PUC-RS Verão 2016
INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere a figura abaixo, que representa as linhas de força do campo elétrico gerado por duas cargas puntuais QA e QB.
A soma QA + QB é, necessariamente, um número
par.
ímpar.
inteiro.
positivo.
negativo.
Resolução
Para interpretar a figura, lembre-se das duas regras fundamentais das linhas de força de um campo elétrico:
- Elas partem de cargas positivas e chegam a cargas negativas.
- O número de linhas que parte ou chega a uma carga é proporcional ao módulo dessa carga.
Observando o desenho, percebe-se que
- as setas saem de QA, indicando que QA é positiva;
- as setas chegam em QB, indicando que QB é negativa;
- há mais linhas saindo de QA do que chegando a QB. Consequentemente, algumas linhas escapam do sistema em direção ao infinito (região à direita da figura).
Segundo a lei de Gauss, o fluxo elétrico total que atravessa qualquer superfície fechada envolvendo as duas cargas é proporcional à soma algébrica das cargas internas, \(Q_T = Q_A + Q_B\). Se linhas deixam o sistema em direção ao infinito, há fluxo líquido para fora, o que só é possível se \(Q_T\) for positivo.
Assim, independentemente dos valores individuais, a soma \(Q_A + Q_B\) deve ser obrigatoriamente um número positivo.
Alternativa correta: D
Dicas
Erros Comuns
- Linhas de campo elétrico: representação gráfica do vetor campo; apontam no sentido da força que atuaria sobre uma carga de prova positiva.
- Lei de Gauss: o fluxo elétrico total que atravessa uma superfície fechada é \(\Phi_E = Q_{int}/\varepsilon_0\); depende apenas da soma das cargas internas.
- Relação linhas × carga: a quantidade de linhas é proporcional ao módulo da carga; fluxo líquido saindo (entrando) da superfície indica carga líquida positiva (negativa).
