Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++8 µCPr = 2 cm

Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E im Abstand 2 cm von einer Punktladung von +8 µC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q = +8 µCr = 2 cm
E = N/C
2.Leicht
−−6 µC−−10 µCr = 4 cm

Zwei Punktladungen von −6 µC und −10 µC sind 4 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = −10 µCr = 4 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC−−2 µCP40 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −2 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 20 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −2 µCr1 = 20 cmr2 = 20 cm
E = N/C
4.Mittel
−−4 µC++5 µCr = 40 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −4 µC und +5 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 40 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = +5 µCr = 40 cm
F = N
5.Schwer
++P2 × 4 cm3 cm+4 µC+4 µC

Ladungen von +4 µC und +4 µC sind 8 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 = +4 µCq2 = +4 µCd = 8 cmh = 3 cm
E = N/C
6.Schwer
L = 80 cm20°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 1 g hängen an isolierenden Fäden von 80 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 20° 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 = 1 gL = 80 cmθ = 20°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. E = 1,798 × 10⁸ N/C
  2. 2. F = 337,1 N
  3. 3. E = 1,348 × 10⁶ N/C
  4. 4. F = 0,01405 N
  5. 5. E = 1,726 × 10⁷ N/C
  6. 6. q = 344,9 nC

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