Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−8 µC−−6 µCr = 4 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und −6 µC sind 4 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −6 µCr = 4 cm
F = N
2.Leicht
−−3 µC−−1 µCr = 10 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und −1 µC sind 10 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = −1 µCr = 10 cm
F = N
3.Mittel
−−4 µC−−4 µC++4 µC20 cm + 20 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −4 µC links, +4 µC rechts im Abstand 40 cm und −4 µC dazwischen, 20 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 = −4 µCqR = +4 µCqM = −4 µCrL = 20 cmrR = 20 cm
F = N
4.Mittel
++5 µC−−2 µCP50 cm

Eine Ladung von +5 µC und eine Ladung von −2 µC sind 50 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 25 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +5 µCq2 = −2 µCr1 = 25 cmr2 = 25 cm
E = N/C
5.Schwer
4 cm4 cm+q1​ = +4 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +1 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 4 µC ist 4 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 1 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 4 µCq2 = 1 µCq3 = 1 µCr13 = 4 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
5 cm4 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +4 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 4 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 5 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 3 µCq3 = 4 µCr13 = 5 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 269,7 N
  2. 2. F = 2,697 N
  3. 3. F = 7,192 N
  4. 4. E = 1,007 × 10⁶ N/C
  5. 5. F = 23,17 N
  6. 6. F = 133,4 N

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