Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 18 N ab. Die erste Ladung wird verdreifacht, und der Abstand zwischen den Ladungen wird halbiert. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 18 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 0,5·r
F′ = N
2.Leicht
−−8 µC++1 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und +1 µC sind 15 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 = 15 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC−−1 µC++5 µC5 cm + 5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +8 µC links, +5 µC rechts im Abstand 10 cm und −1 µC dazwischen, 5 cm von der linken Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf die mittlere Ladung. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

qL = +8 µCqR = +5 µCqM = −1 µCrL = 5 cmrR = 5 cm
F = N
4.Mittel
−−10 µC−−3 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −10 µC und −3 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 = −3 µCr = 10 cm
F = N
5.Schwer
3 cm10 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 5 µCq3 = 6 µCr13 = 3 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
6 cm6 cm+q1​ = +1 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 = 1 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 3 µCq3 = 8 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F′ = 216 N
  2. 2. F = 3,196 N
  3. 3. F = 10,79 N
  4. 4. F = 37,98 N
  5. 5. F = 65,72 N
  6. 6. F = 63,18 N

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