Question

（2011?萬州區(qū)模擬）超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示．超導(dǎo)部件有一個超導(dǎo)臨界電流I_c，當(dāng)通過限流器的電流I＞I_c時，將造成超導(dǎo)體從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零）轉(zhuǎn)變成正常態(tài)（一個純電阻），以此來限制電力系統(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，限流電表R₂=6Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V，6W”的字樣，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=2Ω，閉合開關(guān)S后，電路正常工作．現(xiàn)L突然發(fā)生短路，則（　�。�

• A．短路前通過R₁的電流為

  1

  3

  A
• B．短路前通過R₁的電流為

  2

  3

  A
• C．短路后通過R₁的電流為

  4

  3

  A
• D．短路后通過R₁的電流為2A

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R₁的電流．

解答：解：
A、B短路前燈泡正常發(fā)光，則電路中電流I=

P

U

=

6

6

A=1A，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，電阻為零，R₂被短路，電流全部通過R₁，故R₁中電流為1A．故AB錯誤；
C、短路后，電路中電流為I=

E

r

=

8

2

A=4A，超過了超導(dǎo)的臨界電流I_c，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=

R1R2

R1+R2

=

3×6

3+6

Ω=2Ω，電路中總電流I_總=

E

R總+r

=

8

2+2

A=2A，此時通過R₁的電流I₁=

R2

R1+R2

I_總=

6

3+6

I_總=

4

3

A，故C正確，D錯誤；
故選C．

點(diǎn)評：本題考查閉合電路的歐姆定律，在理解超導(dǎo)體特性的基礎(chǔ)上，要能正確理解并聯(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．