Question

高温超导限流器由超导部件R₁和限流电阻R₂并联组成，如图所示．超导部件有一个超导临界电流I_C，当它通过的电流I＞I_c时，将造成超导部件R₁失超，即：从超导态（电阻为零）转变为正常态（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，限流电阻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，原来电路正常工作．若L突然发生短路，则下列判断正确的是（　　）

A．在L短路前，限流电阻R₂上电流为零

B．在L短路后，限流电阻R₂的电流2A

C．在L短路后，通过R₁的电流为1A

D．在L短路后，电源的输出功率为8W

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和R₂的电流，根据P_出=UI求出在L短路后，电源的输出功率．

解答：解：A、短路前灯泡正常发光，则电路中电流I=

P

U

=

6

6

=1A，此时R₂被短路，电流为零，电流全部通过R₁，故R₁中电流为1A，故A正确；
B、短路后，电路中电流为I=

E

r

=

8

2

=4A，超过了超导临界电流，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=

3×6

3+6

Ω=2Ω，电路中总电流I_总=

E

r+R总

=

8

2+2

A=2A，此时通过R₁的电流I₁=

6

3+6

I_总=

4

3

A，通过R₁的电流I₂=2-

4

3

=

2

3

A，故BC错误；
D、在L短路后，电源的输出功率P出=UI=

2

2+2

×8×2=8W，故D正确．
故选：AD．

点评：本题考查闭合电路的欧姆定律，要求学生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．