Question

高溫超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件R₁和限流電阻R₂并聯(lián)組成，如圖所示．超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流I_C，當(dāng)它通過(guò)的電流I＞I_c時(shí)，將造成超導(dǎo)部件R₁失超，即：從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零）轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)（一個(gè)純電阻），以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)部件的正常態(tài)電阻為R₁=3Ω，超導(dǎo)臨界電流I_c=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V，6W”的字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=2Ω，原來(lái)電路正常工作．若L突然發(fā)生短路，則下列判斷正確的是（　　）

A．在L短路前，限流電阻R₂上電流為零

B．在L短路后，限流電阻R₂的電流2A

C．在L短路后，通過(guò)R₁的電流為1A

D．在L短路后，電源的輸出功率為8W

Answer 1

分析：短路前燈泡正常工作，超導(dǎo)體電阻為零，L正常發(fā)光，電路中電流為燈泡的額定電流；
短路后，超導(dǎo)體電阻為3Ω，R₁與R₂并聯(lián)，則由閉合電路的歐姆定律可求得短路后通過(guò)R₁和R₂的電流，根據(jù)P_出=UI求出在L短路后，電源的輸出功率．

解答：解：A、短路前燈泡正常發(fā)光，則電路中電流I=

P

U

=

6

6

=1A，此時(shí)R₂被短路，電流為零，電流全部通過(guò)R₁，故R₁中電流為1A，故A正確；
B、短路后，電路中電流為I=

E

r

=

8

2

=4A，超過(guò)了超導(dǎo)臨界電流，故超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，短路后兩電阻并聯(lián)，總電阻R_總=

3×6

3+6

Ω=2Ω，電路中總電流I_總=

E

r+R總

=

8

2+2

A=2A，此時(shí)通過(guò)R₁的電流I₁=

6

3+6

I_總=

4

3

A，通過(guò)R₁的電流I₂=2-

4

3

=

2

3

A，故BC錯(cuò)誤；
D、在L短路后，電源的輸出功率P出=UI=

2

2+2

×8×2=8W，故D正確．
故選：AD．

點(diǎn)評(píng)：本題考查閉合電路的歐姆定律，要求學(xué)生能正確理解并聯(lián)電路的電流規(guī)律并能熟練應(yīng)用閉合電路的歐姆定律．