Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC++4 µCr = 4 cm

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

q1 = −8 µCq2 = +4 µCr = 4 cm
F = N
2.Leicht
−−4 µC−−5 µCr = 5 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und −5 µC sind 5 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = −5 µCr = 5 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC++3 µC++10 µC4 cm + 6 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +8 µC links, +10 µC rechts im Abstand 10 cm und +3 µC dazwischen, 4 cm von der linken Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf die mittlere Ladung. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

qL = +8 µCqR = +10 µCqM = +3 µCrL = 4 cmrR = 6 cm
F = N
4.Mittel
++3 µC++8 µCP40 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von +8 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 16 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = +8 µCr1 = 16 cmr2 = 24 cm
E = N/C
5.Schwer
++P2 × 6 cm12 cm+6 µC+6 µC

Ladungen von +6 µC und +6 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 12 cm vom Mittelpunkt zwischen ihnen entfernt auf der Mittelsenkrechten. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +6 µCd = 12 cmh = 12 cm
E = N/C
6.Schwer
L = 20 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 20 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 = 2 gL = 20 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 179,8 N
  2. 2. F = 71,92 N
  3. 3. F = 59,93 N
  4. 4. E = 195095 N/C
  5. 5. E = 5,361 × 10⁶ N/C
  6. 6. q = 43,09 nC

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