SKKN Bài toán hộp đen của mạch xoay chiều

 A. ĐẶT VẤN ĐỀ
I. Lời mở đầu:
- Một đoạn mạch bất kỳ có chứa hộp đen cần nhận xét và tìm ra xem trong hộp có phần tử (linh kiện) nào? R hoặc L hoặc C và cũng có thể trong hộp đen đó có chứa đồng thời hai hoặc ba phần tử? Để xác định được ta cần phải nắm rõ bản chất vai trò của từng phần tử, nhận xét logíc các tính chất của R,L,C hoặc RL,RC,LC trong đoạn mạch xoay chiều mắc nối tiếp. Vì vậy vật lý phổ thông phần dòng điện xoay chiều có dạng "Bài toán hộp đen" đã gây không ít khó khăn cho học sinh trong một số kỳ thi THPT Quốc gia và thi chọn học sinh giỏi trong những năm gần đây. Đặc biệt đối với thi trắc nghiệm cần đòi hỏi học sinh phải nhận xét nhanh cho đáp án đúng. Sau khi tham khảo nhiều tài liệu, các tạp chí vật lý và kinh nghiệm giảng dạy tôi xin nêu phương pháp là xét độ lệch pha và thực nghiệm để khẳng định trên mạch chứa linh kiện gì mà không cần phải đặt ra giả thiết rồi mới loại trừ.
II. Thực trạng của vấn đề nghiên cứu
 1. Thực trạng:
Trong đoạn mạch chỉ có một hộp đen nhận xét trong hộp đen có một hoặc 2 phần tử thì học sinh dễ định hướng, dựa vào độ lệch pha hoặc tính chất của đoạn mạch có liên quan. Nhưng khi gặp bài toán đoạn mạch đã có đoạn mạch nối tiếp với hộp đen học sinh thường rất lúng túng và không định hướng được một đường lối nào chính tắc để giải quyết bài toán này. Trong thực tế, cũng chưa thấy một tài liệu nào viết sâu về “Bài toán hộp đen của mạch xoay chiều”.
 2. Kết quả nghiên cứu
- Nêu tính chất và tác dụng của các linh kiện R,L,C đối với đoạn mạch xoay chiều và một chiều. Nhận xét nhanh áp dụng cho bài tập trắc nghiệm. 
- Tài liệu này đã đưa ra được cơ sở lí thuyết, đó là từ giản đồ véc tơ và độ lệch pha giữa các phần tử trong đoạn mạch mà khẳng định được phần tử hoặc những phần tử chưa biết trong đoạn mạch.
- Tài liệu cũng đã nêu được phương pháp giải chung cho loại bài toán này (3 dạng bài tập khác nhau), cùng với một số thí dụ minh hoạ với hai cách giải khác nhau (tuy nhiên cùng một phương pháp là dùng độ lệch pha).
- Cuối cùng là đưa ra một hệ thống các bài tập từ đơn giản đến phức tạp. Hệ thống bài tập này sẽ giúp học sinh nắm vững hơn nữa cách giải loại bài toán hộp đen. 
Đề tài “Rèn luyện cho học sinh kỹ năng xử lý nhanh khi giải bài tập hộp đen của mạch điện xoay chiều”. Chọn theo phương pháp dạy này tôi nhận thấy học sinh tiếp cận nhiều với dòng điện xoay chiều không bị động bởi độ lệch pha điện áp giữa hai đầu mạch bất kỳ với dòng điện qua mạch, có cách nhìn khoa học hơn để nhận biết phần tử trong hộp đen, định hướng logíc kiến thức có liên quan đến dao động điện điều hoà và có thể khai thác được dạng bài tập khó.Vì vậy định hướng logíc kiến thức vật lý của đề tài với lý do khiêm tốn cụ thể là:
Thứ 1: Bộc lộ quan điểm định hướng giải quyết trình tự vấn đề nhỏ về dao động điện điều hoà
Thứ 2: Cho học sinh định hướng nhanh hiểu rõ tính chất và tác dụng của các phần tử trong hộp đen.
Thứ 3: Nhận xét Logic các phần tử trong mạch không phải chỉ có một mà có thể đồng thời hai hoặc ba phần tử chính xác cao ít nhầm lẫn.
Thứ 4: Viết đề tài sáng kiến kinh nghiệm nâng cao kiến thức còn khiêm tốn của mình
3. Những điểm mới của đề tài:
 + Học sinh dễ vận dụng cho từng trường hợp .
 + Có cách nhận xét hướng giải theo trình tự logíc .
 + Rút ngắn thời gian suy nghĩ làm bài.
 + Ngoài ra đề tài giúp các em có khả năng tự nghiên cứu, tự học, tự vận dụng.
Với đề tài “Rèn luyện cho học sinh kỹ năng xử lý nhanh khi giải bài tập hộp đen của mạch điện xoay chiều”. Học sinh có thể trao đổi với bạn bè về các tình huống lệch pha của mạch khác nhau và khai thác thêm cho những bài tập khó.
B. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
I. Cơ sở lý thuyết và phương pháp giải
1.1 Cơ sở lý thuyết
1.1.1. Nêu tính chất và tác dụng của các linh kiện R,L,C đối với dòng xoay chiều và dòng một chiều:
* Đối với tụ điện C:
- Không cho dòng một chiều đi qua, cho dòng xoay chiều đi qua nó khi tần số tần số càng lớn tính chất cản trở dòng xoay chiều càng nhỏ và ngược lại.
- Điện áp giữa hai đầu tụ điện luôn trễ pha so với dòng điện qua mạch. Nhiệt lượng không toả ra trên tụ điện.
- Đoạn mạch có đồng thời R và C thì điện áp trễ pha so với cường độ dòng điện qua mạch. Nếu tồn tại L và C thì u và i lệch pha .
* Đối với cuộn dây L
- Xét cuộn dây thuần cảm không cản trở dòng một chiều nhưng có tính chất cản trở dòng xoay chiều phụ thuộc vào tần của dòng xoay chiều. Không tiêu thụ điện năng
- Đoạn mạch chỉ có L điện áp luôn sớm pha so với cường độ dòng điện qua mạch.
- Đoạn mạch L(thuần cảm) và R điện áp luôn sớm pha hơn dòng điện qua mạch.
- Nếu cuộn dây có điện trở hoạt động Ro thì điện áp giữa hai đầu cuộn dây sớm pha hơn cường độ dòng điện qua mạch góc và tiêu thụ điện năng.
*Đối với điện trở R : 
- Điện áp giữa hai đầu điện trở R luôn cùng pha với cường độ dòng điện qua mạch. Điện trở R tiêu thụ điện năng P=I2.R=UIcosj.
- Nếu đoạn mạch không tồn tại R thì u và i lệch pha nhau .
1.1.2: Xét độ lệch pha: Từ giản đồ vectơ của đoạn mạch xoay chiều nối tiếp ta khẳng định sự có mặt của các linh kiện nếu được biết độ lệch pha giữa hiệu điện thế và dòng điện hoặc giữa các hiệu điện thế với nhau. Dưới đây là quan hệ của độ lệnh pha và các phần tử trong 3 dạng mạch hộp đen phổ biến thường gặp.
1.1.3. Cách nhận biết các phần tử trong mạch dựa vào độ lệch pha
a. Nếu dòng một chiều.
* Qua điện trở R trị số luôn không đổi và I = .
* Mạch có cuộn dây.
+ Ro = 0 thì I = ( ZL = 0 cuộn dây không có tính cảm kháng)
+Ro 0 thì I = ( ZL = 0 cuộn dây không có tính cảm kháng).
* Qua tụ Ic = 0( tụ điện không cho dòng một chiều đi qua)
b. Dòng điện xoay chiều:
b1: u cùng pha với i nếu: 
+ Mạch chỉ có điện trở R( vĩnh cửu)
+ Mạch có cả R, L, C nhưng ZL = ZC.( chỉ một giá trị duy nhất)
b2:u sớm pha hơn i trong mạch chắc chắn có L.
KN 1: Nếu u sớm pha hơn i một góc thì mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm L hoặc mạch có cả L và C nhưng ZL > ZC.
KN 2: -Nếu u sớm pha hơn i một góc mạch chắc chắn có thêm R.
b3: u trễ pha hơn i trong mạch chắc chắn có C.
KN 1: Nếu u trễ pha hơn i một góc thì mạch chỉ có tụ điện hoặc mạch có cả L và C nhưng ZL < ZC.
KN 2: Nếu u trễ pha hơn i một góc mạch chắc chắn có thêm R.
b4: Mạch cộng hưởng chắc chắn có cả L, C
+ Nếu I = mạch không có R.
+ Nếu I mạch có cả R và 
b5: Nếu thay đổi tần số f mà:
+ I ~ mạch có L.	
+ I ~ U mạch có C.
+ Nếu I1 tăng đến Imax rồi giảm đến I2 mạch có cộng hưởng.
+ Nếu có độ lệch pha giữa hiệu điện thế hai đoạn mạch là thì một đoạn mạch chứa R, L thì đoạn mạch còn lại chắc chắn có R, C.
II. Nhận xét các mạch điện:
2.1: Xét m¹ch cã 1 hép ®en hoÆc 2 hép ®en trë lªn trong ®ã cã c¸c dù kiÖn vÒ hiÖu ®iÖn thÕ ®éc lËp nhau. Gäi j lµ ®é lÖch pha gi÷a hiÖu ®iÖn thÕ vµ cêng ®é dßng ®iÖn 
j = - 
j = 0
j = 
ChØ cã C
Cã L, C mµ ZC > ZL
ChØ cã R
Cã R, L, C ZL = ZC
ChØ cã L
Cã L, C 
ZL > ZC 
(a.1.1)
(a.1.2)
(b.1.1)
(b.1.2)
(c.1.1)
(c.1.2)
2.2. M¹ch cã 2 hép ®en trong ®ã mçi hép chØ chøa 1 phÇn tö cã ®é lÖch pha j ' gi÷a hiÖu ®iÖn thÕ ®o¹n m¹ch 1 vµ hiÖu ®iÖn thÕ ®o¹n m¹ch 2
0 £ j ’ £ p
j'= 0
j'= 
j'= p
Hai hép gièng nhau vÒ lo¹i ph©n tö
Hép 1 cã R
Hép 2 cã C
Hép 1 cã L
Hép 2 cã R
Hép 1 cã L
Hép 2 cã C
(a.2)
(b.2.2)
(b.2.1)
(c.2)
2.3: M¹ch cã 2 hép ®en mçi hép chØ chøa 2 trong 3 phÇn tö R, L, C cã d÷ kiÖn liªn hÖ víi nhau.
- Gäi j' lµ ®é lÖch pha cña hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®Çu hép 1 so víi hiÖu ®iÖn thÕ gi÷a 2 ®Çu hép 2 ( 0£j'£)* Hép 1 cã R, L: Dựa vào giản đồ véc tơ để sử lý
III. PHÂN DẠNG BÀI TẬP:
Dạng 1: Xác định phần tử trong hộp đen khi bài toán cho độ lệch pha.
A
C
B
N
M
X
Thuần
Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ: 
UAB = 200cos100pt(V) ZC = 100W 
 ZL = 200W; I = 2 ; cosj = 1;
 X là đoạn mạch gồm hai trong ba phần tử (R0, L0 (thuần),
 C0) mắc nối tiếp. Hỏi X chứa những linh kiện gì ? 
Xác định giá trị của các linh kiện đó.
Giải : Cách 1: Dùng phương pháp giản đồ véc tơ trượt.
* Theo bài ra cosj = 1 Þ uAB và i cùng pha.
	UAM = UC = 200 (V); UMN = UL = 400 (V); UAB = 100 (V)
* Giản đồ véc tơ trượt hình bên; Từ đó => Vì UAB cùng pha so với i nên trên NB (hộp X) phải chứa điện trở Ro và tụ điện Co.
+ URo = UAB « IRo = 100® Ro = 
+ UCo = UL - UC ® I . ZCo = 200 ® ZCo = 
 ÞCo = 
Cách 2: Dùng phương pháp đại số:
B1: Căn cứ “Đầu vào” của bài toán để đặt các giả thiết có thể xảy ra.
® Trong X có chứa Ro và Lo hoặc Ro và Co
 Theo bài ZAB = .Ta có: 
B2: Căn cứ “Đầu ra” để loại bỏ các giả thiết không phù hợp vì ZL > ZC nên X phải chứa Co.
 ®Vì trên đoạn AN chỉ có C và L nên NB (trong X) phải chứa Ro, 
B3: Ta thấy X chứa Ro và Co phù hợp với giả thiết đặt ra.
 ®Mặt khác: Ro=Z ® ZL(tổng) = ZC(tổng) nên ZL = ZC+ZCo. Vậy X có chứa Ro và Co
 Þ Co = 
Ví dụ 2: 
Cho hai hộp kín X, Y chỉ chứa 2 trong ba phần tử: R, L (thuần), C mắc nối tiếp. Khi mắc hai điểm A, M vào hai cực của một nguồn điện một chiều thì Ia = 2(A), UV1 = 60(V).
Khi mắc hai điểm A, B vào hai cực của một nguồn điện xoay chiều tần số 50Hz thì Ia = 1(A), Uv1 = 60v; UV2 = 80V,UAM lệch pha so với UMB một góc 1200, xác định X, Y và các giá trị của chúng.
* Phân tích bài toán: Đây là một bài toán có sử dụng đến tính chất của dòng điện 1 chiều đối với cuộn cảm và tụ điện. Khi giải phải lưu ý đến với dòng điện 1 chiều thì w = 0 Þ ZL = 0 và . Cũng giống như phân tích trong ví dụ 1 bài toán này phải giải theo phương pháp giản đồ véc tơ (trượt).
Giải:
* Vì X cho dòng điện một chiều đi qua nên X không chứa tụ điện. Theo đề bài thì X chứa 2 trong ba phần tử nên X phải chứa điện trở thuần (RX) và cuộn dây thuần cảm (LX). Cuộn dây thuần cảm không có tác dụng với dòng điện một chiều nên:	RX = 
* Khi mắc A, B vào nguồn điện xoay chiều	ZAM = 
;	tanjAM= 
* Vẽ giản đồ véc tơ cho đoạn AM. Đoạn mạch MB tuy chưa biết nhưng chắc chắn trên giản đồ nó là một véctơ tiến theo chiều dòng điện, có độ dài = = 80V và hợp với véc tơ một góc 1200 Þ ta vẽ được giản đồ véc tơ cho toàn mạch
.Từ giản đồ véc tơ ta thấy buộc phải chéo xuống thì mới 
tiến theo chiều dòng điện. 
Do đó Y phải chứa điện trở thuần (RY)
 và tụ điện CY.
+ Xét tam giác vuông MDB
Nhận xét: Đến bài toán này học sinh đã bắt đầu cảm thấy khó khăn vì nó đòi hỏi học sinh phải có óc phán đoán tốt, có kiến thức tổng hợp về mạch điện xoay chiều khá sâu sắc. Để khắc phục khó khăn, học sinh phải ôn tập lý thuyết thật kĩ và có kĩ năng tốt trong bộ môn hình học.
Dạng 2: Xác định các phần tử trong hộp đen mà không cho độ lệch pha. Với loại toán này thường bài toán cho mạch gồm nhiều đầu dây, hoặc hộp đen có liên quan đến các giá trị đại số của U, I, f?
Ví dụ 1: Cho mạch điện chứa ba linh kiện ghép nối tiếp: R, L (thuần) và C. Mỗi linh kiện chứa trong một hộp kín X, Y, ZĐặt vào hai đầu A, B của mạch điện một điện ápxoay chiều . Khi f = 50Hz, dùng một vôn kế đo lần lượt được UAM = UMN = 5V, UNB = 4V; UMB = 3V. Dùng oát kế đo công suất mạch được P = 1,6W .Khi f ¹ 50Hz thì số chỉ của ampe kế giảm. Biết RA » O; RV » ¥
a. Mỗi hộp kín X, Y, Z chứa linh kiện gì?
b. Tìm giá trị của các linh kiện.
* Phân tích bài toán: Bài toán này sử dụng tới ba hộp kín, chưa biết I và j nên không thể giải theo phương pháp đại số, phương pháp giản đồ véc tơ trượt là tối ưu cho bài này. Bên cạnh đó học sinh phải phát hiện ra khi f = 50Hz có hiện tượng cộng hưởng điện và một lần nữa bài toán lại sử dụng đến tính chất a2 = b2 + c2 trong một tam giác vuông.
Giải: 
a. Theo đầu bài: 
Khi f = 50Hz thìUAM = UMN = 5V; UNB = 4V; UMB = 3V
Nhận thấy: + UAB = UAM + UMB (8 = 5 + 3) Þ ba điểm A, M và B thẳng hàng (52 = 42 + 32) 
Þ Ba điểm M, N, B tạo thành tam giác vuông tại B.Þ Giản đồ véc tơ của đoạn mạch có dạng như hình vẽ.
Trong đoạn mạch điện không phân nhánh RLC ta có muộn pha hơn Þ biểu diễn 
điện áphai đầu điện trở R (X chứa R) và biểu diễn điện áphai đầu tụ điện (Z chứa C.. Mặt khác sớm pha so với một góc jMN < chứng tỏ cuộn cảm L có điện trở thuần r, biểu diễn và Y chứa cuộn cảm có độ tự cảm L và điện trở thuần r.
b. f ¹ 50Hz thì số chỉ của (a) giảm khi f = 50Hz thì trong mạch có cộng hưởng điện.
Þ 
Þ 
 ; 
Dạng 3: Xác định các phần tử trong hộp đen bằng các dụng cụ đo điện(Thực hành đo hộp đen).
Ví dụ: Mạch ABC chứa tụ ở (BC) cuộn cảm ở (AB) khi dùng dòng điện xoay chiều U = 10V; f = 50Hz; UAB = 10(V); UBC = 10(V); I = 0,01A.
1.Tìm C, RL, L?
2.Cho mạch vào hộp kín với đầu dây A,B,C chìa ra được đánh số 1, 2, 3 bất kì mà không phân biệt được A, B, C nữa.Đấu 2, 3 vào nguồn xoay chiều trên qua một tụ có điện dung C’ thì thấy cường độ dòng điện hiệu dụng lớn hơn 0,01 A( I > 0,01A). Đấu nguồn trên vào 1, 2 qua tụ C’ được I12 sau đó đấu vào 1,3 qua tụ C’ thì được I13 với I12 < I13.Mỗi đầu 1, 2, 3 ứng với đầu nào A hay B hay C?
Dạng 4: Xác định phần tử trong hộp đen bằng phương pháp thực nghiệm.
Ví dụ: Cho 3 hộp, X1, X2, X3 có hai đầu dây ra , mỗi hộp chỉ chứa 1 trong 3 phần tử cơ bản:R, L, C. Sử dụng một hiệu điện thế và đồng hồ vạn năng hoặc 1 bóng đèn để xác định tên của linh kiện.
Nhận xét: Qua các ví dụ trình bày qua dạng bài tập trình bày ở trên ta thấy đây là loại bài tập đòi hỏi kiến thức tổng hợp, đa dạng trong cách giải nhưng có thể nói phương pháp giản đồ véc tơ trượt là cách giải tối ưu cho loại bài tập này. Phương pháp này có thể giải được từ bài tập dễ (có thể giải bằng phương pháp đại số) cho đến những bài tập khó chỉ giải được bằng phương pháp giản đồ véc tơ. Ngay cả khi giải bằng phương pháp giản đồ véc tơ thì vẽ theo giản đồ véc tơ trượt cũng sẽ cho giản đồ đơn giản và dựa vào giản đồ véc tơ biện luận bài toán được dễ dàng hơn.
BÀI TẬP ĐỀ NGHỊ
Bài 1: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ
	uAB = u = 200cos100pt(V) .LO là một cuộn dây thuần cảm có cảm kháng ; CO là tụ điện có dung kháng = 50W.
	X là đoạn mạch có chứa hai trong ba phần tử R, L (thuần), C mắc nối tiếp nhau. Ampe kế nhiệt chỉ I = 0,8(A); hệ số công suất của đoạn mạch AB là K = 0,6.
	a. Xác định các phần tử của X và độ lớn của chúng.
	b. Viết biểu thức của UNB = UX
Đáp số: a.TH1:X chứa R,L: R = 150(W); L = TH2:X chứa R,C: R = 150(W); C = 
	b.TH1:UX = 
 TH2: UX = 
Bài 2: Cho mạch điện có sơ đồ như hình vẽ: uAB = 100
1. Khi K đóng: I = 2(A), UAB lệch pha so với i là . 
Xác định L, r
2. a. Khi K mở: I = 1(A), uAM lệch pha so với uMB là . Xác định công suất toả nhiệt trên hộp kín X
b. Biết X gồm hai trong ba phần tử (R, L (thuần), C. mắc nối tiếp. Xác định X và trị số của chúng.
Đáp số: 1. r = 
 2. a. PX = 
	 b. X gồm R nối tiếp C: R = C = 	 
Bài 3:(Đề thi tuyển sinh Đại học GTVT - 2000) Cho đoạn mạch AB như hình vẽ. X và Y là hai hộp, mỗi hộp chỉ chứa hai trong ba phần tử: R, L (thuần) và C mắc nối tiếp.
Các vôn kế V1, V2 và ampe kế đo được cả dòng xoay chiều và một chiều. Điện trở các vôn kế rất lớn, điện trở ampe kế không đáng kể.Khi mắc vào hai điểm A và M vào hai cực của nguồn điện một chiều, ampe kế chỉ 2(A), V1 chỉ 60(V). Khi mắc A và B vào nguồn điện xoay chiều hình sin, tần số 50(Hz) thì ampe kế chỉ 1(A), các vôn kế chỉ cùng giá trị 60(V) nhưng UAM và UMB lệch pha nhau . Hộp X và Y chứa những phần tử nào ? Tính giá trị của chúng (đáp số dạng thập phân). Đáp số: X chứa RX và LX: RX = 30(W); LX = 0,165(H); Y chứa RY và CY: RY = 30(W); CY = 106(MF)
Bài 4: Đặt điện áp xoay chiều có giá trị hiệu dụng U vào hai đầu một hộp đen X thì dòng điện trong mạch có giá trị hiệu dụng 0,25 A và sớm pha π/2 so với điện áp hai đầu hộp đen X. Cũng đặt điện áp đó vào hai đầu hộp đen Y thì dòng điện trong mạch vẫn có cường độ hiệu dụng là 0,25 A nhưng cùng pha với điện áp hai đầu đoạn mạch. Nếu đặt điện áp trên vào hai đầu đoạn mạch X và Y mắc nối tiếp(X,Y chỉ chứa 1 phần tử) thì cường độ hiệu dụng của dòng điện trong mạch là
X
R
A. A.	B. A.	C. A.	D. A.
Hướng dẫn : khi hộp đen là X ta có : i nhanh pha hơn u 1 lượng nên X là tụ điện có dung kháng ZC=U/I1 =U/0,25 ; khi hộp đen là Y thì i cùng pha với u nên hộp Y là điện trở R=U/I2=U/0,25 khi mắc X,Y nối tiếp ta có =
Bài 5. Cho mạch điện xoay chiều như hình vẽ. Hộp kín X chứa một trong ba phần tử R, L, C. Biết dòng điện qua mạch nhanh pha so với điện áp hai đầu mạch. Hộp X chứa phần tử nào?
A. L. 	 B. R. 	C. C. D. L hoặc C.
R0
A
B
Bài 6. Cho mạch điện xoay chiều AB như hình vẽ. Hộp kín X chứa 1 trong 3 phần tử R, L, C . Biết dòng điện qua mạch nhanh pha so với điện ápuAB. Mạch X chứa các phần tử nào?
 A. L 	B. C 	
 C. R 	 D. L hoặc C
Bài 7: Trong mạch điện xoay chiều gồm phần tử X nối tiếp với phần tử Y. biết rằng X , Y là một trong ba phần tử R, C và cuộn dây. Đặt vào hai đầu đoạn mạch một điện áp u = Usin (100πt) V thì điện áp hiệu dụng trên hai phần tử X, Y đo được lần lượt là UX = U, UY = U. Hãy cho biết X và Y là phần tử gì?
A. Cuộn dây và C.	B. C và R.
C. Cuộn dây và R. 	D. Không tồn tại bộ phần tử thoả mãn.
Bài 8 :Trong mạch điện xoay chiều mắc nối tiếp gồm tụ điện C, cuộn dây thuần cảm L và hộp kín X. Bàiết và hộp kín X chứa hai trong 3 phần tử Rx, Cx, Lx mắc nối tiếp. Cường độ dòng điện i và điện ápu ở hai đầu đoạn mạch cùng pha với nhau thì trong hộp kín X phải có:
A. RX và LX B. RX và CX 
C. Không tồn tại phần tử thỏa mãn D. LX và CX
Bài 9: Ở mạch điện hộp kín X gồm một trong ba phần tử địên trở thuần, cuộn dây, tụ điện. Khi đặt vào AB điện áp xuay chiều có UAB=250V thì UAM=150V và UMB=200V. Hộp kín X là:
A. cuộn dây cảm thuần.	 B. cuộn dây có điện trở khác không. 
 C. tụ điện.	 	D. điện trở thuần.
Bài 10 : Một hộp kín chứa hai trong ba phần tử ( R, L hoặc C mắc nối tiếp). Bàiết điện ápnhanh pha hơn cường độ dòng điện một góc với : 0<< . Hộp kín đó gồm
A.Cuộn thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện nhưng ZL<ZC 
B. điện trở R mắc nối tiếp với cuộn thuần cảm
C. điện trở R mắc nối tiếp với tụ điện 
D. Cuộn thuần cảm mắc nối tiếp với tụ điện nhưng ZL>ZC
C. ỨNG DỤNG VÀ HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI
 Trên đây là kiến thức tôi đúc rút trong quá trình giảng dạy thành một hệ thống để học sinh dễ nhớ, dễ áp dụng và có thể liên hệ thành chuỗi kiến thức bài tập hộp đen. Tuy lượng kiến thức cung cấp trong đề tài không phải là nhiều mà từ đó học sinh định hướng khai thác các mạch khác nhau nhận xét rất nhanh trong bài thi trắc nghiệm.
 ĐỀ BÀI: ( Bài kiểm tra trắc nghiệm 45 phút).
Câu 1: Cho đoạn mạch gồm hai phần tử X, Y mắc nối tiếp. Trong đó X, Y có thể là R, L hoặc C. Cho biết hiệu điện thế giữa hai đầu đoạn mạch là u = 200cos100t(V) và i = 2cos(100t -/6)(A). Cho biết X, Y là những phần tử nào và tính giá trị của các phần tử đó?
 A. R = 50 và L = 1/H.	 B. R = 50 và C = 100/F.
 C. R = 50 và L = 1/2H.	 D. R = 50 và L = 1/H.	
Câu 2: Cuộn dây thuần cảm có hệ số tự cảm L = 636mH mắc nối tiếp với đoạn mạch X, đoạn mạch X chứa 2 trong 3 phần tử R0, L0 , C0 mắc nối tiếp. Đặt vào hai đầu đoạn mạch hiệu điện thế u = 120cos100t(V) thì cường độ dòng điện qua cuộn dâylà i = 0,6cos(100t -/6)(A). Xác định 2 trong 3 phần tử đó?
 A. R0 = 173 và L0 = 31,8mH.	B. R0 = 173 và C0 = 31,8mF.
 C. R0 = 17,3 và C0 = 31,8mF.	D. R0 = 173 và C0 = 31,8F.
Câu 3: Cho một đoạn mạch xoay chiều gồm hai phần tử mắc nối tiếp. Điện áp giữa hai đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch có biểu thức: u = 200cos(100pt-p/2)(V), i = 5cos(100pt -p/3)(A). Chọn Đáp án đúng?
	A. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 40 W.	
B. Đoạn mạch có 2 phần tử LC, tổng trở 40 W.
C. Đoạn mạch có 2 phần tử RC, tổng trở 40 W.	
D. Đoạn mạch có 2 phần tử RL, tổng trở 20 W.
Câu 4: Cho một hộp đen X trong đó có chứa 2 trong 3 phần tử R, L, hoặc C mắc nối tếp. Mắc hộp đen nối tiếp với một cuộn dây thuần cảm có L0 = 318mH. Đặt vào hai đầu đoạn mạch điện một hiệu điện thế xoay chiều có biểu thức u = 200.cos(100t-/3)(V) thì dòng điện chạy trong mạch có biểu thức i = 4.cos(100t - /3)(A). Xác định phần tử trong hộp X và tính giá trị của các phần tử?
 A. R=50; C = 31,8F.	 B. R = 100; L = 31,8mH. 
 C. R = 50; L = 3,18H. D. R =50; C = 318F.
Câu 5: Một đoạn mạch xoay chiều gồm 2 trong 3 phần tử R, L hoặc C mắc nối tiếp . Biểu thức hiệu điện thế 2 đầu mạch và cường độ dòng điện qua mạch là và . Các phần tử trong mạch và tổng trở của mạch là
 A. R và L , Z = 10.	 B. R và L , Z = 15 .	 
 C. R và C , Z =10 .	 D. L và C , Z= 20.
Câu 6: Cho đoạn mạch AB gồm biến trở nối tiếp với hộp kín X. Hộp X chỉ chứa cuộn thuần c