1.Leicht
Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 42 N ab. Die erste Ladung wird vervierfacht, und der Abstand zwischen den Ladungen wird halbiert. Bestimme die neue Kraft F′.
F = 42 Nq₁′ = 4·q₁r′ = 0,5·r
F′ = N
Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen
2.Leicht
Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 3800 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.
E = 3800 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.Mittel
Ladungen von +6 µC und +2 µC sind 80 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +6 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?
q1 = +6 µCq2 = +2 µCd = 80 cm
x = cm
4.Mittel
Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +4 µC links, −5 µC rechts im Abstand 40 cm und −3 µC dazwischen, 10 cm von der linken Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf die mittlere Ladung. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².
qL = +4 µCqR = −5 µCqM = −3 µCrL = 10 cmrR = 30 cm
F = N
5.Schwer
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 8° 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 = 8°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
Ladungen von +6 µC und −6 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 12 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 = +6 µCq2 = −6 µCd = 20 cmh = 12 cm
E = N/C
Lösungsschlüssel
- 1. F′ = 672 N
- 2. a = 6,683 × 10¹⁴ m/s²
- 3. x = 50,72 cm
- 4. F = 12,29 N
- 5. q = 308,3 nC
- 6. E = 2,83 × 10⁶ N/C
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.