In der Mitte eines Plattenkondensators befindet sich eine ungeladene Hohlkugel aus Metall. Die linke Platte des Kondensators ist positiv, die rechte negativ geladen.
| a) | Übertragen Sie die Skizze unter Beachtung der Längenangabe auf Ihr Blatt und kennzeichnen Sie die Ladungsverteilung auf der Kugel, die sich auf Grund von Influenz ergibt. (3 BE) |
| b) | Wegen der Metallkugel und des großen Plattenabstands ist das elektrische Feld nicht homogen. Vervollständigen Sie das Feldlinienbild, indem Sie die Feldlinien einzeichnen, die an den zehn mit einem Kreuz markierten Stellen beginnen oder enden. (4 BE) |
Das elektrische Potential soll auf der linken Platte den Wert +200V und auf der rechten −200 V haben.
| c) | Begründen Sie, dass am Punkt A das Potential etwa den Wert +100 V hat und zeichnen Sie die durch A verlaufende Äquipotentiallinie ein. (5 BE) |
| d) | Ein positiv geladener Probekörper mit der Ladung 5,0·10–11C soll im Kondensator bewegt werden. Berechnen Sie die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um den Körper entlang einer Feldlinie von der rechten zur linken Platte zu bringen. Begründen Sie, warum im Gegensatz dazu bei der Bewegung längs einer Äquipotentiallinie keine Arbeit verrichtet wird. (5 BE) |
