Câu 1:

[THPT QG năm 2015 – Câu 25 - M138] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (V) vào hai đầu một điện trở thuần 100Ω . Công suất tiêu thụ của điện trở bằng

A. 800 W.   B. 200 W.

C. 300 W.   D. 400 W.

Lời giải

Đáp án: D

Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở thuần (hoặc đoạn mạch xoay chiều có cộng hưởng điện)

P = = 400 W

Câu 2:

[THPT QG năm 2015 – Câu 28 - M138] Đặt một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 200 V vào hai đầu đoạn mạch gồm cuộn cảm thuần mắc nối tiếp với điện trở thuần. Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu điện trở là 100 V. Hệ số công suất của đoạn mạch bằng

A. 0,8.   B. 0,7.

C. 1.   D. 0,5.

Lời giải

Đáp án: D

Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều: cosω = = 0,5

Câu 3:

[THPT QG năm 2017 – Câu 3 – M201] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện mắc nối tiếp thì dung kháng của tụ điện là . Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.    B.

C.    D.

Lời giải

Đáp án: D

Hệ số công suất của đoạn mạch:

Câu 4:

[THPT QG năm 2017 – Câu 7 – M203] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch gồm điện trở R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Biết cảm kháng và dung kháng của đoạn mạch lần lượt là

và

. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.

   B.

C.    D.

Lời giải

Đáp án: A

Hệ số công suất của mạch

cosφ =

Câu 5:

[THPT QG năm 2017 – Câu 1 – M204Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R và cuộn cảm thuần thì cảm kháng của cuộn cảm là . Hệ số công suất của đoạn mạch là

A.    B.

C.    D.

Lời giải

Đáp án: C

Hệ số công suất của đoạn mạch gồm R và cuộn dây thuần cảm là cosφ =

Câu 6:

[THPT QG năm 2018 – Câu 19 – M201] Đặt vào hai đầu điện trở một điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng không đổi và tần số f thay đổi được. Khi f =

và f =

thì công suất tiêu thụ của điện trở tương ứng là

và

. Hệ thức nào sau đây đúng?

A.

= 0,

   B.

=

C. =    D. =

Lời giải

Đáp án: C

Đoạn mạch xoay chiều chỉ có điện trở, công suất tiêu thụ không phụ thuộc vào tần số.

Câu 7:

[THPT QG năm 2018 – Câu 16 – M210] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (V) vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i = 5√2cos100πt (A). Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0   B. 1

C. 0,71   D. 0,87

Lời giải

Đáp án: B

u và i cùng pha ⇒ cosφ = 1

Câu 8:

[THPT QG năm 2019 – Câu 18 – M218] Đặt điện áp u = 220√2cos(100πt + ) vào hai đầu đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i=2√2cos100πt (A) Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,7.   B. 0,8.

C. 0,9.   D. 0,5.

Lời giải

Đáp án: D

cosφ = cos = 0,5

Câu 9:

[THPT QG năm 2019 – Câu 22 – M223] Đặt điện áp u = i=200√2cos100πt (V) vào hai đầu của đoạn mạch thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch là i=2√2cos100πt (A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A. 110 W   B. 440 W

C. 880 W   D. 220 W

Lời giải

Đáp án: B

P = UIcosφ = 220.0.cos0 = 440W

Câu 10:

[THPT QG năm 2019 – Câu 16 – M206] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu một đoạn mạch thì công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 750 W. Trong khoảng thời gian 6 giờ, điện năng mà đoạn mạch tiêu thụ là

A. 4,5 kWh   B. 4500 kWh

C. 16,2 kWh   D. 16200 kWh

Lời giải

Đáp án: A

Q = Pt = 750.6 = 4,5 kWh

Câu 11:

[THPT QG năm 2019 – Câu 18 – M213] Điện áp xoay chiều đặt vào hai đầu mạch R, L, C mắc nối tiếp. Biết điện trở và tổng trở của đoạn mạch có giá trị lần lượt là 50Ω và 50√2Ω . Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 1.   B. 0.71

C. 0.87.   D. 0.5.

Lời giải

Đáp án: B

cosφ =

Câu 12:

[THPT QG năm 2019 – Câu 18 – MH] Một dòng điện có cường độ i = 2cos100πt (A) chạy qua đoạn mạch chỉ có điện trở 100Ω. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là

A. 200 W.   B. 100 W.

C. 400 W.   D. 50 W.

Lời giải

Đáp án: C

P = R = .100 = 400W

Câu 13:

[THPT QG năm 2017 – Câu 15 – MH] Đặt điện áp xoay chiều vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và cuộn cảm thuần mắc nối tiếp. Khi đó, cảm kháng của cuộn cảm có giá trị bằng R. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 1   B. 0,5

C. 0,87   D. 0,71

Lời giải

Đáp án: D

Hệ số công suất của đoạn mạch

cosφ =

= 0.71

Câu 14:

[THPT QG năm 2017 – Câu 21 – MH2] Điện áp xoay chiều giữa hai đầu một thiết bị điện lệch pha

so với cường độ dòng điện chạy qua thiết bị đó. Hệ số công suất của thiết bị lúc này là

A. 1.   B. 0,87.

C. 0,5.   D. 0,71.

Lời giải

Đáp án: B

Hệ số công suất của đoạn mạch xoay chiều:

cosφ = = 0.87

Câu 15:

[THPT QG năm 2017 – Câu 2 – MH3] Đặt điện áp xoay chiều có tần số góc ω vào hai đầu đoạn mạch gồm điện trở R và tụ điện có điện dung C mắc nối tiếp. Hệ số công suất của đoạn mạch lúc này là

A.    B.

C.    D.

Lời giải

Đáp án: C

Câu 16:

[THPT QG năm 2015 – Câu 42 - M138] Lần lượt đặt điện áp (U không đổi, ω thay đổi được) vào hai đầu của đoạn mạch X và vào hai đầu của đoạn mạch Y; với X và Y là các đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp. Trên hình vẽ, và lần lượt biểu diễn quan hệ công suất tiêu thụ của X với và của Y với . Sau đó, đặt điện áp u lên hai đầu đoạn mạch AB gồm X và Y mắc nối tiếp. Biết cảm kháng của hai cuộn cảm thuần mắc nối tiếp (có cảm kháng và ) là = + và dung kháng của hai tụ điện mắc nối tiếp (có dung kháng và ) là và = + . Khi ω = ω , công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây ?

A. 14 W.   B. 10 W.

C. 22 W.   D. 18 W.

Lời giải

Đáp án: C

= = 40 W; = = 60 W

⇒ = và = 1,

Khi ω =ω

= = 0.5. = 0.5.

⇒ - = ± = ±1,5

lấy dấu “+” vì ω > ω ;

= = . = .

⇒ - = ±√

lấy dấu “-” vì ω < ω

P =

= = 23,97

Câu 17:

[THPT QG năm 2016 – Câu 32 – M536] Đặt điện áp u = 200√2cos100πt (u tính bằng V, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình vẽ. Biết cuộn dây là cuộn cảm thuần,

R = 20 Ω và cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch bằng 3 A. Tại thời điểm t thì

u = 220√2 V. Tại thời điểm t + (s) thì cường độ dòng điện trong đoạn mạch bằng không và đang giảm. Công suất tiêu thụ trên đoạn mạch MB bằng

A. 180 W.   B. 200 W.

C. 120 W.   D. 90W.

Lời giải

Đáp án: C

Công suất đoạn mạch AM là

= R = .20 = 180 W

Tần số góc của dòng điện ω = 2πf = 100π rad/s.

Nếu ở thời điểm t(s), = 200√2 thì ở thời điểm t + , tức là sau ∆t = s vectơ quay biểu diễn u quay được góc

α = ω.∆t = 100π. = (rad)

Mà khi đó i = 0(A) và đang giảm, ta suy ra độ lệch pha giữa điện áp và dòng điện là φ

= -

Vậy công suất của đoạn mạch MB là

= - = 300 - 180 = 120(W).

Câu 18:

[THPT QG năm 2017 – Câu 37 – M202] Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng 100 V vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên thì dòng điện qua đoạn mạch có cường độ là

i = 2√2 cosωt (A). Biết điện áp hiệu dụng ở hai đầu AM, ở hai đầu MN và ở hai đầu NB lần lượt là 30 V, 30 V và 100 V. Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là

A. 200 W.   B. 110 W.

C. 220 W.   D. 100 W.

Lời giải

Đáp án: B

Ta có : = ( + + ( - Khai triển, thay số ⇒ = 90 + (1)

Mặt khác: + =

⇒ = (2)

Thay (2) vào (1), ta được

10= 90 +

⇒ = 25,049 V ≈ 25

Công suất tiêu thụ của đoạn mạch AB là: P= UIcosφ=UI = 110W

Câu 19:

[THPT QG năm 2018 – Câu 38 – M201] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,625.   B. 0,866.

C. 0,500.   D. 0,707.

Lời giải

Đáp án: A

Giả sử ;

φ + φ = x; φ - φ = φ

p = ui = UI(cos(2ωt + x) + cosφ)

13 = UI[1 + cosφ] (1)

và 2ω + x = 2π + k2π

t = 0, p = 11 = UI[cosx + cosφ] (2)

t = , p = 6 = UI[cos(2ω. + x) + cosφ]

= UI[cos(6π-2x) + cosφ]

= UI[cos(-2x) + cosφ] (3) (2)

Lấy (1) chia (2) ta được

cosφ = 5,5 - 6,5cosx

Lấy (1) chia (3) ta được:

Suy ra cosx = 0,75 ⇒ cosφ = 0,625.

Câu 20:

[THPT QG năm 2018 – Câu 36 – M203] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,75.   B. 0,68.

C. 0,71.   D. 0,53.

Lời giải

Đáp án: A

p = ui = cosωt.cos(ωt + φ)

= UIcos(2ωt + φ) + UIcosφ

p biến thiên điều hòa quanh = UIcosφ với biên độ U.I

Dùng vòng tròn lượng giác ta có:

⇒ UI = 8

UIcosφ = 14 - 8 ⇒ cosφ = 0,75

Câu 21:

[THPT QG năm 2018 – Câu 30 – M206] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch có R, L, C mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của đoạn mạch là

A. 0,71.   B. 0,50.

C. 0,25.   D. 0,20.

Lời giải

Đáp án: C

Công suất tức thời tại thời điểm t:

p(t) = ui = I.√2cos(ωt).U√2cos(ωt + φ)

= UIcosφ + UIcos(2ωt + φ) = UI.k +

⇒ vị trí cân bằng của p(t) tịnh tiến lên một khoảng UI.k

Chuẩn hóa 1 ô theo trục tung = 1. Đặt

A = UI. Xét điểm (1), (2) và (3) trên đồ thị:

Thời gian từ (1): p(t) = -A đến (2):

p(t) = - (A – 2) bằng khoảng t/g từ (2) đến (3) : p(t) = -(A – 7)

α

= α

= α (biểu diễn trên đường tròn lượng giác)

Ta có :

⇒ A - 7 = 2A.

+ A ⇒ A = 8

Vị trí cân bằng của p(t) ở (4) (ứng với 8 ô từ dưới lên) ⇒ UI.k = 2 ⇒ k = 0,25

Câu 22:

[THPT QG năm 2018 – Câu 30 – M210] Đặt điện áp xoay chiều u vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp thì dòng điện trong đoạn mạch có cường độ i. Hình bên là một phần đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của tích u.i theo thời gian t. Hệ số công suất của mạch là

A. 0,75   B. 0,5

C. 0,67   D. 0,8

Lời giải

Đáp án: B

Ta có :

;

φ

+ φ

= x; φ

- φ

= φ

Công suất tức thời :

p = ui = UI(cos(2ωt + x) + cosφ)

- 4 = UI[-1 + cosφ] (1)

và 2ω

+ x = π + k2π

t = 0, p = -2 = UI[cosx +cosφ] (2)

t =

, p = 3 = UI[cos(2ω.

+ x) + cosφ]

= UI[cos(3π - 2x) + cosφ]

= UI[-cos(2x) + cosφ] (3)

Lấy (1) chia (2) ta được cosφ = -1 – 2cosx

Lấy (1) chia (3) ta được:

Suy ra cosx = - 0,75 vậy cosφ = 0,50

Câu 23:

[THPT QG năm 2019 – Câu 33 – M218] Đặt điện áp xoay chiều u=

cos100πt(

không đổi, tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50 Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là

Lần lượt thay bằng cuộn cảm thuần có độ tự cảm

rồi thay bằng tụ điện có điện dung

thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng

Hệ số công suất của cuộn dây bằng

A. 0,851.   B. 0,447

C. 0,527.   D. 0,707.

Lời giải

Đáp án: C

R = 50Ω,

= 40Ω,

= 140Ω

Trường hợp 2 và 3 cho cùng

⇒ cùng I ⇒ cùng Z

+ (40 +

=

+ (

⇒ 40 +

= -

+ 140 ⇒

= 50Ω

Trường hợp 1 và 2 cho cùng

⇒ cùng I ⇒ cùng Z

+ = + ( +

⇔ + = +

⇒ r = 31Ω

tanφ = ⇒ cosφ = 0.527

Câu 24:

[THPT QG năm 2019 – Câu 33 – M223] Đặt điện áp xoay chiều u = cos100πt (V) ( không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 40 Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là . Lần lượt thay R bằng cuộn thuần cảm L có độ tự cảm (H) , rồi thay L bằng tụ điện có điện dung (F) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng . Hệ số công suất của cuộn dây bằng

A. 0,447   B. 0,707

C. 0,124   D. 0,747.

Lời giải

Đáp án:C

Khi mạch (R, cuộn dây):

= (1)

Khi mạch (cuộn cảm L, cuộn dây):

= (2)

Khi mạch (tụ điện, cuộn dây):

= (3)

Từ (2) và (3) ⇒ = 40Ω

Từ (1) và (2) ⇒ r = 5Ω

cosφ = = 0.124

Câu 25:

[THPT QG năm 2019 – Câu 37 – M206] Đặt điện áp xoay chiều u = cos100πt ( không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 50Ω và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là . Lần lượt thay R bằng cuộn cảm thuần có độ tự cảm L= H, rồi thay L bằng tụ điện C có điện dung F thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng . Hệ số công suất của cuộn dây bằng:

A. 0,330.   B. 0,943.

C. 0,781   D. 0,928.

Lời giải

Đáp án: A

= 40Ω; = 80 Ω; do không đổi nên = = ⇒ = =

= : +( = + (

⇒ = 20Ω

= : + = + (

⇒ r = 7Ω ⇒ cosφ =

Câu 26:

[THPT QG năm 2019 – Câu 37 – M213] Đặt điện áp u = cos100πt ( không đổi, t tính bằng s) vào hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp gồm điện trở R = 40Ω , và cuộn dây có điện trở thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây là (H) . Lần lượt thay R bằng cuộn cảm thuần L có độ tự cảm , rồi thay L bằng tụ điện C có điện dung (F) thì điện áp hiệu dụng giữa hai đầu cuộn dây trong hai trường hợp đều bằng . Hệ số công suất của cuộn dây

A. 0,496.   B. 0,447.

C. 0,752.   D.0,854

Lời giải

Đáp án: B

= ⇒ =

⇒ ;

= 35Ω

Tương tự :

⇒ r = 17,5Ω

cosφ = = 0,447

Câu 27:

THPT QG năm 2019 – Câu 36 – MH] Đặt điện áp = cosωt (, ω không đổi) vào hai đầu đoạn mạch AB như hình bên. Biết

= . Gọi Δφ là độ lệch pha giữa và điện áp . Điều chỉnh điện dung của tụ điện đến giá trị mà Δφ đạt cực đại. Hệ số công suất của đoạn mạch AB lúc này bằng

A. 0,866.   B. 0,333

C. 0,894.   D. 0,500.

Lời giải

Đáp án: C

Ta có tanΔφ =

≤ 1,5

tanΔφ ⇔ X =

⇒

⇒ couφ = = 0,894