4.a) O que são as linhas de força de um campo?
4.b) Defina fluxo elétrico e obtenha a forma integral da lei de Gauss, estabelecendo a relação geral entre o fluxo líquido através de uma superfície fechada arbitrária e a quantidade de carga em seu interior. Discuta as limitações e vantagens da lei de Gauss para o cálculo do campo elétrico gerado por uma distribuição de cargas.
4.c) Considere uma esfera de raio R feita de um material dielétrico com permissividade elétrica ε e com uma quantidade de carga q distribuída uniformemente em todo o seu volume. A esfera está situada no vácuo, cuja permissividade elétrica é dada por ε0. Calcule o campo elétrico gerado pela mesma em um ponto qualquer r > R e r ≤ R. Faça um gráfico de E em função de r para toda a região do espaço.
4.d) Considere agora o mesmo cálculo para uma mesma esfera feita de material condutor com a carga total q distribuída uniformemente em sua superfície.
4.e) Obtenha a forma diferencial da lei de Gauss e explique o seu significado.
4.f) Como podemos escrever a forma diferencial da lei de Gauss para uma carga pontual?
4.g) O que é a circulação do campo elétrico?
