Чтобы решить эту задачу, давайте разберем шаг за шагом, как найти силу тока в электролампе 1.
Дано:
- Общее напряжение (U) = 10 В
- Общая сила тока (I) = 3 А
- Сопротивление электролампы 1 (R1) в 2 раза больше сопротивления электролампы 2 (R2), то есть \( R1 = 2 \times R2 \).
Необходимо найти:
- Сила тока в первой электролампе (I1).
Решение:
Запишем закон Ома для полной цепи: \[ U = I \times R_{\text{общ}} \] где \( U = 10 \, \text{В} \) и \( I = 3 \, \text{А} \).
Отсюда находим общее сопротивление цепи: \[ R_{\text{общ}} = \frac{U}{I} = \frac{10}{3} \approx 3.33 \, \Omega \]
Запишем эквивалентное сопротивление для параллельного соединения: \[ \frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} \]
Подставим \( R1 = 2 \times R2 \): \[ \frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{2R2} + \frac{1}{R2} \]
Упрощаем: \[ \frac{1}{R_{\text{общ}}} = \frac{1}{2R2} + \frac{2}{2R2} = \frac{3}{2R2} \]
Вычислим R2: \[ R2 = \frac{3}{2 \times R_{\text{общ}}} = \frac{3}{2 \times 3.33} \approx 0.45 \, \Omega \]
Находим R1: \[ R1 = 2 \times R2 = 2 \times 0.45 = 0.9 \, \Omega \]
Запишем закон Ома для электролампы 1: \[ U1 = I1 \times R1 \]
Напряжение на электролампе 1 (U1) равно общему напряжению, так как лампы подключены параллельно: \[ U1 = U = 10 \, \text{В} \]
Находим силу тока в электролампе 1: \[ I1 = \frac{U1}{R1} = \frac{10}{0.9} \approx 11.11 \, \text{А} \]
Округляем до целого числа: \[ I1 \approx 11 \, \text{А} \]
Таким образом, сила тока в электролампе 1 равна примерно 11 ампер.