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Aufgabenstellung:

In einem an der Spannung liegenden Plattenkondensator nach Bild befindet sich ein Körper geringer Ausdehnung mit der Masse der die positive Ladung As trägt. Der Kondensator ist so angeordnet, dass das im Plattenraum vorhandene elektrische Feld von unten nach oben (gegen die Erdanziehung) gerichtet ist. Die Erdbeschleunigung beträgt der Plattenabstand

Abbildung

Wie groß muss die Spannung sein, damit der Körper im Raum schwebt?

Lösungsweg:

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Spannung

Auf den Körper wirkt die Gewichtskraft

Sie soll durch die vom elektrischen Feld auf die Ladung ausgeübte Kraft kompensiert werden, die durch

dargestellt werden kann.

Hierbei ist die im Plattenraum vorhandene elektrische Feldstärke. Durch Gleichsetzen wird

Hieraus ergibt sich die im Plattenraum notwendige Feldstärke als

Zur Erzielung dieser Feldstärke ist eine elektrische Spannung erforderlich von

Lösung: