Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++4 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und +4 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +4 µCr = 30 cm
F = N
2.Leicht
−−4 µC++5 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von −4 µC und +5 µC sind 30 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 = 30 cm
F = N
3.Mittel
++1 µC++1 µCP40 cm

Eine Ladung von +1 µC und eine Ladung von +1 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 16 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +1 µCq2 = +1 µCr1 = 16 cmr2 = 24 cm
E = N/C
4.Mittel
++10 µC++6 µCE = 0100 cm

Ladungen von +10 µC und +6 µC sind 100 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +10 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +10 µCq2 = +6 µCd = 100 cm
x = cm
5.Schwer
5 cm10 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +5 µC+q2​ = +2 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 5 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 2 µC 10 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 2 µCq3 = 5 µCr13 = 5 cmr23 = 10 cm
F = N
6.Schwer
L = 40 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 8 g hängen an isolierenden Fäden von 40 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 12° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 8 gL = 40 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 1,598 N
  2. 2. F = 1,998 N
  3. 3. E = 195095 N/C
  4. 4. x = 56,35 cm
  5. 5. F = 144,1 N
  6. 6. q = 226,6 nC

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