[Enem PPL 2013] Circuitos elétricos

Questão 51 - Caderno Branco
Um grupo de amigos foi passar o fim de semana em um acampamento rural, onde não há eletricidade. Uma pessoa levou um gerador a diesel e outra levou duas lâmpadas, diferentes fios e bocais. Perto do anoitecer, iniciaram a instalação e verificaram que as lâmpadas eram de 60 W – 110 V e o gerador produzia uma tensão de 220 V. Para que as duas lâmpadas possam funcionar de acordo com suas especificações e o circuito tenha menor perda possível, a estrutura do circuito elétrico deverá ser de dois bocais ligados em

A) série e usar fios de maior espessura. 
B) série e usar fios de máximo comprimento. 
C) paralelo e usar fios de menor espessura. 
D) paralelo e usar fios de maior espessura. 
E) paralelo e usar fios de máximo comprimento.

Gabarito:

Pessoal, podem me ajudar a raciocinar nesta aqui? Eu sei que os fios de maior espessura possuem menor resistência e são mais apropriados, mas não entendi como escolher entre série e paralelo. Obrigado desde já

Para entender a questão do série - paralelo, deves entender o conceito de divisor de tensão e divisor de corrente.

Em uma associação em paralelo, as cargas são submetidas a mesma diferença de potencial em seus terminais, de modo que a corrente total se dividirá inversamente proporcional ao valor da resistência. No caso, se a associação fosse em paralelo, ambas estariam sujeitas a 220 V, o que não é desejado. --> Este é o divisor de corrente.

Em uma associação em série, as correntes nas cargas são as mesmas, sendo que cada uma estará sujeita a uma ddp diferente dada por U = Ri, de modo que a tensão total é a soma das tensões. --> Divisor de tensão.

Dessa forma vemos que um divisor de tensão é o apropriado para este caso, ou seja, uma associação em série.

Complementando a resposta do grande amigo JG:

R = p.L/A ---> Quanto maior a espessura (diâmetro) maior a área A e menor a resistência R dos fios; quanto menor R menor a perda por efeito Joule: P = R.i²

Obrigado, pessoal. A maior dúvida era realmente no tipo de associação que seria mais adequada.