Tài liệu luyện thi THPT Quốc gia môn Vật lý - Chương 4, Chủ đề 3: Công suất của dòng điện xoay chiều - Vũ Đình Hoàng

Ω. 
Zquạt = 
U 220 440
I 0,5
quat
= = Ω. 
quạt có dây cuốn =>có điện trở r,zL 
Zquạt = 2 2 2 2352L Lr Z Z+ = + =440 => ZL = 264Ω. 
Ztoàn mạch = àn mach
U 380
I 0,5
to
= = 760 Ω. 
2 2 2
AB LZ = (R + r) + Z ⇒ 7602 = (R + 352)2 + 2642 ⇒ R ≈ 361 Ω. 
VD24: Mắc nối tiếp với cuộn cảm có rồi mắc vào nguồn xoay chiều. Hiệu điện thế ở 
hai đầu cuộn cảm, điện trở R và toàn mạch có các giá trị tương ứng là 100V, 100V, 173,2V. Hệ 
số công suất của cuộn cảm? 
HD: Theo bài : 
 Ta có: => 
Hệ số công suất của cuộn cảm: 0
0 0
0 50cos 0,5
100
R
LR LR
UR
Z U
ϕ = = = = 
VD25. Đoạn mạch AB gồm hai đoạn mạch AM và MB mắc nối tiếp. Đoạn mạch AM gồm điện 
trở thuần R1 = 40 Ω mắc nối tiếp với tụ điện có 
310C F4
−
=
pi
, đoạn mạch MB gồm điện trở thuần 
R2 mắc nối tiếp với cuộn cảm thuần L. Đặt vào A, B điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và 
tần số không đổi thì điện áp tức thời ở hai đầu đoạn mạch AM và MB lần lượt là: 
AM
7
u 50 2 cos(100 t )(V)12
pi
= pi − và MBu 150cos100 t (V)= pi . Tính hệ số công suất của đoạn 
mạch AB. 
HD: 
 Ta có: ZC = 1Cω = 40 Ω; ZAM = 
2 2
1 CR Z+ = 40 2 ; I0 = AM
AM
U
Z = 1,25; 
tanϕAM = 
1
CZ
R
−
 = - 1 
 ϕAM = - 4
pi ; ϕi + ϕAM = - 712
pi
  Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 9 

 ϕi = - 712
pi
 - ϕAM = - 712
pi
 + 4
pi
 = - 3
pi ; ϕi + ϕMB = 0 
 ϕMB = ϕi = 3
pi ; 
tanϕMB = 
2
LZ
R = 3 
 ZL = 3 R2; 
ZMB = 0
0
MBU
I = 120 Ω = 
2 2 2 2
2 2 2( 3 )LR Z R R+ = + = 2R2 

 R2 = 60 Ω; ZL = 60 3 Ω. Vậy: cosϕ = 1 2
2 2
1 2( ) ( )L C
R R
R R Z Z
+
+ + −
 = 0,843. 
VD26. Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng và tần số không đổi vào hai đầu đoạn mạch gồm 
biến trở R mắc nối tiếp với tụ điện có điện dung C. Gọi điện áp hiệu dụng giữa hai đầu tụ điện, 
giữa hai đầu biến trở và hệ số công suất của đoạn mạch khi biến trở có giá trị R1 lần lượt là UC1, UR1 
và cosφ1; khi biến trở có giá trị R2 thì các giá trị tương ứng nói trên là UC2, UR2 và cosφ2. Biết UC1 = 
2UC2, UR2 = 2UR1. Xác định cosφ1 và cosφ2. 
HD: 
 Ta có: UC1 = I1ZC = 2UC2 = 2I2ZC 
 I1 = 2I2; UR2 = I2R2 = 2UR1 = 2I1R1 = 2.2I2R1 

 R2 = 4R1; I1 = 22
1 CZR
U
+
= 2I2 = 2 22
2 CZR
U
+
 
 R 22 + Z
2
C = 4R
2
1 + 4Z
2
C 

 16 R 21 + Z
2
C = 4R
2
1 + 4Z
2
C 
 ZC = 2R1 
 Z1 = 
22
1 CZR + = 5 R1 

 cosϕ1 = 1
1
R
Z = 
1
5
; cosϕ2 = 
2
2
Z
R
= 
1
1
2
4
Z
R
= 
2
5
. 
II. Bài tập trắc nghiệm: 
Câu 1: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, có R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 
xoay chiều có biểu thức u = 120 2 cos120 pi t(V). Biết rằng ứng với hai giá trị của biến trở : R1 
= 18 Ω và R2 = 32 Ω thì công suất tiêu thụ P trên đoạn mạch như nhau. Công suất P của đoạn 
mạch bằng 
 A. 144W. B. 288W. C. 576W. D. 282W. 
Câu 2: Điện áp hiệu dụng hai đầu một đoạn mạch RLC là U = 100V. Khi cường độ hiệu dụng 
của dòng điện trong mạch là I = 1A thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch là P = 50W. Giữ cố 
định U, R còn các thông số khác của mạch thay đổi. Công suất tiêu thụ cực đại trên đoạn mạch 
bằng 
 A. 200W. B. 100W. C. 100 2 W. D. 400W. 
Câu 3: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một điện trở R > 50 Ω , cuộn thuần cảm 
kháng ZL = 30 Ω và một dung kháng ZC = 70 Ω , đặt dưới hiệu điện thế hiệu dụng U = 200V, tần 
số f. Biết công suất mạch P = 400W, điện trở R có giá trị là 
 A. 60 Ω . B. 80 Ω . C. 100 Ω . D. 120 Ω . 
Câu 4: Một đoạn mạch nối tiếp gồm một cuộn dây và một tụ điện. Hiệu điện thế hiệu dụng hai 
đầu đoạn mạch, hai đầu cuộn dây, hai đầu tụ điện đều bằng nhau. Hệ số công suất cosϕ của 
mạch bằng 
 A. 0,5. B. 3 /2. C. 2 /2. D. 1/4. 
  Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 10 
Câu 5: Một nguồn xoay chiều có giá trị cực đại của hiệu điện thế là 340V. Khi nối một điện trở 
với nguồn điện này, công suất toả nhiệt là 1kW. Nếu nối điện trở đó với nguồn điện không đổi 
340V thì công suất toả nhiệt trên điện trở là 
 A. 1000W. B. 1400W. C. 2000W. D. 200W. 
Câu 6: Cho đoạn mạch như hình vẽ 1. Cuộn dây thuần cảm: UAN = 200V; UNB = 250V; uAB = 
150 2 cos100 tpi (V). Hệ số công suất của đoạn mạch là 
 A. 0,6. B. 0,707. 
 C. 0,8. D. 0,866. 
Câu 7: Cho đoạn mạch mạch RC nối tiếp, R là biến trở. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp 
xoay chiều có giá trị hiệu dụng U = 100 2 V không đổi. Thay đổi R. Khi cường độ hiệu dụng 
của dòng điện đạt 1A thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đạt cực đại. Điện trở của biến trở 
lúc đó bằng 
 A. 100 Ω . B. 200 Ω . C. 100 2 Ω . D. 100/ 2 Ω . 
Câu 8: Cho mạch điện RLC nối tiếp. L = 1/ pi (H), C = 10-4/ pi2 (F). Biểu thức u = 
120 2 cos100 pi t(V). Công suất tiêu thụ của mạch điện là P = 36 3 W, cuộn dây thuần cảm. 
Điện trở R của mạch là 
 A. 100 3 Ω . B. 100 Ω . C. 100/ 3 Ω . D. A hoặc C. 
Câu 9: Điện áp hai đầu đoạn mạch điện xoay chiều u = 100 2 cos(100 tpi - pi /6)(V) và cường độ 
dòng điện trong mạch i = 4 2 sin(100 pi t)(A). Công suất tiêu thụ của đoạn mạch là 
 A. 200W. B. 400W. C. 600W. D. 800W. 
Câu 10: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Cuộn dây không thuần cảm có L = 1,4/ pi (H) và r = 
30 Ω ; tụ có C = 31,8µ F. R là biến trở. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 
100 2 cos(100 pi t)(V). Giá trị nào của R để công suất trên biến trở R là cực đại ? Giá trị cực đại 
đó bằng bao nhiêu ? Chọn kết quả đúng : 
 A. R = 50 Ω ; PRmax = 62,5W. B. R = 25 Ω ; PRmax = 65,2W. 
 C. R = 75Ω ; PRmax = 45,5W. D. R = 50 Ω ; PRmax = 625W. 
Câu 11: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Cuộn dây không thuần cảm có L = 1,4/ pi (H) và r = 
30 Ω ; tụ có C = 31,8µ F. R là biến trở. Điện áp hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 
100 2 cos(100 pi t)(V). Giá trị nào của R để công suất trên cuộn dây là cực đại? Giá trị cực đại 
đó bằng bao nhiêu? Chọn kết quả đúng : 
 A. R = 5 Ω ; Pcdmax = 120W. B. R = 0 Ω ; Pcdmax = 120W. 
 C. R = 0 Ω ; Pcdmax = 100W. D. R = 5 Ω ; Pcdmax = 100W. 
Câu 12: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây không thuần cảm. Biết R = 80 Ω ; r = 20Ω ; L = 
2/ pi (H). Tụ C có điện dung biến đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch uAB = 
120 2 cos(100 pi t)(V). Điện dung C nhận giá trị nào thì công suất trên mạch cực đại? Tính công 
suất cực đại đó. Chọn kết quả đúng : 
 A. C = 100/ pi (µ F); 120W B. C = 100/2 pi (µ F); 144W. 
 C. C = 100/4 pi (µ F);100W D. C = 300/2 pi (µ F); 164W. 
Câu 13: Một điện áp xoay chiều được đặt vào hai đầu một điện trở thuần. Giữ nguyên giá trị 
hiệu dụng, thay đổi tần số của hiệu điện thế. Công suất toả nhiệt trên điện trở 
 A. tỉ lệ thuận với bình phương của tần số. 
B. tỉ lệ thuận với tần số. 
 C. tỉ lệ ngịch với tần số. 
D. không phụ thuộc vào tần số. 
(HV.1) 
R C 
L 
M N 
B A 
  Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 11 
Câu 14: Cho mạch RLC nối tiếp. Trong đó R = 100 Ω ; C = 0,318.10-4F. Điện áp giữa hai đầu 
mạch điện là uAB = 200cos100 pi t(V). Cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm L thay đổi được. Tìm L 
để Pmax. Tính Pmax ? Chọn kết quả đúng: 
 A. L = 1/ pi (H); Pmax = 200W. B. L = 1/2 pi (H); Pmax = 240W. 
 C. L = 2/ pi (H); Pmax = 150W. D. L = 1/ pi (H); Pmax = 100W. 
Câu 15: Một dòng điện xoay chiều có biểu thức i = 5cos100 pi t(A) chạy qua điện trở thuần bằng 
10 Ω . Công suất toả nhiệt trên điện trở đó là 
 A. 125W. B. 160W. C. 250W. D. 500W. 
Câu 16: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Cho R = 100 Ω ; C = 100/ pi (µ F); cuộn dây thuần cảm có 
độ tự cảm L thay đổi được. đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = 200cos100 pi t(V). Để 
công suất tiêu thụ trong mạch là 100W thì độ tự cảm bằng 
 A. L = 1/ pi (H). B. L = 1/2 pi (H). C. L = 2/ pi (H). D. L = 4/ pi (H). 
Câu 17: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp. Cuộn dây gồm r = 20 Ω và L = 2/ pi (H); 
R = 80 Ω ; tụ có C biến đổi được. Điện áp hai đầu đoạn mạch là u = 120 2 cos100 pi t(V). Điều 
chỉnh C để Pmax. Công suất cực đại có giá trị bằng 
 A. 120W. B. 144W. C. 164W. D. 100W. 
Câu 18: Cho mạch điện RLC nối tiếp. Cuộn dây không thuần cảm có L = 1,4/ pi (H) và r = 
30 Ω ; tụ có C = 31,8µ F. R là biến trở. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch có biểu thức: u = 
100 2 cos(100 pi t)(V). Công suất của mạch cực đại khi điện trở có giá trị bằng 
 A. 15,5 Ω . B. 12 Ω . C. 10 Ω . D. 40 Ω . 
Câu 19: Kí hiệu U là điện áp hiệu dụng giữa hai đầu đoạn mạch chỉ chứa tụ điện và C là điện 
dung của tụ điện thì công suất tiêu thụ trên đoạn mạch đó là: 
 A. CU2/2. B. CU2/4. C. CU2. D. 0. 
Câu 20: Chọn câu trả lời sai. Ý nghĩa của hệ số công suất cos ϕ là 
A. hệ số công suất càng lớn thì công suất tiêu thụ của mạch càng lớn. 
B. hệ số công suất càng lớn thì công suất hao phí của mạch càng lớn. 
C. để tăng hiệu quả sử dụng điện năng, ta phải tìm cách nâng cao hệ số công suất. 
D. công suất của các thiết bị điện thường phải ≥ 0,85. 
Câu 21: Trong mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp. Cho L, C không đổi. Thay đổi R cho đến 
khi R = R0 thì Pmax. Khi đó 
 A. R0 = (ZL – ZC)2. B. R0 = CL ZZ − . C. R0 = ZL – ZC. D. R0 = ZC – ZL. 
Câu 22: Một bàn là điện được coi như là một đoạn mạch có điện trở thuần R được mắc vào một 
mạng điện xoay chiều 110V – 50Hz. Khi mắc nó vào một mạng điện xoay chiều 110V – 60Hz 
thì công suất toả nhiệt của bàn là 
 A. có thể tăng lên hoặc giảm xuống. B. tăng lên. 
 C. giảm xuống. D. không đổi. 
Câu 23: Một dòng điện xoay chiều hình sin có giá trị cực đại I0 chạy qua một điện trở thuần R. 
Công suất toả nhiệt trên điện trở đó là 
 A. 
2
RI20
. B. 
2
RI20
. C. RI20 . D. 2 RI20 . 
Câu 24: Chọn kết câu trả lời sai. Công suất tiêu thụ trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối 
tiếp là 
 A. P = UIcosϕ . B. P = I2R. 
 C. công suất tức thời. D. công suất trung bình trong một chu kì. 
  Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 12 
Câu 25: Một nguồn điện xoay chiều được nối với một điện trở thuần. Khi giá trị cực đại của 
điện áp là U0 và tần số là f thì công suất toả nhiệt trên điện trở là P. Tăng tần số của nguồn lên 
2f, giá trị cực đại vẫn giữ là U0. Công suất toả nhiệt trên R là 
 A. P. B. P 2 . C. 2P. D. 4P. 
Câu 26: Cho mạch RLC nối tiếp, cuộn dây thuần cảm, R là biến trở. Điện áp hiệu dụng hai đầu 
đoạn mạch bằng U không đổi. Khi điện trở của biến trở bằng R1 và R2 người ta thấy công suất 
tiêu thụ trong đoạn mạch trong hai trường hợp bằng nhau. Công suất cực đại khi điện trở của 
biến trở thay đổi bằng 
 A. 
21
2
RR
U
+
. B. 
21
2
RR2
U
. C. 
21
2
RR
U2
+
. D. 
21
21
2
RR4
)RR(U +
. 
Câu 27: Trong các dụng cụ tiêu thụ điện như quạt, tủ lạnh, động cơ, người ta phải nâng cao hệ 
số công suất nhằm 
 A. tăng công suất toả nhiệt. B. giảm công suất tiêu thụ. 
 C. tăng cường độ dòng điện. D. giảm cường độ dòng điện. 
Câu 28: Cho mạch điện RLC mắc nối tiếp, cuộn dây thuần cảm kháng có điện trở R thay đổi 
được. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện áp xoay chiều ổn định. Điều chỉnh R để công suất mạch 
cực đại, khi đó hệ số công suất của mạch cos ϕ có giá trị 
 A. 1. B. 2 / 2. C. 3 / 2. D. 0,5. 
Câu 29: Trong mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp có ZL = ZC thì hệ số công suất sẽ 
 A. bằng 0. B. phụ thuộc R. C. bằng 1. D. phụ thuộc tỉ số ZL/ZC. 
Câu 30: Chọn câu đúng. Cho mạch điện xoay chiểu RLC mắc nối tiếp, i = I0cosω t là cường độ 
dòng điện qua mạch và u = U0 cos( ϕ+ωt ) là điện áp giữa hai đầu đoạn mạch. Công suất tiêu 
thụ của đoạn mạch được tính theo biểu thức là 
 A. P = UI. B. P = I2Z. C. P = R 20I . D. P = 2
IU 00 cosϕ . 
Câu 31: Cho mạch điện RC nối tiếp. R biến đổi từ 0 đến 600 Ω . Điện áp giữa hai đầu đoạn 
mạch là u = U tcos2 ω (V). Điều chỉnh R = 400Ω thì công suất toả nhiệt trên biến trở cực đại 
và bằng 100W. Khi công suất toả nhiệt trên biến trở là 80W thì biến trở có giá trị là 
 A. 200 Ω . B. 300 Ω . C. 400 Ω . D. 500 Ω . 
Câu 32: Đặt một điện áp xoay chiều u = 220 2 cos(100 pi t)(V) vào hai đầu đoạn mạch R,L,C 
không phân nhánh có điện trở thuần R = 110Ω . Khi hệ số công suất của đoạn mạch lớn nhất thì 
công suất tiêu thụ trong đoạn mạch là 
 A. 115W. B. 172,7W. C. 440W. D. 460W. 
Câu 33: Đặt vào hai đầu đoạn mạch RLC mắc nối tiếp một điện áp u = 127 2 cos(100 pi t + 
pi /3) (V). Biết điện trở thuần R = 50 Ω , iϕ = 0. Công suất của dòng điện xoay chiều qua đoạn 
mạch nhận giá trị bằng 
A. 80,64W. B. 20,16W. C. 40,38W. D. 10,08W. 
Câu 34: Đoạn mạch xoay chiều không phân nhánh gồm một điện trở R < 50 Ω , cuộn thuần 
cảm kháng ZL = 30 Ω và một dung kháng ZC = 70Ω , đặt dưới điện áp hiệu dụng U = 200V, tần 
số f. Biết công suất mạch P = 400W, điện trở R có giá trị là 
 A. 20 Ω . B. 80 Ω . C. 100 Ω . D. 120 Ω . 
Câu 35: Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ 2. Biết UAM = 5V; UMB = 25V; UAB = 20 2 V. 
Hệ số công suất của mạch có giá trị là 
A. 2 /2. B. 3 /2. 
C. 2 . D. 3 . 
(HV.2) M A B 
R L,
r 
  Phone: 01689.996.187 vuhoangbg@gmail.com 
DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU CHỦ ĐỀ 3: CÔNG SUẤT DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 13 
Câu 36: Cho mạch điện xoay chiều RLC nối tiếp, R biến đổi. Biết L = 1/ pi H; C = 10-3/4 pi F. 
Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp xoay chiều uAB = 75 2 cos100 pi t(V). Công suất trên 
toàn mạch là P = 45W. Điện trở R có giá trị bằng 
A. 45 Ω . B. 60 Ω . C. 80 Ω . D. 45 Ω hoặc 80Ω . 
Câu 37: Cho đoạn mạch RC: R = 15 Ω . Khi cho dòng điện xoay chiều i = I0cos100 tpi (A) qua 
mạch thì điện áp hiệu dụng hai đầu mạch AB là UAB = 50V; UC = 4UR/3. Công suất mạch là 
 A. 60W. B. 80W. C. 100W. D. 120W. 
Câu 38: Cho đoạn mạch điện xoay chiều RC mắc nối tiếp. R là biến trở, tụ có điện dung C = 
100/ pi (µF). Đặt vào hai đầu mạch điện một điện áp xoay chiều ổn định u, tần số f = 50Hz. Thay 
đổi R ta thấy ứng với hai giá trị của R = R1 và R = R2 thì công suất của mạch đều bằng nhau. 
Khi đó R1.R2 là 
 A. 104. B. 103. C. 102. D. 10. 
Câu 39: Cho mạch điện xoay chiều RLC mắc nối tiếp, cho R = 50 Ω . Đặc vào hai đầu đoạn 
mạch điện áp )V(tcos2100u ω= , biết điện áp giữa hai bản tụ và điện áp giữa hai đầu đoạn mạch 
lệch pha nhau một góc là pi /6. Công suất tiêu thụ của mạch điện là 
 A. 100W. B. 
3
100 W. C. 50W. D. 50 3 W. 
Câu 40: Một đoạn mạch xoay chiều RLC mắc nối tiếp, trong đó điện trở thuần R thay đổi 
được. Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch là u = U0cos tω . Khi điện trở R có giá trị bằng R0 hoặc 
4R0 thì đoạn mạch có cùng công suất. Muốn công suất của đoạn mạch cực đại thì điện trở R 
phải có giá trị bằng 
 A. 2R0. B. 2,5R0. C. 3R0. D. 5R0. 
Câu 41: Một mạch điện xoay chiều AB gồm điện trở R = 15Ω mắc nối tiếp với một cuộn dây 
có điện trở thuần r và độ tự cảm L. Biết điện áp hiệu dụng hai đầu R là 30V, hai đầu cuộn dây 
là 40V và hai đầu A, B là 50V. Công suất tiêu thụ trong mạch là 
 A. 140W. B. 60W. C. 160W. D. 40W. 
“ Sự thành công trên đời do tay người năng dạy sớm ” 
ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM CÔNG SUẤT 
1B 2A 3B 4B 5C 6C 7A 8D 9A 10A 
11 B 12B 13D 14A 15A 16C 17B 18C 19D 20B 
21 B 22D 23A 24C 25A 26B 27C 28B 29C 30D 
31A 32C 33A 34A 35A 36D 37A 38A 39C 40A 
41B