Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++2 µC++8 µCr = ?

Punktladungen von +2 µC und +8 µC üben eine Kraft von 0,5 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 = +8 µCF = 0,5 N
r = cm
2.Leicht
++6 µC−−3 µCr = 20 cm

Zwei Punktladungen von +6 µC und −3 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = −3 µCr = 20 cm
F = N
3.Mittel
++4 µC−−10 µCP30 cm

Eine Ladung von +4 µC und eine Ladung von −10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 22,5 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +4 µCq2 = −10 µCr1 = 22,5 cmr2 = 7,5 cm
E = N/C
4.Mittel
++3 µC++2 µCE = 060 cm

Ladungen von +3 µC und +2 µC sind 60 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +3 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?

q1 = +3 µCq2 = +2 µCd = 60 cm
x = cm
5.Schwer
L = 100 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 3 g hängen an isolierenden Fäden von 100 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 5° 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 = 3 gL = 100 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
+−P2 × 10 cm10 cm+3 µC−3 µC

Ladungen von +3 µC und −3 µC sind 20 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 = +3 µCq2 = −3 µCd = 20 cmh = 10 cm
E = N/C

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 53,64 cm
  2. 2. F = 4,045 N
  3. 3. E = 1,669 × 10⁷ N/C
  4. 4. x = 33,03 cm
  5. 5. q = 93,29 nC
  6. 6. E = 1,907 × 10⁶ N/C

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