Eine isoliert aufgestellte Metallkugel M mit dem Radius \(r = 5,0{\rm{cm}}\) trägt die positive Ladung \(Q\). In der Nähe von M befindet sich eine isoliert aufgehängte Kugel K mit der Masse \(m=0,50\rm{g}\) und der positiven Ladung \(q = 5,0 \cdot {10^{ - 9}}{\rm{C}}\). In der Gleichgewichtslage befinden sich die beiden Kugelmittelpunkte auf gleicher Höhe; bei \(s = 12{\rm{cm}}\) liegt ein Auslenkwinkel von \(\alpha = 10^\circ \) vor.
a)Berechnen Sie den Betrag der elektrischen Feldstärke, die von der Ladung \(Q\) am Ort des Mittelpunkts von K erzeugt wird. (7 BE)
b)Berechnen Sie die Ladung \(Q\) sowie das zugehörige Potential \({\varphi _{\rm{M}}}\) auf der Oberfläche der Kugel M (\({\varphi _0} = 0{\rm{V}}\) im Unendlichen). (6 BE)