Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++10 µC++2 µCr = 3 cm

Zwei Punktladungen von +10 µC und +2 µC sind 3 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +10 µCq2 = +2 µCr = 3 cm
F = N
2.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 26 N ab. Die erste Ladung wird verdreifacht, und der Abstand zwischen den Ladungen wird vervierfacht. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 26 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 4·r
F′ = N
3.Mittel
++2 µC++1 µCr = 50 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +2 µC und +1 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 50 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = +1 µCr = 50 cm
F = N
4.Mittel
++3 µC++5 µCP50 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von +5 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = +5 µCr1 = 12,5 cmr2 = 37,5 cm
E = N/C
5.Schwer
8 cm6 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +6 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 6 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 6 µCq3 = 4 µCr13 = 8 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
10 cm10 cm+q1​ = +10 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 = 10 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 10 µCq2 = 8 µCq3 = 4 µCr13 = 10 cmr23 = 10 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 199,8 N
  2. 2. F′ = 4,875 N
  3. 3. F = 0,08091 N
  4. 4. E = 1,406 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 60,2 N
  6. 6. F = 46,05 N

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