быстрые изменения ёмкости говорят о том, что заряд не успевает измениться?
Да -- иначе пришлось бы учитывать вклад в напряжение на конденсаторе от соответствующих изменений заряда.
Всё очень просто. Мощность, выделяемая на резисторе, равна
, если
-- постоянное напряжение на нём, и вдвое меньше:
, если
-- амплитуда переменного напряжения; формула вполне школьная. При фиксированном заряде напряжение на конденсаторе обратно пропорционално ёмкости и, соответственно, прямо пропорционально расстоянию между пластинами. Поэтому условие
означает, что амплитуда периодической составляющей этого напряжения (а только она нас и интересует) в
раз больше, чем постоянная составляющая, равная ЭДС; отсюда и
в числителе.