Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC−−3 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und −3 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −3 µCr = 10 cm
F = N
2.Leicht
++3 µC−−8 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von +3 µC und −8 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = −8 µCr = 15 cm
F = N
3.Mittel
−−8 µC−−2 µCr = 25 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −8 µC und −2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 25 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −2 µCr = 25 cm
F = N
4.Mittel
++4 µC++6 µCP10 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von +6 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 7,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = +6 µCr1 = 7,5 cmr2 = 2,5 cm
E = N/C
5.Schwer
L = 30 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 5 g hängen an isolierenden Fäden von 30 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 10° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 5 gL = 30 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
10 cm3 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +1 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 1 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 1 µCq3 = 8 µCr13 = 10 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 21,58 N
  2. 2. F = 9,589 N
  3. 3. F = 3,596 N
  4. 4. E = 7,991 × 10⁷ N/C
  5. 5. q = 102,2 nC
  6. 6. F = 90,82 N

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