Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++1 µC++5 µCr = 6 cm

Zwei Punktladungen von +1 µC und +5 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +1 µCq2 = +5 µCr = 6 cm
F = N
2.Leicht
−−3 µC++2 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und +2 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = +2 µCr = 20 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC++10 µCE = 050 cm

Ladungen von +8 µC und +10 µC sind 50 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +8 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +8 µCq2 = +10 µCd = 50 cm
x = cm
4.Mittel
++4 µC−−8 µCP60 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −8 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 24 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −8 µCr1 = 24 cmr2 = 36 cm
E = N/C
5.Schwer
3 cm10 cm+q1​ = +5 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 = 5 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 10 µCq3 = 6 µCr13 = 3 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
L = 50 cm20°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 50 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 20° 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 = 50 cmθ = 20°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 12,49 N
  2. 2. F = 1,348 N
  3. 3. x = 23,61 cm
  4. 4. E = 1,179 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 304,5 N
  6. 6. q = 373,3 nC

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