Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++8 µC−−10 µCr = 30 cm

Zwei Punktladungen von +8 µC und −10 µC sind 30 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +8 µCq2 = −10 µCr = 30 cm
F = N
2.Leicht
−−8 µC−−5 µCr = 25 cm

Zwei Punktladungen von −8 µC und −5 µC sind 25 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −8 µCq2 = −5 µCr = 25 cm
F = N
3.Mittel
++8 µC++1 µCP60 cm

Eine Ladung von +8 µC und eine Ladung von +1 µC sind 60 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 30 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.

q1 = +8 µCq2 = +1 µCr1 = 30 cmr2 = 30 cm
E = N/C
4.Mittel
−−2 µC++1 µC++1 µC5 cm + 15 cm

Drei Punktladungen liegen auf einer Geraden: −2 µC links, +1 µC rechts im Abstand 20 cm und +1 µC dazwischen, 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 = −2 µCqR = +1 µCqM = +1 µCrL = 5 cmrR = 15 cm
F = N
5.Schwer
3 cm4 cm+q1​ = +1 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 = 1 µC ist 3 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 = 1 µCq2 = 4 µCq3 = 1 µCr13 = 3 cmr23 = 4 cm
F = N
6.Schwer
10 cm4 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 4 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 2 µCq2 = 6 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 4 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 7,991 N
  2. 2. F = 5,754 N
  3. 3. E = 699222 N/C
  4. 4. F = 7,592 N
  5. 5. F = 24,59 N
  6. 6. F = 101,3 N

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