Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−6 µCPr = 40 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 40 cm von einer Punktladung von −6 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −6 µCr = 40 cm
E = N/C
2.Leicht
++2 µC++10 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von +2 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 = +2 µCq2 = +10 µCr = 25 cm
F = N
3.Mittel
++1 µC++5 µC++4 µC5 cm + 15 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +1 µC links, +4 µC rechts im Abstand 20 cm und +5 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 = +1 µCqR = +4 µCqM = +5 µCrL = 5 cmrR = 15 cm
F = N
4.Mittel
++6 µC++10 µCr = 5 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +6 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 = +6 µCq2 = +10 µCr = 5 cm
F = N
5.Schwer
L = 100 cm5°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 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 = 5 gL = 100 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
3 cm5 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 8 µCq3 = 10 µCr13 = 3 cmr23 = 5 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 337125 N/C
  2. 2. F = 2,877 N
  3. 3. F = 9,989 N
  4. 4. F = 230,1 N
  5. 5. q = 120,4 nC
  6. 6. F = 576,4 N

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