Для решения задачи начнем с рассмотрения электрической цепи и используем закон Ома, который гласит, что:
\[ U = I \cdot R \]
где:
- \( U \) — напряжение (в вольтах),
- \( I \) — сила тока (в амперах),
- \( R \) — сопротивление (в омах).
Из условия задачи мы знаем, что при замыкании ключа вольтметр показывает значение 10 В, а амперметр фиксирует силу тока в 3 А. Сопротивление первой лампы (обозначим его как \( R_1 \)) в 2 раза больше сопротивления второй лампы (обозначим его как \( R_2 \)). То есть:
\[ R_1 = 2 \cdot R_2 \]
Согласно закону Ома, общее напряжение в цепи \( U \) связано с силой тока \( I \) и общим сопротивлением \( R \):
- Сначала определим общее сопротивление цепи, в которой две лампы соединены последовательно. Общее сопротивление можно выразить как сумму сопротивлений двух ламп:
\[ R_{total} = R_1 + R_2 \]
Заменим \( R_1 \) на \( 2R_2 \):
\[ R_{total} = 2R_2 + R_2 = 3R_2 \]
Теперь применим закон Ома к нашей цепи:
\[ U = I_{total} \cdot R_{total} \]
Подставляем известные значения:
\[ 10\, \text{В} = 3\, \text{А} \cdot 3R_2 \]
Теперь найдем сопротивление \( R_2 \):
\[ 10 = 9R_2 \]
Отсюда:
\[ R_2 = \frac{10}{9}\, \text{Ом} \]
Теперь можем найти \( R_1 \):
\[ R_1 = 2R_2 = 2 \cdot \frac{10}{9} = \frac{20}{9}\, \text{Ом} \]
Теперь мы будем находить силу тока в первой лампе (\( I_1 \)). Сначала определим силу тока, которая течет через первую лампу. Так как лампы соединены последовательно, ток будет одинаковым:
\[ I_1 = I_{total} = 3\, \text{А} \]
Теперь подведем итог:
Сила тока в электролампе 1 равна \( 3\, \text{А} \).
Ответ: сила тока в электролампе 1 составляет 3 А.