Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC−−6 µCr = ?

Punktladungen von +4 µC und −6 µC üben eine Kraft von 8 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = −6 µCF = 8 N
r = cm
2.Leicht
++4 µC−−6 µCr = 4 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und −6 µC sind 4 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 = 4 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC−−10 µCr = 5 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +5 µC und −10 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 5 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +5 µCq2 = −10 µCr = 5 cm
F = N
4.Mittel
++5 µC++3 µCP50 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +3 µC sind 50 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 = +5 µCq2 = +3 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
5.Schwer
10 cm8 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 4 µCq3 = 6 µCr13 = 10 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
L = 80 cm20°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 5 g hängen an isolierenden Fäden von 80 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 20° 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 = 80 cmθ = 20°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 16,42 cm
  2. 2. F = 134,8 N
  3. 3. F = 22,47 N
  4. 4. E = 174806 N/C
  5. 5. F = 46,73 N
  6. 6. q = 771,2 nC

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