Bài tập máy biến áp, động cơ điện xoay chiều, vật lí lớp 12 ôn thi quốc gia BÀI TẬP MÁY BIẾN ÁP ĐIỆN XOAY CHIỀU Tóm tắt lý thuyết Suất điện động hiệu dụng: E = Eo/√2 = 2πfNΦo/√2 Công thức máy biến áp:\[\dfrac{U_1}{U_2}\] = \[\dfrac{N_1}{N_2}\] Hiệu suất: H = \[\dfrac{P_2}{P_1}\] = \[\dfrac{U_2I_2P\cos\varphi_2}{U_1I_1}\] Công thức máy biến áp lí tưởng (H = 1) và mạch thứ cấp có hệ số công suất cosφ2 \[\dfrac{U_1}{U_2}\] = \[\dfrac{N_1}{N_2}\] = \[\dfrac{I_2}{I_1}\]cos φ2 Bài tập 1: Cuộn thứ cấp của một máy biến áp có 800 vòng. Từ thông trong lõi biến thế biến thiên với tần số 50 Hz và giá trị từ thông cực đại qua một vòng dây bằng 2,4 mWB. Tính suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp. A. 220 V. B. 456,8 V. C. 426,5 V. D. 140 V. Hướng dẫn Bài tập 2: Một máy biến áp có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây được mắc vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V. Khi đó điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 484 V. Bỏ qua mọi hao phí của máy biến áp. Số vòng dây của cuộn thứ cấp là A. 2500. B. 1100. C. 2000. D. 2200. Hướng dẫn Chú ý: Nếu thay đổi vai trò của các cuộn dây thì: U1/U2 = N1/N2 và U'1/U'2 = N2/N1 => \[\dfrac{U_1U'_1}{U_2U'_2}\] = 1 Bài tập 3: Đặt một điện áp xoay chiều u = 200cosωt (V) vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế lí tưởng thì điện áp hiệu dụng đo được ở hai đầu cuộn thứ cấp là 10V√2. Nếu điện áp xoay chiều u = 30cosωt (V) vào hai đầu cuộn dây thứ cấp thì điện áp đo được ở hai đầu cuộn dây sơ cấp bằng A. 300V. B. 200V. C. 300√2V. D. 150√2V. Hướng dẫn Bài tập 4: Mắc cuộn thứ nhất của một máy biến áp lí tưởng vào một nguồn điện xoay chiều thì suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ hai là 20 V, mắc cuộn thứ hai vào nguồn điện xoay chiều đó thì suất điện động hiệu dụng trong cuộn thứ nhất là 7,2 V. Tính điện áp hiệu dụng của nguồn điện. A. 144 V. B. 5,2 V. C. 13,6 V. D. 12 V. Hướng dẫn Chú ý: Nếu một cuộn dây nào đó (VD cuộn sơ cấp) có n vòng dây quấn ngược thì từ trường của n vòng này ngược với từ trường của phần còn lại nên nó có tác dụng khử bớt từ trường của n vòng dây còn lại, tức là cuộn dây này bị mất đi 2n vòng. \[\dfrac{U_1}{U_2}\] = \[\dfrac{N_1-2n}{N_2}\] Bài tập 5: Một máy biến áp lí tưởng có cuộn sơ cấp gồm 100 vòng dây và cuộn thứ cấp gồm 150 vòng dây. Mắc hai đầu cuộn sơ cấp vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 5 V. Nếu ở cuộn sơ cấp có 10 vòng dây bị quấn ngược thì điện áp hiệu dụng ở hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở là A. 7,500 V. B. 9,375 V. C. 8,333 V. D. 7,780 V. Hướng dẫn Bài tập 6: Một máy biến áp cuộn sơ cấp gồm 1100 vòng mắc vào mạng điện xoay chiều 220 (V) và cuộn thứ cấp để lấy ra điện áp 15 (V). Nếu ở cuộn thứ cấp có 15 vòng dây bị quấn ngược thì tổng số vòng dây của cuộn thứ cấp là bao nhiêu? A. 75. B. 60. C. 90. D. 105. Hướng dẫn Bài tập 7: Một máy biến áp với cuộn sơ cấp gồm 1000 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều. Cuộn thứ cấp gồm 50 vòng. Bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp. Cuộn thứ cấp nối với điện trở thuần thì dòng điện chạy qua cuộn thứ cấp là 1 (A). Hãy xác định dòng điện chạy qua cuộn sơ cấp. A. 0,05 A. B. 0,06 A. C. 0,07 A. D. 0,08 A. Hướng dẫn Bài tập 8: Cho một máy biến áp có hiệu suất 80%. Cuộn sơ cấp có 100 vòng, cuộn thứ cấp có 200 vòng. Mạch sơ cấp lí tưởng, đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V và tần số 50 Hz. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở 50 Ω, độ tự cảm 0,5/π (H). Cường độ dòng điện hiệu dụng mạch sơ cấp nhận giá trị: A. 5 A. B. 10 A. C. 2 A. D. 2,5 A. Hướng dẫn Bài tập 9: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây của cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ có điện trở 200 Ω, cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V. Dòng điện hiệu dụng qua cuộn sơ cấp là A. 0,25 A. B. 0,6 A. C. 0,5 A. D. 0,8 A. Hướng dẫn Bài tập 10: Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp có N1 = 1000 vòng được nối vào điện áp hiệu dụng không đổi U1 = 200 V. Thứ cấp gồm 2 đầu ra với số vòng dây lần lượt là N2 vòng và N3 = 25 vòng, được nối kín thì cường độ hiệu dụng lần lượt là 0,5 A và 1,2 A. Điện áp hiệu dụng hai đầu cuộn N2 là 10 V. Coi dòng điện và điện áp luôn cùng pha. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp là A. 0,100 A. B. 0,045 A. C. 0,055 A. D. 0,150 A. Hướng dẫn Bài tập 11: Một máy biến áp lí tưởng, cuộn sơ cấp N1 = 1000 vòng được nối vào điện áp hiệu dụng không đổi U1 = 400 V. Thứ cấp gồm 2 cuộn N2 = 50 vòng, N3 = 100 vòng. Giữa 2 đầu N2 đấu với một điện trở R = 40 Ω, giữa 2 đầu N3 đấu với một điện trở R’ = 10 Ω. Coi dòng điện và điện áp luôn cùng pha. Cường độ dòng điện hiệu dụng chạy trong cuộn sơ cấp là A. 0,150 A. B. 0,450 A. C. 0,425 A. D. 0,015 A. Hướng dẫn Bài tập 12: Một máy biến áp lí tưởng có tỉ số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2:3. Cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 120 V. Cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ là mạch điện RLC không phân nhánh gồm có điện trở thuần 60Ω, cảm kháng 60√3Ω và dung kháng 120√3Ω. Công suất toả nhiệt trên tải tiêu thụ là A. 180 W. B. 90 W. C. 135 W. D. 26,7 W. Hướng dẫn Bài tập 13: Cho một máy biến áp có hiệu suất 90%. Cuộn sơ cấp có 200 vòng, cuộn thứ cấp có 400 vòng. Cuộn sơ cấp nối với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 150 V. Hai đầu cuộn thứ cấp nối với một cuộn dây có điện trở hoạt động 90 Ω và cảm kháng là 120 Ω. Công suất mạch sơ cấp là A. 150 W. B. 360 W. C. 250 W. D. 400 W. Hướng dẫn Bài tập 14: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp gồm 1100 vòng được mắc vào mạng điện xoay chiều. Cuộn thứ cấp gồm 220 vòng dây nối với 20 bóng đèn giống nhau có kí hiệu 12 V – 18 W mắc 5 dãy song song trên mỗi dãy có 4 bóng đèn. Biết các bóng đèn sáng bình thường và hiệu suất của máy biến áp 96%. Cường độ hiệu dụng qua cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là A. 1,5625 A và 7,5 A. B. 7,5 A và 1,5625 A. C. 6 A và 1,5625 A. D. 1,5625 A và 6 A. Hướng dẫn Bài tập 15: Một máy hạ áp hiệu suất 90% có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp 2,5. Người ta mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp một động cơ 220 V – 396 W, có hệ số công suất 0,8. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là A. 0,8A và 2,5 A. B. 1A và 1,6 A. C. 0,8A và 2,25A. D. 1 A và 2,5 A. Hướng dẫn Bài tập 16: Một máy hạ áp lí tưởng có tỉ số giữa số vòng dây cuộn sơ cấp và thứ cấp là 2,5. Người ta mắc vào hai đầu cuộn thứ cấp một động cơ 220V – 440W, có hệ số công suất 0,8. Nếu động cơ hoạt động bình thường thì cường độ hiệu dụng trong cuộn sơ cấp và thứ cấp lần lượt là A. 0,8A và 2,5A. B. 1A và 1,6A. C. 1,25A và 1,6A. D. 1A và 2,5A. Hướng dẫn Bài tập 17: Một máy biến thế hiệu suất là 96%, số vòng cuộn sơ cấp và thứ cấp là 6250 vòng và 1250 vòng, nhận công suất 10 kW từ mạng điện xoay chiều. Biết điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn sơ cấp là 1000 V và hệ số công suất của cuộn thứ cấp là 0,8. Công suất nhận được ở cuộn thứ cấp và cường độ hiệu dụng trong cuộn thứ cấp lần lượt là A. 9600 W và 6 A. B. 960 W và 15 A. C. 9600 W và 60 A. D. 960 W và 24 A. Hướng dẫn Chú ý: Đối với máy biến thế tự ngẫu thì cuộn sơ cấp và thứ cấp được lấy ra từ một cuộn dây, nếu nối ab với mạng điện xoay chiều, nối bc với mạch tiêu thụ thì: Bài tập 18: Máy biến áp tự ngẫu dùng cho các tải có công suất nhỏ là một máy biến áp chỉ có một cuộn dây. Biến thế tự ngẫu cuộn ab gồm 1000 vòng. Vòng dây thứ 360 kể từ a được nối với chốt C. Người ta nối a, b với mạng điện xoay chiều 220 V – 50 Hz (cuộn ab lúc này gọi là cuộn sơ cấp) và nối bc với R = 10 Ω (đoạn bc lúc này gọi là cuộn thứ cấp). Tính dòng điện đưa vào biến thế. Bỏ qua mọi hao phí trong biến thế. A. 9,6125 A. B. 6,7 A. C. 9,0112 A. D. 14,08 A. Hướng dẫn Bài tập 19: Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm bốn nhánh nhưng chỉ có hai nhánh được quấn hai cuộn dây. Khi mắc một cuộn dây vào điện áp xoay chiều thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 (có 1000 vòng) vào điện áp hiệu dụng 60 V thì ở cuộn 2 khi để hở có điện áp hiệu dụng là 40 V. Số vòng dây của cuộn 2 là A. 2000 vòng. B. 200 vòng. C. 600 vòng. D. 400 vòng. Hướng dẫn Bài tập 20: Một máy biến áp có lõi đối xứng gồm 5 nhánh nhưng chỉ có hai nhánh được quấn hai cuộn dây. Khi mắc một cuộn dây vào điện áp xoay chiều thì các đường sức từ do nó sinh ra không bị thoát ra ngoài và được chia đều cho hai nhánh còn lại. Khi mắc cuộn 1 vào điện áp hiệu dụng 120 V thì ở cuộn 2 khi để hở có điện áp hiệu dụng U2. Khi mức cuộn 2 với điện áp hiệu dụng 3U2 thì điện áp hiệu dụng ở cuộn 1 khi để hở là A. 22,5 V. B. 60 V. C. 30 V. D. 45 V. Hướng dẫn Bài tập 21: Cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng cuộn sơ cấp có N1 = 1100 vòng và cuộn thứ cấp có N2 = 2200 vòng. Dùng dây dẫn có tổng điện trở R để nối hai đầu cuộn sơ cấp của máy biến áp với điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng ổn định là U1 = 82 V thì khi không nối tải điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp là U2 = 160 V. Tỉ số giữa điện trở thuần R và cảm kháng Z$_{L}$ của cuộn sơ cấp là A. 0,19. B. 0,15. C. 0,42. D. 0,225. Hướng dẫn Bài tập 22: Máy biến thế mà cuộn sơ cấp có 1100 vòng dây và cuộn thứ cấp có 2200 vòng. Nối 2 đầu của cuộn sơ cấp với điện áp xoay chiều 40 V – 50 Hz. Cuộn sơ cấp có điện trở thuần 3 Ω và cảm kháng 4 Ω. Điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp khi để hở là A. 80 V. B. 72 V. C. 64 V. D. 32 V. Hướng dẫn Bài tập 23: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 300 V. Nếu giảm bớt một phần ba tổng số vòng dây của cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là A. 100 V. B. 200 V. C. 220 V. D. 110 V. Hướng dẫn Bài tập 24: Đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp của một máy biến áp lí tưởng (bỏ qua hao phí) một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là 100 V. Ở cuộn thứ cấp, nếu giảm bớt n vòng dây thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của nó là U, nếu tăng thêm n vòng dây thì điện áp đó là 2U. Nếu tăng thêm 3n vòng dây ở cuộn thứ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn này bằng A. 100 V. B. 200 V. C. 220 V. D. 110 V. Hướng dẫn Bài tập 25: Đặt vào hai đầu cuộn dây sơ cấp của một máy biến thế lí tưởng một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở của nó là 100 V. Nếu chỉ tăng thêm n vòng dây ở cuộn dây sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn thứ cấp là U. Nếu chỉ giảm đi n vòng dây ở cuộn dây sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu để hở của cuộn thứ cấp là 2U. Nếu chỉ tăng thêm 2n vòng dây ở cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn thứ cấp để hở là A. 50 V. B. 60 V. C. 100 V. D. 120 V. Hướng dẫn Bài tập 26: Khi đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi vào cuộn sơ cấp thì điện áp hiệu dụng thứ cấp là 20 V. Nếu tăng số vòng dây thứ cấp 60 vòng thì điện áp hiệu dụng thứ cấp là 25 V. Nếu giảm số vòng dây thứ cấp 90 vòng thì điện áp hiệu dụng thứ cấp là A. 10 V. B. 12,5 V. C. 17,5 V. D. 15 V. Hướng dẫn Bài tập 27: Một học sinh quấn một máy biến áp với dự định số vòng dây của cuộn sơ cấp gấp hai lần số vòng dây của cuộn thứ cấp. Do sơ suất nên cuộn thứ cấp bị thiếu một số vòng dây. Muốn xác định số vòng dây thiếu để quấn tiếp thêm vào cuộn thứ cấp cho đủ, học sinh này đặt vào hai đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi, rồi dùng vôn kế xác định tỉ số điện áp ở cuộn thứ cấp để hở và cuộn sơ cấp. Lúc đầu tỉ số điện áp bằng 0,43. Sau khi quấn thêm vào cuộn thứ cấp 24 vòng dây thì tỉ số điện áp bằng 0,45. Bỏ qua mọi hao phí trong máy biến áp. Để được máy biến áp đúng như dự định, học sinh này phải tiếp tục quấn thêm vào cuộn thứ cấp A. 40 vòng dây. B. 84 vòng dây. C. 100 vòng dây. D. 60 vòng dây. Hướng dẫn Bài tập động cơ điện xoay chiều, vật lí lớp 12 ôn thi quốc gia Tóm tắt lý thuyết Hiệu suất của động cơ: H = \[\dfrac{P_i}{P}\] Công suất tiêu thụ điện: P = \[\dfrac{P_i}{H}\] = UIcosφ Sau thời gian t, điện năng tiêu thụ và năng lượng cơ có ích: A = P × t = P$_{i}$ × t = U × I × t cosφ A$_{i}$ = P$_{i}$ × tĐổi đơn vị: 1(kWh) = 10$^{3 }$W.3600s = 36.105 (J); 1(J) = \[\dfrac{1(J)}{36.10^5}\] Bài tập 28: Một động cơ điện xoay chiều sản ra một công suất cơ học 8,5 kW và có hiệu suất 85%. Điện năng tiêu thụ và công cơ học của động cơ trong 1 giờ hoạt động lần lượt là A. 2,61.107 (J) và 3,06.107 (J). B. 3,06.107 (J) và 3,6.107 (J). C. 3,06.107 (J) và 2,61.107 (J). D. 3,6.107 (J) và 3,06.107 (J). Hướng dẫn Bài tập 29: Một động cơ điện xoay chiều sản ra một công suất cơ học 10 kW và có hiệu suất 80% được mắc vào mạch xoay chiều. Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu động cơ biết dòng điện có giá trị hiệu dụng 100 (A) và trễ pha so với điện áp hai đầu động cơ là π/3. A. 331 V. B. 250 V. C. 500 V. D. 565 V. Hướng dẫn Bài tập 30: Một động cơ điện xoay chiều sản ra một công suất cơ học 8,5 kW và có hiệu suất 88%. Xác định điện áp hiệu dụng ở hai đầu động cơ biết dòng điện có giá trị hiệu dụng 50 (A) và trễ pha so với điện áp hai đầu động cơ là π/12. A. 331 V. B. 200 V. C. 231 V. D. 565 V. Hướng dẫn Chú ý: Khi mắc động cơ 3 pha có điện áp định mức trên mỗi tải là U vào máy phát điện xoay chiều 3 pha có điện áp pha là U$_{P}$ thì tùy vào độ lớn của U và U$_{P}$ mà yêu cầu mắc hình sao hay mắc hình tam giác. Nếu U = U$_{P}$ và động cơ hoạt động bình thường thì nguồn mắc sao – tải mắc sao hoặc nguồn mắc tam giác – tải mắc tam giác. Nếu U = U$_{P}$√3 và động cơ hoạt động bình thường thì nguồn mắc sao – tải mắc tam giác. Nếu U = \[\dfrac{U_P}{ \sqrt{3}}\] và động cơ hoạt động bình thường thì nguồn mắc tam giác – tải mắc sao. Công suất tiêu thụ của động cơ 3 pha: P = 3UIcosφ (I là cường độ hiệu dụng qua mỗi tải và cosφ là hệ số công suất trên mỗi tải). Bài tập 31: Một động cơ không đồng bộ 3 pha hoạt động bình thường khi hiệu điện thế hiệu dụng giữa 2 đầu mỗi cuộn dây là 220 V. Trong khi đó chỉ có 1 mạng điện xoay chiều 3 pha do 1 máy phát điện tạo ra, suất điện động hiệu dụng ở mỗi pha là 127 V. Để động cơ mắc bình thường thì ta phải mắc theo cách nào sau đây: A. 3 cuộn dây mắc theo hình tam giác, 3 cuộn dây của động cơ mắc theo hình sao. B. 3 cuộn dây của máy phát mắc theo hình tam giác, 3 cuộn dây của động cơ mắc theo hình tam giác. C. 3 cuộn dây máy phát mắc theo hình sao, 3 cuộn dây của động cơ mắc theo hình sao. D. 3 cuộn dây của máy phát mắc theo hình sao, 3 cuộn dây của động cơ mắc theo hình tam giác. Hướng dẫn Bài tập 32: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao được nối vào mạch điện ba pha có điện áp pha U$_{Pha}$ = 220 V. Công suất điện của động cơ là 6,6 kW; hệ số công suất của động cơ là 0,5. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ bằng A. 20 A. B. 60 A. C. 105 A. D. 35 A. Hướng dẫn Bài tập 33: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc hình sao vào mạng điện xoay chiều ba pha mắc hình sao, có điện áp dây 380 V. Động cơ có công suất 10 KW. Hệ số công suất 0,8. Cường độ dòng điện hiệu dụng đi qua mỗi cuộn dây có giá trị bao nhiêu? A. 57,0 A. B. 18,99 A. C. 45,36 A. D. 10,96 A. Hướng dẫn Bài tập 34: Một động cơ không đồng bộ ba pha đấu theo hình tam giác vào mạng điện ba pha mắc hình sao có điện áp hiệu dụng pha 220 V. Động cơ có hệ số công suất 0,85 và tiêu thụ công suất 5 kW. Cường độ dòng điện qua mỗi cuộn dây của động cơ là: A. 15,4 A. B. 27 A. C. 5,2 A. D. 9 A. Hướng dẫn Bài tập 35: Một động cơ không đồng bộ ba pha có điện áp định mức mỗi pha là 380 V và hệ số công suất bằng 0,85. Điện năng tiêu thụ của động cơ trong một ngày hoạt động là 232,56 kWh. Cường độ dòng điện hiệu dụng qua mỗi cuộn dây của động cơ là A. 30 A. B. 50 A. C. 10 A. D. 6 A. Hướng dẫn Bài tập 36: Một động cơ không đồng bộ ba pha mắc theo kiểu hình sao vào mạch điện ba pha mắc hình sao có điện áp pha là 220 V. Động cơ có công suất cơ học là 4 kW, hiệu suất 80% và hệ số công suất của động cơ là 0,85. Tính cường độ dòng điện chạy qua mỗi cuộn dây của động cơ. A. 21,4 A. B. 7,1 A. C. 26,7 A. D. 8,9 A. Hướng dẫn Bài tập 37: Động cơ không đồng bộ 3 pha mắc hình sao, khi động cơ hoạt động bình thường ở điện áp 200 V thì công suất tiêu thụ của động cơ bằng 1620√2 W và hệ số công suất là 0,9 cho mỗi pha. Pha ban đầu của dòng điện (dạng hàm cos) ở các cuộn dây 1, 2 và 3 lần lượt là 0, 2π/3 và -2π/3. Vào thời điểm dòng điện ở 1 cuộn có giá trị bằng i1 = 3√2 A và đang tăng thì dòng điện ở cuộn 2 và 3 tương ứng bằng A. 1,55 A và 3 A. B. –5,80 A và 1,55 A. C. 1,55 A và –5,80 A. D. 3 A và –6 A. Hướng dẫn Chú ý: Công suất tiêu thụ của động cơ gồm hai phần: công suất cơ học và công suất hao phí do tỏa nhiệt. Động cơ 1 pha: UI cosφ = Pi + I2 r Động cơ 3 pha: 3UI cosφ = Pi + 3I2 r Bài tập 38: Một động cơ điện xoay chiều có điện trở dây cuốn là 32 Ω, mạch điện có điện áp hiệu dụng 200 V thì sản ra công suất cơ học 43 W. Biết hệ số công suất của động cơ là 0,9 và công suất hao phí nhỏ hơn công suất cơ học. Cường độ dòng hiệu dụng chạy qua động cơ là A. 0,25 A. B. 5,375 A. C. 0,225 A. D. 17,3 A. Hướng dẫn Bài tập 39: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220 V thì sinh ra công suất cơ học là 170 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và công suất toả nhiệt trên dây quấn động cơ là 17W. Bỏ qua các hao phí khác, cường độ dòng điện cực đại qua động cơ là A. √2 A. B. 1 A. C. 2 A. D. √3 A. Hướng dẫn Bài tập 40: Một động cơ điện xoay chiều khi hoạt động bình thường cường đ ộ dòng điện hiệu dụng qua động cơ là 10 A và công suất tiêu thụ điện là 10 kW. Động cơ cung cấp năng lượng cơ cho bên ngoài trong 2 s là 18 kJ. Tính tổng điện trở thuần của cuộn dây trong động cơ. A. 100 Ω. B. 10 Ω. C. 90 Ω. D. 9 Ω. Hướng dẫn Bài tập 41: Mắc nối tiếp động cơ với cuộn dây rồi mắc chúng vào mạch xoay chiều. Biết điện áp hai đầu động cơ có giá trị hiệu dụng 331 (V) và sớm pha so với dòng điện là π/6. Điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 125(V) và sớm pha so với dòng điện là π/3. Xác định điện áp hiệu dụng của mạng điện. A. 331 V. B. 344,9 V. C. 230,9 V. D. 444 V. Hướng dẫn Bài tập 42: Một động cơ điện xoay chiều sản ra một công suất cơ học 8,5 kW và có hiệu suất 85%. Mắc động cơ với cuộn dây rồi mắc chúng vào mạch xoay chiều. Biết dòng điện có giá trị hiệu dụng 50 (A) và trễ pha so với điện áp hai đầu động cơ là π/6. Điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 125(V) và sớm pha so với dòng điện là π/3. Xác định điện áp hiệu dụng của mạng điện. A. 331 V. B. 345 V. C. 231 V. D. 565 V. Hướng dẫn Bài tập 43: Một động cơ điện xoay chiều sản ra công suất cơ học 7,5 kW và có hiệu suất 80%. Mắc động cơ nối tiếp với một cuộn cảm rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều. Giá trị hiệu điện thế hiệu dụng ở hai đầu động cơ là U$_{M}$ biết rằng dòng điện qua động cơ có cường độ hiệu dụng I = 40 A và trễ pha với u$_{M}$ một góc 30o. Hiệu điện thế ở hai đầu cuộn cảm là 125 V và sớm pha so với dòng điện là 60o. Hiệu điện thế hiệu dụng của mạng điện và độ lệch pha của nó so với dòng điện lần lượt là A. 384 V và 40o. B. 834 V và 45o. C. 384 V và 39o. D. 184 V và 39o. Hướng dẫn Bài tập 44: Trong giờ học thực hành , học sinh mắc nối tiếp mộ t quạt điện xoay chiều với điện trỡ R rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. Biết quạt này có các giá trị định mức: 220 V – 88 W và khi hoạt động đúng công suất định mức thì độ lệch pha giư̂a điện áp ỡ hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8. Đễ quạt điện này chạy đúng công suất định mức thì R bằng A. 180 Ω. B. 354 Ω. C. 361 Ω. D. 267 Ω. Hướng dẫn Bài tập 45: Trong giờ học thực hành, học sinh mắc nối tiếp một quạt điện xoay chiều với điện trở R = 352 Ω rồi mắc hai đầu đoạn mạch này vào điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 380 V. Biết quạt điện này hoạt động ở chế độ định mức với điện áp định mức đặt vào quạt là 220 V và khi ấy thì độ lệch pha giữa điện áp ở hai đầu quạt và cường độ dòng điện qua nó là φ, với cosφ = 0,8. Hãy xác định công suất định mức của quạt điện. A. 90 W. B. 266 W. C. 80 W. D. 160 W. Hướng dẫn Bài tập 46: Cho mạch điện xoay chiều gồm bóng đèn dây tóc mắc nối tiếp với động cơ xoay chiều 1 pha. Biết các giá trị định mức của đèn là 120V – 240W, điện áp định mức của động cơ là 220 V. Khi đặt vào 2 đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 331 V thì cả đèn và động cơ đều hoạt động đúng công suất định mức. Công suất định mức của động cơ là A. 389,675 W. B. 305,025 W. C. 543,445 W. D. 485,888 W. Hướng dẫn Bài tập 47: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 110 V – 100 W hoạt động bình thường dưới một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 100 Ω thì đo thấy cường độ hiệu dụng trong mạch là 0,5 A và công suất của quạt điện đạt 80%. Tính hệ số công suất toàn mạch, hệ số công suất của quạt và điện áp hiệu dụng trên quạt lúc này. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào? Biết điện áp giữa hai đầu đoạn mạch sớm pha hơn dòng điện trong mạch. Hướng dẫn Bài tập 48: Trong một giờ thực hành một học sinh muốn một quạt điện loại 180 V – 220 W hoạt động bình thường dưới một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 220 V, nên mắc nối tiếp với quạt một biến trở. Ban đầu học sinh đó để biến trở có giá trị 70 Ω thì đo thấy cường độ hiệu dụng trong mạch là 0,75 A và công suất của quạt điện đạt 92,8%. Muốn quạt hoạt động bình thường thì phải điều chỉnh biến trở như thế nào? A. Giảm đi 20 Ω. B. Tăng thêm 12 Ω. C. Giảm đi 12 Ω. D. Tăng thêm 20 Ω. Hướng dẫn Bài tập 49: Một động cơ điện xoay chiều có công suất tiêu thụ là 473 W, điện trở trong 7,568 Ω và hệ số công suất là 0,86. Mắc nó vào mạng điện xoay chiều có điện áp hiệu dụng 220 V thì động cơ hoạt động bình thường. Hiệu suất động cơ là A. 86%. B. 90%. C. 87%. D. 77%. Hướng dẫn Bài tập 50: Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5A và hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là A. 80%. B. 90%. C. 92,5%. D. 87,5 %. Hướng dẫn Bài tập 51: Một động cơ không đồng bộ ba pha tiêu thụ công suất là 3,6 kW, điện trở trong của mỗi cuộn là 2 Ω và hệ số công suất là 0,8. Động cơ mắc hình sao mắc vào mạng điện mắc hình sao với điện áp hiệu dụng 200 V thì động cơ hoạt động bình thường. Coi năng lượng vô ích chỉ do tỏa nhiệt trong các cuộn dây của stato. Hiệu suất động cơ là A. 92,5%. B. 7,5%. C. 99,7%. D. 90,625%. Hướng dẫn Bài tập 52: Trong động cơ không đồng bộ ba pha, gọi O là điểm đồng quy của ba trục cuộn dây của stato. Giả sử từ trường trong ba cuộn dây gây ra ở điểm O lần lượt là: B1 = Bocosωt (T), B2 = Bocos(ωt + 2π/3) (T), B3 = Bocos(ωt - 2π/3) (T). Vào thời điểm nào đó từ trường tổng hợp tại O có hướng ra khỏi cuộn 1 thì sau 1/3 chu kì nó sẽ có hướng A. ra cuộn 2. B. ra cuộn 3. C. vào cuộn 3. D. vào cuộn 2. Hướng dẫn Xem thêm: Tổng hợp lý thuyết, bài tập vật lớp 12 chương dòng điện xoay chiều nguồn: vật lí phổ thông ôn thi quốc gia
thầy ơi cho e hỏi tí ạ tại sao câu 3 đề thì cho U=10 mà trong giải lại U=10 căn 2 ạ thầy giải thích giúp e với ạ.nếu đúng thì tại sao lại là 10 căn 2 ạ