Question

17．如圖虛線框內(nèi)為高溫超導(dǎo)限流器，它由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成．超導(dǎo)部件有一個(gè)超導(dǎo)臨界電流I_C，當(dāng)通過(guò)限流器的電流I＞I_C時(shí)，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)（電阻為零，即R₁=0）轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)（一個(gè)純電阻，且R₁=3Ω ），以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)臨界電流I_C=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L上標(biāo)有“6V 6W”的字樣，電源電動(dòng)勢(shì)E=8V，內(nèi)阻r=2Ω．原來(lái)電路正常工作，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，燈泡L正常發(fā)光，現(xiàn)L突然發(fā)生短路，則（　　）

• A． 燈泡L短路前通過(guò)R2的電流為$\frac{4}{7}$A
• B． 燈泡L短路后超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，通過(guò)燈泡電流為零
• C． 燈泡L短路后通過(guò)R1的電流為4 A
• D． 燈泡L短路后通過(guò)R2的電流為$\frac{2}{3}$A

Answer 1

分析 燈泡短路時(shí)，只有R₂接入電路，則由閉合電路的歐姆定律可得出電路中電流變化，超導(dǎo)體可能失超；電路為兩個(gè)電阻并聯(lián)，由電阻的并聯(lián)可求得總電阻；則可求得總電流及流過(guò)R₁的電流．

解答 解：A、短路前，燈泡與超導(dǎo)電阻串連接入電路，因燈泡正常發(fā)光，則電路中電流I_L=$\frac{P}{U}$=1A＜I_c，超導(dǎo)部件超導(dǎo)，所以通過(guò)R₂的電流為零；故A錯(cuò)誤；
B、短路后，電路的總電阻減小，總電流增大，且電流I=$\frac{8}{4}A$=2A＞1.2A，超過(guò)臨界電流，故超導(dǎo)體失超，轉(zhuǎn)化為正常態(tài)；由于燈泡短路，所以燈泡電流為零，故B正確；
C、燈泡短路后，兩個(gè)電阻并聯(lián)，電路中的電阻為R′=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$=2Ω，路端電壓U=$\frac{ER′}{R′+r}$=4V，通過(guò)R₁的電流為I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}$=$\frac{4}{3}$A，故C錯(cuò)誤；
D、燈泡短路后，R₂的電流為I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}$=$\frac{4}{6}$A=$\frac{2}{3}$A．故D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 本題是信息題，首先要抓住關(guān)鍵信息：限流器的電流I＞Ic時(shí)，將造成超導(dǎo)體失超，從超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進(jìn)行研究