Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−1 µC++8 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von −1 µC und +8 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −1 µCq2 = +8 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
++6 µC++1 µCr = 12 cm

Zwei Punktladungen von +6 µC und +1 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +1 µCr = 12 cm
F = N
3.Mittel
++6 µC−−5 µCP30 cm

Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −5 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 22,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +6 µCq2 = −5 µCr1 = 22,5 cmr2 = 7,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC++4 µC−−1 µC2,5 cm + 7,5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +8 µC links, −1 µC rechts im Abstand 10 cm und +4 µC dazwischen, 2,5 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 = −1 µCqM = +4 µCrL = 2,5 cmrR = 7,5 cm
F = N
5.Schwer
3 cm3 cm+q1​ = +2 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 = 2 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 3 µCq3 = 8 µCr13 = 3 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
4 cm6 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 4 µCq3 = 8 µCr13 = 4 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 1,798 N
  2. 2. F = 3,746 N
  3. 3. E = 9,057 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 466,7 N
  5. 5. F = 288,1 N
  6. 6. F = 120,3 N

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