1.Leicht
Punktladungen von +2 µC und −3 µC üben eine Kraft von 10 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 = −3 µCF = 10 N
r = cm
Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen
2.Leicht
Ein Elektron (Ladung −1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg) befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld von 2600 N/C. Bestimme unter Vernachlässigung der Schwerkraft den Betrag seiner Beschleunigung a.
E = 2600 N/C|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cm = 9,109 × 10⁻³¹ kg
a = m/s²
3.Mittel
Ladungen von +3 µC und +1 µC sind 50 cm voneinander entfernt. In welchem Abstand x von der Ladung +3 µC ist das elektrische Feld auf der Verbindungslinie null?
q1 = +3 µCq2 = +1 µCd = 50 cm
x = cm
4.Mittel
Eine Ladung von +6 µC und eine Ladung von −3 µC sind 40 cm voneinander entfernt. Der Punkt P liegt auf der Verbindungslinie zwischen ihnen, 24 cm von der ersten Ladung entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Feldstärke E in P.
q1 = +6 µCq2 = −3 µCr1 = 24 cmr2 = 16 cm
E = N/C
5.Schwer
Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 5 g hängen an isolierenden Fäden von 40 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 = 5 gL = 40 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC
6.Schwer
Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 2 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 10 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 1 µC 5 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.
q1 = 10 µCq2 = 1 µCq3 = 2 µCr13 = 10 cmr23 = 5 cm
F = N
Lösungsschlüssel
- 1. r = 7,344 cm
- 2. a = 4,573 × 10¹⁴ m/s²
- 3. x = 31,7 cm
- 4. E = 1,99 × 10⁶ N/C
- 5. q = 48,17 nC
- 6. F = 19,37 N
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