Um sistema de cargas pontuais é formado por duas cargas positivas +q e uma negativa –q,...

Vamos analisar a situação descrita na questão para calcular a variação da energia potencial elétrica do sistema.

Inicialmente, temos um sistema com duas cargas positivas +q e uma carga negativa -q. A energia potencial elétrica \( U \) de um sistema de cargas é dada pela soma das energias potenciais entre cada par de cargas. A fórmula para a energia potencial entre duas cargas é \( U = k \frac{q_1 q_2}{r} \), onde \( k \) é a constante de Coulomb, \( q_1 \) e \( q_2 \) são as intensidades das cargas e \( r \) é a distância entre elas.

No sistema inicial, temos:
- Entre as duas cargas +q: \( U_{++} = k \frac{q \cdot q}{r} = k \frac{q^2}{r} \)
- Entre a carga +q e a carga -q (duas vezes, uma para cada carga +q): \( U_{+-} = k \frac{q \cdot (-q)}{r} = -k \frac{q^2}{r} \) (cada par)

Somando essas contribuições, a energia potencial total inicial é:
\[ U_{\text{inicial}} = k \frac{q^2}{r} - 2k \frac{q^2}{r} = -k \frac{q^2}{r} \]

Se substituirmos a carga -q por uma carga +q, teremos três cargas positivas +q. Então, cada par de cargas contribui com \( k \frac{q^2}{r} \) e temos três pares:
\[ U_{\text{final}} = 3k \frac{q^2}{r} \]

A variação da energia potencial \( \Delta U \) é dada por:
\[ \Delta U = U_{\text{final}} - U_{\text{inicial}} = 3k \frac{q^2}{r} - (-k \frac{q^2}{r}) = 3k \frac{q^2}{r} + k \frac{q^2}{r} = 4k \frac{q^2}{r} \]

Portanto, a variação da energia potencial elétrica do sistema ao substituir a carga negativa por uma positiva é \( 4k \frac{q^2}{r} \).

Gabarito: d) 4kq²/r