Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++50 nCPr = 5 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 5 cm von einer Punktladung von +50 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +50 nCr = 5 cm
E = N/C
2.Leicht
−−1 µC−−5 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −1 µC und −5 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −1 µCq2 = −5 µCr = 15 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC−−6 µCP50 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −6 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −6 µCr1 = 12,5 cmr2 = 37,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++6 µC++8 µCr = 5 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +6 µC und +8 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 5 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +8 µCr = 5 cm
F = N
5.Schwer
4 cm6 cm+q1​ = +3 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 3 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 3 µCq2 = 2 µCq3 = 10 µCr13 = 4 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻2 × 10⁷ m/s10 cmE = 3600 N/C

Ein Elektron tritt mit 2 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 10 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 3600 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 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 3600 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 179800 N/C
  2. 2. F = 1,998 N
  3. 3. E = 2,685 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 176,2 N
  5. 5. F = 175,8 N
  6. 6. y = 7,914 mm

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