节能是这个时代的主旋律.小明要测量一盏节能灯的额定功率,小明利用如图甲所示的照明电路,将标有“220V??60W”的白炽灯L1和标有“220V”额定功率未知的节能灯L2正确接入电路中,当开关S1、S2都闭合时,两盏灯都正常发光,且在2000s内,标有1800revs/kW?h电能表转了71转.求:
(1)节能灯的额定功率是______W;
(2)当开关S1、S2都断开时,小明将如图乙所示电路插入照明电路的插座内.超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它的电阻R随电流I变化关系如图丙所示,L为用电器.为使用电器L短路后电路仍能保持稳定状态,超导电阻R应满足什么条?______.
(3)在R满足条件时,有人把超导限流器称为“不断电保险丝”,请你说明理由:______.
网友回答
解:(1)由题意知电能表在时间t=2000s显示消耗的电能为:×71转=1.42×105J.由W=Pt,求出白炽灯L1消耗的电能W1=P1t=60W×2000s=1.2×105J,节能灯消耗的电能W2=W-W1=142000J-120000J=2.2×104J,则节能灯的功率P2===11W.
(2)用电器L短路时,超导限流器的电压U=220V,要想保持电路稳定,由超导限流器的特性知,电路电流I≥20A,由欧姆定律得:R===11Ω,因为I≥20A,所以R≤11Ω.
(3)因为当电路电流小于某一电流值时,限流器电阻为0,电路正常工作;当电路短路时,限流器电阻为一定值,电路中仍有电流,电路没有被切断.
故