Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++3 µC−−2 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von +3 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 = +3 µCq2 = −2 µCr = 10 cm
F = N
2.Leicht
++10 µC++6 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von +10 µC und +6 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +10 µCq2 = +6 µCr = 8 cm
F = N
3.Mittel
++6 µC−−4 µCP20 cm

Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −4 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +6 µCq2 = −4 µCr1 = 12 cmr2 = 8 cm
E = N/C
4.Mittel
−−8 µC−−10 µC++5 µC10 cm + 10 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −8 µC links, +5 µC rechts im Abstand 20 cm und −10 µC dazwischen, 10 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 = −8 µCqR = +5 µCqM = −10 µCrL = 10 cmrR = 10 cm
F = N
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻2 × 10⁷ m/s10 cmE = 3700 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 3700 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 = 3700 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
5 cm5 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 5 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 5 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 5,394 N
  2. 2. F = 84,28 N
  3. 3. E = 9,365 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 116,9 N
  5. 5. y = 8,134 mm
  6. 6. F = 28,09 N

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