserved.
