Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++80 nCPr = 15 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 15 cm von einer Punktladung von +80 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +80 nCr = 15 cm
E = N/C
2.Leicht
−−1 µC−−2 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von −1 µC und −2 µC sind 25 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −1 µCq2 = −2 µCr = 25 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC++6 µCP10 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von +6 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 7,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +8 µCq2 = +6 µCr1 = 7,5 cmr2 = 2,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++10 µC++5 µCP30 cm

Eine Ladung von +10 µC und eine Ladung von +5 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 15 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +10 µCq2 = +5 µCr1 = 15 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.Schwer
4 cm10 cm+q1​ = +3 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 3 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 3 µCq2 = 3 µCq3 = 2 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻3 × 10⁷ m/s6 cmE = 1300 N/C

Ein Elektron tritt mit 3 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 6 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 1300 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 3 × 10⁷ m/sL = 6 cmE = 1300 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 31964 N/C
  2. 2. F = 0,2877 N
  3. 3. E = 7,352 × 10⁷ N/C
  4. 4. E = 1,998 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 34,14 N
  6. 6. y = 0,4573 mm

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