Question

（2009?东台市模拟）超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理如图甲中虚线框内所示．超导部件的电阻R₁随电流I变化关系如图乙所示．已知限流电阻R₂=15Ω，灯泡L上标有“6V 3W”字样．
（1）为使灯泡能正常工作，电源电压U=

6

V；
（2）灯泡短路时，电流表的示数是

1.2

A；
（3）当电源电压取（1）中数值时，为使超导限流器能正常控制电路，灯泡L的电阻取值范围是

大于等于10Ω

．

Answer 1

分析：由题意知，当电流不超过小于0.6A时，超导限流器自动短路不工作，当电路中的电流大于0.6A超导限流器工作．
（1）由灯泡的铭牌可求灯泡正常工作时的电流，再结合题意判断此时超导限流器是否工作，从而判断电源的电压；
（2）灯泡短路时，电路中的电流超过0.6A，由乙图可知R₁的阻值，此时R₁、R₂并联，电流表测干路电流，根据欧姆定律和并联电路的电流特点求出电流表的示数；
（3）为使超导限流器能正常控制电路，则电路中的最大电流为0.6A，根据欧姆定律求出电路灯泡的最小电阻．

解答：解：（1）灯泡正常工作时的电流：
I=

P

U

=

3W

6V

=0.5A＜0.6A，
所以此时超导部件的电阻为0，限流电阻被短路，故电源电压全部作用在灯泡两端，即电源的电压为6V．
（2）当灯泡短路时，电路中的电流超过0.6A，由乙图可知R₁=7.5Ω；
由电路图可知R₁、R₂并联，
所以电流表的示数为I′=

U

R1

+

U

R2

=

6V

7.5Ω

+

6V

15Ω

=1.2A．
（3）超导限流器能正常控制电路，则电路中的最大电流为0.6A，
灯泡的最小电阻R_L=

U

I最大

=

6V

0.6A

=10Ω，
故灯泡的电阻应大于等于10Ω（或不小于10Ω）．
故答案为：（1）6；（2）1.2；（3）大于等于10Ω（或不小于10Ω）．

点评：本题主要考查学生对：超导体的特点，以及欧姆定律的应用的了解和掌握，是中招的热点，是一道难题．