O fluxo elétrico que passa por uma superfície de área fixa é máximo quando a superfície é paralela ao campo elétrico faz um ângulo de
radianos com o campo elétrico é fechada, mas não contém a cargas. é perpendicular ao campo elétrico é antiparalela ao campo elétrico
Passo 1
Vamos entender qual é o problema. A questão pede para identificar em qual situação o fluxo elétrico que passa por uma superfície de área fixa é máximo. Para resolver isso, vamos usar os conceitos de fluxo elétrico e a relação entre a orientação da superfície em relação ao campo elétrico.
Passo 2
Primeiro, precisamos lembrar o que é fluxo elétrico. O fluxo elétrico (
) através de uma superfície é dado pela fórmula:
Aqui,
é o campo elétrico,
é o vetor área da superfície, e
é o ângulo entre o campo elétrico e a normal à superfície.
Passo 3
Para que o fluxo elétrico seja máximo, devemos analisar a função
. A função cosseno atinge seu valor máximo quando o ângulo
é
radianos, ou seja, quando o campo elétrico está perfeitamente alinhado com a normal da superfície.
Passo 4
Isso significa que o fluxo elétrico será máximo quando a superfície estiver perpendicular ao campo elétrico. Se a superfície estiver paralela ao campo elétrico, o ângulo
seria
graus (
radianos), e
seria zero, resultando em fluxo elétrico nulo.
Passo 5
Analisando as opções fornecidas, a que melhor se encaixa nessa condição é a que afirma que a superfície é perpendicular ao campo elétrico.
Resposta
A alternativa correta é d) é perpendicular ao campo elétrico.
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