Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−2 µCPr = 50 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 50 cm von einer Punktladung von −2 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −2 µCr = 50 cm
E = N/C
2.Leicht
++6 µC−−10 µCr = ?

Punktladungen von +6 µC und −10 µC üben eine Kraft von 1 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = −10 µCF = 1 N
r = cm
3.Mittel
++5 µC++8 µCr = 40 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +5 µC und +8 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 40 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +5 µCq2 = +8 µCr = 40 cm
F = N
4.Mittel
++5 µC++3 µCE = 060 cm

Ladungen von +5 µC und +3 µC sind 60 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +3 µCd = 60 cm
x = cm
5.Schwer
L = 40 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 10 g hängen an isolierenden Fäden von 40 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 = 10 gL = 40 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
5 cm8 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 4 µCq3 = 1 µCr13 = 5 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 71920 N/C
  2. 2. r = 73,44 cm
  3. 3. F = 2,374 N
  4. 4. x = 33,81 cm
  5. 5. q = 68,13 nC
  6. 6. F = 6,671 N

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