Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++8 µCr = ?

Punktladungen von +4 µC und +8 µC üben eine Kraft von 50 N aufeinander aus. Wie weit r sind sie voneinander entfernt? Gib das Ergebnis in cm an. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +8 µCF = 50 N
r = cm
2.Leicht
−−10 µCPr = 2 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 2 cm von einer Punktladung von −10 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −10 µCr = 2 cm
E = N/C
3.Mittel
++2 µC−−6 µCP50 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −6 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 30 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −6 µCr1 = 30 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.Mittel
++10 µC++5 µCE = 0100 cm

Ladungen von +10 µC und +5 µC sind 100 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +10 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +10 µCq2 = +5 µCd = 100 cm
x = cm
5.Schwer
4 cm8 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +3 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 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 3 µCq3 = 2 µCr13 = 4 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
++P2 × 3 cm10 cm+1 µC+1 µC

Ladungen von +1 µC und +1 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 10 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 = +1 µCq2 = +1 µCd = 6 cmh = 10 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 7,585 cm
  2. 2. E = 2,247 × 10⁸ N/C
  3. 3. E = 1,548 × 10⁶ N/C
  4. 4. x = 58,58 cm
  5. 5. F = 24 N
  6. 6. E = 1,58 × 10⁶ N/C

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