5. Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику тока. Определите, как и во сколько раз изменится заряд обкладок, если, не отключая конденсатор от источника тока, пространство между ними заполнить водой с диэлектрической проницаемостью $\varepsilon_2 = 81$.

Ученик, давай разберемся с этой задачей. Когда конденсатор подключен к источнику тока, напряжение на нем остается постоянным. Обозначим это напряжение как $U$. Заряд конденсатора определяется формулой: $q = C \cdot U$, где $C$ — электроемкость конденсатора. Электроемкость плоского конденсатора с диэлектриком определяется как: $C = \frac{\varepsilon \cdot \varepsilon_0 \cdot S}{d}$, где: * $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость среды между обкладками; * $\varepsilon_0$ — электрическая постоянная; * $S$ — площадь обкладок; * $d$ — расстояние между обкладками. Первоначально конденсатор воздушный, значит $\varepsilon_1 = 1$ (для воздуха). $C_1 = \frac{\varepsilon_0 \cdot S}{d}$. Затем пространство заполняют водой с $\varepsilon_2 = 81$. $C_2 = \frac{81 \cdot \varepsilon_0 \cdot S}{d} = 81 \cdot C_1$. Заряд до заполнения водой: $q_1 = C_1 \cdot U$. Заряд после заполнения водой: $q_2 = C_2 \cdot U = 81 \cdot C_1 \cdot U = 81 \cdot q_1$. Таким образом, заряд увеличится в 81 раз. **Ответ:** Заряд обкладок увеличится в 81 раз.