Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++8 µC++2 µCr = ?

Punktladungen von +8 µC und +2 µC üben eine Kraft von 20 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 = +2 µCF = 20 N
r = cm
2.Leicht
++1 µC−−2 µCr = 12 cm

Zwei Punktladungen von +1 µC und −2 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +1 µCq2 = −2 µCr = 12 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC++1 µCE = 060 cm

Ladungen von +4 µC und +1 µC sind 60 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +4 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +4 µCq2 = +1 µCd = 60 cm
x = cm
4.Mittel
++10 µC++8 µCP10 cm

Eine Ladung von +10 µC und eine Ladung von +8 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 7,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +10 µCq2 = +8 µCr1 = 7,5 cmr2 = 2,5 cm
E = N/C
5.Schwer
8 cm4 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +10 µC+q2​ = +5 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 10 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 8 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 5 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 6 µCq2 = 5 µCq3 = 10 µCr13 = 8 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
L = 40 cm12°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 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 = 2 gL = 40 cmθ = 12°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 8,481 cm
  2. 2. F = 1,249 N
  3. 3. x = 40 cm
  4. 4. E = 9,909 × 10⁷ N/C
  5. 5. F = 293,3 N
  6. 6. q = 113,3 nC

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