Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC−−6 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und −6 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −6 µCr = 15 cm
F = N
2.Leicht
++8 µC−−10 µCr = ?

Punktladungen von +8 µC und −10 µC üben eine Kraft von 10 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −10 µCF = 10 N
r = cm
3.Mittel
++5 µC++10 µCP30 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = +10 µCr1 = 12 cmr2 = 18 cm
E = N/C
4.Mittel
++3 µC++3 µCP50 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von +3 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 37,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = +3 µCr1 = 37,5 cmr2 = 12,5 cm
E = N/C
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻4,5 × 10⁷ m/s5 cmE = 3700 N/C

Ein Elektron tritt mit 4,5 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 5 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 3700 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 4,5 × 10⁷ m/sL = 5 cmE = 3700 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
10 cm6 cm+q1​ = +4 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 4 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 19,18 N
  2. 2. r = 26,82 cm
  3. 3. E = 346836 N/C
  4. 4. E = 1,534 × 10⁶ N/C
  5. 5. y = 0,4017 mm
  6. 6. F = 60,9 N

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