Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−5 µC++3 µCr = 2 cm

Zwei Punktladungen von −5 µC und +3 µC sind 2 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −5 µCq2 = +3 µCr = 2 cm
F = N
2.Leicht
++3 µC++8 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von +3 µC und +8 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = +8 µCr = 10 cm
F = N
3.Mittel
++2 µC++10 µCE = 030 cm

Ladungen von +2 µC und +10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +2 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +2 µCq2 = +10 µCd = 30 cm
x = cm
4.Mittel
++2 µC−−4 µCP20 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −4 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 10 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −4 µCr1 = 10 cmr2 = 10 cm
E = N/C
5.Schwer
L = 60 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 60 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 = 2 gL = 60 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
L = 80 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 1 g hängen an isolierenden Fäden von 80 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 10° 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 = 80 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 337,1 N
  2. 2. F = 21,58 N
  3. 3. x = 9,271 cm
  4. 4. E = 5,394 × 10⁶ N/C
  5. 5. q = 169,9 nC
  6. 6. q = 121,9 nC

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