Upload
others
View
1
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
CHỦ ĐỀ 2: MÁY PHÁT ĐIỆN
BÀI TOÁN LIÊN QUAN ĐẾN MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU 1 PHA
Phương pháp giải:
* Nếu máy phát có p cặp cực nam châm và roto quay với tốc độ n vòng/s thì tấn số
dòng điện do máy phát ra: f = np.
* Nếu máy phát có p cực nam châm và roto quay với tốc độ n/vòng/phút thì tần số
dòng điện co máy phát ra : 60
npf = .
* Nếu lúc đầu pháp tuyến của khung dây n hợp với cảm ứng từ B một góc α thì biểu
thức từ thông gửi qua một vòng dây 1 cos( )BS t = + .
* Nếu cuộn dây có N vòng giống nhau, thì suất điện động xoay chiều trong cuộn dây
là: 1 sin( )d
e N NBS tdt
= − = +
Từ thông cực đại gửi qua 1 vòng dây : 0 BS =
Biên độ của suất điện động là: 0E NBS=
Suất điện động hiệu dụng: 0
2 2
E NBSE
= =
Chú ý:
Nếu lúc đầu n cùng hướng với B thì 0 = (mặt khung vuông góc với B ).
Nếu lúc đầu n ngược hướng với B thì = (mặt khung vuông góc với B ).
Nếu lúc đầu n vuông góc với B thì / 2 = (mặt khung song song với B ).
Ví dụ 1 (CĐ-2010) : Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần cảm là roto quay
với tốc độ 375 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng mà máy phát tạo ra là
50Hz. Số cặp cực của roto bằng
A. 12 B. 4 C. 16 D. 8
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Từ công thức 375
50 860 60
np pf p= = =
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
Ví dụ 2: Hai máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện xoay chiều có tần số
f. Máy thứ nhất có p cặp cực, roto quay với tốc độ 27 vòng/s. Máy thứ hai có 4 cặp cực
quay với tốc độ n vòng/s(với 10≤n≤20). Tính f.
A. 50Hz B. 100Hz C. 60Hz D. 54Hz
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
10 20
1 2 1 1 2 2
2727. .4 1,4 2,96
4
npf f n p n p p n n p = = = = ⎯⎯⎯⎯→
Vì p là số nguyên nên 1 12 27.2 54( )p f n p Hz= = = = = Chọn D
Chú ý: Khi máy phát có số cặp cực thay đổi ∆p và số vòng quay thay đổi ∆n( nên đổi
đơn vị là vòng/giây) thì tùy thuộc trường hợp để lựa chọn dấy ‘+’ hay dấu ‘-‘
Trong các công thức sau: 11 1 1 1
1
2 2 2 1 1
( / )
( )( ) ?
n vong s
ff n p n
p
f n p n n p p p
= = = = =
Ví dụ 3: Môt máy phát điện xoay chiều một pha phát ra dòng điện có tần số 60 Hz. Nếu
thay roto của nó bằng một roto khác có nhiều hơn một cặp cực, muốn tần số vẫn là 60Hz
thì số vòng quay của roto trong một giờ thay đổi 7200 vòng. Tính số cặp cực của roto
cũ.
A. 10 B. 4 C. 15 D. 5
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
7200( 7200(2(
) )/ )
3600( )
vòng vòngvònn
h sg s = = =
1 1 1
1
6060( )f n p Hz n
p= = =
Khi 2 1 1p p= + mà 2 1f f= nên tốc độ quay phải giảm tức là 2 2 2 :n n= −
2 2 2 1 1( 2)( 1)f n p n p= = − +
Thay 2 60f Hz= và 1
1
60n
p= ta được:
1 1
1
6060 2 ( 1) 5p p
p
= − + =
Chọn D
Ví dụ 4: Một khung dây dẹt hình vuông cạnh 20 cm có 200 vòng dây quay đều trong
từ trường không đổi, có cảm ứng 0,05(T) với tốc dộ 50 vòng/s, xung quanh một trục
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
nawmg trong mặt phẳng khung dây và vuông góc với từ trường . Tại thời điểm ban đầu
pháp tuyến của khung dây ngược hướng với từ trường. Từ thông qua khung ở thời điểm
t có biểu thức.
A. 0,4sin100 (W ).t b = B. 0,4cos100 ( ).t Wb =
C. 0,4cos(100 )( ).t Wb = + D. 0,04cos100 ( ).t Wb =
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
( )2 .50 100 / ;rad s = =
( ) ( )2cos 100 200.0,05.0,2 .cos 100NBS t t = + = +
( )( )0,4cos 100 Wt b = +
Ví dụ 5: (ĐH-2011) Một khung dây dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc ω quanh một
trục cố định nằm trong mặt phẳng khung dây, trong một từ trường đều có vecto cảm
ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng trong khung có
biểu thức ( )0 cos / 2e E t = + . Tại thời điểm t=0, vecto pháp tuyến của mặt phẳng
khung dây hợp với vecto cảm ứng từ một góc bằng
A. 045 B. 0180 C. 090 D. 0150
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
( )cosNBS t = +
( )0
0
/2
' cos cos / 22 2
E
e NBS t E t
= − = + = + − − = =
Ví dụ 6: Một khung dây dẹt hình chữ nhật có 200 vòng, diện tích mỗi vòng 300 2cm ,
được đặt trong một từ trường đều, cảm ứng từ 0,015T. Khung dây có thể quay quanh
một trục đối xứng của nó, vuông góc với từ trường. Khi tốc độ quay bằng ω thì suất
điện động cực đại xuất hiện trong khung dây là 7,1V. Tính độ lớn suất điện động trong
cuộc dây ở thời điểm 0,01s kể từ lúc nó có vị trí vuông góc với từ trường.
A. 4V B. 4,5V C. 5V D. 0,1V
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
( )00 79 /
EE N BS rad s
NBS = =
Lúc đầu khung dây vuông góc với từ trường nên 0 = hoặc = .
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
Ta chọn 0 = thì ( ) ( )0,01
0 sin 7,1.sin 79.0,01 5t s
e E t e V=
= ⎯⎯⎯⎯→ =
Chú ý: Nếu máy tính để chế độ D thì sẽ trùng với đáp số sai là 0,1V!
Ví dụ 7: (CĐ-2010) Một khung dây dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng dây,diện
tích mỗi vòng là 220 2cm . Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/giây quanh một trục đối
xứng nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong một từ trường đều có vecto cảm ứng
từ vuông góc với trục quay và có độ lớn ( )0,2 2 / T . Suất điện động cực đại trong
khung dây bằng.
A. 110 2 V B. 220 2 V C. 110V D. 220V
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
Một từ trường đều nên ( )1 50 .p và f np Hz= = =
( )4
0
0,2. 2.2 . 500.2 .50. .220.10 220 2E N f BS V
−= = =
Ví dụ 8: Một khung dây dẫn dẹt hình tròn bán kính 1 cm gồm có 1000 vòng, quay với
tốc độc 1500(vòng/phút) quanh một trục nằm trong mặt phẳng của khung dây, trong
một từ trường đều có cảm ứng từ 0,2T có hướng vuông góc với trục quay. Tính suất
điện động hiệu dụng trong khung dây.
A. 8(V) B. 5(V) C. 7(V) D. 6(V)
Hướng dẫn:
( )2560
npf Hz= =
( )2 4.2 . .2 . 1000.2 .25.0,2. .10
72 2 2
N f BS N f B rE V
−
= = =
Chọn đáp án : Chọn C
Ví dụ 9: Phần cảm của một máy phát điện xoay chiều một pha có hai cặp cực. Các cuộn
dây của phần ứng mắc nối tiếp vào có số vòng tổng cộng là 250 vòng. Từ thông cực đại
qua mỗi vòng dây và có tốc độ quay của roto phải có giá trị thế nào để suất điện động
có giá trị hiệu dụng là 220V và tần số là 50 Hz?
A. 5(mWb); 30(vòng/s) B. 4(mWb); 30(vòng/s)
C. 5(mWb); 80(vòng/s) D. 4(mWb); 25(vòng/s)
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
( )5 /2f
f np np
vòng s= = =
( )30 00
2 2 220. 24.10 W
2 240.2 .502 2
E N f EE b
N f
−= = = =
Chú ý: Nếu mạch được nối kín và tổng điện trở thuần của mạch là R thì cường độ hiệu
dụng, công suất tỏa nhiệt và nhiệt lượng tỏa ra lần lượt là:
2 2; ; ;2
N BS EE I P I R Q Pt I Rt
R
= = = = =
Ví dụ 10: Phần ứng của một máy phát điện xoay chiều một pha có 200 vòng dây. Từ
thông qua mỗi vòng dây có giá trị cực đại là 2 mWb và biến thiên điều hòa với tần số
50Hz. Hai đầu khung dây nối với điện trỏ R=1000 . Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R
trong thời gian 1 phút.
A. 417J B. 474J C. 465J D. 470J
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
( )2 100 /f rad s = =
( ) ( )( )
2 222 0
200.200 .0,002 .60474
2 2 2.1000
N BS tE tQ I Rt J
R R
= = = =
Ví dụ 11: Một vòng dây có diện tích S=0,01 2m và điện trở 0,45R = , quay đều với
tốc độ góc 100 /rad s = trong một từ trường đếu có cảm ứng từ B=0,1T xung quanh
một trục nằm trong mặt phẳng vòng dây và vuông góc với các đường sức từ. Nhiệt
lượng tỏa ra trong vòng dây khi nó quay được 1000 vòng là
A. 1,39 J. B. 0,35 J. C. 2,19 J. D. 0,7 J.
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
( )
( )0
2 21000. 20
100
1.100.0,1.0,01 2
0,45 9
t nT n s
N BSI A
R
= = = =
= = =
( )2
2 2
0
1 1 2.0,45.20 0,7
2 2 9Q I Rt I Rt J
= = =
Ví dụ 12: Một máy dao điện có roto 4 cực quay đều với tốc độ 25 vòng/s. Stato là phần
ứng gồm 100 vòng dây dẫn diện tích một vòng 2 26.10 ,m− cảm ứng từ 25.10B T−= .
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
Hai cực của máy phát được nối với điện trở thuần R, nhúng vào trong 1kg nước. Nhiệt
độ của nước sau mỗi phút tăng thêm 01,9 . Tổng trở của phần ứng của máy dao điện
được bỏ qua. Nhiệt dung riêng của nước là 4186J/kg.độ. Tính R.
A. 35,3R = B. 33,5R = C. 45,3R = D. 35,0R =
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
( ) ( )25.2 50 2 100 /f np Hz f rad s = = = = =
( )2 2
0 100.100 .5.10 .6.1066,64
2 2 2
E N BSE V
− −
= = =
( )2 2 2
0
0
66,64 .6033,5
4186.1.1,9toa thu
E E tQ t Q cm t R
R cm t= = = = =
Chú ý: Khi tốc độ quay của roto thay đổi thì tần số: ( )
( )
1
2
3
?
?
' ?
f np n
f n n p p
f n n p
= =
= + =
= + =
Suất điện động hiệu dụng tương ứng:
1 01
0 0 2 02
3 03
2
2
2 2
2 2 2
2
2
f NE
E fN f NE E
f NE
=
= = =
=
3 3
2 1 2 1
E f
E E f f =
− −
Ví dụ 13: Nếu tốc độ quay của roto tăng thêm 1 vòng/s thì tần số của dòng điện do máy
phát ra tăng từ 60 Hz dến 70 Hz và suất điện động hiệu dụng do máy phát rất hay đổi
40V so với ban đầu. Hỏi nếu tiếp tục tăng tốc độ của roto thêm 1 vòng/s nữa thì suất
điện động hiệu dụng do máy phát ra là bao nhiêu?
A. 320 V B. 240 V C. 280 V D. 400V
Hướng dẫn: Chọn đáp án A
Cách 1:
( )
( ) ( )
( ) ( )
1
2
3
60 6
101 70
2 80
f np Hz n
pf np f n p Hz
f n p Hz
= = =
== = = + =
= + =
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
( )3 3 33
2 1 2 1
80320
40 70 60
E f EE V
E E f f= = =
− − −
Cách 2: ( )
( )
11
1
24060
1 70 40 6 /
E Vn E
n E n v s
== =
+ + =
( )1 6 240' 320
1 ' 6 2 '
n EE V
n E E= = =
+ +s
Chú ý: Tổng số vòng dây của phần ứng 0
0
.E
N
=
Nếu phần ứng gồm k cuộn dây
giống nhau mắc nối tiếp thì số vòng dây trong mỗi cuộn: .N
Nk
=
Ví dụ 14: (ĐH-2011) Một máy phát điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm bốn
cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do máy phát sinh ra có
tần số 50 Hz và giá trị hiệu dụng 100 2V . Từ thông cực đại qua mỗi vòng của phần
ứng là 5/π mWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là.
A. 71 vòng B. 200 vòng C. 100 vòng D. 400 vòng
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
( )2 100 /f rad s = =
130
2 100. 2 2400 100
5 4100 10
E NN N
−
= = = = =
Chú ý: Khi máy phát điện xoay chiều 1 pha mắc với mạch RLC thì cường độ hiệu dụng:
( )22
L C
EI
R Z Z=
+ −
Với 0
12 ;
2
2
L Cf np f Z L ZC
N fE
= = = =
=
Khi n’=kn thì ' ; ' ; ' CL L C
ZE kE Z kZ Z
k= = =
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
( )22
2 2
2 2
''
L C
C CL L
R Z ZkE II k
IZ ZR kZ R kZ
k k
+ − = =
+ − + −
Ví dụ 15: Roto của máy phát điện xoay chiều một pha có 100 vòng dây, điện trở không
đáng kể, diện tích mỗi vòng 260cm . Stato tạo ra từ trường đều có cảm ứng từ 0,20T.
Nối hai cực của máy vào hai đầu đoạn mạch gồm: điện trở thuần R=10Ω cuộn cảm
thuần có hệ số tự cảm L=0,2/π H và tụ điện có điện dung C=0,3/π mF. Khi roto của
máy quay đều với tốc độ n=1500 vòng/phút thì cường độ hiệu dụng qua R là
A. 0,3276 A. B. 0,7997 A. C. 0,2316 A. D. 1,5994 A.
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
( ) ( ) ( )1 200
25 2 50 10 ;60 3
L L
npf Hz f Z L Z
C
= = = = = = = =
( )4100.50 .0,2.60.10
13,332 2
N BSE V
−
= =
( )( )
22
0,2316
L C
EI A
R Z Z =
+ −
Ví dụ 16: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn
mạch mắc nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L và tụ điện C. Bỏ qua
điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút
thì dung kháng của C bằng R và bằng bốn lần cảm khác của L.Nếu roto của máy quay
đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cường độ hiệu dụng qua mạch AB sẽ
A. tăng 2 lần B. giảm 2 lần C. tăng 2,5 lần D. giảm 2,5 lần
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
Lúc đầu: ,4
C L
RZ R Z= =
( )
2
222
2 2
22
4'2 2,5
24 2
L C
CL
RR R
R Z ZIk
I Z R RRR kZ
k
+ − + −
= = =
+ −+ −
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
Ví dụ 17: (ĐH-2010) Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai
đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần. Bỏ qua điện
trở các cuộn dây của máy phát. Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì
cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A. Khi roto của máy quay đều với
tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là ( )3 A . Nếu
roto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là:
A. 2 3.R B. 2 / 3.R C. 3.R D. / 3.R
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
Áp dụng:
2 2 2 2
2 2 2 2
' 33.
1 3( ) (3 )
L L
L
L L
R Z R ZI Rk Z
I R kZ R Z
+ += = =
+ +
Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì cảm kháng cũng tăng 2 lần: 2
' 23
L L
RZ Z= =
Ví dụ 18: Nối hai cực của một máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn
mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện. Bỏ qua điện trở các cuộn dây
của máy phát. Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng
điện hiệu dụng trong đoạn mạch là 1A. Khi roto của máy quay đều với tốc độ 3n
vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch là ( )3 2 A . Nếu roto
của máy quay đều với tốc dộ 2n vòng/phút thì dung kháng của đoạn mạch AB là
A. 2 3.R B. 3R. C. 3.R D. 1,5 / 7.R
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
Áp dụng:
2 2 2 2
2 2
2 2
' 3 2 33.
1 7
3
C C
C
C C
R Z R ZI Rk Z
I Z ZR R
k
+ += = =
+ +
Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì dung kháng giảm 2 lần:
1,5'
2 7
CC
Z RZ = =
Ví dụ 19: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể . Nối
hai cực máy phát với cuộn dây có điện trở thuần R, hệ số tự cảm L. Khi roto quay với
tốc độ n vòng/s thì dòng điện hiệu dụng qua cuộn dây là 1A. Khi roto quay với tốc độ
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
2n vòng/s thì cường độ hiệu dụng quay cuộn dây là ( )2 0,4 A . Nếu roto quay với tốc
độ 3n vòng/s thì cường độ hiệu dụng qua cuộn dây là:
A. ( )0,6 2 A B. ( )3 0,2 A C. ( )0,6 3 A D. ( )0,4 3 A
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
1
1 1
1 11 2
2 2 2 2
1
21; 0,4 2
24
L
L L
Z RE EI I
E RR Z R Z
== = = =
=+ +
( )1
13
2 2 2 2
3 3 23 0,2
9 9L
E RI A
R Z R R= = =
+ +
Chú ý: Nếu bài toán liên quan đến độ lệch pha hoặc hệ số công suất thì ta sẽ rút ra
được hệ thức của ,L CZ Z theo R:
( )22
tan
co
L C
L C
Z Z
R
Rs
R Z Z
−=
= + −
Ví dụ 20: Mạch RLC mắc vào máy phát điện xoay chiều. Khi tốc độ quay của roto là
n(vòng/phút) thì công suất là P, hệ số công suất 0,5 3. Khi tốc độ quay của roto là 2n
(vòng/phút) thì công suất là 4P. Khi tốc độ quay của roto là 2n (vòng/phút) thì công
suất bằng bao nhiêu?
A. 16P/7 B. 3P . C.9P. D. 24P/13.
Hướng dẫn: Chọn đáp án A.
( )( )
22
22
3cos (1)
2 3L C
L C
R RZ Z
R Z Z = = − =
+ −
( )
22
22 2
2
2 2
2 2
' ' 34 4.
22
L C
C CL L
RRR Z ZP I
kP I Z Z
R kZ R Zk
++ − = = =
+ − + −
2 2
2 (2).2 3
CL
Z RZ
− =
Từ (1) và (2) suy ra:
2; .
3 3L C
R RZ Z= =
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
( )
22
22 2
2
2 2
2 2
'' '' 1632.7
' 2' 3 2 3
16''
7
L C
CL
RRR Z ZP I
kP I Z R R
R k Z Rk
P P
++ − = = = =
+ − + −
=
Ví dụ 21: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha vào hai đầu đoạn mạch
AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Bỏ qua điện torwr
các cuộn dây của máy phát. Khi roto của máy quay đều với tốc độ n vòng/phút thì cường
độ hiệu dụng trong mạch là 1A và dòng điện tức thời trong mạch chậm pha π/3 so với
điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn mạch. Khi roto của máy quay đều với tốc độ 2n
vòng/phút thì dòng điện trong mạch cùng pha với điện áp tức thời giữa hai đầu AB.
Cường độ hiệu dụng khi đó là.
A. ( )2 2 A B. 8(A) C. 4(A) D. 2(A)
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
( ) ( )( )
2222
2 2
2 2
0
tan tan 33
3'2 8 ' 8
22
L CL C
L C
C CL L
Z ZZ Z R
R
R RR Z ZIk I A
I Z ZR kZ R Z
k
−= = − =
++ −= = = =
+ − + −
Chú ý: Khi điều chình tốc độ quay của roto để mạch cộng hưởng thì cường độ hiệu
dụng chưa chắc cực đại và khi cường độ hiệu dụng cực đại thì mạch chưa chắc cộng
hưởng.
Ví dụ 22: Đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R =100Ω, cuộn dây thuần cảm có L=2/π
H nối tiếp và tụ điện có điện dung C = 0,1π mF. Nối AB với máy phát điện xoay chiều
một pha gồm 10 cặp cực (điện trở trong không đáng kể). Khi roto của máy phát điện
quay với tốc độ 2,5 vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 2 A. Thay
đổi tốc độ quay của roto cho đến khi trong mạch có cộng hưởng. Tốc độ quay của roto
và cường độ dòng điện hiệu dụng khi đó là
A. 2,5 2 vòng/s và 2A. B. 25 2 vòng/s và 2A.
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
C. 25 2 vòng/s và 2 A. D. 2,5 2 vòng/s và 2 2 A.
Hướng dẫn:
( ) ( ) ( ) ( )1
25 2 50 / ; 100 ; 200L Cf np Hz f rad s Z L ZC
= = = = = = = =
( ) ( )22 200L CE I R Z Z V = + − =
Khi cộng hưởng: ( )1
2 ' ' 25 2 22 '
f L f Hz ff C
= = =
( ) ( )'
' 2 200 2 ' 2 2E
E E V I AR
= = = =
( )' 2 2,5 2 /vòn n ng s = =
Chọn đáp án: Chọn D
Ví dụ 23: Đoạn mách nối tiếp AB gồm điện trở R=100Ω, cuộn dây thuần cảm có L=2/π
H nối tiếp và tụ điện có điện dung C=0,1π mF. Nối AB với máy phát điện xoay chiều
một pha gồm 10 cặp cực (điện trở trong không đáng kể). Khi roto của máy phát điện
quay với tốc độ 2,5 vòng/s thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch là 2 A. Thay
đổi tốc độ quay của roto cho đến khi cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực
đại. Tốc độ quay của roto và cường độ dòng điện hiệu dụng khi đó là
A. 2,5 2 vòng/s và 2A. B. 10 / 6 vòng/s và 8 / 7 A.
C. 25 2 vòng/s và 2 A. D. 2,5 2 vòng/s và 2 2 A.
Hướng dẫn: Chọn đáp án B
( ) ( ) ( )
11
22
25 2 50
1100 ; 200L C
L C
f np Hz fE
IZ L Z R Z ZC
= = = =
== = = = + −
( )1 200E V =
Đặt 1
2 2
24 2
2 2
1 12 4 3 11CL
xE xn xn I max
ZxR xZ
x xxx
= = = = =
− ++ −+ −
( )12
1 3 2 6 8 7 5 6; /
8 3 7 3maxx I A n xn v s
x = = = = =
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
Ví dụ 24: Nối hai cực của máy phát điện xoay chiều một pha với một đoạn mạch AB
gồm R, cuộn cảm thuần L và C mắc nối tiếp. Khi roto của máy quay đều với tốc độ
lần lượt 1n vòng/phút và 2n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng và tổng trở
của mạch trong đoạn mạch AB lần lượt là 1 1,I Z và 2 2,I Z . Biết 2 14I I= và 2 1Z Z= .
Để tổng trở của đoạn mách AB có giá trị nhỏ nhất thì roto của máy phải quay đều với
tốc độ bằng 480 vòng/phút.Giá trị của 1n và 2n lần lượt là
A. 300 vòng/phút và 786 vòng/phút.
B. 120 vòng/phút và 1920 vòng/phút.
C. 360 vòng/phút và 640 vòng/phút.
D. 240 vòng/phút và 960 vòng/phút.
Hướng dẫn: Chọn đáp án D
2
2
0
1260
2
2
npf f Z R L
CN f EE I
Z
= = = + − = =
1 2
2 1
2 1 2 1
242 1 1
2 1
4 4
1 1 10,25
Z Z
I I
n n
L LC C LC
=
=
= =
⎯⎯⎯→− = − =
minZ Cộng hưởng 2
0 1 0
10,5
LC = =
1 00,5 240n n = = (Vòng/phút) 2 14 960n n = = (Vòng/phút)
Ví dụ 25: Một máy phát điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đáng kể, mắc
vào đoạn mạch nối tiếp RLC. Khi tốc độ quay của roto bằng 1n hoặc 2n thì cường độ
hiệu dụng trong mạch có cùng giá trị. Khi tốc độ quay của roto là 0n thì cường độ hiệu
dụng trong mạch cực đại. Chon hệ thức đúng.
A. ( )0,5
0 1 2 .n n n= B. ( )2 2 2
0 1 20,5 .n n n= +
C. ( )2 2 2
0 1 20,5 .n n n− − −= + D. ( )0 1 20,5 .n n n= +
Hướng dẫn: Chọn đáp án C
HOC360.NET - TÀI LIỆU HỌC TẬP MIỄN PHÍ
Group: https://www.facebook.com/groups/tailieutieuhocvathcs/
0
0 0 2
2
2 2
2 12 2
f np f pnNE
IE NE Z
R LC
= = =
= == =
+ −
0
2
2 4 2
1
2 1 1 12 1
2
NI
L R
C C
=
− − +
. Đây là hàm kiểu tam thức đối với
biến số 2
2 2 2 2 2 2
0 1 2 0 1 2
1 1 1 1 1 1 1 11/
2 2n n n
= + = +