Page 298 - 6639

Розв’яжемо задачу на основі поняття енергії. Нехай рідина
підніметься на висоту ℎ. Обчислимо енергію рідини як суму енергії
поляризації та потенціальної енергії. Потенціальна енергія

1 1

ℎ ∙ ∙ ℎ = ℎ .
2 2

Якщо є густиною вільного заряду на пластинах конденсатора, то густина
зв’язаного заряду

− 1

= .

Це є також, об’ємна густина енергії індукованого дипольного моменту, тобто
поляризація. Тому густина енергії поляризації

1 1 1 − 1 ( − 1)

⃗ ⃗
= − = − = − .
2 2 2 2

Повна поляризаційна енергія

( − 1)
− ( + ℎ) .
2

Повна енергія

( − 1) 1

(ℎ) = − ( + ℎ) + ℎ .
2 2

(ℎ) ( − 1) ( − 1)
= 0 → − + ℎ = 0 → ℎ = .
ℎ 2 2

298