Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++8 µC−−2 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von +8 µC und −2 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −2 µCr = 8 cm
F = N
2.Leicht
++50 nCPr = 10 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 10 cm von einer Punktladung von +50 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +50 nCr = 10 cm
E = N/C
3.Mittel
++8 µC++2 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +8 µC und +2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 10 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
4.Mittel
−−2 µC++8 µC++8 µC15 cm + 15 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −2 µC links, +8 µC rechts im Abstand 30 cm und +8 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 = −2 µCqR = +8 µCqM = +8 µCrL = 15 cmrR = 15 cm
F = N
5.Schwer
3 cm3 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +10 µC

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

q1 = 10 µCq2 = 10 µCq3 = 6 µCr13 = 3 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
L = 50 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 1 g hängen an isolierenden Fäden von 50 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 12° 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 = 1 gL = 50 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 22,47 N
  2. 2. E = 44950 N/C
  3. 3. F = 22,47 N
  4. 4. F = 31,96 N
  5. 5. F = 847,6 N
  6. 6. q = 100,1 nC

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