Воздушный конденсатор электроемкостью 500 пФ заряжен до разности потенциалов 200 В

Воздушный конденсатор электроемкостью 500 пФ заряжен до разности потенциалов 200 В и отключен от источника тока. Какими станут электрический заряд на пластине конденсатора и разность потенциалов между его пластинами при погружении в дистиллированную воду с диэлектрической проницаемостью e=81?

1) Распишим емкости конденсатора до погружения в воду и после(по условию менятеся только среда, а не площадь или расстояние между пластинами):

До C₀=(e₀*s)/d

После C₁=(e₀*e*s)/d

2) Разделив первое уравнение на второе, мы получим:

C₀*e=C₁

C₁=81*500=405 пкФ

3) Распишим потенциальную энергию конденстора, которая не меняется:

W₀=W₁

W₀=(C₀*U₀^2)/2

W₁=(q^2)/(2*C₁)

Откуда:

q=sqrt(C₁*C₀*(U₀^2))=9*C₀*U₀=9*500*10^-12*40000=0.00018 Кл