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Considere um fio condutor cilíndrico longo e reto, de raio a e comprimento L, feito de ...
Considere um fio condutor cilíndrico longo e reto, de raio a e comprimento L, feito de um material com condutividade elétrica finita σ. Uma corrente elétrica constante I flui uniformemente através da seção transversal do fio. Analisando o sistema sob a ótica das Equações de Maxwell e do Vetor de Poynting (S=μ01E×B) na superfície curva do fio, qual é a direção e o significado físico do fluxo de energia eletromagnética?
A
O vetor de Poynting é nulo na superfície, pois tratamos de corrente contínua (DC) e campos estáticos não transportam energia.
B
O vetor de Poynting aponta na direção longitudinal (paralelo ao eixo do fio), indicando que a energia flui "por dentro" do fio junto com os elétrons.
C
O vetor de Poynting aponta radialmente para fora do fio, representando a energia térmica que está sendo dissipada para o ambiente (radiação de corpo negro).
D
O vetor de Poynting aponta radialmente para dentro do fio, e o fluxo total de energia através da superfície lateral é exatamente igual à potência dissipada por efeito Joule P= I2R.
E
O vetor de Poynting segue a direção circular das linhas de campo magnético, indicando que a energia fica armazenada ao redor do fio sem ser consumida.