Bài tập trắc nghiệm dòng điện xoay chiều có hướng dẫn giải

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI

Chủ đề 1: Đại cương về dòng điện xoay chiều. Mạch xoay chiều chỉ chứa điện trở thuần

Câu 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.

Câu 3.2. 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 \(\sqrt{2}\).

D. bằng giá trị cực đại chia cho 2.

Câu 3.3. 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 \(\sqrt{2}\) lần công suất toả nhiệt trung bình.

Câu 3.4. Cường độ dòng điện trong mạch không phân nhánh có dạng i = 2\(\sqrt{2}\)cos100πt(A). Cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là

A. I = 4A.                         B. I = 2,83A.                     C. I = 2A.                  D. I = 1,41A.

Câu 3.5. 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.

Câu 3.6. 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.

Câu 3.7. 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.

Câu 3.8. 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.

Câu 3.9. 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 = 220\(\sqrt{2}\)cos100t(V).                                  D. u = 220\(\sqrt{2}\)cos100πt(V).

Câu 3.10 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.

Câu 3.11. 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

Câu 3.12. 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 π/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.

Câu 3.13. 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.

Câu 3.14. 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 nửa các biên độ tương ứng của nó.

C. Cảm kháng của cuộn cảm tỉ lệ nghịch với chu kỳ của dòng điện xoay chiều.

D. Cường độ dòng điện qua cuộn cảm tỉ lệ với tần số dòng điện.

Câu 3.15. dòng điện xoay chiều qua đoạn mạch chỉ có cuộn cảm hay tụ điện hay cuộn cảm giống nhau ở điểm nào?

A. Đều biến thiên trễ pha π/2 đối với hiệu điện thế ở hai đầu đoạn mạch.

B. Đều có cường độ hiệu dụng tỉ lệ với hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu đoạn mạch.

C. Đều có cường độ hiệu dụng tăng khi tần số dòng điện tăng.

D. Đều có cường độ hiệu dụng giảm khi tần số điểm điện tăng.

Câu 3.16. Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa cuộn cảm?

A. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

B. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4.

C. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

D. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4.

Câu 3.17. Phát biểu nào sau đây là đúng với mạch điện xoay chiều chỉ chứa tụ điện?

A. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

B. Dòng điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/4.

C. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

D. Dòng điện trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/4.

Câu 3.18. Công thức xác định dung kháng của tụ điện C đối với tần số f là

A.\(Z_{C}=2\pi fC\)             B. \(Z_{C}=\pi fC\)           C. \(Z_{C}=\frac{1}{2\pi fC}\)                   D.\(Z_{C}=\frac{1}{\pi fC}\)

Câu 3.19. Công thức xác định cảm kháng của cuộn cảm L đối với tần số f là

A. \(Z_{L}=2\pi fL\)            B. \(Z_{L}=\pi fL\)           C.\(Z_{L}=\frac{1}{2\pi fL}\)                    D.\(Z_{L}=\frac{1}{\pi fL}\)

Câu 3.20. Khi tần số dòng điện xoay chiều chạy qua đoạn mạch chỉ chứa tụ điện tăng lên 4 lần thì dung kháng của tụ điện

A. tăng lên 2 lần.              B. tăng lên 4 lần.             C. giảm đi 2 lần.            D. giảm đi 4 lần.

 ..................................................................................................

Bài viết giới thiệu một số câu để bạn đọc tham khảo . Để tải tài liệu bạn đọc kick vào doawload ở cuối trang 

Câu 3.106.  Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là 2200 vòng và 120 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là

A. 24V.                             B. 17V.                            C. 12V.                         D. 8,5V.

Câu 3.107.  Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 2200 vòng. Mắc cuộn sơ cấp với mạng điện xoay chiều 220V – 50Hz, khi đó hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 6V. Số vòng của cuộn thứ cấp là

A. 85 vòng.                       B. 60 vòng.                      C. 42 vòng.                   D. 30 vòng.

Câu 3.108. Một máy biến thế có số vòng cuộn sơ cấp là 3000 vòng, cuộn thứ cấp 500 vòng, được mắc vào mạng điện xoay chiều tần số 50Hz, khi đó cường độ dòng điện qua cuộn thứ cấp là 12A. Cường độ dòng điện qua cuộn sơ cấp là

A. 1,41 a.                          B. 2,00 a .                         C. 2,83 a.                       D. 72,0 a.

Câu 3.109. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV và công suất 200kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau thêm 480kWh. Công suất điện hao phí trên đường dây tải điện là

A. DP = 20kW.                 B. DP = 40kW.                C. DP = 83kW.              D. DP = 100kW.

Câu 3.110. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV và công suất 200kW. Hiệu số chỉ của các công tơ điện ở trạm phát và ở nơi thu sau mỗi ngày đêm chênh lệch nhau thêm 480kWh. Hiệu suất của quá trình truyền tải điện là

A. H = 95%.                      B. H = 90%.                    C. H = 85%.                    D. H = 80%.

Câu 3.111. Điện năng ở một trạm phát điện được truyền đi dưới hiệu điện thế 2kV, hiệu suất trong quá trình truyền tải là H = 80%. Muốn hiệu suất trong quá trình truyền tải tăng đến 95% thì ta phải

A. tăng hiệu điện thế lên đến 4kV.                             B. tăng hiệu điện thế lên đến 8kV.

C. giảm hiệu điện thế xuống còn 1kV.                       D. giảm hiệu điện thế xuống còn 0,5kV.

* Các câu hỏi và bài tập tổng hợp kiến thức

Câu 3.112. Trong các câu sau, câu nào đúng, câu nào sai:

A. Dòng điện có cường độ biến đổi tuần hoàn theo thời gian là dòng điện xoay chiều. Sai

B. Dòng điện và hiệu điện thế ở hai đầu mạch xoay chiều luôn lệch pha nhau. Sai

C. Không thể dùng dòng điện xoay chiều để mạ điện. Đúng

D. Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng một nửa giá trị cực đai của nó. Sai

E. Công suất tức thời của dòng điện xoay chiều biến thiêu khác tần số với dòng điện. Đúng

Câu 3.113. Một đèn nêon đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Biết đèn sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực không nhỏ hơn 155V. Trong một giây đèn sáng lên và tắt đi bao nhiêu lần?

A. 50 lần.                           B. 100 lần.                  C. 150 lần.                   D. 200 lần.

Câu 3.114. Một đèn nêon đặt dưới hiệu điện thế xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220V và tần số 50Hz. Biết đèn sáng khi hiệu điện thế giữa hai cực không nhỏ hơn 155V. Tỉ số giữa thời gian đèn sáng và thời gian đèn tắt trong một chu kỳ là bao nhiêu?

A. 0,5 lần.                           B. 1 lần.                     C. 2 lần.                       D. 3 lần

Câu 3.115. Cho đoạn mạch xoay chiều gồm cuộn dây có điện trở thuần R = 100Ω, hệ số tự cảm \(L=\frac{1}{\pi }(H)\) mắc nối tiếp với tụ điện \(C=\frac{10^{-4}}{2\pi }(F)\) . Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng u = 200sin(100πt)V. Biểu thức hiệu điện thế tức thời giữa hai đầu cuộn dây là

A. u_d = 200sin(100πt + \(\frac{\pi }{2}\) )V.                              B. u_d = 200sin(100πt + \(\frac{\pi }{4}\))V.

C. u_d = 200sin(100πt - \(\frac{\pi }{4}\))V.                               D. u_d = 200sin(100πt)V.

Câu 3.116. Đoạn mạch xoay chiều gồm tụ điện có điện dung \(C=\frac{10^{-4}}{\pi }(F)\) mắc nối tiếp với điện trở thuần có giá trị thay đổi. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một hiệu điện thế xoay chiều có dạng    u = 200sin(100πt)V. Khi công suất tiêu thụ trong mạch đạt giá trị cực đại thì điện trở phải có giá trị là

A. R = 50Ω.                           B. R = 100Ω.                         C. R = 150 Ω.                D. R = 200Ω.

Hướng dẫn giải và trả lời 

Câu 5.1. Chọn B.

Hướng dẫn: Dòng điện xoay chiều biển đổi điều hoà theo thời gian.

Câu 5.2 Chọn A.

Hướng dẫn: Khái niện cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều được xây dựng dựa trên tác dụng nhiệt của dòng điện.

Câu 5.3.. Chọn B.

Hướng dẫn: Điện lượng chuyển qua một tiết diện thẳng dây dẫn trong một chu kỳ bằng không.

Câu 5.4. Chọn C.

Hướng dẫn: So sánh biểu thức cường độ dòng điện xoay chiều i = I₀cos(ωt + φ) với biểu thức

i = 2\(\sqrt{2}\)cos100πt(A), ta có I₀ = 2\(\sqrt{2}\)A

cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là I = I₀/\(\sqrt{2}\) = 2A.

Câu5.5. Chọn C.

Hướng dẫn: So sánh biểu thức hiệu điện thế xoay chiều u = U₀cosωt với biểu thức

u = 141cos100πt(V), ta có U₀ = 141V = 100\(\sqrt{2}\)V

hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch là U = U₀/ = 100V.

Câu 5.6. Chọn D.

Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.4.

Câu 5.7. Chọn B.

Hướng dẫn: Định nghĩa về cường độ dòng điện hiệu dụng như sau: Cường độ dòng điện hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là cường độ dòng điện một chiều không đổi khi cho chúng lần lượt đi qua cùng một điện trở trong cùng một khoảng thời gian thì chúng toả ra những nhiệt lượng bằng nhau. Vậy khái niệm cường độ dòng điện hiệu dụng được xây dựng dựa vào tác dụng nhiệt của dòng điện.

Câu 5.8. Chọn D.

Hướng dẫn: 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 là không đúng, vì chưa đề cập tới độ lớn của cường độ dòng điện. Nếu muốn chúng toả ra cùng một nhiệt lượng thì cường độ dòng điện một chiều phải có giá trị bằng giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều.

Câu 5.9. Chọn D.

Hướng dẫn: Hiệu điện thế xoay chiều 220V - 50Hz có nghĩa là hiệu điện thế hiệu dụng bằng 220V, tần số dòng điện xoay chiều bằng 50Hz.

Câu 5.10. Chọn D.

Hướng dẫn: Nhiệt lượng toả ra trên điện trở được tính theo công thức Q = RI²t = \(\frac{1}{2} R{I_{0}}^{2}t\) . Chú ý đổi đơn vị t = 30min = 1800s. Q = 900kJ = 900000J.

5.11. Chọn B.

Hướng dẫn: Hiệu điện thế 119V – 50Hz có giá trị cực đại U₀ = 119\(\sqrt{2}\)V = 168V, hiệu điện thế cần thiết để đèn sáng là 84V = 168/2(V). Dựa vào mối quan hệ giữa chuyển động tròn đều và dao động điều hoà ta có thời gian đèn sáng trong một chu kỳ là \(\Delta t=2.\frac{2\pi /3}{100\pi }s\) = 0,0133s.

Câu 5.12. Chọn D.

Hướng dẫn: Dung kháng \(Z_{C}=\frac{1}{C\omega }=\frac{T}{2\pi C}\)  nên tỉ lệ với chu kỳ T.

Câu 5.13. Chọn B.

Hướng dẫn: Vì điện dung \(C=\frac{S}{4\pi .9.10^{9}d}\) nên dung kháng của tụ điện \(Z_{C}=\frac{1}{\omega C}=\frac{4\pi .9.10^{9}d}{\omega S}\)

 có giá trị tăng khi d tăng.

Câu 5.14. Chọn C.

Hướng dẫn: Cảm kháng \(Z_{L}=\omega L=\frac{2\pi L}{T}\) nên tỉ lệ nghịch với T.

Câu 5.15. Chọn B.

Hướng dẫn: Vì \(I=\frac{U}{Z_{L}};I=\frac{U}{Z_{C}}\);

Câu 5.16. Chọn C.

Hướng dẫn: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa cuộn cảm trễ pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

Câu 5.17. Chọn A.

Hướng dẫn: Dòng điện xoay chiều trong đoạn mạch chỉ chứa tụ điện sớm pha hơn hiệu điện thế một góc π/2.

Câu 5.18. Chọn C.

Hướng dẫn: Dung kháng của tụ điện được tính theo công thức . \(Z_{C}=\frac{1}{\omega C}=\frac{1}{2\pi fC}\)

Câu 5.19. Chọn A.

Hướng dẫn: Cảm kháng của cuộn cảm được tính theo công thức . \(Z_{L}=\omega L=2\pi fL\)

Câu 5.20. Chọn D.

Hướng dẫn: Xem hướng dẫn 5.16.

.............................................................................................................................................................................

Câu 5.106. Chọn C.

Hướng dẫn: áp dụng công thức máy biến thế: \(\frac{U_{1}}{U_{2}}=\frac{I_{1}}{I_{2}}=\frac{N_{1}}{N_{2}}\)

Câu 5.107. Chọn B.

Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.86

Câu 5.108. Chọn B.

Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.86

Câu 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 ∆P = 480kWh/24h = 20kW.

Câu 5.110. Chọn B.

Hướng dẫn: Công suất hao phí trên đường dây tải điện là ∆P = 20kW, suy ra hiệu suất truyền tải là \(H=\frac{P-\Delta P}{P}=\frac{200-20}{200}=90\)%

Câu 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  \(\Delta P=P^{2}\frac{r}{U^{2}}\)→ hiệu suất truyền tải điện năng đi xa là

Câu 5.112. A sai; B sai; C đúng, D sai, E đúng.

Câu 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.

Câu 5.114. Chọn C.

Hướng dẫn: Xem hướng dẫn và làm tương tự câu 5.11

Câu 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 = 100\(\sqrt{2}\)V, tần số góc của dòng điện xoay chiều là ω = 100π(rad/s).

Cảm kháng của mạch là Z_L = ωL = 100Ω.

Dung kháng của mạch là Z_C = \(\frac{1}{\omega C}\) = 200Ω.

Tổng trở của mạch là  \(Z=\sqrt{R^{2}+(Z_{L}-Z_{C})^{2}}=100\sqrt{2}\Omega\)

Cường độ dòng điện trong mạch là \(I=\frac{U}{Z}\)= 1A.

Hiệu điện thế hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là \(U_{d}=I\sqrt{R^{2}+{Z_{L}}^{2}}=100\sqrt{2}V\)

Thấy Z_L < Z_C 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 \(tan\varphi =\frac{\left | Z_{L}-Z_{C} \right |}{R}=1\Rightarrow \varphi =\frac{\pi }{4}\). Suy ra biểu thức cường độ dòng điện trong mạch có dạng i = \(\sqrt{2}\)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 \(tan\varphi_{} =\frac{ Z_{L}}{R}=1\Rightarrow \varphi _{1}=\frac{\pi }{4}\). Suy ra biểu thức của hiệu điện thế giữa hai đầu cuộn dây là u_d = 200sin(100πt + \(\frac{\pi }{2}\))V.

Câu 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 Z_C = \(\frac{1}{\omega C}\) = 100Ω.

Tổng trở của mạch là .\(Z=\sqrt{R^{2}+Z_{C}^{2}}\)

Cường độ dòng điện trong mạch là \(I=\frac{U}{Z}\).

Công suất tiêu thụ trong mạch là P = RI² = \(\frac{U^{2}R}{R^{2}+{Z_{C}}^{2}}\)(*), để công suất tiêu thụ trong mạch đạt cực đại thì R ≠ 0, chia cả tử và mẫu của (*) cho R ta được \(P=\frac{U^{2}}{R+\frac{{Z_{C}}^{2}}{R}}\leq \frac{U^{2}}{2Z_{C}}\) = 100W.

Suy ra P_max = 100W khi R = Z_C= 100Ω.