Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC++1 µCr = 4 cm

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

q1 = −8 µCq2 = +1 µCr = 4 cm
F = N
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 1800 N/C

Ein Proton (Ladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 1,673 × 10⁻²⁷ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 1800 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 1800 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg
a = m/s²
3.Mittel
++1 µC++8 µCE = 050 cm

Ladungen von +1 µC und +8 µC sind 50 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +1 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +1 µCq2 = +8 µCd = 50 cm
x = cm
4.Mittel
++1 µC++8 µCP20 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von +8 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +1 µCq2 = +8 µCr1 = 5 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.Schwer
3 cm3 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +10 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 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 10 µCq3 = 8 µCr13 = 3 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
5 cm10 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 4 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 10 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 44,95 N
  2. 2. a = 1,724 × 10¹¹ m/s²
  3. 3. x = 13,06 cm
  4. 4. E = 399556 N/C
  5. 5. F = 931,9 N
  6. 6. F = 18,34 N

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