Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC−−3 µCr = 6 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und −3 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −3 µCr = 6 cm
F = N
2.Leicht
++5 µC++8 µCr = 4 cm

Zwei Punktladungen von +5 µC und +8 µC sind 4 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +5 µCq2 = +8 µCr = 4 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC++5 µCP50 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von +5 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 = +8 µCq2 = +5 µCr1 = 12,5 cmr2 = 37,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++4 µC++10 µCP20 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von +10 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = +10 µCr1 = 5 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.Schwer
L = 50 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 50 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 = 8 gL = 50 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
10 cm6 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +10 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 10 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 59,93 N
  2. 2. F = 224,7 N
  3. 3. E = 4,283 × 10⁶ N/C
  4. 4. E = 1,039 × 10⁷ N/C
  5. 5. q = 76,17 nC
  6. 6. F = 76,12 N

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