Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++8 µCr = ?

Punktladungen von +4 µC und +8 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 = +4 µCq2 = +8 µCF = 10 N
r = cm
2.Leicht
−−50 nCPr = 40 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 40 cm von einer Punktladung von −50 nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = −50 nCr = 40 cm
E = N/C
3.Mittel
++6 µC−−1 µCP20 cm

Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −1 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 8 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +6 µCq2 = −1 µCr1 = 8 cmr2 = 12 cm
E = N/C
4.Mittel
++8 µC++4 µCr = 15 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +8 µC und +4 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 15 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = +4 µCr = 15 cm
F = N
5.Schwer
6 cm6 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +6 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 6 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 3 µCq3 = 6 µCr13 = 6 cmr23 = 6 cm
F = N
6.Schwer
+−P2 × 5 cm6 cm+8 µC−8 µC

Ladungen von +8 µC und −8 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 6 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 = +8 µCq2 = −8 µCd = 10 cmh = 6 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 16,96 cm
  2. 2. E = 2809 N/C
  3. 3. E = 9,052 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 14,38 N
  5. 5. F = 87,37 N
  6. 6. E = 1,51 × 10⁷ N/C

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