Question

14．高溫超導(dǎo)限流器被公認(rèn)為目前最好的且惟一行之有效的短路故障電流限制裝置，中國(guó)科學(xué)院電工研究所完成了一種具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高溫超限流器樣機(jī)的研制工作，并于2005年初在湖南進(jìn)行并網(wǎng)掛機(jī)實(shí)驗(yàn)．超導(dǎo)限流器由超導(dǎo)部件和限流電阻并聯(lián)組成，如圖所示．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)（本題認(rèn)為電阻為零）轉(zhuǎn)變?yōu)檎�常態(tài)（本題認(rèn)為是一個(gè)純電阻）．以此來(lái)限制電力系統(tǒng)的故障電流．已知超導(dǎo)部件的正常電阻為R₁=3Ω，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”，電源電動(dòng)源E=8V，內(nèi)阻r=2Ω．原來(lái)電路正常工作，現(xiàn)L突然發(fā)生短路．則（　�。�
①短路前通過(guò)R₁的電流為$\frac{2}{3}$A
②超導(dǎo)部件將由超導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)為正常態(tài)
③短路后通過(guò)R₁的電流為2A
④短路后通過(guò)R₁的電流為$\frac{4}{3}$A．

• A． ①②
• B． ②③
• C． ②④
• D． ①③

Answer 1

分析 電路正常工作時(shí)，超導(dǎo)部件處于超導(dǎo)態(tài)，電阻為零，根據(jù)歐姆定律求出通過(guò)R₁的電流．L發(fā)生短路后，超導(dǎo)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(diǎn)求出通過(guò)R₁的電流．

解答 解：①、短路前，燈泡與超導(dǎo)電阻串聯(lián)接入電路，因燈泡正常發(fā)光，則電路中電流為${I}_{L}^{\;}=\frac{P}{U}=\frac{6}{6}A=1A$，故①錯(cuò)誤；
②、短路后，只有${R}_{2}^{\;}$接入電路，則電流為：$I=\frac{E}{{R}_{2}^{\;}+r}=\frac{8}{2+3}A=1.6A＞1.2A$，超過(guò)臨界電流，故超導(dǎo)體失超，轉(zhuǎn)化為正常態(tài)，故②正確；
③④、燈泡短路后兩個(gè)電阻并聯(lián)，電路中的電阻為$R′=\frac{{R}_{1}^{\;}{R}_{2}^{\;}}{{R}_{1}^{\;}+{R}_{2}^{\;}}=\frac{3×6}{3+6}Ω=2Ω$，路端電壓$U=\frac{E}{R′+r}•R′=\frac{8}{2+2}×2=4V$，通過(guò)${R}_{1}^{\;}$的電流為I${I}_{1}^{\;}=\frac{U}{{R}_{1}^{\;}}=\frac{4}{3}A$，故③錯(cuò)誤，④正確；
故選：C

點(diǎn)評(píng) 本題文字較長(zhǎng)，要培養(yǎng)快速閱讀和快速提取信息的能力．此題關(guān)鍵抓住高溫超導(dǎo)限流器的限流功能進(jìn)行分析．