Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC++5 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −8 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 = −8 µCq2 = +5 µCr = 15 cm
F = N
2.Leicht
−−10 µC++2 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von −10 µC und +2 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −10 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
3.Mittel
++10 µC−−6 µCP20 cm

Eine Ladung von +10 µC und eine Ladung von −6 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 8 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +10 µCq2 = −6 µCr1 = 8 cmr2 = 12 cm
E = N/C
4.Mittel
−−2 µC−−10 µC−−1 µC20 cm + 20 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −2 µC links, −1 µC rechts im Abstand 40 cm und −10 µC dazwischen, 20 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 = −2 µCqR = −1 µCqM = −10 µCrL = 20 cmrR = 20 cm
F = N
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻4 × 10⁷ m/s10 cmE = 4600 N/C

Ein Elektron tritt mit 4 × 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 4600 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 = 4 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 4600 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
5 cm5 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 8 µCq3 = 6 µCr13 = 5 cmr23 = 5 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 15,98 N
  2. 2. F = 17,98 N
  3. 3. E = 1,779 × 10⁷ N/C
  4. 4. F = 2,247 N
  5. 5. y = 2,528 mm
  6. 6. F = 177,9 N

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