Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++4 µC−−8 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und −8 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = −8 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
−−5 µC++3 µCr = 4 cm

Zwei Punktladungen von −5 µC und +3 µC sind 4 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −5 µCq2 = +3 µCr = 4 cm
F = N
3.Mittel
++3 µC−−6 µC−−8 µC5 cm + 5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +3 µC links, −8 µC rechts im Abstand 10 cm und −6 µC dazwischen, 5 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 = +3 µCqR = −8 µCqM = −6 µCrL = 5 cmrR = 5 cm
F = N
4.Mittel
++4 µC++2 µCP30 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von +2 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = +2 µCr1 = 12 cmr2 = 18 cm
E = N/C
5.Schwer
8 cm3 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 5 µCq3 = 2 µCr13 = 8 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
L = 50 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 50 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 5° 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 = 50 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 7,192 N
  2. 2. F = 84,28 N
  3. 3. F = 237,3 N
  4. 4. E = 1,942 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 101,3 N
  6. 6. q = 38,08 nC

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