Questão de Física — Ímãs, Campo Magnético e Força Magnética — IBFC 2023

Um vídeo do canal Veritasium sobre a importância dos campos do eletromagnetismo clássico serem importante na compreensão dos circuitos elétricos gerou grande adesão dos produtores de conteúdo em torno da solução usando campos e a Teoria dos Circuitos Elétricos.

Um dos modelos trazidos à discussão está representado na figura - um capacitor ideal é mantido à tensão constante por uma bateria (distante o suficiente para não perturbar o campo elétrico uniforme em seu interior). Estão representados três campos vetoriais: o campo elétrico, campo magnético e o vetor Poynting (proporcional ao produto vetorial dos outros dois).

Fonte: https://youtu.be/EH2A8mZmM9M

O vetor de Poynting, tem unidade de W/m2, e é proporcional ao produto vetorial do campo elétrico (E) e magnético (B). O que faz com que o cálculo de seu fluxo sobre uma superfície em torno do fio leve à unidade de potência. Disso chega-se à expressão P = VI, da teoria de circuitos.

Considerando que μ₀ = 4π.10^-7 T.m/A e que ε₀ = 8,854187817.10^-12 C²/(N.m²), assinale a alternativa que contém a expressão que permite determinar o vetor de Poynting (S) nas condições do problema.