Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++2 µC−−1 µCr = 12 cm

Zwei Punktladungen von +2 µC und −1 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = −1 µCr = 12 cm
F = N
2.Leicht
++5 µC++5 µCr = ?

Punktladungen von +5 µC und +5 µC üben eine Kraft von 5 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 = +5 µCq2 = +5 µCF = 5 N
r = cm
3.Mittel
++1 µC−−8 µCr = 50 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +1 µC und −8 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 50 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +1 µCq2 = −8 µCr = 50 cm
F = N
4.Mittel
++6 µC++10 µCE = 010 cm

Ladungen von +6 µC und +10 µC sind 10 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +6 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +6 µCq2 = +10 µCd = 10 cm
x = cm
5.Schwer
5 cm10 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 2 µCq3 = 5 µCr13 = 5 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
L = 60 cm20°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 60 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 = 3 gL = 60 cmθ = 20°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 1,249 N
  2. 2. r = 21,2 cm
  3. 3. F = 0,4405 N
  4. 4. x = 4,365 cm
  5. 5. F = 20,1 N
  6. 6. q = 448 nC

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