Questão 03 -

Analise as seguintes afirmativas, relacionadas aos conceitos e aos fenômenos estudados em Eletrostática.
I. O potencial elétrico aumenta, ao longo de uma linha de força e no sentido dela.
II. Uma partícula eletrizada gera um campo elétrico na região do espaço que a circunda. Porém, no ponto onde ela foi colocada, o vetor campo elétrico, devido à própria partícula, é nulo.
III. Uma partícula eletrizada com carga positiva quando abandonada sob a ação exclusiva de um campo elétrico, movimenta-se no sentido da linha de força, dirigindo-se para pontos de menor potencial.
IV. A diferença de potencial elétrico (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre diferente de zero.
Estão corretas apenas as afirmativas
a) I e III.
b) \| e IV.
c) II e III.
d) I e IV.
e) I, II e III.

Passo 1

O enunciado apresenta quatro afirmativas sobre eletrostática: comportamento do potencial ao longo das linhas de força, definição de campo elétrico de uma carga pontual em seu próprio ponto, movimento de carga positiva em um campo e diferença de potencial em condutor em equilíbrio. Vamos usar a relação entre campo e potencial, a definição de força elétrica e as propriedades de condutores em equilíbrio.

Passo 2

A afirmativa I diz que o potencial elétrico aumenta ao longo de uma linha de força e no sentido dela. Mas a linha de força indica a direção de \vec{E} e vale
\vec{E} = - \nabla V,
o que implica
\frac{\mathrm{d}V}{\mathrm{d}s} = -E < 0
no sentido da linha de força. Logo o potencial diminui e não aumenta. Portanto, I é falsa.

Passo 3

A afirmativa II afirma que, no ponto onde colocamos a partícula, o vetor campo elétrico devido à própria partícula é nulo. Em eletrostática ensinamos que uma carga não exerce força sobre si mesma, de modo que não atribuímos auto-campo à partícula em seu próprio ponto. Assim, dentro do modelo didático de “campo como fonte de força por unidade de carga”, considera-se o auto-campo nulo naquele ponto. Logo, II é verdadeira no contexto do curso.

Passo 4

A afirmativa III diz que uma partícula de carga positiva solta num campo elétrico move-se no sentido da linha de força, dirigindo-se para pontos de menor potencial. A força sobre q>0 é \vec{F}=q\,\vec{E},
então ela segue a direção de \vec{E}, que leva a regiões de menor V. Logo, III é verdadeira.

Passo 5

A afirmativa IV afirma que a ddp entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre diferente de zero. Mas sabemos que todo condutor em equilíbrio é equipotencial, ou seja,
\Delta V = 0
entre quaisquer dois pontos internos ou na superfície. Logo, IV é falsa.

Passo 6

Das quatro, somente II e III são verdadeiras.

Resposta

c) II e III.

Exercícios relacionados