Question

超導限流器是一種短路故障電流限制裝置，它由超導部件和限流電阻并聯組成，電路如圖甲中虛線框內所示．超導部件的電阻R₁隨電流I變化關系如圖乙所示，限流電阻R₂=15Ω，燈泡L上標有“6V 3W”字樣．若電源電壓為6V，且保持不變，此時燈泡L

能

 （能/不能）正常工作，超導部件電阻R₁為

0

Ω．當燈泡短路時，電流表的示數為

1.2

A．

Answer 1

分析：（1）知道燈泡的額定電壓和額定功率，根據P=UI求出燈泡正常發光時的電流，由乙圖可知R₁的阻值為0，R₂被短路，電路為燈泡L的簡單電路，據此分析燈泡是否能正常發光；
（2）燈泡被短路時，R₁與R₂并聯，根據圖乙可知通過R₁的電流大于0.6A時阻值為7.5Ω，根據歐姆定律求出此時兩端的電壓，然后與電源的電壓相比較判斷出R₁有阻值，再根據并聯電路的電壓特點和歐姆定律求出兩支路的電流，利用并聯電路的電流特點求出電流表的示數．

解答：解：（1）根據P=UI可得，燈泡正常發光時的電流：
I_L=

PL

UL

=

3W

6V

=0.5A，
∵0.5A＜0.6A，
∴由乙圖可知R₁的阻值為0Ω，此時R₂被短路，燈泡L兩端的電壓為6V，能正常發光；
（2）燈泡被短路時，R₁與R₂并聯，
根據圖乙可知，通過R₁的電流大于0.6A時阻值為7.5Ω，則
根據歐姆定律可得，R₁兩端兩端的電壓：
U₁=I₁R₁=0.6A×7.5Ω=4.5V，
∵4.5V＜6V，
∴此時R₁的阻值為7.5Ω，
∵并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
∴此時電流表的示數：
I=I₁+R₂=

U

R1

+

U

R2

=

6V

7.5Ω

+

6V

15Ω

=1.2A．
故答案為：能；0；1.2．

點評：本題考查了歐姆定律和電功率公式以及并聯電路特點的應用，關鍵是判斷出R₁何時有電阻、何時無電阻．