Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−10 µCPr = 25 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 25 cm von einer Punktladung von −10 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −10 µCr = 25 cm
E = N/C
2.Leicht
−−6 µC++3 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und +3 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = +3 µCr = 8 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC−−4 µCP10 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −4 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −4 µCr1 = 5 cmr2 = 5 cm
E = N/C
4.Mittel
++4 µC++5 µCE = 010 cm

Ladungen von +4 µC und +5 µC sind 10 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +4 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +4 µCq2 = +5 µCd = 10 cm
x = cm
5.Schwer
4 cm3 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +10 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 10 µCq3 = 4 µCr13 = 4 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻2,5 × 10⁷ m/s4 cmE = 2900 N/C

Ein Elektron tritt mit 2,5 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 4 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 2900 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 2,5 × 10⁷ m/sL = 4 cmE = 2900 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 1,438 × 10⁶ N/C
  2. 2. F = 25,28 N
  3. 3. E = 3,236 × 10⁷ N/C
  4. 4. x = 4,721 cm
  5. 5. F = 402,1 N
  6. 6. y = 0,6528 mm

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