Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++6 µC++10 µCr = ?

Punktladungen von +6 µC und +10 µC üben eine Kraft von 1 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 = +6 µCq2 = +10 µCF = 1 N
r = cm
2.Leicht
++2 µC++5 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +2 µC und +5 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +2 µCq2 = +5 µCr = 20 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC−−6 µCP50 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −6 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 12,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −6 µCr1 = 12,5 cmr2 = 37,5 cm
E = N/C
4.Mittel
−−2 µC++6 µC++1 µC7,5 cm + 2,5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −2 µC links, +1 µC rechts im Abstand 10 cm und +6 µC dazwischen, 7,5 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 = −2 µCqR = +1 µCqM = +6 µCrL = 7,5 cmrR = 2,5 cm
F = N
5.Schwer
5 cm8 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +1 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 1 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 1 µCq3 = 4 µCr13 = 5 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
3 cm3 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +2 µC

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

q1 = 6 µCq2 = 2 µCq3 = 3 µCr13 = 3 cmr23 = 3 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 73,44 cm
  2. 2. F = 2,247 N
  3. 3. E = 2,685 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 105,5 N
  5. 5. F = 15,44 N
  6. 6. F = 189,5 N

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