Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−4 µC++2 µCr = 2 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und +2 µC sind 2 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = +2 µCr = 2 cm
F = N
2.Leicht
−−200 nCPr = 8 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 8 cm von einer Punktladung von −200 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −200 nCr = 8 cm
E = N/C
3.Mittel
++3 µC−−8 µCP10 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von −8 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 4 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = −8 µCr1 = 4 cmr2 = 6 cm
E = N/C
4.Mittel
++6 µC−−10 µC++1 µC12 cm + 8 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +6 µC links, +1 µC rechts im Abstand 20 cm und −10 µC dazwischen, 12 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 = +6 µCqR = +1 µCqM = −10 µCrL = 12 cmrR = 8 cm
F = N
5.Schwer
3 cm5 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +2 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 = 2 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 2 µCq3 = 6 µCr13 = 3 cmr23 = 5 cm
F = N
6.Schwer
4 cm4 cm+q1​ = +10 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 10 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 10 µCq2 = 4 µCq3 = 8 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 179,8 N
  2. 2. E = 280938 N/C
  3. 3. E = 3,683 × 10⁷ N/C
  4. 4. F = 23,41 N
  5. 5. F = 302,8 N
  6. 6. F = 484,1 N

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