Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−6 µC++10 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und +10 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 = +10 µCr = 25 cm
F = N
2.Leicht
++1 µCPr = 15 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 15 cm von einer Punktladung von +1 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +1 µCr = 15 cm
E = N/C
3.Mittel
++10 µC−−1 µCP60 cm

Eine Ladung von +10 µC und eine Ladung von −1 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 30 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +10 µCq2 = −1 µCr1 = 30 cmr2 = 30 cm
E = N/C
4.Mittel
−−4 µC++4 µC−−5 µC4 cm + 6 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −4 µC links, −5 µC rechts im Abstand 10 cm und +4 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 = −4 µCqR = −5 µCqM = +4 µCrL = 4 cmrR = 6 cm
F = N
5.Schwer
8 cm3 cm+q1​ = +4 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 4 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 4 µCq2 = 2 µCq3 = 6 µCr13 = 8 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
L = 40 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 40 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 12° 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 = 8 gL = 40 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 8,63 N
  2. 2. E = 399556 N/C
  3. 3. E = 1,099 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 39,96 N
  5. 5. F = 124,5 N
  6. 6. q = 226,6 nC

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