Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC−−6 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +4 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 = +4 µCq2 = −6 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
−−10 µC−−10 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von −10 µC und −10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −10 µCq2 = −10 µCr = 30 cm
F = N
3.Mittel
++3 µC++2 µCP50 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von +2 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = +2 µCr1 = 12,5 cmr2 = 37,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++4 µC++2 µCr = 15 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +4 µC und +2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 15 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +2 µCr = 15 cm
F = N
5.Schwer
4 cm4 cm+q1​ = +4 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +1 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 4 µC ist 4 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 = 4 µCq2 = 1 µCq3 = 3 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
+−P2 × 4 cm10 cm+5 µC−5 µC

Ladungen von +5 µC und −5 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 10 cm vom Mittelpunkt zwischen ihnen entfernt auf der Mittelsenkrechten. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +5 µCq2 = −5 µCd = 8 cmh = 10 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 5,394 N
  2. 2. F = 9,989 N
  3. 3. E = 1,598 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 3,596 N
  5. 5. F = 69,5 N
  6. 6. E = 2,878 × 10⁶ N/C

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