Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 2 N ab. Die erste Ladung wird verdreifacht, und der Abstand zwischen den Ladungen wird vervierfacht. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 2 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 4·r
F′ = N
2.Leicht
−−6 µC−−2 µCr = 15 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und −2 µC sind 15 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = −2 µCr = 15 cm
F = N
3.Mittel
++3 µC++6 µCE = 0100 cm

Ladungen von +3 µC und +6 µC sind 100 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +3 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +3 µCq2 = +6 µCd = 100 cm
x = cm
4.Mittel
−−8 µC++2 µC++3 µC30 cm + 10 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −8 µC links, +3 µC rechts im Abstand 40 cm und +2 µC dazwischen, 30 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 = −8 µCqR = +3 µCqM = +2 µCrL = 30 cmrR = 10 cm
F = N
5.Schwer
+−P2 × 3 cm10 cm+2 µC−2 µC

Ladungen von +2 µC und −2 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 10 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 = +2 µCq2 = −2 µCd = 6 cmh = 10 cm
E = N/C
6.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻2,5 × 10⁷ m/s8 cmE = 900 N/C

Ein Elektron tritt mit 2,5 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 8 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 900 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 = 2,5 × 10⁷ m/sL = 8 cmE = 900 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm

Lösungsschlüssel

  1. 1. F′ = 0,375 N
  2. 2. F = 4,795 N
  3. 3. x = 41,42 cm
  4. 4. F = 6,992 N
  5. 5. E = 947984 N/C
  6. 6. y = 0,8104 mm

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