Question

5．高温超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图．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，将造成超导体失超，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，现L突然发生短路，则（　　）

• A． 短路前通过R₁的电流为$\frac{2}{3}$A
• B． 短路后超导部件将由超导状态转化为正常态
• C． 短路后通过R₁的电流为$\frac{4}{3}$A
• D． 短路后通过R₁的电流为2A

Answer 1

分析 灯泡短路时，只有R₂接入电路，则由闭合电路的欧姆定律可得出电路中电流变化，超导体可能失超；电路为两个电阻并联，由电阻的并联可求得总电阻；则可求得总电流及流过R₁的电流；由电源的输出功率的计算公式可知电源输出功率的变化．

解答 解：A、短路前，灯泡与超导电阻串连接入电路，因灯泡正常发光，则电路中电流I_L=$\frac{P}{U}$=1A；故A错误；
B、短路后，只有R₂接入电路，则电流I=$\frac{E}{{R}_{2}+r}$=$\frac{8}{2+3}$A=1.6A＞1.2A，超过临界电流，故超导体失超，转化为正常态，故B正确；
C、灯泡短路后，两个电阻并联，电路中的电阻为R′=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=2Ω，路端电压U=$\frac{E}{R′+r}$R′=4V，通过R₁的电流为I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{4}{3}$A，故C正确；
D、灯泡短路后，R₂的电流为I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{4}{6}$A=$\frac{2}{3}A$．故D错误．
故选：BC

点评 本题是信息题给予题，首先要抓住关键信息：限流器的电流I＞Ic时，将造成超导体失超，从超导态转变为正常态，再根据闭合电路欧姆定律进行研究．