Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−3 µC−−4 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und −4 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = −4 µCr = 15 cm
F = N
2.Leicht
++5 µC++8 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von +5 µC und +8 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +5 µCq2 = +8 µCr = 8 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC−−1 µCP20 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −1 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 10 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −1 µCr1 = 10 cmr2 = 10 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC++6 µCE = 080 cm

Ladungen von +8 µC und +6 µC sind 80 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +8 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +8 µCq2 = +6 µCd = 80 cm
x = cm
5.Schwer
L = 60 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 5 g hängen an isolierenden Fäden von 60 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 10° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 5 gL = 60 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
L = 60 cm8°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 60 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 8° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 8 gL = 60 cmθ = 8°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 4,795 N
  2. 2. F = 56,19 N
  3. 3. E = 5,394 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 42,87 cm
  5. 5. q = 204,4 nC
  6. 6. q = 185 nC

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