Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++200 nCPr = 20 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 20 cm von einer Punktladung von +200 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +200 nCr = 20 cm
E = N/C
2.Leicht
−−1 µC−−2 µCr = 3 cm

Zwei Punktladungen von −1 µC und −2 µC sind 3 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −1 µCq2 = −2 µCr = 3 cm
F = N
3.Mittel
++2 µC−−10 µCP60 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −10 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 36 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −10 µCr1 = 36 cmr2 = 24 cm
E = N/C
4.Mittel
++5 µC−−6 µCr = 20 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +5 µC und −6 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 = +5 µCq2 = −6 µCr = 20 cm
F = N
5.Schwer
++P2 × 4 cm5 cm+4 µC+4 µC

Ladungen von +4 µC und +4 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 5 cm vom Mittelpunkt zwischen ihnen entfernt auf der Mittelsenkrechten. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +4 µCd = 8 cmh = 5 cm
E = N/C
6.Schwer
4 cm3 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +6 µC

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

q1 = 10 µCq2 = 6 µCq3 = 2 µCr13 = 4 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 44950 N/C
  2. 2. F = 19,98 N
  3. 3. E = 1,699 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 0,05619 N
  5. 5. E = 1,37 × 10⁷ N/C
  6. 6. F = 164,3 N

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