Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++3 µC++8 µCr = 5 cm

Zwei Punktladungen von +3 µC und +8 µC sind 5 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = +8 µCr = 5 cm
F = N
2.Leicht
−−2 µCPr = 20 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 20 cm von einer Punktladung von −2 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −2 µCr = 20 cm
E = N/C
3.Mittel
++2 µC−−2 µCP40 cm

Eine Ladung von +2 µC und eine Ladung von −2 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 20 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +2 µCq2 = −2 µCr1 = 20 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.Mittel
−−2 µC−−4 µC++6 µC22,5 cm + 7,5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −2 µC links, +6 µC rechts im Abstand 30 cm und −4 µC dazwischen, 22,5 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 = +6 µCqM = −4 µCrL = 22,5 cmrR = 7,5 cm
F = N
5.Schwer
10 cm6 cm+q1​ = +2 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 = 2 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 2 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
L = 80 cm15°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 80 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 15° 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 = 80 cmθ = 15°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 86,3 N
  2. 2. E = 449500 N/C
  3. 3. E = 899000 N/C
  4. 4. F = 39,78 N
  5. 5. F = 15,92 N
  6. 6. q = 633,3 nC

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