Exame de Física e Química A 2025 · 2.ª fase — item 2.2, resolvido

O ponto de partida. As opções combinam duas propriedades das linhas de campo elétrico: se se cruzam e qual é o seu sentido. Decide-as uma de cada vez, e cada uma sai da maneira como as linhas de campo são definidas: em cada ponto, a linha de campo é tangente ao vetor campo elétrico $\vec{E}$ nesse ponto e tem o sentido desse vetor.

1.º — as linhas de campo cruzam-se?

Em cada ponto do espaço o campo elétrico tem um único valor: um módulo, uma direção e um sentido. Se duas linhas de campo se cruzassem num ponto, nesse ponto haveria duas tangentes diferentes — o campo teria duas direções ao mesmo tempo, o que é impossível.

Logo, as linhas de campo nunca se cruzam. Isto elimina (C) e (D).

2.º — qual é o sentido?

O sentido do campo elétrico é, por definição, o sentido da força que ele exerceria sobre uma carga positiva colocada nesse ponto. Uma carga positiva é repelida pelo elétrodo positivo e atraída pelo negativo: seria empurrada do elétrodo positivo para o negativo.

Dito de outra forma, que vale para qualquer distribuição de cargas: as linhas de campo nascem nas cargas positivas e terminam nas cargas negativas. Entre os dois elétrodos, vão do positivo para o negativo.

Resposta: opção (A) — nunca se cruzam e têm sentido do elétrodo positivo para o negativo.

a origem de cada opção errada

• (B) nunca se cruzam e têm sentido do elétrodo negativo para o positivo — acerta no cruzamento, mas troca o sentido. É a confusão com o movimento dos eletrões: um eletrão, que tem carga negativa, é empurrado no sentido oposto ao do campo, do negativo para o positivo. O sentido do campo é o da força sobre uma carga positiva.
• (C) se cruzam e têm sentido do elétrodo positivo para o negativo — acerta no sentido, mas imagina que as linhas que saem de um elétrodo se podem cruzar com outras pelo caminho (por exemplo, por estarem as duas «a ir para o mesmo sítio»). Num cruzamento, o campo teria duas direções.
• (D) se cruzam e têm sentido do elétrodo negativo para o positivo — os dois erros juntos.

onde se perdem pontos

Item de escolha múltipla: é tudo ou nada. Os $10$ pontos vêm inteiros ou não vêm — não há crédito parcial, e errar não desconta.

• Confundir o sentido do campo com o sentido do movimento dos eletrões. Os eletrões andam contra o campo. O campo define-se pela carga positiva.
• Confundir linhas de campo com trajetórias. Uma linha de campo não é o caminho de nada: é uma linha tangente ao campo em cada ponto. É por isso que não se pode cruzar — e é também por isso que não depende de haver cargas a mover-se.
• Deixar em branco. Errar não tira pontos; o branco vale $0$ de certeza. Mesmo com dúvidas entre duas opções, escolhe uma.
• Escrever duas respostas. Os critérios gerais dizem que, se aparecer mais do que uma resposta ao mesmo item, só se classifica a que surgir em primeiro lugar. Riscar mal ou acrescentar «ou (…)» não salva nada.
• Não indicar a versão da prova. Os critérios são claros: sem indicação inequívoca da versão, todos os itens de seleção valem zero. Esta chave é a da Versão 1; na Versão 2 as opções estão por outra ordem.

a regra a fixar

Linhas de campo elétrico: nunca se cruzam, saem das cargas positivas e entram nas negativas, e são mais densas onde o campo é mais intenso. Entre duas placas (ou dois elétrodos) com cargas de sinais opostos, vão do positivo para o negativo; e o sentido é sempre o da força sobre uma carga positiva.