Question

高溫超導限流器被公認為目前最好的且唯一行之有效的短路故障電流限制裝置．中國科學院電工研究所完成了一種具有自主知識產(chǎn)權的高溫超導限流器樣機的研制工作，并于2005年初在湖南進行并網(wǎng)掛機實驗．超導限流器由超導部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示．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)（本題認為電阻為零）轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)（本題認為是一個純電阻）．以此來限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導部件的正常態(tài)電阻為R₁=3Ω，超導臨界電流I_c=1.2A，限流電阻R₂=6Ω，小燈泡L上標有“6V6W”，電源電動勢E=8V，內(nèi)阻r=2Ω．原來電路正常工作，現(xiàn)L突然發(fā)生短路．則（　　）

• A．短路前通過R₁的電流為

  2

  3

  A
• B．超導部件將由超導態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)
• C．短路后通過R₁的電流為

  4

  3

  A
• D．短路后通過R₁的電流為2A

Answer 1

分析：電路正常工作時，超導部件處于超導態(tài)，電阻為零，根據(jù)歐姆定律求出通過R₁的電流．L發(fā)生短路后，超導部件轉(zhuǎn)為正常態(tài)，與限流電阻并聯(lián)，由歐姆定律和串并聯(lián)電路的特點求出通過R₁的電流．

解答：解：A、由題，燈泡的電阻R_L=

U 2 L

PL

=

62

6

Ω=6Ω．根據(jù)高溫超導限流器的功能分析得知，電路正常工作時，超導部件處于超導態(tài)，電阻為零，根據(jù)歐姆定律得到通過R₁的電流I₁=

E

R1+r

=1A．故A錯誤．
B、當L發(fā)生短路后，超導部件轉(zhuǎn)為正常態(tài)，與限流電阻并聯(lián)，起到限流作用．故B正確．
C、L發(fā)生短路后，外電路總電阻為R=

R1R3

R1+R3

=2Ω，干路電流為I=

E

R+r

=2A，通過R₁的電流為I₁=

R2

R1+R2

I=

4

3

A．故C正確，D錯誤．
故選BC

點評：本題文字較長，要培養(yǎng)快速閱讀和快速提取信息的能力．此題關鍵抓住高溫超導限流器的限流功能進行分析．