Question

15．如圖虛線框內(nèi)為高溫超導限流器，它由超導部件和限流電阻并聯(lián)組成．超導部件有一個超導臨界電流I_C，當通過限流器的電流I＞I_C時，將造成超導體失超，從超導態(tài)（電阻為零，即R₁=0）轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)（一個純電阻，且R₁=3Ω ），以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導臨界電流I_C=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L上標有“6V 6W”的字樣，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=2Ω．原來電路正常工作，超導部件處于超導態(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R₂的電流為$\frac{4}{7}$A
• B． 燈泡L短路后超導部件將由超導狀態(tài)轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，通過燈泡電流為零
• C． 燈泡L短路后通過R₁的電流為4A
• D． 燈泡L短路后通過R₂的電流為$\frac{2}{3}$A

Answer 1

分析 燈泡短路時，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，超導體可能失超；電路為兩個電阻并聯(lián)，由電阻的并聯(lián)可求得總電阻；則可求得總電流及流過R₁的電流；由電源的輸出功率的計算公式可知電源輸出功率的變化．

解答 解：A、短路前，燈泡與超導電阻串連接入電路，因燈泡正常發(fā)光，則電路中電流為：I_L=$\frac{P}{U}$=1A；故A錯誤；
B、短路后，電路中電路I=$\frac{E}{r}=\frac{8}{2}=4A$＞1.2A，超過臨界電流，故超導體失超，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，路端電壓為：U=$\frac{E}{R′+r}$R′=4V，通過R₁的電流為：I₁=$\frac{U}{{R}_{1}}=\frac{4}{3}$A，故C錯誤；
D、燈泡短路后，R₂的電流為：I₂=$\frac{U}{{R}_{2}}=\frac{4}{6}=\frac{2}{3}$．故D正確．
故選：BD

點評 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，將造成超導體失超，從超導態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎B(tài)，再根據(jù)閉合電路歐姆定律進行研究．