Questão 3 O campo elétrico das cargas elétricas positivas aponta sempre:
a) ( ) de forma perpendicular às cargas elétricas.
c) ( ) paralelamente às cargas elétricas. e) para fora das cargas elétricas.
b)
( ) de forma oblíqua às cargas elétricas.
d) ( ) para dentro das cargas elétricas.

Passo 1

O enunciado pergunta qual é a direção do campo elétrico gerado por cargas elétricas positivas. As alternativas dadas são:
a) de forma perpendicular às cargas elétricas.
b) de forma oblíqua às cargas elétricas.
c) paralelamente às cargas elétricas.
d) para dentro das cargas elétricas.
e) para fora das cargas elétricas.
O que se pede: escolher a alternativa correta que descreve para que lado (direção) o campo elétrico aponta no caso de cargas positivas.

Passo 2

Definição básica e convenção importante (isso é essencial para entender a resposta): o campo elétrico em um ponto é um vetor que indica a força por unidade de carga que uma carga de teste positiva sentiria naquele ponto. Escrevendo isso em fórmula:
\vec{E}(\vec{r})=\frac{\vec{F}}{q_0},
onde \vec{F} é a força elétrica sobre a carga de teste q_0. Repare que a definição usa uma carga de teste positiva q_0>0: por convenção o campo aponta na direção da força que uma carga positiva sofreria.

Passo 3

Use a lei de Coulomb para ver o sentido do campo gerado por uma carga pontual fonte. Seja q a carga fonte e q_0 a carga de teste. A força de Coulomb entre elas vale
\vec{F}=k\,\frac{q\,q_0}{r^2}\,\hat{r},
onde k é a constante eletrostática, r é a distância entre as cargas e \hat{r} é o vetor unitário que aponta da carga fonte para a carga de teste (ou seja, aponta para fora da carga fonte). Dividindo por q_0 para obter o campo:
\vec{E}=k\,\frac{q}{r^2}\,\hat{r}.
Agora observe o sinal: se q>0 (carga fonte positiva), o fator k\frac{q}{r^2} é positivo e o campo \vec{E} tem a mesma direção de \hat{r}, isto é, aponta do centro da carga para o exterior — ou seja, “para fora” da carga.

Passo 4

Interpretação física e por que as outras alternativas estão incorretas:
  • A ideia central: cargas positivas repelem cargas positivas. Como o campo é a direção da força sobre uma carga positiva, ele aponta no sentido de repulsão — para longe da carga positiva.
  • Alternativa (d) “para dentro das cargas elétricas” está incorreta: esse é o comportamento para cargas negativas (o campo aponta em direção a cargas negativas).
  • Alternativas (a), (b) e (c) dão descrições vagas ou sem sentido universal: “perpendicular”, “oblíqua” ou “paralela” não descrevem corretamente a direção geral do campo produzido por uma carga positiva (exceto casos geométricos específicos, mas a pergunta pede regra geral). A regra geral e bem conhecida é que linhas de campo saem (para fora) de cargas positivas.

Passo 5

Exemplos rápidos para fixar:
  • Para uma carga puntiforme positiva, as linhas de campo são radiais e saem do ponto (todas apontam para fora). Isso é diretamente o que a fórmula \vec{E}=k\frac{q}{r^2}\hat{r} mostra quando q>0.
  • Para uma esfera condutora carregada positivamente, fora da esfera o campo também é radial e aponta para fora; na superfície de um condutor em equilíbrio o campo é perpendicular à superfície, mas novamente aponta para fora se a carga for positiva.
Força um passo de cada vez: lembra que a convenção usa carga de teste positiva — por isso a direção do campo coincide com a direção da força sobre uma carga positiva.

Resposta

e) para fora das cargas elétricas.

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