Relatório - Osciloscopio digital

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIAS 
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA FÍSICA 
EXPERIMENTAL II 
PROFESSOR: LAERSON DUARTE 
TURMA: 05 
ALUNOS: Danilo de Sousa Ferreira -120110269 
Eduarda Pereira da Silva - 118111341 
Nayara Santos da Rocha. – 119111359 
 
 
 
 
 
 
 
OSCILOSCÓPIO DIGITAL 
 
 
 
 
 
 
 ...
 
 
 
 
 
 
Campina Grande – PB 
 
 
 
PRÉ - RELATÓRIO DE OSCILOSCÓPIO DIGITAL 
1. Além dos fenômenos relacionados no livro, mencione outros que não geram eletricidade, 
mas que podem ser medidos com um osciloscópio. 
 Pode-se citar as ondas sonoras e frequência ambientais. Frequências de rádio e remasterização 
de música digital, mas também pode ser útil em certos cenários de circuitos e engenharia e em 
ações como medir a atividade sísmica e outros sons da natureza. 
2. Quais são as mais importantes vantagens do osciloscópio sobre os aparelhos de medição 
tipo multímetro? 
É possível observar que o dispositivo imediatamente exibe a forma da onda na tela. A forma 
de onda é uma representação visual de picos e vales do sinal. Outros produtos, como o 
multímetro, exibem apenas a tensão. Ao ver a forma de onda em tempo real, pode-se 
rapidamente calcular a frequência, e prestar atenção para depressões e picos de fonte de 
alimentação. 
3. Um sinal senoidal de 250 Hz é aplicado à entrada vertical de um osciloscópio. Como 
se apresenta a imagem na tela de um Osciloscópio (com tela de 12 por 8 divisões) para 
uma frequência de varredura horizontal de 1k Hz. 
Onda que será formada será do seguinte tipo: 
 
 
4. Qual é a diferença entre o controle Volts/divisão e o controle tempo/divisão para o 
Osciloscópio? 
Volts/div: pode ser definido como a escala vertical (controle independente para cada canal), 
quando as unidades correspondem a cada unidade da tensão na vertical. Tempo/divisão: a 
escala está na base de tempo. 
5. Se o sinal é do tipo V(t) = 20senwt, um período completo ocupa toda a tela (a tela do 
osciloscópio é idêntica à do item (1), e os controles de varredura vertical e horizontal estão 
em 5Volt/div e 2ms/div respectivamente. Pede-se: Valor da tensão de pico, a tensão de 
Pico a pico, a tensão eficaz (Vef = Vrms), o período e a frequência do sinal aplicado. 
 O valor da tensão de pico ( amplitude ) é dada na equação de V(t), ou seja , Vp = 20 V 
Tensão pico a pico Vpp = 2xVp = 2x20 = 40 V 
Tensão eficaz para uma onda senoidal = Vrms = Vp / = 20/ = 14,14 V 
Período T = 8 div x 2ms/div = 8 ms 
Frequência f = 1/T = 1/8x10^-3 = 125 Hz 
6. Supondo que você esteja utilizando um osciloscópio de tela plana 12x8 divisões. 
a. Complete a tabela abaixo, calculando conforme o caso: 
M (Tempo/div), CH1(Volt/div), X (nº div), Y (nº div), a tensão máxima (Vmáx), a tensão 
eficaz (Vrms), o período (T) e a frequência do sinal (f). 
b. Mostre como seria visualizado na tela do osciloscópio os sinais 1 e 2. 
 
CH1(V/di 
v) 
Yp(nºdiv 
) M(s/div) 
H(nºdiv 
) Vp(V) 
Vpp(V 
) 
Vrms(V 
) T(s) f(Hz) 
Sinal 1 
(senoidal) 2 4 0,5x 4 8 16 5,66 2x 500 
Sinal 2 
triangular) 3,46 2 2,5x 4 6,92 13,84 4 0,01 100 
 
Sinais 
 
RELATÓRIO OSCILOSCÓPIO 
INTRODUÇÃO 
Osciloscópio é Muito usado por profissionais da área de elétrica e eletrônica, além de ser 
fundamental em laboratórios de eletrônica, o osciloscópio é uma ferramenta de extrema 
importância, pois permite à estes profissionais visualizar a forma de onda de um sinal elétrico 
e principalmente analisar determinados parâmetros deste sinal como por exemplo, frequência, 
amplitude, tensão média, tensão eficaz, tensão pico a pico e muitos outros parâmetros. 
Todos osciloscópios possuem canais de entrada, geralmente podem ser dois ou quatro canais, 
que são os locais por onde os sinais são lidos. Para fazermos as conexões entre o circuito 
analisado e o osciloscópio precisamos das pontas de provas, que são encaixadas nos canais do 
osciloscópio. 
 
A imagem abaixo torna melhor visualização da tela de um osciloscópio: 
 
Os amplificadores de deflexão horizontal e vertical garantem que mesmo os sinais muito fracos 
consigam fazer com que o feixe seja deslocado de sua posição original. O gerador de base de 
tempo é responsável pelo tempo de varredura, desenhando a forma de onda em intervalos de 
tempo constantes. O tubo de raios catódicos possibilita a visualização, numa tela, da forma de 
onda do sinal que se quer analisar. 
OBJETIVOS 
1.Familiarizar-se com o manuseio e ajuste dos controles de um osciloscópio; 
2.Conhecer o princípio físico de funcionamento de um osciloscópio e utilizá-lo para medir 
tensão, período e frequência; 
3.Determinar as características de um sinal ondulatório. 
 
MATERIAIS E PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
MEDIDAS DE TENSÃO 
Materiais Utilizados 
Osciloscópio Digital; 
● Gerador de funções, ondas senoidais, triangulares e quadradas; ● Pontas de provas 
para o Osciloscópio e o Gerador de funções; ● Painel com plugs de conexão e cabos 
de ligação. 
Procedimento Experimental: 
Primeiramente, ligou-se o gerador de sinal senoidal e manipulou-se o controle de saída para 
uma posição desejada, posteriormente, mediu-se com o multímetro a tensão de saída do gerador 
de sinal. 
Logo, ligou-se o osciloscópio e conectou-se a saída do gerador de sinal à entrada vertical do 
osciloscópio. Assim, mediu-se a tensão de pico, tensão de pico a pico, e a conversão da tensão 
eficaz, através da seguinte fórmula: 
 
Foi feito isso para duas amplitudes diferentes, e posteriormente, repetiu-se para ondas. Usando 
as seguintes fórmulas: 
 
Para concluir, mediu-se o desvio de cada forma de onda e de cada amplitude aplicada, através 
da fórmula: 
 
Onde, 
● Vp = nº de divisões para o pico * a indicação do controle Volts/Divisão; 
● Vpp= nº de divisões entre pico inferior (-Vp) e pico superior (+V) * a indicação do 
controle (Volts/Divisões). 
Os resultados obtidos foram anotados na Tabela 1, no tópico desenvolvimento. 
MEDIDA DE PERÍODO (T) e FREQUÊNCIA (f) 
Materiais Utilizados 
● Osciloscópio Digital; 
● Gerador de funções, ondas senoidais, triangulares e quadradas; ● Pontas de provas para 
o Osciloscópio e o Gerador de funções; ● Painel com plugs de conexão e cabos de ligação. 
Procedimento Experimental: 
Posteriormente a essa primeira parte, mediu-se o período de uma forma de onda, sendo assim, 
aplicou-se a forma de onda a entrada vertical do osciloscópio. Ajustou-se aos controles para o 
aparecimento de três ciclos, no posicionamento adequado do controle de base de tempo. 
Mediuse a largura da forma de onda central e anotou-se esta distância na Tabela 2. Anotou-se 
também a posição da chave tempo/div (tempo/cm) e Volt/div (Volt/cm). Logo, determinou-se 
o período e frequência do sinal, e anotou-se a frequência do sinal e a frequência do sinal 
aplicado, leitura do gerador de sinal. 
Feito isso, a chave foi desligada na posição a, inverteu-se as ligações do amperímetro e ligouse 
a chave na posição b, descarregando o capacitor, assim, foi observado no microamperímetro o 
comportamento da descarga, e os valores foram anotados na Tabela 2. 
DESENVOLVIMENTO 
Experimento: Medida de Tensão 
A. Cálculo de tensão de Pico (Vp): Dada a fórmula: Vp = Yp x CH1. 
 
B. Cálculo de tensão de Pico a Pico (Vpp):Dada a fórmula: Vpp = Ypp x CH1. 
 
C. Cálculo do Valor RMS (VRMS): 
● Para o sinal Senoidal usa-se a seguinte fórmula: (Senoidal) - Vrms = Vp 
/√2 Logo, 
 
● Para o sinal Triangular usa-se a seguinte fórmula: (Triangular) - Vrms = Vp/√3 
Logo, 
 
● Para o sinal Quadrada usa-se a seguinte fórmula: (Quadrada) – Vp = Vrms Logo, 
 
D) Cálculo do Desvio:● Para o desvio usa-se a seguinte fórmula: 
 
 
 
Experimento: Medida de Período (T) e Frequência (f) 
a) Cálculo do Período(T): 
● Calculamos o Período através da seguinte fórmula: T = M x H 
 
Logo, 
 
b) Cálculo da Frequência (f): 
● Calculamos a Frequência através da seguinte fórmula: f = 1/T(s) 
Logo, 
 
c) Cálculo do Período do sinal - T(s): 
Transformado o valor do Tempo de um ciclo (s) de milissegundos para segundos, encontramos 
os valores do Período do sinal - T(s): 
 
d) Cálculo do Desvio: 
● Para o desvio usa-se a seguinte fórmula: 
 
 
 |200 − 100| 100 
 𝛿%1 = 𝑥100 = = 1,0𝑥100 = 100% 
 100 100 
 |2 − 2000| 1998 
 𝛿%2 = 𝑥100 == 0,999𝑥100 = 99,9% 
2000 
 |166,6 − 166,7| 0,1 
𝛿%3 = 𝑥100 == 0,0005𝑥100 = 0,05% 
 166,7 166,7 
 |41,6 − 41,7| 0,1 
 𝛿%4 = 𝑥100 == 0,002𝑥100 = 0,2% 
 41,7 41,7 
 |2,5 − 2500| 2497,5 
 𝛿%5 = 𝑥100 == 0,999𝑥100 = 99,9% 
2500 
 |1,25 − 1250| 1248,75 
 𝛿%6 = 𝑥100 == 0,999𝑥100 = 99,9% 
1250 
 
Tabela 2 
 
SINAL TEMPO/DIV 
(M) 
Largura 
de um 
ciclo 
(H) (N° 
DIV) 
Tempo 
de um 
ciclo (s) 
Período 
do 
sinal – 
T(s) 
Frequência 
(Hz) 
prevista 
Frequência 
(Hz) 
medida 
TM (%) 
Senoidal 1 2,5 Ms 2 5 Ms 0,005 s 200 200 0 % 
Senoidal 2 250 Ms 2 500 Ms 0,5 s 2000 2 99,9% 
Triangular 1 3 Ms 2 6 Ms 0,006 s 166,7 166,6 0,05% 
Triangular 2 6 Ms 4 24 Ms 0,024 s 41,7 41,6 0,2% 
Quadrado 1 100 Ms 4 400 Ms 0,4 s 2500 2,5 99,9% 
Quadrado 2 200 Ms 4 800 Ms 0,8 s 1250 1,25 99,9% 
 
 
Observação e Medição do Tempo RC no Osciloscópio 
 
Esboçando os gráficos observados (senoidal, triangular e quadrada), com o osciloscópio 
conectado tem-se que: 
 
Assim, tem-se que a voltagem inicial do circuito RC é 1,5 V, e a resistência de 10 K Ohm, 
então como: 
 
Logo, medindo τ=RC pelo osciloscópio, tem-se que: 
 
Quando carrega τc=RC=0,63E 
Onde E é a amplitude sobre C. 
Então: 
RC=X (div) 
● Posição do controle TEMP/DIV 
Onde X (div) corresponde a 63% da amplitude máxima. 
Quando descarrega τc=RC 0,37E Onde E é a amplitude sobre 
C. 
Então: RC=X (div) 
● Posição do controle TEMP/DIV 
Onde X(div) corresponde a 37% da amplitude máxima. 
Já, a corrente final no circuito RC, totalmente carregado é: 
•Para um tempo, ou seja, RC, igual a zero é dada pela fórmula: Io=E/V 
•Para um tempo, ou seja, R, muito grande é: I=0 
Assim, se ver que as observações acima podem ser previstas se analisar o circuito quando existe 
o carregamento e o descarregamento, pelas equações das cargas, sabendo a capacitância e a 
resistividade no circuito, deduzindo o resto pelas fórmulas: 
 
CONCLUSÃO 
Através do experimento foi possível a observação na prática do comportamento de um 
osciloscópio, mostrando suas especificações e funcionalidades. A partir disso conciliou-se 
embasamento teórico com a análise de dados obtidos a partir do experimento, dando uma 
melhor visão acerca do assunto. Ainda observou-se como se dá os cálculos das tensões do sinal 
representado a partir de observações feitas com o osciloscópio e comparando-as com as tensões 
teóricas e ainda as medidas com o multímetro, podendo assim concluir que os valores se 
encontram muito próximos. 
REFERÊNCIAS 
1. Livro de Física Experimental II, LABORATÓRIO DE ÓPTICA ELETRICIDADE E 
MAGNETISMO FÍSICA EXPERIMENTAL II. Pedro L. Nascimento, Laerson D. da Silva, 
Marcos J.A. Gama, Wilson F. Curi, Alexandre J.A. Gama (Professores) e Anthony Josean C. 
Caldas(Engenheiro); 
2. NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e 
Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2019. 
3. HALLIDAY, David; RESNICK, Robert; WALKER, Jearl. Fundamentos da Física 3; 10ª 
edição. Livros Técnicos e Científicos, Editora S.A., 2016; 
4. Osciloscópio. Disponível em: . Acesso em: 25 de agosto de 2021. 
	OSCILOSCÓPIO DIGITAL
	PRÉ - RELATÓRIO DE OSCILOSCÓPIO DIGITAL
	RELATÓRIO OSCILOSCÓPIO
	Tabela 2