Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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1.Leicht
++4 µC++4 µCr = ?

Punktladungen von +4 µC und +4 µC üben eine Kraft von 50 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 = +4 µCq2 = +4 µCF = 50 N
r = cm
2.Leicht
++4 µC++5 µCr = 6 cm

Zwei Punktladungen von +4 µC und +5 µC sind 6 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +4 µCq2 = +5 µCr = 6 cm
F = N
3.Mittel
++5 µC++4 µCE = 0100 cm

Ladungen von +5 µC und +4 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 = +4 µCd = 100 cm
x = cm
4.Mittel
++6 µC++2 µCr = 10 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von +6 µC und +2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 10 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +6 µCq2 = +2 µCr = 10 cm
F = N
5.Schwer
++P2 × 10 cm5 cm+5 µC+5 µC

Ladungen von +5 µC und +5 µC sind 20 cm voneinander entfernt. Punkt P liegt 5 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 = +5 µCq2 = +5 µCd = 20 cmh = 5 cm
E = N/C
6.Schwer
10 cm6 cm+q1​ = +8 µC+q3​ = +3 µC+q2​ = +4 µC

Drei positive Punktladungen sitzen an den Ecken eines rechtwinkligen Dreiecks: q₃ = 3 µC sitzt an der Ecke mit dem rechten Winkel, q₁ = 8 µC ist 10 cm davon entfernt entlang der einen Kathete und q₂ = 4 µC 6 cm entlang der anderen. Bestimme den Betrag der resultierenden elektrischen Kraft F auf q₃.

q1 = 8 µCq2 = 4 µCq3 = 3 µCr13 = 10 cmr23 = 6 cm
F = N

Lösungsschlüssel

  1. 1. r = 5,364 cm
  2. 2. F = 49,94 N
  3. 3. x = 52,79 cm
  4. 4. F = 14,38 N
  5. 5. E = 3,216 × 10⁶ N/C
  6. 6. F = 36,93 N

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