Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−4 µC++2 µCr = 5 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und +2 µC sind 5 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 = 5 cm
F = N
2.Leicht
−−1 µCPr = 3 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 3 cm von einer Punktladung von −1 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −1 µCr = 3 cm
E = N/C
3.Mittel
++8 µC−−5 µCr = 50 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +8 µC und −5 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 50 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −5 µCr = 50 cm
F = N
4.Mittel
++3 µC−−10 µCP10 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von −10 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = −10 µCr1 = 5 cmr2 = 5 cm
E = N/C
5.Schwer
10 cm3 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 5 µCq3 = 10 µCr13 = 10 cmr23 = 3 cm
F = N
6.Schwer
+−P2 × 10 cm6 cm+2 µC−2 µC

Ladungen von +2 µC und −2 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 6 cm vom Mittelpunkt zwischen ihnen entfernt auf der Mittelsenkrechten. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = −2 µCd = 20 cmh = 6 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 28,77 N
  2. 2. E = 9,989 × 10⁶ N/C
  3. 3. F = 0,08091 N
  4. 4. E = 4,675 × 10⁷ N/C
  5. 5. F = 499,8 N
  6. 6. E = 2,267 × 10⁶ N/C

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