Конденсаторы — Задание 15 ЕГЭ по физике №00026041

Плоский конденсатор с диэлектриком в зазоре подключён к источнику постоянного напряжения — значит разность потенциалов U на его обкладках всё время держится постоянной, независимо от того, что происходит с диэлектриком. Диэлектрик из зазора убирают.

Электроёмкость конденсатора: $$C=\dfrac{\varepsilon \varepsilon_0 S}{d}$$ У диэлектрика $\varepsilon\gt 1$, поэтому после его удаления электроёмкость уменьшается.

Заряд на обкладках: $$q=CU$$ Напряжение U остаётся тем же (источник его держит), а ёмкость C уменьшилась — значит заряд q тоже уменьшился.

Разность потенциалов между обкладками — это как раз то самое напряжение, которое поддерживает источник, поэтому она остаётся неизменной по определению условия задачи.

Итог: величина заряда на обкладках уменьшилась, разность потенциалов между ними не изменилась — и всё сходится: пока конденсатор подключён к источнику, именно источник диктует напряжение, а заряд лишь подстраивается под изменившуюся ёмкость.