Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++10 µCPr = 3 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 3 cm von einer Punktladung von +10 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +10 µCr = 3 cm
E = N/C
2.Leicht
++8 µC++5 µCr = 3 cm

Zwei Punktladungen von +8 µC und +5 µC sind 3 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 = 3 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC++4 µCP60 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von +4 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 15 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = +4 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC−−3 µCP50 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von −3 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 20 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +8 µCq2 = −3 µCr1 = 20 cmr2 = 30 cm
E = N/C
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻1 × 10⁷ m/s5 cmE = 4600 N/C

Ein Elektron tritt mit 1 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 5 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 = 1 × 10⁷ m/sL = 5 cmE = 4600 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
8 cm8 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +10 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 10 µCq3 = 10 µCr13 = 8 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 9,989 × 10⁷ N/C
  2. 2. F = 399,6 N
  3. 3. E = 1,82 × 10⁶ N/C
  4. 4. E = 2,098 × 10⁶ N/C
  5. 5. y = 10,11 mm
  6. 6. F = 141,2 N

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