Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
+ + + + + +− − − − − −e⁻E = 1700 N/C

Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 1700 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.

E = 1700 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
2.Leicht
++2 µC++4 µCr = ?

Punktladungen von +2 µC und +4 µC üben eine Kraft von 8 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 = +2 µCq2 = +4 µCF = 8 N
r = cm
3.Mittel
++5 µC++8 µCE = 030 cm

Ladungen von +5 µC und +8 µC sind 30 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +8 µCd = 30 cm
x = cm
4.Mittel
++10 µC++1 µC−−10 µC7,5 cm + 22,5 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: +10 µC links, −10 µC rechts im Abstand 30 cm und +1 µC dazwischen, 7,5 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 = +10 µCqR = −10 µCqM = +1 µCrL = 7,5 cmrR = 22,5 cm
F = N
5.Schwer
+−P2 × 8 cm10 cm+8 µC−8 µC

Ladungen von +8 µC und −8 µC sind 16 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 = +8 µCq2 = −8 µCd = 16 cmh = 10 cm
E = N/C
6.Schwer
+−P2 × 6 cm3 cm+6 µC−6 µC

Ladungen von +6 µC und −6 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 3 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 = +6 µCq2 = −6 µCd = 12 cmh = 3 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. a = 2,99 × 10¹⁴ m/s²
  2. 2. r = 9,482 cm
  3. 3. x = 13,25 cm
  4. 4. F = 17,76 N
  5. 5. E = 5,479 × 10⁶ N/C
  6. 6. E = 2,144 × 10⁷ N/C

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