Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++5 µCr = 8 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und +5 µC sind 8 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +5 µCr = 8 cm
F = N
2.Leicht
++1 µC++1 µCr = ?

Punktladungen von +1 µC und +1 µC üben eine Kraft von 2 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 = +1 µCq2 = +1 µCF = 2 N
r = cm
3.Mittel
++3 µC−−6 µCP60 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von −6 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 15 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +3 µCq2 = −6 µCr1 = 15 cmr2 = 45 cm
E = N/C
4.Mittel
++5 µC−−4 µCP40 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −4 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 10 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −4 µCr1 = 10 cmr2 = 30 cm
E = N/C
5.Schwer
6 cm5 cm+q1​ = +1 µC+q3​ = +2 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 1 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 1 µCq2 = 4 µCq3 = 2 µCr13 = 6 cmr23 = 5 cm
F = N
6.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻5 × 10⁷ m/s10 cmE = 2200 N/C

Ein Elektron tritt mit 5 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 10 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 2200 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 5 × 10⁷ m/sL = 10 cmE = 2200 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 28,09 N
  2. 2. r = 6,704 cm
  3. 3. E = 1,465 × 10⁶ N/C
  4. 4. E = 4,895 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 29,2 N
  6. 6. y = 0,7738 mm

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