Question

某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时将造成超导体失超，即从超导态（可视为电阻为零）转变为正常态（可视为定值纯电阻），以此便可限制电路系统的故障电流．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”，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、L短路前通过R₁的电流为

  2

  3

  A
• B、L短路前通过R₂的电流为1A
• C、L短路后通过R₁的电流为

  4

  3

  A
• D、L短路后通过R₂的电流为

  4

  15

  A

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，此时R₂被短路，电流全部通过R₁，故R₁中电流为1A；故AB错误；
C、D短路后，电路中电流为I=

E

r

=

8

2

A=4A，超过了超导临界电流，超导部件将由超导状态转化为正常态，此时两电阻并联，总电阻R_总=

3×6

3+6

Ω=2Ω，电路中总电流I_总=

E

r+R总

=2A，此时通过R₁的电流I₁=

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，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．