Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−50 nCPr = 8 cm

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

q = −50 nCr = 8 cm
E = N/C
2.Leicht
−−2 µCPr = 2 cm

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

q = −2 µCr = 2 cm
E = N/C
3.Mittel
++1 µC++1 µCP10 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von +1 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 = +1 µCq2 = +1 µCr1 = 4 cmr2 = 6 cm
E = N/C
4.Mittel
++5 µC++10 µCE = 010 cm

Ladungen von +5 µC und +10 µC sind 10 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +10 µCd = 10 cm
x = cm
5.Schwer
3 cm6 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +10 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 10 µCq3 = 2 µCr13 = 3 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
L = 100 cm15°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 100 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 15° 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 = 8 gL = 100 cmθ = 15°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 70234 N/C
  2. 2. E = 4,495 × 10⁷ N/C
  3. 3. E = 3,122 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 4,142 cm
  5. 5. F = 63,96 N
  6. 6. q = 791,7 nC

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