O fluxo elétrico que passa por uma superfície de área fixa é máximo quando a superfícieé paralela ao campo elétricofaz um ângulo de pi / 4 radianos com o campo elétricoé fechada, mas não contém a cargas.é perpendicular ao campo elétricoé antiparalela ao campo elétrico

Passo 1

Ok, vamos lá! A pergunta está falando sobre fluxo elétrico, que é basicamente uma medida de quantas linhas de campo elétrico passam por uma determinada superfície. A questão quer saber em que condição o fluxo elétrico é máximo quando a área da superfície é fixa. Para resolver isso, vamos precisar entender a relação entre o campo elétrico, a área da superfície e o ângulo entre eles.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a fórmula do fluxo elétrico, que é dada por:
Phi = E cdot A = E cdot A cdot cos(theta)
Aqui:
  • Phi é o fluxo elétrico.
  • E é o vetor campo elétrico.
  • A é o vetor área da superfície.
  • theta é o ângulo entre o campo elétrico e a normal (perpendicular) à superfície.

Passo 3

Para que o fluxo elétrico seja máximo, precisamos que o valor de cos(theta) seja o maior possível. O cosseno de um ângulo atinge seu valor máximo, que é 1, quando o ângulo theta é 0 radianos. Isso significa que o campo elétrico está perpendicular à superfície.

Passo 4

Agora, vamos analisar as opções:
a) a superfície é paralela ao campo elétrico
b) faz um ângulo de pi / 4 radianos com o campo elétrico
c) é fechada, mas não contém as cargas
d) é perpendicular ao campo elétrico
e) é antiparalela ao campo elétrico
Como vimos, o fluxo é máximo quando theta = 0, ou seja, quando a superfície é perpendicular ao campo elétrico. Portanto, a opção correta é a d).

Resposta

A opção correta é d) é perpendicular ao campo elétrico.

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