Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++100 nCPr = 50 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 50 cm von einer Punktladung von +100 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +100 nCr = 50 cm
E = N/C
2.Leicht
−−4 µC++6 µCr = 2 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und +6 µC sind 2 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = +6 µCr = 2 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC−−5 µCP10 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −5 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 2,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −5 µCr1 = 2,5 cmr2 = 7,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++4 µC++5 µCE = 040 cm

Ladungen von +4 µC und +5 µC sind 40 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +4 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +4 µCq2 = +5 µCd = 40 cm
x = cm
5.Schwer
10 cm3 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 5 µCq3 = 6 µCr13 = 10 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
4 cm5 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 8 µCq3 = 2 µCr13 = 4 cmr23 = 5 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 3596 N/C
  2. 2. F = 539,4 N
  3. 3. E = 7,991 × 10⁷ N/C
  4. 4. x = 18,89 cm
  5. 5. F = 299,7 N
  6. 6. F = 106,7 N

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