Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++10 µC++8 µCr = ?

Punktladungen von +10 µC und +8 µC üben eine Kraft von 2 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +10 µCq2 = +8 µCF = 2 N
r = cm
2.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 58 N ab. Die erste Ladung wird verdoppelt, und der Abstand zwischen den Ladungen wird halbiert. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 58 Nq₁′ = 2·q₁r′ = 0,5·r
F′ = N
3.Mittel
++5 µC++6 µCP10 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +6 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 4 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = +6 µCr1 = 4 cmr2 = 6 cm
E = N/C
4.Mittel
++2 µC−−3 µC−−10 µC20 cm + 20 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +2 µC links, −10 µC rechts im Abstand 40 cm und −3 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 = −10 µCqM = −3 µCrL = 20 cmrR = 20 cm
F = N
5.Schwer
4 cm4 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 3 µCq3 = 5 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
6 cm3 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +6 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 6 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 = 5 µCq2 = 6 µCq3 = 6 µCr13 = 6 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 59,97 cm
  2. 2. F′ = 464 N
  3. 3. E = 1,311 × 10⁷ N/C
  4. 4. F = 8,091 N
  5. 5. F = 163,8 N
  6. 6. F = 367,3 N

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