Электростатика — Задание ЕГЭ по физике №00010293

Ёмкость плоского конденсатора зависит не только от пластин, но и от того, чем заполнен зазор между ними: $$C=\dfrac{\varepsilon\varepsilon_0 S}{d}$$ Здесь $\varepsilon$ — диэлектрическая проницаемость вещества в зазоре. Поэтому вариант 1 неверен.

У воздуха $\varepsilon\approx 1$, у воды $\varepsilon\approx 81$. Буква $\varepsilon$ стоит в числителе, площадь $S$ и расстояние $d$ не менялись, поэтому ёмкость выросла во столько же раз, во сколько выросла $\varepsilon$: $$\dfrac{C_2}{C_1}=\dfrac{81}{1}=81$$ Верен вариант 3.

Почему так получается физически. Диэлектрик в поле поляризуется: на его границах появляются связанные заряды, которые ослабляют поле между пластинами в $\varepsilon$ раз. При том же заряде на пластинах напряжение между ними становится меньше, а ёмкость $C=\dfrac{q}{U}$ — больше.

Вариант 2 путает направление изменения. Вариант 4 неверен, потому что диэлектрик ток не проводит, и заряду с пластин стекать некуда.