ID: 00017176
В электрической схеме, показанной на рисунке, ключ K замкнут. ЭДС батарейки \varepsilon=24 В, сопротивление резистора R=25 Ом, заряд конденсатора q=2 мкКл. После размыкания ключа K в результате разряда конденсатора на резисторе выделяется количество теплоты Q=20 мкДж. Найдите внутреннее сопротивление батарейки r.

Источник: Сборник Гиголо
Тепло, выделившееся при разряде, — это вся энергия, что была запасена в конденсаторе. По ней и по данному заряду найдём ёмкость и напряжение на конденсаторе. А это напряжение в замкнутой цепи равно напряжению на резисторе — отсюда выйдем на закон Ома и найдём r.
Вся запасённая энергия ушла в тепло: Q=\dfrac{q^2}{2C}\Rightarrow C=\dfrac{q^2}{2Q}=\dfrac{(2\cdot10^{-6})^2}{2\cdot 20\cdot10^{-6}}=10^{-7} Ф =0{,}1 мкФ. Тогда U_C=\dfrac{q}{C}=\dfrac{2\,\text{мкКл}}{0{,}1\,\text{мкФ}}=20 В.
При замкнутом ключе конденсатор стоит параллельно резистору R, ток через него не течёт, поэтому U_C=U_R=20 В. Ток в цепи I=\dfrac{U_R}{R}=\dfrac{20}{25}=0{,}8 А.
\varepsilon=I(R+r)\Rightarrow r=\dfrac{\varepsilon}{I}-R=\dfrac{24}{0{,}8}-25=30-25=5 Ом.
Ответ: r=5 Ом.
r = 5 Ом