Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC−−3 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und −3 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = −3 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
++1 µCPr = 50 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 50 cm von einer Punktladung von +1 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +1 µCr = 50 cm
E = N/C
3.Mittel
++5 µC++6 µCE = 0100 cm

Ladungen von +5 µC und +6 µC sind 100 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +6 µCd = 100 cm
x = cm
4.Mittel
++1 µC++5 µCP50 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von +5 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 25 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +1 µCq2 = +5 µCr1 = 25 cmr2 = 25 cm
E = N/C
5.Schwer
L = 50 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 50 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 5° 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 = 3 gL = 50 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
6 cm4 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +2 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 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 = 2 µCq2 = 2 µCq3 = 4 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 2,697 N
  2. 2. E = 35960 N/C
  3. 3. x = 47,72 cm
  4. 4. E = 575360 N/C
  5. 5. q = 46,64 nC
  6. 6. F = 49,19 N

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