1.Leicht
Zwei Punktladungen von −4 µC und +5 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².
q1 = −4 µCq2 = +5 µCr = 15 cm
F = N
Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen
2.Leicht
Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 40 N ab. Die erste Ladung wird halbiert, und der Abstand zwischen den Ladungen wird vervierfacht. Bestimme die neue Kraft F′.
F = 40 Nq₁′ = 0,5·q₁r′ = 4·r
F′ = N
3.Mittel
Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −10 µC links, −5 µC rechts im Abstand 40 cm und −1 µC dazwischen, 10 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 = −10 µCqR = −5 µCqM = −1 µCrL = 10 cmrR = 30 cm
F = N
4.Mittel
Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −6 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 24 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.
q1 = +5 µCq2 = −6 µCr1 = 24 cmr2 = 36 cm
E = N/C
5.Schwer
Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 30 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 15° 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 = 30 cmθ = 15°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 3 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.
q1 = 3 µCq2 = 3 µCq3 = 3 µCr13 = 8 cmr23 = 10 cm
F = N
Lösungsschlüssel
- 1. F = 7,991 N
- 2. F′ = 1,25 N
- 3. F = 8,491 N
- 4. E = 1,197 × 10⁶ N/C
- 5. q = 145,4 nC
- 6. F = 15,01 N
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