Question

6．图甲是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系，在电流小于某一值时，其电阻为零；当电流大于某一值时，有一定阻值，保护整个电路．若将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×10⁴V的电源上．则当电路中的电流为30A时，用电器M消耗的电功率是1.5×10⁶W；当用电器M短路后，要使该超导限流器能够保护这个电路，R₀的阻值不能大于1000Ω．

Answer 1

分析 由图甲可知，电路电流小于50A时超导限流器的电阻为零，电流等于大于50A时，电阻为一定值；
（1）电路电流为30A时，超导限流器电阻为零，由电功率公式P=UI可以求出M消耗的电功率．
（2）M短路时，超导限流器两端电压等于电源电压，为保护电路，电路不能处于短路状态，
电路电阻不能为零，超导限流器电阻不能为零，则电路电流最小为50A，由欧姆定律可以求出超导限流器的电阻．

解答 解：（1）由图甲可知，电路电流I₁=30A时，超导限流器的电阻为零，
用电器M两端电压等于电源电压，则用电器功率为：
P=UI₁=5×10⁴V×30A=1.5×10⁶W；
（2）用电器M短路时，限流器两端电压等于电源电压，
为保护电路，限流电阻阻值不能为零，由图知，电路电流最小为50A，
由I=$\frac{U}{R}$可得，限流电阻的阻值不能大于：
R₀=$\frac{U}{{I}_{2}}$=$\frac{5×1{0}^{4}V}{50A}$=1000Ω．
故答案为：1.5×10⁶；1000．

点评 由图象找出超导限流电阻阻值与电流的关系，应用电功率公式及欧姆定律即可正确解题．