Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−5 µC++8 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von −5 µC und +8 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −5 µCq2 = +8 µCr = 30 cm
F = N
2.Leicht
++3 µC−−10 µCr = 5 cm

Zwei Punktladungen von +3 µC und −10 µC sind 5 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = −10 µCr = 5 cm
F = N
3.Mittel
++2 µC++3 µCP60 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von +3 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 15 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = +3 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
4.Mittel
++2 µC−−6 µCP40 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −6 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 24 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −6 µCr1 = 24 cmr2 = 16 cm
E = N/C
5.Schwer
8 cm6 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 8 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 = 5 µCq2 = 4 µCq3 = 6 µCr13 = 8 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
L = 50 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 50 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 12° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 8 gL = 50 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 3,996 N
  2. 2. F = 107,9 N
  3. 3. E = 665926 N/C
  4. 4. E = 2,419 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 73,27 N
  6. 6. q = 283,2 nC

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