ID: 00015368
В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ К замкнут. ЭДС батарейки \varepsilon = 12 В, ёмкость конденсатора C = 0{,}2 мкФ. После размыкания ключа К в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты Q = 10 мкДж. Найдите отношение внутреннего сопротивления батарейки к сопротивлению резистора r/R.
В ответе укажите безразмерное число.

Источник: ФИПИ
Это та же схема, что и в прямой задаче, только спрашивают наоборот: по выделившемуся теплу найти отношение сопротивлений. Логика обратная: тепло равно энергии конденсатора, отсюда находим напряжение на нём, а уже из напряжения — отношение r/R.
Вся энергия конденсатора ушла в тепло: Q = \dfrac{C U_C^2}{2}, значит U_C = \sqrt{\dfrac{2Q}{C}} = \sqrt{\dfrac{2 \cdot 10 \cdot 10^{-6}}{0{,}2 \cdot 10^{-6}}} = \sqrt{100} = 10 В.
В установившемся режиме конденсатор стоит под напряжением резистора: U_C = \dfrac{\varepsilon}{1 + r/R}. Выражаем искомое отношение: 1 + \dfrac{r}{R} = \dfrac{\varepsilon}{U_C} = \dfrac{12}{10} = 1{,}2, откуда \dfrac{r}{R} = 0{,}2.
Ответ: r/R = 0{,}2.
r/R = 0,2