Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++2 µC++6 µCr = ?

Punktladungen von +2 µC und +6 µC üben eine Kraft von 5 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = +6 µCF = 5 N
r = cm
2.Leicht
−−6 µC++4 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und +4 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = +4 µCr = 10 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC++4 µCP40 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +4 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 24 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = +4 µCr1 = 24 cmr2 = 16 cm
E = N/C
4.Mittel
++6 µC−−4 µCP50 cm

Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −4 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 37,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +6 µCq2 = −4 µCr1 = 37,5 cmr2 = 12,5 cm
E = N/C
5.Schwer
++P2 × 8 cm8 cm+3 µC+3 µC

Ladungen von +3 µC und +3 µC sind 16 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 8 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 = +3 µCq2 = +3 µCd = 16 cmh = 8 cm
E = N/C
6.Schwer
8 cm8 cm+q1​ = +4 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 4 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 4 µCq2 = 8 µCq3 = 4 µCr13 = 8 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 14,69 cm
  2. 2. F = 21,58 N
  3. 3. E = 624306 N/C
  4. 4. E = 2,685 × 10⁶ N/C
  5. 5. E = 2,98 × 10⁶ N/C
  6. 6. F = 50,26 N

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