5. Плоский воздушный конденсатор подключен к источнику тока. Определите, как и во сколько раз изменится энергия электро- статического поля конденсатора, если, отключив конденсатор от источника тока, пространство между обкладками заполнить керосином с диэлектрической проницаемостью є₂ = 2.

Рассмотрим, как изменится энергия электростатического поля конденсатора при заполнении пространства между обкладками керосином после отключения конденсатора от источника тока.

Когда конденсатор отключен от источника тока, заряд на обкладках остается постоянным. Энергия конденсатора выражается формулой:

$$W = \frac{q^2}{2C}$$, где q - заряд на обкладках, С - емкость конденсатора.

При заполнении пространства между обкладками диэлектриком емкость конденсатора увеличивается в $$\epsilon$$ раз, где $$\epsilon$$ - диэлектрическая проницаемость среды. Следовательно, новая емкость $$C' = \epsilon C$$, где C - исходная емкость конденсатора.

Новая энергия конденсатора $$W'$$ после заполнения керосином будет:

$$W' = \frac{q^2}{2C'} = \frac{q^2}{2(\epsilon C)} = \frac{1}{\epsilon} \cdot \frac{q^2}{2C} = \frac{1}{\epsilon} W$$

В данном случае $$\epsilon_2 = 2$$, значит, энергия уменьшится в 2 раза:

$$W' = \frac{W}{2}$$

Ответ: Энергия электростатического поля конденсатора уменьшится в 2 раза.