Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++4 µCr = 2 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und +4 µC sind 2 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 = 2 cm
F = N
2.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 24 N ab. Die erste Ladung wird verdoppelt, und der Abstand zwischen den Ladungen wird vervierfacht. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 24 Nq₁′ = 2·q₁r′ = 4·r
F′ = N
3.Mittel
++4 µC++1 µCr = 25 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +4 µC und +1 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 25 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +1 µCr = 25 cm
F = N
4.Mittel
++1 µC++10 µCr = 25 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +1 µC und +10 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 25 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +1 µCq2 = +10 µCr = 25 cm
F = N
5.Schwer
3 cm8 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +1 µC+q2​ = +3 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 3 µC 8 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 3 µCq3 = 1 µCr13 = 3 cmr23 = 8 cm
F = N
6.Schwer
10 cm6 cm+q1​ = +2 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +6 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 2 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 6 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 6 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 359,6 N
  2. 2. F′ = 3 N
  3. 3. F = 0,899 N
  4. 4. F = 4,351 N
  5. 5. F = 80,02 N
  6. 6. F = 45,27 N

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