Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++10 nCPr = 10 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 10 cm von einer Punktladung von +10 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +10 nCr = 10 cm
E = N/C
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 4500 N/C

Ein Proton (Ladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 1,673 × 10⁻²⁷ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 4500 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 4500 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg
a = m/s²
3.Mittel
++10 µC++2 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +10 µC und +2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 10 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +10 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
4.Mittel
++2 µC−−4 µCr = 30 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +2 µC und −4 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 30 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = −4 µCr = 30 cm
F = N
5.Schwer
6 cm5 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +3 µC

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

q1 = 6 µCq2 = 3 µCq3 = 8 µCr13 = 6 cmr23 = 5 cm
F = N
6.Schwer
5 cm10 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 5 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 = 8 µCq2 = 3 µCq3 = 10 µCr13 = 5 cmr23 = 10 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 8990 N/C
  2. 2. a = 4,309 × 10¹¹ m/s²
  3. 3. F = 32,36 N
  4. 4. F = 0,09989 N
  5. 5. F = 147,7 N
  6. 6. F = 288,9 N

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