Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 2300 N/C

Ein Proton (Ladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 1,673 × 10⁻²⁷ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 2300 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 2300 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg
a = m/s²
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 900 N/C

Ein Proton (Ladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 1,673 × 10⁻²⁷ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 900 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 900 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 1,673 × 10⁻²⁷ kg
a = m/s²
3.Mittel
++4 µC++8 µCr = 20 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +4 µC und +8 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 20 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +8 µCr = 20 cm
F = N
4.Mittel
++4 µC−−6 µCP60 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −6 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 30 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −6 µCr1 = 30 cmr2 = 30 cm
E = N/C
5.Schwer
L = 30 cm15°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 30 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 15° 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 = 2 gL = 30 cmθ = 15°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
L = 40 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 40 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 = 2 gL = 40 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. a = 2,202 × 10¹¹ m/s²
  2. 2. a = 8,618 × 10¹⁰ m/s²
  3. 3. F = 8,091 N
  4. 4. E = 998889 N/C
  5. 5. q = 118,8 nC
  6. 6. q = 30,47 nC

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