50 bài tập Động cơ không đồng bộ ba pha mức độ vận dụng

Câu hỏi 1 :

Trong động cơ không đồng bộ 3 pha, gọi f₁, f₂, f₃, lần lượt là tần số của dòng điện xoay chiều ba pha, tần số của từ trường quay tại tâm O và tần số quay của rô to. Kết luận nào sau đây là đúng?

A f₃= f₁.
B f₁= f₂.
C f₁< f₃.
D f₂= f₃.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 2 :

Điều nào sau đây là sai khi nói về động cơ không đồng bộ ba pha?

A Từ trường quay trong động cơ là kết quả của việc sử dụng dòng điện xoay chiều một pha
B Biến đổi điện năng thành năng lượng khác
C Hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ và sử dụng từ trường quay.
D Có hai bộ phận chính là roto và stato.

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 3 :

Trong mạch ba pha, các suất điện động mắc theo mạng hình sao, các tải mắc theo hình sao thì điện áp dây (điện áp giữa hai dây) so với điện áp pha (điện áp giữa hai cực của mỗi pha nguồn) là :

A U_dây = 3 U_pha
B U_dây =$\sqrt3$ U_pha
C U_dây = $1\over3$ U_pha
D U_dây = $1\over\sqrt3$ U_pha

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 4 :

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết điện trở thuần của các cuộn dây của máy là 44Ω. Công suất có ích của động cơ là 77W. Hiệu suất của động cơ là:

A 90%
B 92,5%
C 87,5%
D 80%

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Phương pháp:Hiệu suất H = (Pci/Ptp).100%

Lời giải chi tiết:

Đáp án C

Cách giải:

Công suất của động cơ = công suất toả nhiệt + công suất có ích của động cơ

$\Leftrightarrow UI\cos \varphi = {I^2}R + 77 \Leftrightarrow 220.I.0,8 = 44{I^2} + 77 \Leftrightarrow 44{I^2} - 176I + 77 = 0 \Rightarrow \left[ \matrix{
I = 3,5A \hfill \cr
I = 0,5A \hfill \cr} \right.$

+ TH2: I = 0,5A $\Rightarrow P = 220.0,5.0,8 = 88W \Rightarrow H = \frac{{77}}{{88}}.100\% = 87,5\% $

=> Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 5 :

Một động cơ điện xoay chiều tiêu thụ công suất 1,5 kW và có hiệu suất 80%. Công suất cơ học do động cơ sinh ra trong 30 phút khi động cơ hoạt động là

A 2,16.10³J.
B 4,32.10³ J.
C 4,32.10⁶ J.
D 2,16.10⁶ J.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Đáp án D

+ Công cơ học mà động cơ sinh ra trong 30 phút $A = 0,8.P.t = 0,8.1500.1800 = 2,{16.10^6}\,\,J$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 6 :

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng bằng 200 V và cường độ dòng điện hiệu dụng bằng 0,5 A. Nếu công suất tỏa nhiệt trên dây quấn là 8W và hệ số công suất của động cơ là 0,8 thì hiệu suất của động cơ là

A 86 %.
B 90%.
C 75%.
D 80%.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về công suất của mạch xoay chiều

Lời giải chi tiết:

Công suất tiêu thụ của động cơ P = UIcosφ = 80W

Công suất tỏa nhiệt ∆P trên dây quấn là công suất hao phí nên hiệu suất của động cơ

$H = \frac{{P - \Delta P}}{P} = 1 - \frac{8}{{80}} = 0,9\left( {90\% } \right)$

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 7 :

Một phân xưởng cơ khí sử dụng một động cơ điện xoay chiều có hiệu suất 80%. Khi động cơ hoạt động nó sinh ra một công suất bằng 7,5 kW. Biết rằng, mỗi ngày động cơ hoặt động 8 giờ và giá tiền của một số điện công nghiệp là 2000 đồng. Trong một tháng (30 ngày), số tiền điện mà phân xưởng đó phải trả cho ngành điện là

A 2.700.000 đồng
B 1.350.000 đồng.
C 5.400.000 đồng.
D 4.500.000 đồng

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về điện năng tiêu thụ công suất điện

Lời giải chi tiết:

Điện năng tiêu thụ của động cơ điện xoay chiều trọng 1 tháng (30 ngày)

$A = Pt = {{{P_i}} \over H}.t = {{7,5} \over {0,8}}.8.30 = 2250\left( {kWh} \right)$

Số tiền mà phân xưởng phải trả

N = A. 2000 = 2250. 2000 = 4.500.000 đồng

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 8 :

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,8. Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 11 W. 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 %

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Sử dụng lí thuyết về truyền tải điện năng, công suất hao phí.

Lời giải chi tiết:

Công suất tiêu thụ của động cơ P = UIcosφ = 220.0,5.0,8 = 88W

Hiệu suất của động cơ $H = {{{P_i}} \over {{P_{tp}}}} = {{88 - 11} \over {88}} = 0,875 = 87,5\% $

Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 9 :

Một động cơ điện xoay chiều sản xuất ra một công suất cơ học 8,5 kW và có hiệu suất 85%. Mắc động cơ với cuộn dây rồi mắc chúng vào mạng điện xoay chiều. Biết dòng điện có giá trị hiệu dụng 50 A và trễ pha so với điện áp hai đầu động cơ là 30⁰. Điện áp hai đầu cuộn dây có giá trị hiệu dụng 125 V và sớm pha so với dòng điện là 60⁰. Xác định điện áp hiệu dụng của mạng điện?

A 331 V.
B 345 V.
C 231 V.
D 565 V.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Áp dụng giản đồ vecto trong dòng điện xoay chiều

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

+ Biểu diễn vecto các điện áp.

Hiệu suất của động cơ $H = {A \over P} \to P = {A \over H} = {{8,5} \over {0,85}} = 10kW$

→ Điện trở trong của động cơ ${R_{dc}} = {P \over {{I^2}}} = {{10000} \over {{{50}^2}}} = 4\Omega \to {Z_{dc}} = {R \over {\cos {{30}^0}}} = {8 \over {\sqrt 3 }}\Omega $

=> ${U_{dc}} = I.{Z_{dc}} = 50.{8 \over {\sqrt 3 }} = {{400} \over {\sqrt 3 }}V$

+ Từ giản đồ vecto, ta thấy rằng góc hợp với $\overrightarrow {{U_{dc}}} $ và $\overrightarrow {{U_{d}}} $ là 150⁰

$\to U = \sqrt {{{125}^2} + {{\left( {{{400} \over {\sqrt 3 }}} \right)}^2} - 2.125.{{400} \over {\sqrt 3 }}\cos {{150}^0}} = 345V$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 10 :

Một động cơ điện xoay chiều hoạt động bình thường với điện áp hiệu dụng 220V, cường độ dòng điện hiệu dụng 0,5 A và hệ số công suất của động cơ là 0,85 . Biết rằng công suất hao phí của động cơ là 9 W. Hiệu suất của động cơ (tỉ số giữa công suất hữu ích và công suất tiêu thụ toàn phần) là

A 92,5%
B 90,4%
C 87,5 %
D 80%

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Áp dụng công thức tính công suất và hiệu suất của động cơ

Lời giải chi tiết:

Đáp án B

+ Công suất của động cơ $P = UI\cos \varphi = 220.0,5.0,85 = 93,5W$

=>Hiệu suất của động cơ $H = {{P - A} \over P} = {{93,5 - 9} \over {93,5}} = 0,904$

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 11 :

Một động cơ điện có ghi 220V- 176W, hệ số công suất bằng 0,8 được mắc vào mạch điện có điện áp hiệu dụng 380V. Để động cơ hoạt động bình thường, phải mắc động cơ nối tiếp với một điện trở thuần có giá trị:

A 180W
B 300W
C 220W
D 176W

Đáp án: A

Phương pháp giải:

Sử dụng giản đồ vecto và định lí hàm số cos trong tam giác

Lời giải chi tiết:

Đáp án A

Ta có: ${U^2} = U_d^2 + U_R^2 + 2{U_d}{U_R}.\cos \varphi \Leftrightarrow U_R^2 + 352{U_R} - 96000 = 0 \Leftrightarrow {U_R} = 180V$

Công suất của động cơ: ${P_d} = {U_d}I\cos \varphi \Rightarrow I = \frac{{{P_d}}}{{{U_d}\cos \varphi }} = \frac{{176}}{{220.0,8}} = 1A$

=> Điện trở thuần có giá trị: $R = \frac{{{U_R}}}{I} = \frac{{180}}{1} = 180\Omega $

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 12 :

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 $\sqrt 3 $A. Nếu roto của máy quay đều với tốc độ 2n vòng/phút thì cảm kháng của đoạn mạch AB là

A $\frac{R}{{\sqrt 3 }}$
B R$\sqrt 3 $
C $\frac{{2R}}{{\sqrt 3 }}$
D 2R$\sqrt 3 $

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Khi tốc độ quay thay đổi thì U, Z_L thay đổi

Lời giải chi tiết:

Điện áp đặt vào hai đầu mạch U = E = $\frac{{NBS.2\pi f}}{{\sqrt 2 }}$ ; tần số dòng điện $f = \frac{{pn}}{{60}}$

Ta có: +) ${f_1} = \frac{{pn}}{{60}}$ ; U₁= $\frac{{NBS.2\pi {f_1}}}{{\sqrt 2 }}$$ \Rightarrow {I_1} = \frac{{{U_1}}}{{{Z_1}}} = \frac{{{U_1}}}{{\sqrt {R + {Z_{L1}}^2} }}$= 1

+) ${f_2} = 3\frac{{pn}}{{60}} = 3{f_1} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{U_2} = 3{U_1}\\{Z_{L2}} = 3{Z_{L1}}\end{array} \right. \Rightarrow {I_2} = \frac{{{U_2}}}{{{Z_2}}} = \frac{{3{U_1}}}{{\sqrt {R + {Z_{L2}}^2} }} = \frac{{3{U_1}}}{{\sqrt {R + 9{Z_{L1}}^2} }} = \sqrt 3 $

$ \Rightarrow \frac{{3{U_1}}}{{\sqrt {R + 9{Z_{L1}}^2} }} = \sqrt 3 \frac{{{U_1}}}{{\sqrt {R + {Z_{L1}}^2} }} \Rightarrow {Z_{L1}} = \frac{R}{{\sqrt 3 }}$

+) ${f_3} = 2\frac{{pn}}{{60}} = 2{f_1} \Rightarrow {Z_{L2}} = 2{Z_{L1}} = 2\frac{R}{{\sqrt 3 }}$ Þ đáp án C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 13 :

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 vectơ cảm ứng từ vuông góc với trục quay của khung. Suất điện động cảm ứng trong khung có biểu thức e = E₀cos(ωt + $\frac{\pi }{2}$). Tại thời điểm t = 0, vectơ pháp tuyến của mặt phẳng khung dây hợp với vectơ cảm ứng từ một góc bằng

A 150⁰.
B 90⁰.
C 45⁰.
D 180⁰.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Ta có: $e = {E_0}\sin (\omega t + \phi ) = {E_0}\cos (\omega t + \phi - \frac{\pi }{2})$.

So sánh với biểu thức đề bài: e = E₀cos(ωt + $\frac{\pi }{2}$).

$\phi - \frac{\pi }{2} = \frac{\pi }{2} \Rightarrow \phi = \pi $. Chọn D

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 14 :

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$\sqrt 2 $V. Từ thông cực đại qua mỗi vòng dây của phần ứng là $\frac{5}{\pi }$ mWb. Số vòng dây trong mỗi cuộn dây của phần ứng là

A 71 vòng.
B 100 vòng.
C 400 vòng.
D 200 vòng.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Ở đây đề bài cho 4 cuộn dây giống nhau mắc nối tiếp. Số vòng 4N

Gọi E là suất điện động do máy sinh ra. E₁ là suất điện động ở mỗi cuộn

Lời giải chi tiết:

Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 15 :

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 100V. 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

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

U₁, N₁ không đổi. Ta có:

+) ${U_2} = {U_1}\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 100$

+) $\left\{ \begin{array}{l}U = \frac{{{U_1}}}{{{N_1}}}({N_2} - n)\\2U = \frac{{{U_1}}}{{{N_1}}}({N_2} + n)\end{array} \right. \Rightarrow n = \frac{{{N_2}}}{3}$

$ \Rightarrow U_2^, = \frac{{{U_1}}}{{{N_1}}}({N_2} + 3n) = 200$ V đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 16 :

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 100 vòng dây.
B 84 vòng dây.
C 60 vòng dây.
D 40 vòng dây.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Ta có tỉ số biến áp cần quấn đúng: $k = \frac{{{N_t}}}{{{N_s}}} = 0,5 \Leftrightarrow {N_s} = \frac{{{N_t}}}{{0,5}}$

Gọi số vòng cuộn thứ cấp lúc đầu là N₂ , số vòng phải tiếp tục quấn thêm là x ta có: ${N_s} = \frac{{{N_2}}}{{0,43}} = \frac{{{N_2} + 24}}{{0,45}} = \frac{{{N_2} + 24 + x}}{{0,5}}$suy ra hệ pt: $\left\{ \begin{array}{l}0,45{N_2} = 0,43{N_2} + 10,32\\0,5{N_2} = 0,43{N_2} + 10,32 + 0,43{\rm{x}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{N_2} = 516\\x = 60\end{array} \right.$

Đáp án C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 17 :

Khi truyền điện năng có công suất P từ nơi phát điện xoay chiều đến nơi tiêu thụ thì công suất hao phí trên đường dây là ∆P. Để cho công suất hao phí trên đường dây chỉ còn là $\frac{{\Delta P}}{n}$ (với n > 1), ở nơi phát điện người ta sử dụng một máy biến áp (lí tưởng) có tỉ số giữa số vòng dây của cuộn sơ cấp và số vòng dây của cuộn thứ cấp là

A $\sqrt n $.
B $\frac{1}{{\sqrt n }}$.
C n
D $\frac{1}{n}$.

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Vì máy biến áp là lí tưởng nên ta có công suất hao phí trước và sau sử dụng máy biến áp:

$\Delta {P_1} = \frac{{{P^2}R}}{{U_1^2}};\Delta {P_2} = \frac{{{P^2}R}}{{U_2^2}}$

Theo đề bài: $\Delta {P_2} = \frac{{\Delta {P_1}}}{n}$

Suy ra: $U_2^2 = nU_1^2 \Leftrightarrow U_2^{} = \sqrt n U_1^{} \Rightarrow \frac{{{N_1}}}{{{N_1}}} = \frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{1}{{\sqrt n }}$

đáp án B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 18 :

Cuộn sơ cấp và thứ cấp của một máy biến áp có số vòng lần lượt là 600 vòng và 120 vòng. Đặt vào 2 đầu cuộn sơ cấp một điện áp xoay chiều cớ giá trị hiệu dụng 380V.

a. Tính điện áp giữa 2 đầu cuộn thứ cấp

b. Nối 2 đầu cuộn thứ cấp với điện trở có R = 100$\Omega $. Tính cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp( bỏ qua mọi hao phí ở máy biến áp)

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Vẽ hình và phân tích:

a. Vì bỏ qua hao phí ở máy biến áp, ta có: ${U_2} = {U_1}\frac{{{N_2}}}{{{N_1}}} = 76$V

b. Cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp: ${I_2} = \frac{{{U_2}}}{R} = 0,76$A

- Cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp: ${I_1} = \frac{{{N_2}{I_2}}}{{{N_1}}} = 0,152$ A

Câu hỏi 19 :

Điện năng được tải từ trạm tăng áp tới trạm hạ áp bằng đường dây tải điện 1 pha có điện trở R = 30$\Omega $. Bỏ qua tổn hao năng lượng ở các máy biến áp.

a. Vẽ sơ đồ truyền tải điện

b. Biết điện áp ở 2 đầu cuộn sơ cấp và thứ cấp của máy hạ áp lần lượt là 2200V và 220V, cường độ dòng điện chạy trong cuộn thứ cấp của máy hạ áp là 100A . Tính điện áp ở 2 cực trạm tăng áp và hiệu suất truyền tải điện. Coi hệ số công suất của mạch bằng 1

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

a. Vẽ sơ đồ truyền tải điện

b. Điện áp ở 2 cực trạm tăng áp: $U_A^'$

- Xét máy hạ áp B:

Cường độ dòng điện chạy trong dây dẫn là cường độ dòng điện chạy trong cuộn sơ cấp của máy hạ áp: $I = \frac{{U_B^,.I_1^,}}{{{U_B}}} = \frac{{220.100}}{{2200}} = 10A$

- Độ giảm thế trên đường dây:

DU = IR = $U_A^, - U_B^{}$ = 10.30 = 300V

Suy ra: $U_A^, = \Delta U + {U_B} = 300 + 2200 = 2500V$

- Hiệu suất truyền tải điện:

+ Vì hệ số công suất của mạch bằng 1

+ Gọi P là công suất nguồn do máy tăng áp cung cấp

Ta có: $H = \frac{{P - \Delta P}}{P}.100\% = 1 - \frac{{\Delta P}}{P} = 1 - \frac{{{I^2}.R}}{{U_A^,.I}} = 88\% $

Câu hỏi 20 :

Một máy phát điện xoay chiều phần cảm có 12 cặp cực quay với vận tốc 300vòng/phút. Từ thông cực đại qua các cuộn dây lúc đi ngang qua đầu cực là 0,2Wb và mỗi cuộn dây có 5 vòng dây (số cuộn bằng số cực từ).

a. Tính tần số của dòng điện xoay chiều phát ra.

b.Viết biểu thức của suất điện động cảm ứng và tính suất điện động hiệu dụng của máy phát. ($\varphi $=0)

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

a. Ta có f=$\frac{{\rm{n}}}{{60}}$p ;Với: n=300 (vòng/phút); p=12.

Vậy f=$\frac{{300}}{{60}}.12$=60 Hz.

b. Ta có $\omega $ = 2$\pi $f = 2$\pi $60 =120$\pi $ rad/s

Suất điện động cảm ứng: e = E₀cos$\omega $t

E₀=NBS$\omega $=N${\Phi _0}$$\omega $=24.5.0,2.120$\pi $= 2880$\pi $ (V)

Vậy: e = 2880$\pi $cos120$\pi $t (V)

Suất điện động hiệu dụng: E=$\frac{{{{\rm{E}}_0}}}{{\sqrt 2 }}$=$\frac{{2880\pi }}{{\sqrt 2 }} \approx 6407$ (V)

Câu hỏi 21 :

Một máy phát điện xoay chiều có mười hai cặp cực. Phần ứng gồm 24 cuộn dây mắc nối tiếp. Từ thông do phần cảm sinh ra đi qua mỗi cuộn dây có giá trị cực đại 3.10^-2 Wb. Roto quay với tốc độ 300 vòng/phút.

a. Tính tần số của dòng điện phát ra.

b. Viết biểu thức của suất điện động sinh ra.

c. Tính công suất của máy phát, biết cường độ hiệu dụng của dòng điện là 2A và hệ số công suất là 0,8.

Câu 13

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

a. Phần ứng gồm 24 cuộn dây, suy ra máy phát có 12 cặp cực.

Tần số của dòng điện phát ra: f = $\frac{{\rm{n}}}{{60}}$p = $\frac{{300}}{{60}}.12$= 60 Hz.

b.Ta có e =E₀cos$\omega $t.(chọn $\varphi $ = 0).Suất điện động cực đại của một cuộn dây là:

E_1o=$\omega $$\Phi $₀=2$\pi $f$\Phi $₀= 2$\pi $60.3.10^-2 $ \approx $11,3 V với $\omega $=2$\pi $f=120$\pi $ rad/s

Suy ra suất điện động cực đại trong máy phát là E₀=24E_1o$ \approx $271 V

Vậy e =271cos120$\pi $t (V)

c. Công suất máy phát là: P=EIcos$\varphi $ (điện trở trong không đáng kể U=E)

Lại có E=$\frac{{{{\rm{E}}_0}}}{{\sqrt 2 }}$=151,6 V

Suy ra P = 151,6.2.0,8 = 306 W

Câu hỏi 22 :

Cuộn sơ cấp của một máy biến áp được nối với mạng điện xoay chiều có điện áp 380V. Cuộn thứ cấp có dòng điện 1,5A chạy qua và có điện áp giữa hai đầu dây là 120V. Biết số vòng dây của cuộn thứ cấp là 30. Tìm số vòng dây của cuộn sơ cấp và cường độ dòng điện chạy qua nó. Bỏ qua hao phí điện năng trong máy.

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Vì bỏ qua sự hao phí năng lượng nên hiệu suất là 100%, máy biến áp là lí tưởng. Ta có: $\frac{{{U_1}}}{{{U_2}}} = \frac{{{N_1}}}{{{N_2}}} = \frac{{{I_1}}}{{{I_2}}}$

Thay các đại lượng đã biết: $\frac{{380}}{{120}} = \frac{{{N_1}}}{{30}} = \frac{{{I_1}}}{{1,5}} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{N_1} = 95{\rm{ }}\\{I_1} = 4,75A\end{array} \right.$

Câu hỏi 23 :

Ở một mạng điện 3 pha mắc hình sao, điện áp giữa dây pha và dây trung hòa là 220V. Có một điện trở R = 40$\Omega $. Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở R nếu dùng 2 dây pha hoặc 1 dây pha và 1 dây trung hòa?

-

Phương pháp giải:

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở R trong 2 trường hợp I₂ > I₁(do U_d > U_p), nên các thiết bị điện thường dùng trong cuộc sống khi dùng 2 dây pha thường bị cháy do vượt quá giá trị định mức

Lời giải chi tiết:

Khi dùng 1 dây pha và 1 dây trung hòa:

Điện áp đặt vào 2 đầu R: U = U_p = 220V

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở R: I₁ = $\frac{{{U_P}}}{R}$ = 5,5A

- Khi dùng 2 dây pha: U = U_d = $\sqrt 3 $U_p = 220$\sqrt 3 $V

Cường độ dòng điện hiệu dụng qua điện trở R: I₂ = $\frac{{{U_d}}}{R}$ = 5,5$\sqrt 3 $A

Câu hỏi 24 :

Mạng điện ba pha có điện áp pha U_p = 120V có tải tiêu thụ mắc thành hình sao. Tính cường độ dòng điện trong các dây pha và dây trung hòa nếu các tải tiêu thụ trên A, B, C là điện trở thuần R_A = R_B= 12W ; R_C = 24W.

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Do các tải tiêu thụ mắc hình sao nên I_d = I_p.

=> ${I_A} = {I_B} = \frac{{{U_p}}}{{{R_A}}} = \frac{{120}}{{12}} = 10$A

${I_C} = \frac{{{U_p}}}{{{R_C}}} = \frac{{120}}{{24}} = 5$A.

Do các tải đều là thuần trở

nên dòng điện pha cùng pha với

điện áp pha. Các dòng điện lệch pha nhau 120^o. Ta suy ra giản đồ Fre-nen sau:

$\overrightarrow {{I_o}} = \overrightarrow {{I_A}} + \overrightarrow {{I_B}} + \overrightarrow {{I_C}} = \overrightarrow {{I_{AB}}} + \overrightarrow {{I_C}} $. Dựa vào giản đồ Þ I_o = I_AB – I_C.

Vì I_A = I_B nên $\overrightarrow {{I_{AB}}} $ là đường chéo của hình thoi tạo bởi $\overrightarrow {{I_{_A}}} $ và $\overrightarrow {{I_B}} $

=> I_AB = 2.OH = 2.I_B.cos60^o = 2.10.cos60^o = 10A.

Vậy I_o = I_AB – I_C = 10 – 5 = 5A.

Câu hỏi 25 :

Một động cơ không đồng bộ 3 pha đấu theo hình tam giác vào một mạng điện xoay chiều 3 pha có điện áp dây 220 V. Biết dòng điện dây là 10 A và hệ số công suất cosj = 0,8. Tính công suất của động cơ?

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

Công suất của động cơ: P = 3U.I.cosj

Với: U = U_p = U_d = 220 V

I = I_p = $\frac{{{I_d}}}{{\sqrt 3 }} = \frac{{10}}{{\sqrt 3 }}$A

Vậy: P = 3U.I.cosj = 1760$\sqrt 3 $ W

Câu hỏi 26 :

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 85 W. Biết động cơ có hệ số công suất 0,85 và điện trở dây quấn là 85$\Omega $.

a) Tính cường độ dòng điện hiệu dụng qua động cơ?

b) Tính hiệu suất của động cơ?

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

a) Ta có: Công suất động cơ: P = P_ci + P_hp

Hay: P = U.I.cosj = P_ci + I².R

Thay số ta có: 220.I. 0,85 = 85 + I²85 $ \Leftrightarrow {I^2} - 2I + 1 = 0$

Suy ra: I = 1A

b) Hiệu suất của động cơ: $H = \frac{{{P_{ci}}}}{P}.100\% $ = 45,45%

Câu hỏi 27 :

Một động cơ không đồng bộ ba pha có điện áp định mức mỗi pha là 220V.

a.Hỏi mắc các cuộn dây của động cơ như thế nào để có thể cho động cơ này đúng công suất định mức khi mạng điện có điện áp pha bằng 127V

b.Biết rằng công suất của động cơ là 10kW và hệ số công suất$\cos \phi $ = 0,8.Tính cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ

Phương pháp giải:

Lời giải chi tiết:

a. Cách mắc các cuộn dây của động cơ:

Do U_p=127 V U_d = $\sqrt 3 $ U_p220V

=> các cuộn dây của động cơ phải mắc hình tam giác, chỗ nối chung nối với các dây pha, như vậy hiệu điện thế hai đầu mỗi cuộn dây là 220V

b. Công suất của động cơ là:

Vận dụng công thức: P = 3 U_dI$\cos \phi $ (do có ba cuộn dây)

Cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ: $I = \frac{P}{{3{U_d}\cos \phi }} = \frac{{{{10}^4}}}{{3.220.0,8}} = 19A$

Vậy: Cường độ dòng điện chạy qua các cuộn dây của động cơ là 19A

Câu hỏi 28 :

Phát biểu nào không đúng trong động cơ không đồng bộ ba pha?

A Tốc độ quay của từ trường lớn hơn tốc độ quay của rôto.
B Động cơ không đồng bộ ba pha có tác dụng chuyển điện năng thành cơ năng.
C
Từ trường quay được tạo bởi dòng điện xoay chiều ba pha có tốc độ góc lớn hơn tần số góc của dòng điện.
D Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ ba pha là hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay.

Đáp án: C

Phương pháp giải:

Lí thuyết về động cơ không đồng bộ ba pha.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Động cơ không đồng bộ ba pha là thíết bị chuyển hóa điện năng thành cơ năng có nguyên tắc hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ và tác dụng của từ trường quay → B, D đúng.

Cấu tạo của động cơ không đồng bộ ba pha gồm có rô to và stato, trong đó, rô to của động cơ luôn quay với tốc độ nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay → A đúng.

Từ trường quay được tạo ra bởi dòng điện xoay chiều ba pha của ba cuộn dây stato có tốc độ góc bằng tốc độ góc của dòng điện → C sai

→ Chọn C

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 29 :

Trong động cơ không đồng bộ ba pha, stato gồm ba cuộn dây giống nhau đặt lệch nhau 1/3 vòng tròn tâm O. Cảm ứng từ tại tâm O là có độ lớn là Bo. Tại một thời điểm nào đó, cảm ứng từ do cuộn dây thứ nhât gây ra tại tâm O có giá trị là B₁= $\frac{\sqrt{3}}{3}$ B₀, thì cảm ứng từ do hai cuộn dây kia gây ra tại tâm O có giá trị là bao nhiêu?

A –B₀/2 và B₀/2.
B 0 và $\frac{\sqrt{3}}{3}$ B₀.
C B₀ và 0.42B₀.
D - $\frac{\sqrt{3}}{3}$ B₀ và $\frac{\sqrt{3}}{3}$ B₀

Đáp án: B

Phương pháp giải:

Lí thuyết về động cơ không đồng bộ ba pha và đường tròn lượng giác.

Lời giải chi tiết:

Cách giải:

Cảm ứng từ do ba cuộn dây tạo ra đôi một lệch pha nhau góc 2π/3

Ta có hình vẽ sau:

Từ hình vẽ suy ra khi ${B_1} = {{{B_0}\sqrt 3 } \over 3}$ thì ${B_2} = {{{B_0}\sqrt 3 } \over 3},{B_3} = 0$

→ Chọn B

Đáp án - Lời giải

Câu hỏi 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 $\dfrac{\pi }{{12}}$.

A $231\,\,V$.
B $331\,\,V$.
C $565\,\,V$.
D $200\,\,V$.

Đáp án: D

Phương pháp giải:

Hiệu suất của động cơ điện: $H = \dfrac{{{P_{ich}}}}{{{P_{tp}}}} = \dfrac{P}{{UI\cos \varphi }}$

Lời giải chi tiết:

Hiệu suất của động cơ điện là:

$H = \dfrac{{{P_{ich}}}}{{{P_{tp}}}} = \dfrac{P}{{UI\cos \varphi }} \Rightarrow U = \dfrac{P}{{H.I.cos\varphi }} = \dfrac{{8,{{5.10}^3}}}{{0,88.50.cos\dfrac{\pi }{{12}}}} \approx 200\,\,\left( V \right)$

Chọn D.

Đáp án - Lời giải