Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−1 µC++6 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von −1 µC und +6 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −1 µCq2 = +6 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
−−80 nCPr = 25 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 25 cm von einer Punktladung von −80 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −80 nCr = 25 cm
E = N/C
3.Mittel
++5 µC++1 µCP10 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +1 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 6 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = +1 µCr1 = 6 cmr2 = 4 cm
E = N/C
4.Mittel
++10 µC++1 µCr = 5 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +10 µC und +1 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 = +10 µCq2 = +1 µCr = 5 cm
F = N
5.Schwer
3 cm4 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +1 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 1 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 1 µCq3 = 10 µCr13 = 3 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
8 cm8 cm+q1​ = +3 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 3 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 3 µCq2 = 5 µCq3 = 1 µCr13 = 8 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 1,348 N
  2. 2. E = 11507 N/C
  3. 3. E = 6,867 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 108,8 N
  5. 5. F = 602 N
  6. 6. F = 8,191 N

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