Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−4 µC−−5 µCr = 12 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und −5 µC sind 12 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 = 12 cm
F = N
2.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 4300 N/C

Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 4300 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 4300 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.Mittel
++5 µC++10 µCE = 010 cm

Ladungen von +5 µC und +10 µC sind 10 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +10 µCd = 10 cm
x = cm
4.Mittel
++3 µC−−10 µCP20 cm

Eine Ladung von +3 µC und eine Ladung von −10 µC sind 20 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 = +3 µCq2 = −10 µCr1 = 10 cmr2 = 10 cm
E = N/C
5.Schwer
6 cm8 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 2 µCq3 = 8 µCr13 = 6 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
+−P2 × 3 cm3 cm+10 µC−10 µC

Ladungen von +10 µC und −10 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 3 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 = +10 µCq2 = −10 µCd = 6 cmh = 3 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 12,49 N
  2. 2. a = 7,562 × 10¹⁴ m/s²
  3. 3. x = 4,142 cm
  4. 4. E = 1,169 × 10⁷ N/C
  5. 5. F = 122 N
  6. 6. E = 7,063 × 10⁷ N/C

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