Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−10 µC++10 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von −10 µC und +10 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −10 µCq2 = +10 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
++8 µC−−10 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +8 µC und −10 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −10 µCr = 20 cm
F = N
3.Mittel
−−8 µC++6 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −8 µC und +6 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 10 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = +6 µCr = 10 cm
F = N
4.Mittel
++8 µC++2 µCE = 080 cm

Ladungen von +8 µC und +2 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 = +2 µCd = 80 cm
x = cm
5.Schwer
+−P2 × 8 cm10 cm+3 µC−3 µC

Ladungen von +3 µC und −3 µC sind 16 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 10 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 = 10 cm
E = N/C
6.Schwer
4 cm3 cm+q1​ = +3 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 3 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 3 µCq2 = 5 µCq3 = 5 µCr13 = 4 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 22,47 N
  2. 2. F = 17,98 N
  3. 3. F = 0,899 N
  4. 4. x = 53,33 cm
  5. 5. E = 2,055 × 10⁶ N/C
  6. 6. F = 263,6 N

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