49 Ôn luyện kiến thức môn Vật lý Lớp 12 – Chương 5: Dòng điện xoay chiều mới nhất

+ Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ và đều có hai bộ phận chính là phần ứng và phần cảm. Suất điện động của máy phát điện được xác định theo định luật cảm ứng điện từ: ; E0 = N0; 0 = BS.

+ Phần sinh ra từ trường là phần cảm, phần sinh ra dòng điện là phần ứng.

+ Bộ phận đứng yên là stato, bộ phận chuyển động là rôto.

+ Máy phát phần cảm đứng yên (stato), phần ứng quay (rôto) thì lấy dòng điện ra ngoài bằng bộ góp điện. Gồm hai vành khuyên quay cùng trục với khung, mối vành nối với một đầu khung; hai thanh quét cố định, mỗi thanh tì vào một vành khuyên; đó là hai cực của máy.

+ Thường dùng nam châm điện. Dòng điện cung cấp cho nam châm trích ra một phần từ máy.

+ Thường máy phát điện phầm cảm (nam châm) quay, phần ứng (khung dây) đứng yên để tráng phóng tia lửa điện ở bộ góp và mòn bộ góp.

+ Thân rôto và stato được ghép từ nhiều lá thép mỏng (chống dòng Phu-cô), trên có các rãnh dọc đặt các cuộn dây của phần cảm và phần ứng.

 

doc
20 trang
Người đăng
dung15
Lượt xem
573Lượt tải
0
Download
Bạn đang xem tài liệu “Ôn luyện kiến thức môn Vật lý Lớp 12 – Chương 5: Dòng điện xoay chiều”, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ễn luyện kiến thức mụn Vật lý lớp 12 
Chương 5 - Dòng điện xoay chiều
I. Hệ thống kiến thức trong chương
1) Dòng điện xoay chiều, các giá trị hiệu dụng:	
+ Khung dây dẫn diện tích S quay đều với vận tốc góc w trong từ trường đều cảm ứng từ B, sao cho trục khung vuông góc với cảm ứng từ B, từ thông qua khung biến thiên theo định luật cảm ứng điện từ trong khung có suất điện động cảm ứng xoay chiều: e = = - f/(t) = E0 cos(wt + j0), 
Với E0 = NBSw là biên độ của suất điện động.
Nối hai đầu khung với mạch điện, trong mạch có hiệu điện thế: u = U0cos(ωt + φ1).
Mạch kín, trong mạch có cường độ dòng điện: i = I0cos(ωt+ φ2).
+ Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế xoay chiều. Cường độ dòng điện biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là cường độ dòng điện xoay chiều.
+ Chu kỳ T & tần số f của dòng điện xoay chiều: ; w = 2pf là tần số góc của dòng điện.
+ Cường hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ dòng điện không đổi nào đó, mà khi lần lượt cho chúng đi qua cùng một dây dẫn trong cùng một thời gian thì toả ra nhiệt lượng như nhau. Độ lớn: .
Tương tự ta có hiệu điện thế hiệu dụng và suất điện động hiệu dụng: ; 
2) Mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần hoặc cuộn dây thuần cảm hoặc tụ điện:
+ Mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần R: cường độ dòng điện và hiệu điện thế cùng pha.
i = I0cos(ωt+ φ) thì u = U0cos(ωt+ φ); U0 = I0.R; U = I.R.
+ Mạch xoay chiều chỉ có cuộn dây thuần cảm L: cường độ dòng điện trễ pha p/2 so với hiệu điện thế (hay hiệu điện thế sớm pha p/2 so với cường độ dòng điện.
u = U0cos(ωt + φ0) thì hay i = I0cos(ωt + φ0) thì .
U0 = I0.ZL; U = I.ZL. ZL = L.w.
+ Mạch xoay chiều chỉ có tụ điện C: cường độ dòng điện sớm pha p/2 so với hiệu điện thế (hay hiệu điện thế trễ pha p/2 so với cường độ dòng điện.
u = U0cos(ωt + φ0) thì hay i = I0cos(ωt + φ0) thì .
U0 = I0.ZC; U = I.ZL. .
3) Mạch xoay chiều RLC (nối tiếp):
Hiệu điện thế lệch pha j so với cường độ dòng điện.
i = I0cos(ωt + φ0) thì u = U0cos(ωt + φ0 + j). Với u = uR + uL + uC; U0 = I0.Z, U = I.Z; Z là tổng trở của mạch Z = ; U là hiệu điện thế 2 đầu mạch, U = ; UR = IR ; UL = IZL ; UC = IZC là hiệu điện thế hai đầu R , L , C
tgj = , j > 0 thì u sớm pha hơn i, j < 0 thì u trễ pha hơn i.
Các trường hợp riêng: 
* Đoạn mạch chỉ có R: uR & i cùng pha 
* Đoạn mạch chỉ có L: uL sớm pha p/2 so với i
* Đoạn mạch chỉ có C: uC trễ pha p/2 so với i
* Đoạn mạch chỉ có L & C: ZL > ZC thì u sớm pha p/2 so với i; ZL < ZC thì u trễ pha p/2 so với i
* Đoạn mạch có ZL > ZC, ( UL > UC ) hay có tính cảm kháng: thì j > 0 
* Đoạn mạch có ZL < ZC, ( UL < UC ) hay có tính dung kháng: thì j < 0 
4) Giản đồ véc tơ : Chọn Ox là trục dòng điện . 
+ Với đoạn mạch chỉ có R hoặc L hoặc C :
O
x
O
x
O
x
+ Với đoạn mạch RLC ( Mạch không phân nhánh )
O
x
O
x
 UL > UC (hay ZL > ZC) UL < UC (hay ZL < ZC)
5) Một số trường hợp thường gặp:
+ Đoạn mạch chỉ có R & L hay cuộn dây có điện trở thuần R & hệ số tự cảm L:
Ud = IZd ; với Zd = ; hoặc Ud = ; tgj = ZL/R = UL/UR 
+ Đoạn mạch có R & C: URC = IZ; với Z = ; URC = ; tgj = -ZC/R = -UC/UR
+ Đoạn mạch có L & C: U = IZ; với Z = ẵZL - ZCẵ; j = p/2 khi ZL > ZC ; j = - p/2 khi ZL < ZC
+ Cộng hưởng điện: Khi mạch RLC có ZL = ZC thì cường độ dòng điện trong mạch cực đại.
hay => LCw2 = 1 . Người ta gọi hiện tượng này là cộng hưởng điện. 
Khi đó Imax = U/R ; U = UR , UL = UC ; j = 0 , i & u cùng pha ; P = UI = U2/R
6) Công suất của dòng điện xoay chiều : 
+ Công suất tiêu thụ ở đoạn mạch: P = UIcosj = I2R = U2R/Z = UR I ; 
+ Hệ số công suất : .
+ Đoạn mạch chỉ có L hoặc C hoặc cả L & C : Công suất = 0
+ Thường cosj < 1. Muốn tăng hệ số công suất người ta thường mắc thêm tụ điện vào mạch.
+ Điện năng tiêu thụ ở đoạn mạch : A = Pt 
7) Máy phát điện xoay chiều một:
+ Các máy phát điện xoay chiều hoạt động nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ và đều có hai bộ phận chính là phần ứng và phần cảm. Suất điện động của máy phát điện được xác định theo định luật cảm ứng điện từ: ; E0 = wNF0; F0 = BS.
+ Phần sinh ra từ trường là phần cảm, phần sinh ra dòng điện là phần ứng.
+ Bộ phận đứng yên là stato, bộ phận chuyển động là rôto.
+ Máy phát phần cảm đứng yên (stato), phần ứng quay (rôto) thì lấy dòng điện ra ngoài bằng bộ góp điện. Gồm hai vành khuyên quay cùng trục với khung, mối vành nối với một đầu khung; hai thanh quét cố định, mỗi thanh tì vào một vành khuyên; đó là hai cực của máy.
+ Thường dùng nam châm điện. Dòng điện cung cấp cho nam châm trích ra một phần từ máy.
+ Thường máy phát điện phầm cảm (nam châm) quay, phần ứng (khung dây) đứng yên để tráng phóng tia lửa điện ở bộ góp và mòn bộ góp.
+ Thân rôto và stato được ghép từ nhiều lá thép mỏng (chống dòng Phu-cô), trên có các rãnh dọc đặt các cuộn dây của phần cảm và phần ứng.
+ Tần số dòng điện: ; p là số cặp cực của máy phát, n là số vòng quay rôto một phút.
8) Dòng điện xoay chiều ba pha:
 + Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều một pha, gây ra bởi ba suất điện động cùng tần số, cùng biên độ nhưng lệch nhau về pha là 2p/3 hay thời gian 1/3 chu kỳ..
e1 = E0coswt; e2 = E0cos(wt - 2p/3); e3 = E0cos(wt + 2p/3).
Nếu tải ba pha như nhau thì cường độ dòng điện trong ba pha cũng cùng biên độ nhưng lệch pha 2p/3 hay 1200.
+ Máy phát điện xoay chiều ba pha: stato có ba cuộn dây của phần ứng giống nhau và được đặt lệch nhau 1200 trên một vòng tròn, rô to là nam châm điện. Kết cấu tương tự máy phát điện xoay chiều một pha.
+ Có hai cách mắc dòng điện xoay chiều ba pha là mắc hình sao và tam giác.
- Mắc hình sao: Ud = UP ; Id = IP.
- Mắc tam giác: Ud = UP; Id = IP.
 + Dòng điện xoay chiều 3 pha tạo ra từ trường quay bằng cách đưa dòng điện pha pha vào 3 cuộn dây đặt lệch nhau 1200 trên vòng tròn (tương tự stato máy phát điện 3 pha). Thay đổi chiều quay bằng cách thay đổi vị trí 2 trong 3 dây dẫn nối vào máy.
9) Động cơ không đồng bộ ba pha:
+ Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay của dòng điện xoay chiều 3 pha.
+ Cấu tạo: stato giống hệt máy phát điện xoay chiều 3 pha. Rôto kiểu lồng sóc. Thân stato và rôto được ghép từ nhiều tấm thép kỹ thuật mỏng cách điện, trên có các rãnh dọc đặt các cuộn dây (satto), đặt các thanh nhôm của khung dây (rôto).
10) Máy biến thế: là thiết bị làm việc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ, dùng để tăng hoặc giảm hiệu điện thế xoay chiều mà không làm thay đổi tần số của nó. 
Nếu điện trở của các cuộn dây có thể bỏ qua thì hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây tỉ lệ với số vòng dây: .
Nếu điện năng hao phí của máy biến thế không đáng kể thì cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây tỉ lệ nghịch với hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu mỗi cuộn: 
11) Vận tải điện năng đi xa:
Công suất hao phí trên đường dây tải điện có điện trở R là , 
Trong đó U là hiệu điện thế và P là công suất truyền đi ở trạm phát điện, R là điện trở đường dây.
Để giảm điện năng hao phí, cách 1: người ta tăng U (U tăng n lần, hao phí giản n2 lần) dùng máy biến thế làm tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải và máy biến thế là giảm hiệu điện thế ở nơi tiêu thụ tới giá trị cần thiết.
Cách 2: giảm điện trở đường dây, thường dùng cho mạch điện hạ thế (tới từng căn hộ).
II. Câu hỏi và bài tập
Chủ đề 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều. Mạch xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần
5.1. Chọn câu Đúng. 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 không đổi.
5.2. Chọn câu Đúng. Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:
A. được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện. 
B. được đo bằng ampe kế nhiệt. 
C. bằng giá trị trung bình chia cho . 
D. bằng giá trị cực đại chia cho 2.
5.3. Đối với dòng điện xoay chiều cách phát biểu nào sau đây là đúng?
A. Trong công nghiệp, có thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện.
B. Điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong một chu kỳ bằng không.
C. Điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong khoảng thời gian bất kỳ đều bằng không.
D. Công suất toả nhiệt tức thời có giá trị cực đại bằng lần công suất toả nhiệt trung bình.
5.4. Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i = 2cos100πt(A). Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là
A. I = 4A.	 B. I = 2,83A. 	C. I = 2A. 	D. I = 1,41A.
5.5. Hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch có dạng u = 141cos(100πt)V. Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là
A. U = 141V. 	B. U = 50Hz. 	C. U = 100V. 	D. U = 200V.
5.6. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào có dùng giá trị hiệu dụng?
A. Hiệu điện thế . 	B. Chu kỳ. 	C. Tần số. 	D. Công suất.
5.7. Trong các đại lượng đặc trưng cho dòng điện xoay chiều sau đây, đại lượng nào không dùng giá trị hiệu dụng?
A. Hiệu điện thế . 	B. Cường độ dòng điện. 	C. Suất điện động. 	D. Công suất.
5.8. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Hiệu điện thế biến đổi điều hoà theo thời gian gọi là hiệu điện thế 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.
5.9. Một mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi chọn pha ban đầu của hiệu điện thế bằng không thì biểu thức của hiệu điện thế có dạng:
A. u = 220cos50t(V). 	B. u = 220cos50πt(V).
C. u = 220cos100t(V). 	D. u = 220cos100πt(V).
5.10 Một dòng điện xoay chiều chạy qua điện trở R = 10Ω, nhiệt lượng toả ra trong 30min là 900kJ. Cường độ dòng điện cực đại trong mạch là
A. I0 = 0,22A. 	B. I0 = 0,32A. 	C. I0 = 7,07A. 	D. I0 = 10,0A.
5.11. Một chiếc đèn nêôn đặt dưới một hiệu điện thế xoay chiều 119V – 50Hz. Nó chỉ sáng lên khi hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu bóng đèn lớn hơn 84V. Thời gian bóng đèn sáng trong một chu kỳ là bao nhiêu?
A. Δt = 0,0100s. 	B. Δt = 0,0133s. 	C. Δt = 0,0200s. 	D. Δt = 0,0233s.
Chủ đề 2: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm hoặc tụ điện
5.12. Chọn câu Đúng. 
A. Tụ điện cho cả dòng điện xoay chiều và dòng điện một chiều đi qua. 
B. hiệu điện thế giữa hai bản tụ biến thiên sớm pha p/2 đối với dòng điện. 
C. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều qua tụ điện tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện. 
D. Dung kháng của tụ điện tỉ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều.
5.13. Chọn câu Đúng. để tăng dung kháng của tụ điện phẳng có chất điện môi là không khí ta phải:
A. tăng tần số của hiệu điện thế đặt vào hai bản tụ điện. 
B. tăng khoảng cách giữa hai bản tụ điện. 
C. Giảm hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai bản tụ điện. 
D. đưa thêm bản điện môi vào trong lòng tụ điện.
5.14. Phát biểu nào sau đây Đúng đối với cuộn cảm?
A. Cuộn cảm có tác dụng cản trở dòng điện xoay chiều, không có tác dụng cản trở dòng điện một chiều. 
B. Hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn thuần cảm và cường độ dòng điện qua nó có thể đồng thời bằng một nử ... 
5.50. Chọn D.
Hướng dẫn: Dung kháng của một mạch RLC mắc nối tiếp đang có giá trị nhỏ hơn cảm kháng tức là ZC < ZL. Ta giảm tần số dòng điện xoay chiều thì ZC tăng, ZL giảm đến khi ZC = ZL thì xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện trong mạch 
5.51. Chọn C.
Hướng dẫn: áp dụng công thức , khi đó hiệu số giữa cảm kháng và dung kháng bằng điện trở thuần của mạch. 
5.52. Chọn C.
Hướng dần: Nễu có sự chênh lệch giữa u và i thì P = IUcosj < UI.
5.53. Chọn C.
Hướng dần: Độ lệch pha giữa dòng điện và hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện luôn là p/2. Công suất dòng điện không phụ thuộc vào đại lượng này.
5.54. Chọn B.
Hướng dần: Nếu R = 0 thì cosj = 0.
5.55. Chọn C.
Hướng dẫn: U = U/Z. thay vào ta thấy C đúng.
5.56. Chọn A.
Hướng dẫn: công thức chỉ áp dụng cho mạch xoay chiều không phân nhánh.
5.57. Chọn C.
Hướng dẫn: Công suất toả nhiệt trung bình của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức P = U.I.cosφ.
5.58. Chọn D.
Hướng dẫn: Công suất của dòng điện xoay chiều được tính theo công thức P = U.I.cosφ. Suy ra công suất của dòng điện xoay chiều phụ thuộc vào cường độ dòng điện hiệu dụng I trong mạch, hiệu điện thế hiệu dụng U giữa hai đầu đoạn mạch, bản chất của mạch điện và tần số dòng điện trong mạch (đực trưng bởi độ lệch pha φ.
5.59. Chọn B.
Hướng dẫn: Đại lượng k = cosφ được gọi là hệ số công suất của mạch điện xoay chiều.
5.60. Chọn A.
Hướng dẫn: Hệ số công suất k = cosφ. Các mạch:
+ Điện trở thuần R1 nối tiếp với điện trở thuần R2 có φ =0.
+ Điện trở thuần R nối tiếp với cuộn cảm L có 0 < φ <π/2.
+ Điện trở thuần R nối tiếp với tụ điện C có - π/2 < φ <0.
+ Cuộn cảm L nối tiếp với tụ điện C có φ = π/2 hoặc φ = - π/2.
5.61. Chọn D.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 5.60.
5.62. Chọn C.
Hướng dẫn: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính cảm kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì cảm kháng tăng, dung kháng giảm, áp dụng công thức → φ tăng → hệ số công suất của mạch giảm.
5.63. Chọn B.
Hướng dẫn: Mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp đang có tính dung kháng, khi tăng tần số của dòng điện xoay chiều thì cảm kháng tăng, dung kháng giảm, áp dụng công thức < 0 → φ < 0 → (- φ) giảm → hệ số công suất của mạch tăng.
5.64. Chọn B.
Hướng dẫn: Dung kháng của tụ điện là = 600Ω, tổng trở của mạch là = 671Ω, hệ số công suất của mạch là cosφ = R/Z = 0,4469.
5.65. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 3.64.; cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là I = U/Z = 0,328A. Điện năng tiêu thụ trong 1 phút là: A = P.t = UItcosφ = 220.0,328.60. 0,4469 = 1933J. Có thể tính theo cách khác: Điện năng tiêu thụ trên đoạn mạch chính bằng nhiệt lượng toả ra trên điện trở R và có giá trị bằng Q = RI2t.
5.66. Chọn A.
Hướng dẫn: áp dụng công thức tính công suất P = kUI (k là hệ số công suất), ta suy ra = 0,15.
5.67. Chọn D.
Hướng dẫn: Suất điện động của máy tỉ lệ với tốc độ quay của rôto.
5.68. Chọn A.
Hướng dẫn: Biên độ của suất điện động tỉ lệ với số cặp cực p của nam châm: 
e = 2pfNF0 = 2pnpNF0.
5.69. Chọn C.
Hướng dẫn: Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha đều dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ.
5.70. Chọn B.
Hướng dẫn: Nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều một pha dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: Cho từ thông qua một khung dây dẫn biến thiên thì trong khung dây xuất hiện dòng điện cảm ứng.
5.71. Chọn D.
Hướng dẫn: Hiện nay với các máy phát điện công suất lớn người ta thường tạo ra dòng điện xoay chiều một pha bằng cách cho cuộn dây đứng yên, nam châm vĩnh cửu chuyển động quay trong lòng stato có cuốn các cuộn dây. Các máy phát điện có công suất lớn thì dòng điện đi qua cuộn dây của phần ứng phải lớn, không thể dùng bộ góp điện để lấy điện ra sử dụng.
5.72. Chọn A.
Hướng dẫn: 
- Tần số của suất điện động phụ thuộc vào tốc độ quay của rôto phần cảm, và số cặp cực từ của phần cảm.
- Biên độ của suất điện động E0 = NBSω phụ thuộc vào phần ứng.
- Cơ năng cung cấp cho máy một phàn biến đổi thành điện năng, một phần biến đổi thành nhiệt năng.
- Dòng điện cảm ứng chỉ xuất hiện ở các cuộn dây thuộc phần ứng.
5.73. Chọn C.
Hướng dẫn: Tần số của suất điện động cảm ứng do máy phát điện xoay chiều tạo ra được tính theo công thức trong đó p là số cặp cực từ, n là số vòng rôto quay trong 1 phút.
5.74. Chọn B.
Hướng dẫn: Suất điện động cực đại giữa hai đầu cuộn dây phần ứng là E0 = N.B.S.ω = N.Ф0.ω = N.Ф0.2πf với Ф0 là từ thông cực đại qua một vòng dây của cuộn dây trong phần ứng. Ф0 = 2mWb = 2.10-3Wb.
5.75. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 6.74.
5.76. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 5.74. và 6.75.
5.77. Chọn B.
Hướng dẫn: suất điện động tỉ lệ với số vòng dây.
5.78. Chọn D.
Hướng dẫn: Theo định nghĩa về dòng điện xoay chiều ba pha: “Dòng điện xoay chiều ba pha là hệ thống ba dòng điện xoay chiều một pha gây ra bởi ba suất điện động có cùng tần số, cùng biên độ, lệch pha nhau 1200”.
5.79. Chọn C.
Hướng dẫn: Trong cách mắc hình sao hiệu điện thế giữa hai dây pha bằng lần hiệu điện thế giữa hai đầu một pha.
5.80. Chọn A.
Hướng dẫn: Trong cách mắc hình tam giác dòng điện trong mỗi dây pha bằnglần dòng điện trong mỗi pha.
5.81. Chọn B.
Hướng dẫn: Với cách mắc hình tam giác chỉ dùng có 3 dây dẫn, đó cũng là số dây dẫn cần dùng là ít nhất.
5.82.. Chọn C.
Hướng dẫn: Trong cách mắc hình sao có Ud = Up = 220 = 381V.
5.83. Chọn C.
Hướng dẫn: Trong cách mắc hình tam giác có Id =Ip = 10 = 17,3A.
5.84. Chọn D.
Hướng dẫn: Ba cuộn dây của máy phát theo hình sao thì hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai dây pha là Ud = Up = 127 = 220V. Ba cuộn dây của động cơ theo hình tam giác thì hiệu điện thế hiệu dụng đặt vào mỗi cuộn dây của động cơ là 220V, động cơ hoạt động bình thường.
5.85. Chọn D.
Hướng dẫn: Vận tốc góc của động cơ không đồng bộ ba pha tăng khi vật tốc của tè trường quay tăng, giảm khi momen cản tăng, nên phụ thuộc vào cả hai yếu tố này.
5.86. Chọn C.
Hướng dẫn: Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha là dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay.
5.87. Chọn B.
Hướng dẫn: So với động cơ điện một chiều, động cơ không đồng bộ ba pha có hiệu suất cao hơn.
5.88. Chọn A.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.84
5.89. Chọn A.
Hướng dẫn: Người ta có thể tạo ra từ trường quay bằng hai cách: 
Cách 1: Cho nam châm vĩnh cửu hình chữ U quay đều quanh trục đối xứng của nó.
Cách 2: Cho dòng điện xoay chiều ba pha chạy qua ba cuộn dây trong stato của động cơ không đồng bộ ba pha.
5.90. Chọn D.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 5.72.
5.91. Chọn B.
Hướng dẫn: Cảm ứng từ do cả ba cuộn dây gây ra tại tâm stato của động cơ không đồng bộ ba pha khi có dòng điện xoay chiều ba pha đi vào động cơ có độ lớn không đổi, hướng quay đều với tần số quay bằng tần số dòng điện.
5.92. Chọn C.
Hướng dẫn: Tổng hợp ba véctơ cảm ứng từ do ba cuộn dây trong Stato của động cơ không đồng bộ ba pha gây ra tại tâm của stato theo quy tắc cộng véc tơ, ta sẽ được B = 1,5B0.
5.93. Chọn B.
Hướng dẫn: Trong stato của động cơ không đồng bộ ba pha mỗi cặp cực gồm ba cuộn dây. Trong stato có 6 cuộn dây tương ứng với p = 2 cặp cực, khi đó từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ n = 60f/p = 1500vòng/min.
5.94. Chọn D.
Hướng dẫn: Trong stato của động cơ không đồng bộ ba pha mỗi cặp cực gồm ba cuộn dây. Trong stato có 9 cuộn dây tương ứng với p = 3 cặp cực, khi đó từ trường tại tâm của stato quay với tốc độ n = 60f/p = 1000vòng/min. Động cơ không đồng bộ nên tốc độ của rôto bao giờ cũng nhỏ hơn tốc độ từ trường quay, suy ra rôto lồng sóc của động cơ có thể quay với tốc độ 900vòng/phút.
5.95. Chọn C.
Hướng dẫn: Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và lực từ tác dụng lên dòng điện.
5.96. Chọn B.
Hướng dẫn: Suất điện động của máy phát điện xoay chiều được tính theo công thức E0 = N.B.S.ω suy ra E tỉ lệ với số vòng quay (ω) trong một phút của rô to.
5.97. Chọn A.
Hướng dẫn: Máy phát điện một chiều có tính thuận nghịch.
5.98. Chọn B. 
Hướng dẫn: Các cuộn dây của máy biến áp đều được cuốn trên các lõi sắt để tăng cường từ trường, giảm tổn hao từ thông.
5.99. Chọn D. 
Hướng dẫn: Nếu tăng R hai lần thì P giảm 2 lần.
5.100. Chọn A. 
Hướng dẫn: ở chế độ ổn định, công suất hao phí k0 đổi, không phụ thuộc vào thời gian truyền tải điện.
5.101. Chọn A.
Hướng dẫn: Nói chung R nhỏ song chỉ giảm đến mức nào đó.
5.102. Chọn C.
Hướng dẫn: Máy biến thế có tác dụng biến đổi hiệu điện thế còn tần số dòng điện xoay chiều vẫn được giữa nguyên.
5.103. Chọn D.
Hướng dẫn: Hiện nay trong trong quá trình truyền tải đi xa, người ta thường tăng hiệu điện thế trước khi truyền tải điện năng đi xa.
5.104.. Chọn C.
Hướng dẫn: Lõi của máy biến thế được cấu tạo bởi các lá thép mỏng ghép cách điện với nhau nhằm giảm bớt dòng điện Phucô, làm giảm hao phí điện năng trong máy biến thế.
5.105. Chọn A.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn câu 5.84
5.106. Chọn C.
Hướng dẫn: áp dụng công thức máy biến thế: 
5.107. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.86
5.108. Chọn B.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.86
5.109. Chọn A.
Hướng dẫn: Hao phí trên đường dây tải điện trong mỗi ngày đêm là 480kWh, suy ra công suất hao phí trên đường dây tải điện là DP = 480kWh/24h = 20kW.
5.110. Chọn B.
Hướng dẫn: Công suất hao phí trên đường dây tải điện là DP = 20kW, suy ra hiệu suất truyền tải là 
5.111. Chọn A.
Hướng dẫn: Công suất truyền tải không thay đổi, áp dụng công thức tính hao phí trên dây dẫn do toả nhiệt → hiệu suất truyền tải điện năng đi xa là , suy ra và 
5.112. A sai; B sai; C đúng, D sai, E đúng.
5.113. Chọn B.
Hướng dẫn: Trong một chu kỳ đèn sáng lên 2 lần suy ra trong một giây, với dòng điện xoay chiều 50Hz thì đèn sáng lên 100lần.
5.114. Chọn C.
Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.11
5.115. Chọn A.
Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 200sin(100πt)V ta có hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoan mạch là U = 100V, tần số góc của dòng điện xoay chiều là ω = 100π(rad/s). 
Cảm kháng của mạch là ZL = ωL = 100Ω. 
Dung kháng của mạch là ZC = = 200Ω. 
Tổng trở của mạch là = 100Ω.
Cường độ dòng điện trong mạch là = 1A.
Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là = 100V.
Thấy ZL < ZC nên đoạn mạch có tính dung kháng, cường độ dòng điện trong mạch sớm pha hơn hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch một góc φ có . Suy ra biểu thức cường độ dòng điện trong mạch có dạng i = sin(100πt + π/4) A.
Xét đoạn mạch chứa cuôn dây (RntL), nên đoạn mạch có tính cảm kháng, hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây sớm pha hơn cường độ dòng điện trong mạch một góc φ1 có . Suy ra biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây là ud = 200sin(100πt + )V.
5.116. Chọn B.
Hướng dẫn: Từ biểu thức u = 200sin(100πt)V ta có hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoan mạch là U = 100V, tần số góc của dòng điện xoay chiều là ω = 100π(rad/s). 
Dung kháng của mạch là ZC = = 100Ω. 
Tổng trở của mạch là .
Cường độ dòng điện trong mạch là .
Công suất tiêu thụ trong mạch là P = RI2 = (*), để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại thì R ≠ 0, chia cả tử và mẫu của (*) cho R ta được = 100W. 
Suy ra Pmax = 100W khi R = ZC= 100Ω.

Tài liệu đính kèm:

  • docLY 12_ON LUYEN CHUONG V.doc