O fluxo de campo elétrico é definido como:
(a) A quantidade de campo elétrico que atravessa uma superfície.
(b) A quantidade de campo elétrico que atravessa um volume.
© O potencial elétrico por unidade de área que atravessa uma superfície.
(d) O número de linhas de campo elétrico que atravessam uma regiāo por unidade de área.
(a) A quantidade de campo elétrico que atravessa uma superfície.
(b) A quantidade de campo elétrico que atravessa um volume.
© O potencial elétrico por unidade de área que atravessa uma superfície.
(d) O número de linhas de campo elétrico que atravessam uma regiāo por unidade de área.
Passo 1
Beleza, então o enunciado pergunta qual a definição de fluxo de campo elétrico, dando quatro alternativas (a–d). Isso cai na matéria de eletrostática, mais especificamente no conceito de fluxo elétrico e produto escalar. Pra resolver a gente vai precisar lembrar que fluxos são medidos por um integral de produto escalar entre E e um elemento de área dA.
Passo 2
Teoria básica: o fluxo elétrico
é, por definição, o “tanto” de campo elétrico que atravessa uma superfície. Matematicamente a gente escreve:
onde
é um vetor com módulo igual à área do pedacinho da superfície e direção normal a ela. O produto escalar
garante que só conte o componente de
que “passa” pela superfície.
Passo 3
Agora, vamos ver cada alternativa:
(a) “A quantidade de campo elétrico que atravessa uma superfície.”
– Exatamente: isso é o que o integral mede.
– Exatamente: isso é o que o integral
(b) “A quantidade de campo elétrico que atravessa um volume.”
– Não faz sentido: fluxo é definido sobre superfície, não sobre volume.
– Não faz sentido: fluxo é definido sobre superfície, não sobre volume.
© “O potencial elétrico por unidade de área que atravessa uma superfície.”
– Mistura fluxo com potencial; o fluxo não tem nada a ver com potencial.
– Mistura fluxo com potencial; o fluxo não tem nada a ver com potencial.
(d) “O número de linhas de campo elétrico que atravessam uma região por unidade de área.”
– Isso descreve mais a intensidade do campo (linhas por área = densidade de linhas = ), não o fluxo total.
– Isso descreve mais a intensidade do campo (linhas por área = densidade de linhas =
Passo 4
Recapitulando: fluxo = integral de
= quantidade de campo passando por toda a superfície, sem dividir por área. Logo, a definição correta é a alternativa (a).
Resposta
(a) A quantidade de campo elétrico que atravessa uma superfície.