Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−3 µC−−2 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und −2 µC sind 25 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = −2 µCr = 25 cm
F = N
2.Leicht
++1 µC++3 µCr = 3 cm

Zwei Punktladungen von +1 µC und +3 µC sind 3 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +1 µCq2 = +3 µCr = 3 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC−−6 µCP10 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von −6 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 2,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +8 µCq2 = −6 µCr1 = 2,5 cmr2 = 7,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++5 µC++3 µCE = 010 cm

Ladungen von +5 µC und +3 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 = +3 µCd = 10 cm
x = cm
5.Schwer
L = 50 cm10°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 1 g hängen an isolierenden Fäden von 50 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 = 50 cmθ = 10°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
8 cm3 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 3 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 8 µCq3 = 4 µCr13 = 8 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 0,863 N
  2. 2. F = 29,97 N
  3. 3. E = 1,247 × 10⁸ N/C
  4. 4. x = 5,635 cm
  5. 5. q = 76,17 nC
  6. 6. F = 321,4 N

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