Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−5 µC−−6 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von −5 µC und −6 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −5 µCq2 = −6 µCr = 20 cm
F = N
2.Leicht
++4 µCPr = 20 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 20 cm von einer Punktladung von +4 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +4 µCr = 20 cm
E = N/C
3.Mittel
++5 µC−−10 µCP60 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −10 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 45 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −10 µCr1 = 45 cmr2 = 15 cm
E = N/C
4.Mittel
−−1 µC−−8 µC−−2 µC5 cm + 5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −1 µC links, −2 µC rechts im Abstand 10 cm und −8 µC dazwischen, 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 = −1 µCqR = −2 µCqM = −8 µCrL = 5 cmrR = 5 cm
F = N
5.Schwer
++P2 × 3 cm10 cm+5 µC+5 µC

Ladungen von +5 µC und +5 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 = +5 µCq2 = +5 µCd = 6 cmh = 10 cm
E = N/C
6.Schwer
5 cm8 cm+q1​ = +5 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 8 µCq3 = 8 µCr13 = 5 cmr23 = 8 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 6,742 N
  2. 2. E = 899000 N/C
  3. 3. E = 4,218 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 28,77 N
  5. 5. E = 7,9 × 10⁶ N/C
  6. 6. F = 169,6 N

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