An den Kondensatorplatten liege eine Spannung von 300V an. Sie haben einen Abstand von 6cm. Zwischen ihnen befinde sich eine Kugel der Masse 88g, die an einem 45cm langen Faden hängt. Ihre Ladung betrage 5μC.
Durch die wirkende elektrische Kraft hängt der Faden schräg. Der Aufhängepunkt sei genau in der Mitte zwischen den zwei Kondensatorplatten.
a) Zeichnen Sie in eine geeignet große Skizze alle wirksamen Kräfte ein.
b) Berechnen Sie die elektrische Feldstärke und die Kraft auf die Ladung.
c) Berechnen Sie durch einen geeigneten Kraftansatz den Winkel des Fadens zur Senkrechten.
d) Wie groß darf die Spannung in diesem Versuch höchstens sein, bevor die Kugel erstmals eine Platte berührt?
e) Was geschieht wenn man
- den Plattenabstand halbiert,
- die Spannung halbiert,
- die Ladung der Kugel halbiert oder
- den Plattenabstand halbiert, vorher aber die Spannungquelle abtrennt, so dass die Ladung der Platten konstant bleibt?
