Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC−−1 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und −1 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = −1 µCr = 8 cm
F = N
2.Leicht
++6 µC++3 µCr = ?

Punktladungen von +6 µC und +3 µC üben eine Kraft von 10 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 = +6 µCq2 = +3 µCF = 10 N
r = cm
3.Mittel
++6 µC++10 µCr = 30 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +6 µC und +10 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 = +6 µCq2 = +10 µCr = 30 cm
F = N
4.Mittel
++4 µC++3 µCE = 080 cm

Ladungen von +4 µC und +3 µC sind 80 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +4 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +4 µCq2 = +3 µCd = 80 cm
x = cm
5.Schwer
L = 20 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 20 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 10° 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 = 8 gL = 20 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
8 cm8 cm+q1​ = +8 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 = 8 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 2 µCq3 = 5 µCr13 = 8 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 5,619 N
  2. 2. r = 12,72 cm
  3. 3. F = 6,393 N
  4. 4. x = 42,87 cm
  5. 5. q = 86,18 nC
  6. 6. F = 57,92 N

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