Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++6 µC−−4 µCr = 2 cm

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

q1 = +6 µCq2 = −4 µCr = 2 cm
F = N
2.Leicht
++2 µC++2 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +2 µC und +2 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = +2 µCr = 20 cm
F = N
3.Mittel
−−8 µC++3 µCr = 20 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −8 µC und +3 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 20 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = +3 µCr = 20 cm
F = N
4.Mittel
++1 µC++10 µCP40 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von +10 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 10 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +1 µCq2 = +10 µCr1 = 10 cmr2 = 30 cm
E = N/C
5.Schwer
6 cm6 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +10 µC

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

q1 = 10 µCq2 = 10 µCq3 = 1 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
L = 100 cm8°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 5 g hängen an isolierenden Fäden von 100 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 8° 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 = 100 cmθ = 8°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 539,4 N
  2. 2. F = 0,899 N
  3. 3. F = 1,405 N
  4. 4. E = 99889 N/C
  5. 5. F = 35,32 N
  6. 6. q = 243,7 nC

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