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
++6 µC++8 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von +6 µC und +8 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +8 µCr = 15 cm
F = N
3.Mittel
++2 µC++5 µCP40 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von +5 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 10 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = +5 µCr1 = 10 cmr2 = 30 cm
E = N/C
4.Mittel
++10 µC++5 µC−−8 µC15 cm + 5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +10 µC links, −8 µC rechts im Abstand 20 cm und +5 µC dazwischen, 15 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 = +10 µCqR = −8 µCqM = +5 µCrL = 15 cmrR = 5 cm
F = N
5.Schwer
L = 60 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 60 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 = 3 gL = 60 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
++P2 × 8 cm12 cm+3 µC+3 µC

Ladungen von +3 µC und +3 µC sind 16 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 12 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 = +3 µCq2 = +3 µCd = 16 cmh = 12 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 9,989 × 10⁷ N/C
  2. 2. F = 19,18 N
  3. 3. E = 1,299 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 163,8 N
  5. 5. q = 55,97 nC
  6. 6. E = 2,158 × 10⁶ N/C

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