Giải thích vì sao khi nối hai cực của một mấy phát điẹn xoay chiều với các dụng cụ tiêu thụ điện và làm quay roto của máy, ta lại thu được dòng điẹn xoay chiều trong mạch
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 100 2 , cuộn cảm thuần L = 5/3π H và tụ điện C = 5 . 10 - 4 6 π F mắc nối tiếp. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát điện và điện trở dây nối. Máy phát điện có số cặp cực không đổi, tốc độ quay của roto thay đổi được. Khi tốc độ quay của roto bằng n (vòng/phút) thì công suất của mạch đạt giá trị lớn nhất bằng 161,5W. Khi tốc độ quay của roto bằng 2n (vòng/phút) thì công suất tiêu thụ của mạch là:
A. 136W
B. 126W
C. 148W
D. 125W
Đáp án A
+ Khi tốc độ quay của roto là n (vòng/phút):
+ Khi tốc độ quay của roto là 2n (vòng/phút)
Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R = 100 2 Ω , cuộn cảm thuần L = 5/3π H và tụ điện C = 5 . 10 - 4 6 π F mắc nối tiếp. Bỏ qua điện trở các cuộn dây của máy phát điện và điện trở dây nối. Máy phát điện có số cặp cực không đổi, tốc độ quay của roto thay đổi được. Khi tốc độ quay của roto bằng n (vòng/phút) thì công suất của mạch đạt giá trị lớn nhất bằng 161,5W. Khi tốc độ quay của roto bằng 2n (vòng/phút) thì công suất tiêu thụ của mạch là:
A. 136W
B. 126W
C. 148W
D. 125W
Đáp án A
n (vòng/phút) |
f |
ω |
Z L |
Z C |
|
2n (vòng/phút) |
2f |
2 ω |
2 Z L |
Z C 2 |
+ Khi tốc độ quay của roto là n (vòng/phút):
+ Khi tốc độ quay của roto là 2n (vòng/phút):
Nối đất cho vỏ kim loại của các dụng cụ điện là một biện pháp đảm bảo an toàn điện.
+ Khi sử dụng các dụng cụ điện này, tay ta thường tiếp xúc với vỏ kim loại của chúng. Để đảm bảo an toàn, vỏ kim loại của dụng cụ điện được nối bằng một dây dẫn với chốt thứ ba của phích cắm và được nối đất qua lỗ thứ ba của ổ lấy điện. Hãy chỉ ra trên hình 19.1 dây nối dụng cụ điện với đất và dòng điện chạy qua dây dẫn nào khi dụng cụ này hoạt động bình thường.
+ Trong trường hợp ở hình 19.2, dây dẫn điện bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ. Nhờ dây tiếp đất mà người sử dụng nếu chạm tay vào vỏ dụng cụ cũng không bị nguy hiểm. Hãy giải thích tại sao?
+ Dây nối dụng cụ điện với đất là dây (3).
Khi dụng cụ hoạt động bình thường, dòng điện đi từ dây thứ (1) vào thiết bị điện sau đó đi ra dây dẫn thứ (2).
+ Khi dây dẫn bị hở và tiếp xúc với vỏ kim loại của dụng cụ: dòng điện đi từ ổ cắm điện đến vị trí bị hở điện thì dòng điện truyền đến vỏ kim loại và theo dây dẫn thứ (3) đi xuống đất mà không đến tay người sử dụng, do đó người sử dụng chạm tay vào vỏ dụng cụ cũng không bị nguy hiểm.
Một máy phát hiện điện xoay chiều một pha có phần cảm là roto quay với tốc độ 300 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng là 40 Hz. Số cặp cực của máy phát là:
A. 8
B. 12
C. 16
D. 4
Chọn đáp án A
+ Ta có n = 300 vòng/phút = 5 vòng/giây f = np
→ 40 = np = 5p → p = 8
Để đo công suất tiêu thụ trên điện trở được mắc trên một mạch RLC nối tiếp (chưa lắp sẵn), người ta dùng 1 điện trở; 1 tụ điện; 1 cuộn dây; 1 bảng mạch; 1 nguồn điện xoay chiều; 1 ampe kế xoay chiều; 1 vôn kế xoay chiều; dây nối rồi thực hiện các bước sau
(a) nối nguồn điện với bảng mạch
(b) lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nối tiếp trên bảng mạch
(c) bật công tắc nguồn
(d) mắc ampe kế xoay chiều nối tiếp với đoạn mạch
(e) mắc vôn kế xoay chiều song song với điện trở
(f) đọc giá trị trên vôn kế và ampe kế
(g) tính công suất tiêu thụ
Sắp xếp theo thứ tự đúng các bước trên
A. a, c, b, d, e, f, g
B. b, d, e, a, c, f, g
C. b, d, e, f, a, c, g
D. a, c, f, b, d, e, g
Để đo công suất tiêu thụ trên điện trở được mắc trên một mạch RLC nối tiếp (chưa lắp sẵn), người ta dùng 1 điện trở; 1 tụ điện; 1 cuộn dây; 1 bảng mạch; 1 nguồn điện xoay chiều; 1 ampe kế xoay chiều; 1 vôn kế xoay chiều; dây nối rồi thực hiện các bước sau
(a) nối nguồn điện với bảng mạch
(b) lắp điện trở, cuộn dây, tụ điện mắc nối tiếp trên bảng mạch
(c) bật công tắc nguồn
(d) mắc ampe kế xoay chiều nối tiếp với đoạn mạch
(e) mắc vôn kế xoay chiều song song với điện trở
(f) đọc giá trị trên vôn kế và ampe kế
(g) tính công suất tiêu thụ
Sắp xếp theo thứ tự đúng các bước trên
A. a, c, b, d, e, f, g
B. b, d, e, a, c, f, g
C. b, d, e, f, a, c, g
D. a, c, f, b, d, e, g
Một mạch điện xoay chiều gồm cuộn dây có r=100ôm. Độ tự cảm L= căn 3/bi H và tụ điện có điện dung C biến đổi được mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u=100căn2cos100bit. Điều chỉnh C để điện áp hiệu dụng của hai đầu tụ cực đại. Giá trị cực đại này là
\(Z_L=\omega L=100\sqrt{3}\Omega\)
C thay đổi để Uc max khi: \(Z_C=\frac{R^2+Z_L^2}{Z_L}=\frac{100^2+3.100^2}{100\sqrt{3}}=\frac{4}{\sqrt{3}}.100\Omega\)
\(U_{cmax}=U\frac{\sqrt{R^2+Z_L^2}}{R}=100\frac{\sqrt{100^2+3.100^2}}{100}=200V\)
Xét một đoạn mạch gồm ba phần tử R, L, C mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch này một điện áp xoay chiều u = U0cosωt thì độ lệch pha φ của điện áp giữa hai đầu mạch so với cường độ dòng điện trong mạch được tính bằng công thức:
A. tanφ = (ωC-1/ωL)/R
B. tanφ = (ωL-ωC)/R
C. tanφ = (ωC+ωL)/R
D. tanφ = (ωL-1/ωC)/R
Độ lệch pha giữa u và i trong RLC: tanφ = (ωL-1/ωC)/R
Chọn đáp án D
Đặt một điện áp xoay chiều u = U 2 cos ω t ( V ) , trong đó U không đổi, ω thay đổi được vào một đoạn mạch gồm có điện trở R, tụ điện và cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L = 1,6 π H mắc nối tiếp. Khi ω = ω 0 thì công suất trên đoạn mạch đạt cực đại và bằng 732W. Khi ω = ω 1 hoặc ω = ω 2 thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch bằng nhau và bằng 300W. Biết ω 1 - ω 2 = 120 π ( r a d / s ) . Giá trị của R bằng
A. 240 Ω
B. 133 , 3 Ω
C. 160 Ω
D. 400 Ω
Đáp án C
Phương pháp: Mạch điện R, L, C mắc nối tiếp có ω thay đổi
Cách giải:
+ Khi ω = ω 0 công suất trên mạch đạt cực đại ω 0 2 = 1 L C P m ax = U 2 R = 732 ⇒ U 2 = 732 R ( * )
+ Khi ω = ω 1 và ω = ω 2 ; ω 1 – ω 2 = 120 π thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch bằng nhau:
P 1 = P 2 = P = 300 W ⇔ U 2 R R 2 + Z L 1 − Z C 1 2 = U 2 R R 2 + Z L 2 − Z C 2 2 ⇒ ω 1 ω 2 = 1 L C = ω 0 2
+ Ta có:
Z L 1 − Z C 1 = ω 1 L − 1 ω 1 C 1 = ω 1 L − 1 ω 0 2 ω 2 C = ω 1 L − ω 2 ω 0 2 C = ω 1 L − ω 2 1 L C C = ω 1 L − ω 2 L = ω 1 − ω 2 L = 120 π 1,6 π = 192
⇒ Z L 1 − Z C 1 = 192 ( ∗ ∗ )
+ Công suất tiêu thụ:
P = U 2 R R 2 + Z L 1 − Z C 1 2 = 300 ⇒ 300 R 2 + 300 Z L 1 − Z C 1 2 = U 2 R ( ∗ ∗ ∗ )
Từ (*) ; (**) ; (***) ⇒ 300 R 2 + 300.192 2 = 732 R 2 ⇒ R = 160 Ω