Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−6 µCPr = 50 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 50 cm von einer Punktladung von −6 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −6 µCr = 50 cm
E = N/C
2.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 34 N ab. Die erste Ladung wird verdoppelt, und der Abstand zwischen den Ladungen wird halbiert. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 34 Nq₁′ = 2·q₁r′ = 0,5·r
F′ = N
3.Mittel
++1 µC−−4 µCP50 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von −4 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 30 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +1 µCq2 = −4 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC−−6 µCr = 30 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +8 µC und −6 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 30 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −6 µCr = 30 cm
F = N
5.Schwer
3 cm5 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 3 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 = 1 µCq2 = 5 µCq3 = 4 µCr13 = 3 cmr23 = 5 cm
F = N
6.Schwer
3 cm3 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 3 µCq3 = 4 µCr13 = 3 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 215760 N/C
  2. 2. F′ = 272 N
  3. 3. E = 998889 N/C
  4. 4. F = 0,09989 N
  5. 5. F = 82,27 N
  6. 6. F = 126,4 N

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