Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++6 µC++1 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von +6 µC und +1 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +1 µCr = 10 cm
F = N
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 5000 N/C

Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 5000 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 5000 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.Mittel
−−4 µC++6 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −4 µC und +6 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 10 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = +6 µCr = 10 cm
F = N
4.Mittel
++6 µC−−10 µCP20 cm

Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −10 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +6 µCq2 = −10 µCr1 = 5 cmr2 = 15 cm
E = N/C
5.Schwer
6 cm5 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +10 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 10 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 10 µCq3 = 6 µCr13 = 6 cmr23 = 5 cm
F = N
6.Schwer
4 cm4 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +5 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 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 5 µCq3 = 3 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 5,394 N
  2. 2. a = 8,794 × 10¹⁴ m/s²
  3. 3. F = 0,899 N
  4. 4. E = 2,557 × 10⁷ N/C
  5. 5. F = 217,8 N
  6. 6. F = 131,7 N

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