Alternativa A - O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
Introdução ao Conceito
O Campo Elétrico é uma região do espaço onde uma carga elétrica sofre a ação de uma força elétrica. Para entender sua definição precisa, precisamos analisar duas características fundamentais: sua natureza (vetorial ou escalar) e sua relação matemática com a força.
Desenvolvimento
1. Natureza Vetorial
Uma grandeza vetorial possui módulo, direção e sentido. Como o campo elétrico é capaz de gerar uma força (que também é vetorial) sobre uma carga, ele próprio deve ser representado por um vetor.
- Grandeza Escalar: Apenas valor numérico (ex: massa, temperatura).
- Grandeza Vetorial: Valor + direção + sentido (ex: velocidade, força, campo elétrico).
Portanto, qualquer alternativa que classifique o campo elétrico como "escalar" está incorreta.
2. Definição Matemática
A intensidade e direção do campo elétrico (\vec{E}) são definidas pela relação entre a força elétrica (\vec{F}) exercida sobre uma carga de prova (q) e o valor dessa carga.
\vec{E} = \frac{\vec{F}}{q}
Isso confirma que o campo elétrico é a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
Análise das Alternativas
Para garantir a escolha da alternativa correta, vamos analisar cada item detalhadamente:
- Alternativa A (Correta): Afirma corretamente que é uma grandeza vetorial e define matematicamente como a razão entre força e carga.
- Alternativa B (Incorreta): Inverte o comportamento das linhas de força. As linhas de força divergem (saem) da carga positiva e convergem (entram) na carga negativa.
- Alternativa C (Incorreta): Classifica o campo elétrico como grandeza escalar, o que é falso.
- Alternativa D (Incorreta): Repete o erro sobre as linhas de força (dizem que convergem na positiva) e adiciona uma restrição desnecessária sobre a intensidade.
- Alternativa E (Incorreta): O sentido do campo elétrico depende diretamente do sinal da carga geradora. Se a carga for positiva, o campo sai dela; se for negativa, o campo entra nela.
Conclusão
A definição física rigorosa estabelece que o campo elétrico é uma grandeza vetorial resultante da interação entre forças e cargas. A alternativa A é a única que descreve corretamente essa natureza e sua formulação básica.