Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−6 µCPr = 3 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 3 cm von einer Punktladung von −6 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −6 µCr = 3 cm
E = N/C
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 2800 N/C

Ein Proton (Ladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 1,673 × 10⁻²⁷ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 2800 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 2800 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg
a = m/s²
3.Mittel
++2 µC−−1 µCP30 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −1 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −1 µCr1 = 12 cmr2 = 18 cm
E = N/C
4.Mittel
++3 µC−−6 µC−−6 µC2,5 cm + 7,5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +3 µC links, −6 µC rechts im Abstand 10 cm und −6 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 = +3 µCqR = −6 µCqM = −6 µCrL = 2,5 cmrR = 7,5 cm
F = N
5.Schwer
4 cm6 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 3 µCq3 = 5 µCr13 = 4 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
6 cm4 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 2 µCq3 = 8 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 5,993 × 10⁷ N/C
  2. 2. a = 2,681 × 10¹¹ m/s²
  3. 3. E = 1,526 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 316,4 N
  5. 5. F = 172,7 N
  6. 6. F = 92,09 N

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