Question

（2011?万州区模拟）超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I_c，当通过限流器的电流I＞I_c时，将造成超导体从超导态（电阻为零）转变成正常态（一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流．已知超导部件的正常态电阻为R₁=3Ω，超导临界电流I_c=1.2A，限流电表R₂=6Ω，小灯泡L上标有“6V，6W”的字样，电源电动势E=8V，内阻r=2Ω，闭合开关S后，电路正常工作．现L突然发生短路，则（　　）

• A．短路前通过R₁的电流为

  1

  3

  A
• B．短路前通过R₁的电流为

  2

  3

  A
• C．短路后通过R₁的电流为

  4

  3

  A
• D．短路后通过R₁的电流为2A

Answer 1

分析：短路前灯泡正常工作，超导体电阻为零，L正常发光，电路中电流为灯泡的额定电流；短路后，超导体电阻为3Ω，R₁与R₂并联，则由闭合电路的欧姆定律可求得短路后通过R₁的电流．

解答：解：
A、B短路前灯泡正常发光，则电路中电流I=

P

U

=

6

6

A=1A，超导部件处于超导态，电阻为零，R₂被短路，电流全部通过R₁，故R₁中电流为1A．故AB错误；
C、短路后，电路中电流为I=

E

r

=

8

2

A=4A，超过了超导的临界电流I_c，故超导部件将由超导状态转化为正常态，短路后两电阻并联，总电阻R_总=

R1R2

R1+R2

=

3×6

3+6

Ω=2Ω，电路中总电流I_总=

E

R总+r

=

8

2+2

A=2A，此时通过R₁的电流I₁=

R2

R1+R2

I_总=

6

3+6

I_总=

4

3

A，故C正确，D错误；
故选C．

点评：本题考查闭合电路的欧姆定律，在理解超导体特性的基础上，要能正确理解并联电路的电流规律并能熟练应用闭合电路的欧姆定律．