Explorando o Campo Elétrico

Um campo elétrico é definido como uma região onde uma carga elétrica experimenta uma força devido à presença de outras cargas. As outras opções não descrevem corretamente o conceito de campo elétrico.

A unidade de medida do campo elétrico no Sistema Internacional (SI) é o Volt por metro (V/m). Essa unidade expressa a força elétrica por unidade de carga em um determinado ponto no espaço.

A força elétrica entre duas cargas pontuais é calculada pela Lei de Coulomb, que é expressa pela fórmula F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}. Aqui, F é a força, k é a constante eletrostática, q_1 e q_2 são as cargas, e r é a distância entre elas.

As linhas de campo elétrico sempre saem de cargas positivas e entram em cargas negativas. Portanto, a direção das linhas de campo elétrico em relação a uma carga positiva é que elas saem da carga.

Cargas elétricas de sinais opostos se atraem devido à força eletrostática. Essa interação é descrita pela Lei de Coulomb, que afirma que cargas de sinais diferentes se atraem, enquanto cargas do mesmo sinal se repelem.

De acordo com a Lei de Coulomb, a força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas. Se a distância é duplicada, a força se reduz a um quarto, confirmando a resposta correta.

A carga elétrica de um elétron é negativa e tem o valor de -1.6 x 10^{-19} C. Portanto, a resposta correta é -1.6 x 10^{-19} C.

As linhas de campo elétrico se comportam de forma a se repelirem quando estão associadas a cargas de mesmo sinal. Isso ocorre porque cargas iguais se repelem, resultando em campos que não se cruzam.

A constante de Coulomb, $k$, no vácuo é aproximadamente $8.99 \times 10^9 \, \text{N m}^2/\text{C}^2$, que é a correta entre as opções apresentadas.