Alternativa A
A questão descreve a Lei de Gauss para o Campo Elétrico na sua forma diferencial (ponto a ponto), relacionando a divergência do vetor densidade de fluxo elétrico com a densidade de carga elétrica.
Análise da Resposta
O enunciado afirma explicitamente: "A divergência do vetor densidade de fluxo elétrico é igual a densidade de carga". Vamos traduzir isso para a linguagem matemática:
- Vetor densidade de fluxo elétrico: Representado pelo símbolo \mathbf{D}.
- Densidade de carga: Representada pela densidade volumétrica de carga livre, \rho_v.
- Divergência: Operador vetorial \nabla \cdot.
A relação descrita no texto corresponde à equação pontual:
\nabla \cdot \mathbf{D} = \rho_v
Para encontrar a alternativa correta, integramos essa equação sobre um volume genérico V:
\int_V (\nabla \cdot \mathbf{D}) \, dV = \int_V \rho_v \, dV
Esta é exatamente a expressão apresentada na Alternativa A. Ela demonstra matematicamente que a soma das fontes de fluxo elétrico dentro de um volume é igual à quantidade total de carga contida nesse volume.
Por que as outras alternativas estão incorretas?
| Alternativa | Lei Física | Descrição |
|---|
| B | Lei de Gauss para Magnetismo | Afirma que não existem monopólos magnéticos isolados (\nabla \cdot \mathbf{B} = 0). |
| C | Lei de Faraday | Descreve como um campo magnético variável gera um campo elétrico indutor. |
| D | Lei de Ampère-Maxwell | Relaciona correntes e campos elétricos variáveis gerando campos magnéticos. |
| E | Força Eletromotriz (Movimento) | Relacionada à força motriz induzida pelo movimento de condutores em campos magnéticos. |
Conclusão
A definição fornecida no enunciado é a essência da Lei de Gauss para o campo elétrico, expressa aqui na forma integral da equação diferencial. Portanto, a correspondência matemática exata é a da alternativa A.