Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 42 N ab. Die erste Ladung wird halbiert, und der Abstand zwischen den Ladungen wird verdoppelt. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 42 Nq₁′ = 0,5·q₁r′ = 2·r
F′ = N
2.Leicht
−−6 µC++3 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und +3 µC sind 25 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = +3 µCr = 25 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC−−6 µCP60 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −6 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 36 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −6 µCr1 = 36 cmr2 = 24 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC++5 µCE = 030 cm

Ladungen von +8 µC und +5 µC sind 30 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +8 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +8 µCq2 = +5 µCd = 30 cm
x = cm
5.Schwer
4 cm10 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 8 µCq3 = 5 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
+−P2 × 10 cm5 cm+4 µC−4 µC

Ladungen von +4 µC und −4 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 5 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 = +4 µCq2 = −4 µCd = 20 cmh = 5 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. F′ = 5,25 N
  2. 2. F = 2,589 N
  3. 3. E = 1,214 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 16,75 cm
  5. 5. F = 66,71 N
  6. 6. E = 5,146 × 10⁶ N/C

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