Máy điện cơ bản - THPT

1. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
305
Chuû ñeà 2.
BAØI TOAÙN LIEÂN QUAN ÑEÁN MAÙY PHAÙT ÑIEÄN XOAY CHIEÀU 1 PHA
Phương pháp giải
● Nếu m{y ph{t có p cặp cực nam ch}m v| rôto quay với tốc độ n vòng/s
thì tần số dòng điện do m{y ph{t ra: f np .
● Nếu m{y ph{t có p cặp cực nam ch}m v| rôto quay với tốc độ n
vòng/phút thì tần số dòng điện do m{y ph{t ra:
np
f
60
 .
● Nếu lúc đầu ph{p tuyến của khung d}y n

hợp với cảm ứng từ B

một góc
 thì biểu thức từ thông gửi qua một vòng d}y 1 = BScos(t + ).
● Nếu cuộn d}y có N vòng giống nhau, thì suất điện động xoay chiều trong
cuộn d}y l|:  1d
e N NBSsin t
dt

       .
Từ thông cực đại gửi qua 1 vòng d}y: 0 = BS.
Biên độ của suất điện động l|: 0E = NBS.
Suất điện động hiệu dụng: 0E NBS
E
2 2

 
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 m{y ph{t điện xoay chiều một pha có phần cảm l| rôto
quay với tốc độ 375 vòng/phút. Tần số của suất điện động cảm ứng m| m{y
ph{t tạo ra l| 50 Hz. Số cặp cực của roto bằng
A. 12. B. 4. C. 16. D. 8.
Hướng dẫn
Từ công thức
np 375p
f 50 p 8
60 60
    
 Chän D.
Ví dụ 2: Hai m{y ph{t điện xoay chiều một pha ph{t ra dòng điện xoay chiều
có cùng tần số f. M{y thứ nhất có p cặp cực, rôto quay với tốc độ 27 vòng/s.
M{y thứ hai có 4 cặp cực quay với tốc độ n vòng/s (với 10  n  20). Tính f.
A. 50 Hz. B. 100 Hz. C. 60 Hz. D. 54 Hz.

2. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
306
Hướng dẫn
10 n 20
1 2 1 1 2 2
27p
f f n p n p 27.p n.4 n 1,4 p 2,96
4
 
         
Vì p l| số nguyên nên p = 2  1 1f n p 27.2 54 Hz     Chän 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 dấu ‘+’ hay dấu ‘-’
trong các công thức sau :
 
  
1
1 1 1 1
1
2 2 2 1 1 1
n
f
f n p n
p
f n p n n p p p ?



  

        
vßng/s
Ví dụ 3: Một m{y ph{t điện xoay chiều một pha ph{t 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 60 Hz 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
   
 
 
7200 7200
n 2
h 3600 s
   
vßng vßng
vßng/s
 1 1 1 1
1
60
f n p 60 Hz n
p
   
Khi p2 = p1 + 1 mà f2 = f1 nên tốc độ quay phải giảm tức l| n2 = n1 - 2:
  2 2 2 1 1f n p n 2 p 1   
Thay f2 = 60 Hz và 1
1
60
n
p
 ta được:  1
1
60
60 2 p 1
p
 
   
 
1p 5   Chän D.
Ví dụ 4: Một khung d}y dẹt hình vuông cạnh 20 cm có 200 vòng d}y quay đều
trong từ trường không đổi, có cảm ứng 0,05 (T) với tốc độ 50 vòng/s, xung
quanh một trục nằm trong mặt phẳng khung d}y v| vuông góc với từ
trường. Tại thời điểm ban đầu ph{p tuyến của khung d}y ngược hướng với
từ trường. Từ thông qua khung ở thời điểm t có biểu thức
A.  = 0,4sin100t (Wb). B.  = 0,4cos100t (Wb).
C.  = 0,4cos(100t + ) (Wb). D.  = 0,04cos100t (Wb).
Hướng dẫn
 2 .50 100 rad/s     ;
   2
NBScos 100 t 200.0,05.0,2 .cos 100 t        
  0,4cos 100 t Wb    
Chän C.

3. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
307
Ví dụ 5: (ĐH-2011) Một khung d}y dẫn phẳng quay đều với tốc độ góc 
quanh một trục cố định nằm trong mặt phẳng khung d}y, trong một từ
trường đều có vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất
điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e = E0cos(t + /2). Tại thời
điểm t = 0, vectơ ph{p tuyến của mặt phẳng khung d}y hợp với vectơ cảm
ứng từ một góc bằng
A. 450. B. 1800. C. 900. D. 1500.
Hướng dẫn
 NBScos t    
  0
E / 20
e ' NBSsin t E cos t / 2
2 2
   
                     
 
 
 
 Chän B.
Ví dụ 6: Một khung d}y dẹt hình chữ nhật có 200 vòng, diện tích mỗi vòng
300 cm2, được đặt trong một từ trường đều, cảm ứng từ 0,015 T. Khung d}y
có thể quay quanh một trục đối xứng của nó, vuông góc với từ trường. Khi
tốc độ quay bằng  thì suất điện động cực đại xuất hiện trong khung d}y l|
7,1 V. Tính độ lớn suất điện động trong cuộn d}y ở thời điểm 0,01 s kể từ
lúc nó có vị trí vuông góc với từ trường.
A. 4 V. B. 4,5 V. C. 5 V. D. 0,1 V.
Hướng dẫn
 0
0
E
E N BS 79 rad/s
NBS
     
Lúc đầu khung d}y vuông góc với từ trường nên  = 0 hoặc  = .
Ta chọn  = 0 thì  t 0,01(s)
0e E sin t e 7,1.sin79.0,01 5 V

    
Chän C.
Chú ý: Nếu máy tính để chế độ D thì sẽ trùng với đáp số sai là 0,1 V!
Ví dụ 7: (CĐ-2010) Một khung d}y dẫn phẳng dẹt hình chữ nhật có 500 vòng
d}y, diện tích mỗi vòng l| 220cm2. Khung quay đều với tốc độ 50 vòng/gi}y
quanh một trục đối xứng nằm trong mặt phẳng của khung d}y, trong một
từ trường đều có véc tơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay v| có độ lớn
0,2 2 / (T). Suất điện động cực đại trong khung d}y bằng
A. 110 2 V. B. 220 2 V. C. 110 V. D. 220 V.
Hướng dẫn
Một từ trường đều nên p = 1 v|  f np 50 Hz  .
 4
0
0,2. 2
E N.2 f.BS 500.2 .50. .220.10 220 2 V
     

Chän B.

4. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
308
Ví dụ 8: Một khung d}y dẫn dẹt hình tròn b{n kính 1 cm gồm có 1000 vòng,
quay với tốc độ 1500 (vòng/phút) quanh một trục nằm trong mặt phẳng của
khung d}y, trong một từ trường đều có cảm ứng từ 0,2 T có hướng vuông
góc với trục quay. Tính suất điện động hiệu dụng trong khung d}y.
A. 8 (V). B. 5 (V). C. 7 (V). D. 6 (V).
Hướng dẫn
 
np
f 25 Hz
60
 
 
2 4
N.2 f.BS N.2 f.B r 1000.2 .25.0,2. .10
E 7 V
2 2 2

    
    Chän C.
Ví dụ 9: Phần cảm của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha có hai cặp cực.
C{c cuộn d}y của phần ứng mắc nối tiếp v|o có số vòng tổng cộng l|
240 vòng. Từ thông cực đại qua mỗi vòng d}y v| có tốc độ quay của rôto
phải có gi{ trị thế n|o để suất điện động có gi{ trị hiệu dụng l| 220 V v| tần
số l| 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
 
f
f np n 25
p
    vßng/s
 30 0
0
E N2 f E 2 220. 2
E 4.10 Wb
N2 f 240.2 .502 2
 
      
 
Chän D.
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 2N BS E
E ;I ;P I R;Q Pt I Rt
R2

    
Ví dụ 10: Phần ứng của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha có 200 vòng
d}y. Từ thông qua mỗi vòng d}y có gi{ trị cực đại l| 2 mWb v| biến thiên
điều hòa với tần số 50 Hz. Hai đầu khung d}y nối với điện trở R = 1000 .
Tính nhiệt lượng tỏa ra trên R trong thời gian 1 phút.
A. 417 J. B. 474 J. C. 465 J. D. 470 J.
Hướng dẫn
 2 f 100 rad/s    
   
 
2 22
2 0 N BS t 200.100 .0,002 .60E t
Q I Rt 474 J
2R 2R 2.1000
 
    
Chän B.

5. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
309
Ví dụ 11: Một vòng dây có diện tích S = 0,01m2 v| điện trở R = 0,45, quay đều
với tốc độ góc = 100 rad/s trong một từ trường đều 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
 
 0
2 2
t nT n 1000. 20 s
100
N BS 1.100.0,1.0,01 2
I A
R 0,45 9
       
    

 
2
2 2
0
1 1 2
Q I Rt I Rt .0,45.20 0,7 J
2 2 9
       
 
Chän D.
Ví dụ 12: Một m{y dao điện có rôto 4 cực quay đều với tốc độ 25 vòng/s. Stato
l| phần ứng gồm 100 vòng d}y dẫn diện tích một vòng 6.10–2 m2, cảm ứng
từ B = 5.10–2 T. Hai cực của m{y ph{t được nối với điện trở thuần R, nhúng
v|o trong 1 kg nước. Nhiệt độ của nước sau mỗi phút tăng thêm 1,90. Tổng
trở của phần ứng của m{y dao điện được bỏ qua. Nhiệt dung riêng của
nước l| 4186 J/kg.độ. Tính R.
A. R = 35,3. B. R = 33,5. C. R = 45,3. D. R = 35,0.
Hướng dẫn
   f np 25.2 50 Hz 2 f 100 rad/s        
 
2 2
0E N BS 100.100 .5.10 .6.10
E 66,64 V
2 2 2
 
 
   
 
2 2 2
0
thu 0
E E t 66,64 .60
Q t Q cm t R 33,5
R 4186.1.1,9cm t
        

táa Chän B.
Chú ý: Khi tốc độ quay của rôto thay đổi thì tần số:  
 
1
2
3
f np n ?
p ?f n n p
f n n' p ?
   
  
   

   
Suất điện động hiệu dụng tương ứng:
1 0
1
0 0 2 0
2
3 0
3
2 f N
E
2
E 2 fN 2 f N
E E
2 2 2
2 f N
E
2
 


   
   

  


3 3
2 1 2 1
E f
E E f f
 
 

6. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
310
Ví dụ 13: Nếu tốc độ quay của roto tăng thêm 1 vòng/s thì tần số của dòng
điện do m{y ph{t ra tăng từ 60 Hz đến 70 Hz và suất điện động hiệu dụng
do m{y ph{t ra thay đổi 40 V 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. 400 V.
Hướng dẫn
Cách 1:
 
   
   
1
2
3
f np 60 Hz n 6
p 10f n 1 p 70 Hzf np
f n 2 p 80 Hz
    
  
     

  
 3 3 3
3
2 1 2 1
E f E 80
E 320 V
E E f f 40 70 60
    
  
 Chän A.
Cách 2:
 
 
11
1
E 240 VEn 60
n 1 70 E 40 n 6 v/s

   
  
 1En 6 240
E' 320 V
n 2 E' 6 2 E'
    
 
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: 1
N
N
k
 .
Ví dụ 14: (ĐH-2011) Một m{y ph{t điện xoay chiều một pha có phần ứng gồm
bốn cuộn d}y giống nhau mắc nối tiếp. Suất điện động xoay chiều do m{y
ph{t sinh ra có tần số 50 Hz v| gi{ trị hiệu dụng 100 2 V. Từ thông cực đại
qua mỗi vòng của phần ứng l| 5/ mWb. Số vòng d}y trong mỗi cuộn d}y
của phần ứng l|
A. 71 vòng. B. 200 vòng. C. 100 vòng. D. 400 vòng.
Hướng dẫn
 2 f 100 rad/s    
1
30
E 2 100. 2 2 N
N 400 N 100
5 4100 10
     
 

 Chän C.
Chú ý:
Khi máy phát điện xoay chiều 1 pha mắc
với mạch RLC thì cường độ hiệu dụng:
 22
L C
E
I
R Z Z

 

7. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
311
với
L C
0
1
f np 2 f Z L;Z
C
N2 f
E
2
          
   

Khi n’ = kn thì C
L L C
Z
E' kE;Z' kZ ;Z'
k
  
2
2 C
L
kE
I'
Z
R kZ
k
 
   
 
 22
L C
2
2 C
L
R Z ZI'
k
I Z
R kZ
k
 
 
   
 
Ví dụ 15: Rôto của m{y ph{t điện xoay chiều một pha có 100 vòng d}y, điện
trở không đ{ng kể, diện tích mỗi vòng 60 cm2. Stato tạo ra từ trường đều có
cảm ứng từ 0,20 T. Nối hai cực của m{y v|o hai đầu đoạn mạch gồm: điện
trở thuần R = 10 Ω, cuộn cảm thuần có hệ số tự cảm L = 0,2/π H v| tụ điện
có điện dung C = 0,3/π mF. Khi rôto của m{y quay đều với tốc độ n = 1500
vòng/phút thì cường độ hiệu dụng qua R l|
A. 0,3276 A. B. 0,7997 A. C. 0,2316 A. D. 1,5994 A.
Hướng dẫn
     L L
np 1 200
f 25 Hz 2 f 50 Z L 10 ;Z
60 C 3
               

 
4
N BS 100.50 .0,2.60.10
E 13,33 V
2 2

 
  
 
 
22
L C
E
I 0,2316 A
R Z Z
  
 
Chän C.
Ví dụ 16: Nối hai cực của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha v|o hai đầu
đoạn mạch mắc nối tiếp AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần L v| tụ
điện C. Bỏ qua điện trở c{c cuộn d}y của m{y ph{t. Khi rôto của m{y quay
đều với tốc độ n vòng/phút thì dung kh{ng của C bằng R v| bằng bốn lần
cảm kh{ng của L. Nếu rôto của m{y 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
Lúc đầu: C L
R
Z R, Z
4
 
 
2
2
22
L C
2 2
22 C
L
R
R R
R Z ZI' 4
k 2 2,5
I Z R R
R 2R kZ
4 2k
      
   
        
  
 Chän C.

8. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
312
Ví dụ 17: (ĐH-2010) Nối hai cực của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha
v|o hai đầu đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với cuộn cảm
thuần. Bỏ qua điện trở c{c cuộn d}y của m{y ph{t. Khi rôto của m{y quay
đều với tốc độ n vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn
mạch l| 1 A. Khi rôto của m{y quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường
độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch l| 3 (A). Nếu rôto của m{y
quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kh{ng của đoạn mạch AB l|
A. 2R 3 . B. 2R/ 3 . C. R 3 . D. R/ 3 .
Hướng dẫn
Áp dụng:
   
2 2 2 2
L L
L
2 22 2
L L
R Z R ZI' 3 R
k 3. Z
I 1 3R kZ R 3Z
 
    
 
Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì cảm kh{ng cũng tăng 2 lần: L L
2R
Z' 2Z
3
 
 Chän B.
Ví dụ 18: Nối hai cực của một m{y ph{t điện xoay chiều một pha v|o hai đầu
đoạn mạch AB gồm điện trở thuần R mắc nối tiếp với tụ điện. Bỏ qua điện
trở c{c cuộn d}y của m{y ph{t. Khi rôto của m{y quay đều với tốc độ n
vòng/phút thì cường độ dòng điện hiệu dụng trong đoạn mạch l| 1 A. Khi
rôto của m{y quay đều với tốc độ 3n vòng/phút thì cường độ dòng điện
hiệu dụng trong đoạn mạch l| 3 2 (A). Nếu rôto của m{y quay đều với tốc
độ 2n vòng/phút thì dung kh{ng của đoạn mạch AB l|
A. 2R 3 . B. 3R. C. R 3 . D. 1,5R 7 .
Hướng dẫn
Áp dụng:
2 2 2 2
C C
C
2 2
2 2C C
R Z R ZI' 3 2 3R
k 3. Z
I 1 7Z Z
R R
k 3
 
    
       
   
Khi tốc độ quay tăng 2 lần thì dung kh{ng giảm 2 lần:
C
C
Z 1,5R
Z'
2 7
   Chän D.
Ví dụ 19: Một m{y ph{t điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đ{ng
kể. Nối hai cực m{y ph{t với cuộn d}y có điện trở thuần R, hệ số tự cảm L.
Khi rôto quay với tốc độ n vòng/s thì dòng điện hiệu dụng qua cuộn d}y l|
1 A. Khi rôto quay với tốc độ 2n vòng/s thì cường độ hiệu dụng qua cuộn
dây là 2 0,4 (A). Nếu rôto quay với tốc độ 3n vòng/s thì cường độ hiệu
dụng qua cuộn d}y l|
A. 0,6 2 (A). B. 0,6 5 (A). C. 0,6 3 (A). D. 0,4 3 (A).

9. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
313
Hướng dẫn
L11 1
1 2
2 2 2 2
1L1 L1
Z RE 2E
I 1;I 0,4 2
E R 2R Z R 4Z

     
  
 1
3
2 2 2 2
L1
3E 3R 2
I 3 0,2 A
R 9Z R 9R
  
 
 Chän B.
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 ZL, ZC theo R:
 
L C
22
L C
Z Z
tan
R
R
cos
R Z Z

 
 
 






Ví dụ 20: Mạch RLC mắc v|o m{y ph{t điện xoay chiều. Khi tốc độ quay của
roto l| n (vòng/phút) thì công suất l| P, hệ số công suất 0,5 3 . Khi tốc độ
quay của roto l| 2n (vòng/phút) thì công suất l| 4P. Khi tốc độ quay của
roto là n 2 (vòng/phút) thì công suất bằng bao nhiêu?
A. 16P/7. B. P 3 . C. 9P. D. 24P/13.
Hướng dẫn
*
 
 
2
2
L C
22
L C
R 3 R
cos Z Z
2 3R Z Z
     
 
(1)
*
 
2
2222
L C2
2 2
2 2C C
L L
R
RR Z ZP' I' 3k 4 4.
P I Z Z
R kZ R 2Z
k 2
      
           
   
2 2
C
L
Z R
2Z
2 3
 
   
 
(2). Từ (1), (2) suy ra: L C
R 2R
Z ;Z
3 3
  .
*
 
2
2222
L C2
2 2
2 2C
L
R
RR Z ZP'' I'' 163k' 2.
P I 7Z R R
R k'Z R 2
k' 3 2 3
      
           
   
16
P'' P
7
  Chän A.
Ví dụ 21: Nối hai cực của m{y ph{t điện xoay chiều một pha v|o hai đầu đoạn
mạch AB gồm điện trở thuần R, cuộn cảm thuần và tụ điện mắc nối tiếp. Bỏ
qua điện trở các cuộn dây của máy phát. Khi rôto của m{y quay đều với tốc
độ n vòng/phút thì cường độ hiệu dụng trong mạch là 1 A và dòng điện tức
thời trong mạch chậm pha /3 so với điện áp tức thời giữa hai đầu đoạn
mạch. Khi roto của m{y quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì dòng điện

10. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
314
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
L C
L C
Z Z
tan tan Z Z R 3
R 3
 
     
   
2222
L C
2 2
2 2C C
L L
0
R R 3R Z ZI'
k 2 8
I Z Z
R kZ R 2Z
k 2
 
  
         
   
 I' 8 A 
Chän B.
Chú ý: Khi điều chỉnh tốc độ quay của rôto 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 = 100 , cuộn d}y thuần cảm
có L = 2/ H nối tiếp v| tụ điện có điện dung C = 0,1/ mF. Nối AB với m{y
ph{t điện xoay chiều một pha gồm 10 cặp cực (điện trở trong không đ{ng
kể). Khi roto của m{y ph{t điện quay với tốc độ 2,5 vòng/s thì cường độ
dòng điện hiệu dụng trong mạch l| 2 A. Thay đổi tốc độ quay của roto
cho đến khi trong mạch có cộng hưởng. Tốc độ quay của roto v| cường độ
dòng điện hiệu dụng khi đó l|
A. 2,5 2 vòng/s và 2 A. B. 25 2 vòng/s và 2 A.
C. 25 2 vòng/s và 2 A. D. 2,5 2 vòng/s và 22 A.
Hướng dẫn
   f np 25 Hz 2 f 50 rad/s       ;    L C
1
Z L 100 ;Z 200
C
      

   22
L CE I R Z Z 200 V    
Khi cộng hưởng:  
1
2 f'L f' 25 2 Hz f 2
2 f'C
    

 n' n 2 2,5 2 /s   vßng
   
E'
E' E 2 200 2 V I' 2 2 A
R
     Chän D.
Ví dụ 23: Đoạn mạch nối tiếp AB gồm điện trở R = 100 , cuộn d}y thuần cảm
có L = 2/ H nối tiếp v| tụ điện có điện dung C = 0,1/ mF. Nối AB với máy
ph{t điện xoay chiều một pha gồm 10 cặp cực (điện trở trong không đ{ng
kể). Khi roto của m{y ph{t điện quay với tốc độ 2,5 vòng/s thì cường độ
dòng điện hiệu dụng trong mạch l| 2 A. Thay đổi tốc độ quay của roto

11. Cty TNHH MTV DVVH Khang Vieät
315
cho đến khi cường độ dòng điện hiệu dụng trong mạch đạt cực đại. Tốc độ
quay của roto v| cường độ dòng điện hiệu dụng khi đó l|
A. 2,5 2 vòng/s và 2 A. 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
     
1
1
22L C
L C
f np 25Hz 2 f 50
E
I1
Z L 100 ;Z 200 R Z ZC
       

 
        
 1E 200 V 
Đặt 1n xn
2 2
2 C
4 2L
xE 2x 2
I max
1 1Z 2 4 3 11 xR xZ
x xxx
    
          
  
2
1 3 2 6
x
8 3x
     max 1
8 7 5 6
I A;n xn v/s
7 3
    Chän B.
Ví dụ 24: Nối hai cực của m{y ph{t điện xoay chiều một pha với một đoạn
mạch AB gồm R, cuộn cảm thuần L v| C mắc nối tiếp. Khi rôto của máy
quay đều với tốc độ lần lượt 1n vòng/phút và 2n vòng/phút thì cường độ
dòng điện hiệu dụng v| tổng trở của mạch trong đoạn mạch AB lần lượt l|
I1, Z1 và I2, Z2. Biết I2 = 4I1 và Z2 = Z1. Để tổng trở của đoạn mạch AB có gi{ trị
nhỏ nhất thì rôto của m{y phải quay đều với tốc độ bằng 480 vòng/phút.
Gi{ trị của 1n và 2n lần lượt l|
A. 300 vòng/phút và 768 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
2
2
0
np 1f 2 f Z R L
60 C
N2 f EE I2 Z
                 
     
2 1 2 1
Z Z1 2
2I 4I2 1 2 1 1
2 1
4 n 4n
1 1 1
L L 0,25
C C LC


    

         
   2
0
1
Zmin
LC
Céng h­ëng 1 00,5   
   1 0 2 1n 0,5n 240 n 4n 960     vßng/phót vßng/phót
Chän D.

12. Tuyeät phaåm coâng phaù Vaät lí GNTCÑ treân keânh VTV2, taäp 2 – Chu Vaên Bieân
316
Ví dụ 25: Một m{y ph{t điện xoay chiều một pha có điện trở trong không đ{ng
kể, mắc v|o đoạn mạch nối tiếp RLC. Khi tốc độ quay của rôto bằng n1 hoặc
n2 thì cường độ hiệu dụng trong mạch có cùng gi{ trị. Khi tốc độ quay của
rôto là n0 thì cường độ hiệu dụng trong mạch cực đại. Chọn hệ thức đúng.
A. n0 = (n1n2)0,5. B. n02 = 0,5(n12 + n22).
C. n0-2 = 0,5(n1-2 + n2-2). D. n0 = 0,5(n1 + n2).
Hướng dẫn
0
0 0 2
2
f np 2 f 2 pn
NE
IE N
E Z 2 12 2 R L
C
      
 
  
        
 
0
2
2 4 2
N 1
I
2 1 1 L R 1
2 1
C 2C


 
      
. Đ}y l| h|m kiểu tam thức đối với
biến số 1/2
2 2 2 2 2 2
0 1 2 0 1 2
1 1 1 1 1 1 1 1
2 2n n n
   
                
Chän C.
BAØI TOAÙN LIEÂN QUAN ÑEÁN MAÙY PHAÙT ÑIEÄN XOAY CHIEÀU 3 PHA
Phương pháp giải
● Điện {p pha UP l| điện {p giữa hai đầu một cuộn của m{y ph{t.
● Điện {p d}y Ud l| điện {p giữa hai đầu d}y nóng của m{y ph{t đưa ra
ngoài.
● Điện {p định mức trên mỗi tải U.
* Nguồn mắc sao – Tải mắc sao
P
1 2 3
1 2 3
2 2 2
1 2 3 1 1 2 2 3 3
U U
U U U
I ,I ,I
Z Z Z
P P P P I R I R I R
A Pt


   

      

 
* Nguồn mắc sao – Tải mắc tam giác
d P
1 2 3
1 2 3
2 2 2
1 2 3 1 1 2 2 3 3
U U U 3
U U U
I ,I ,I
Z Z Z
P P P P I R I R I R
A Pt
  

   


     
 