Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 2600 N/C

Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 2600 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 2600 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
2.Leicht
++8 µC++5 µCr = ?

Punktladungen von +8 µC und +5 µC üben eine Kraft von 10 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 = +8 µCq2 = +5 µCF = 10 N
r = cm
3.Mittel
++4 µC++5 µCr = 25 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +4 µC und +5 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 25 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +5 µCr = 25 cm
F = N
4.Mittel
++1 µC++2 µCE = 010 cm

Ladungen von +1 µC und +2 µC sind 10 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +1 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +1 µCq2 = +2 µCd = 10 cm
x = cm
5.Schwer
3 cm8 cm+q1​ = +4 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 = 4 µC ist 3 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 = 4 µCq2 = 1 µCq3 = 4 µCr13 = 3 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
4 cm10 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 4 µCq3 = 1 µCr13 = 4 cmr23 = 10 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. a = 4,573 × 10¹⁴ m/s²
  2. 2. r = 18,96 cm
  3. 3. F = 2,913 N
  4. 4. x = 4,142 cm
  5. 5. F = 159,9 N
  6. 6. F = 45,09 N

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