5. Отключенный от источника тока пло- ский воздушный конденсатор заряжен до напряжения U₀. Определите на- пряжение между обкладками конденсатора, если его заполнить диэлектриком с диэлектрической проницаемостью є.

Рассмотрим плоский конденсатор, отключенный от источника напряжения.

Изначально конденсатор заряжен до напряжения U₀. Заряд на обкладках конденсатора Q остается постоянным, так как конденсатор отключен от источника.

Напряжение между обкладками конденсатора связано с зарядом и емкостью соотношением:

$$U = \frac{Q}{C}$$

Где:

• U - напряжение между обкладками конденсатора;
• Q - заряд на обкладках конденсатора;
• C - емкость конденсатора.

Когда конденсатор заполняют диэлектриком с диэлектрической проницаемостью ε, емкость конденсатора увеличивается в ε раз:

$$C' = εC$$

Поскольку заряд Q остается неизменным, новое напряжение U' будет равно:

$$U' = \frac{Q}{C'} = \frac{Q}{εC} = \frac{1}{ε} \frac{Q}{C} = \frac{U_0}{ε}$$

Таким образом, напряжение между обкладками конденсатора уменьшится в ε раз.

Ответ: U₀/ε