К воздушному конденсатору, заряженному до разности потенциалов 600 В и отключенному от источника напряжения, подключили параллельно незаряженный конденсатор таких же размеров и формы, но с диэлектриком между пластинами. После этого разность потенциалов уменьшилась до 100 В. Найти диэлектрическую проницаемость среды внутри второго конденсатора.
Ёмкость конденсатора с диэлектриком больше, чем ёмкость воздушного конденсатора, в раз. Параллельное соединение означает, что напряжение на каждом конденсаторе после соединения равно 100 В. Уравнение для ёмкости батареи конденсаторов не приведёт к результату, поскольку в этом уравнении будет две неизвестных – ёмкость конденсатора и ёмкость всей батареи.
Используем закон сохранения заряда. Заряд, существующий на пластинах первого конденсатора, после подключения второго распределяется по двум конденсаторам. Из определения ёмкости , и закон сохранения заряда примет вид:
откуда легко получается числовое значение для диэлектрической проницаемости.
Ответ: диэлектрическая проницаемость .