Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
−−3 µC−−6 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und −6 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = −6 µCr = 30 cm
F = N
2.Leicht
+q₁+q₂r

Zwei Punktladungen stoßen sich mit einer Kraft von 46 N ab. Die erste Ladung wird verdreifacht, und der Abstand zwischen den Ladungen wird vervierfacht. Bestimme die neue Kraft F′.

F = 46 Nq₁′ = 3·q₁r′ = 4·r
F′ = N
3.Mittel
++5 µC++2 µCE = 0100 cm

Ladungen von +5 µC und +2 µC sind 100 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +5 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +5 µCq2 = +2 µCd = 100 cm
x = cm
4.Mittel
−−10 µC++5 µCr = 50 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −10 µC und +5 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 50 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −10 µCq2 = +5 µCr = 50 cm
F = N
5.Schwer
3 cm4 cm+q1​ = +6 µC+q3​ = +8 µC+q2​ = +8 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 8 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 6 µC ist 3 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 8 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

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

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 1 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 5 µC ist 6 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 5 µCq2 = 4 µCq3 = 1 µCr13 = 6 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 1,798 N
  2. 2. F′ = 8,625 N
  3. 3. x = 61,26 cm
  4. 4. F = 0,2248 N
  5. 5. F = 599,3 N
  6. 6. F = 25,71 N

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