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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO OSCILOSCÓPIO Amy Roxanne Costa Fernandes Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo Campina Grande-PB 2024 UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA LAB. ÓTICA ELETRICIDADE E MAGNETISMO OSCILOSCÓPIO Amy Roxanne Costa Fernandes Prof. Dr. Lincoln Rodrigues Sampaio de Araújo Campina Grande-PB 2024 Sumário 1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.1 Teoria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 EXPERIMENTO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.1 Material utilizado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Procedimentos experimentais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 CONCLUSÕES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3 1 Introdução 1.1 Teoria O osciloscópio, construído em 1897 pelo físico alemão BRAUN, é um dos mais aperfeiçoados e versáteis instrumentos de medição. Ele consiste, basicamente, em um tubo de raios catódicos que possibilita entre outras coisas medidas de corrente e de tensão elétrica através das deflexões de um estreito feixe eletrônico. Na posição em que o feixe eletrônico incide sobre uma tela fluorescente, ele produz um ponto luminoso. Através dos deslocamentos deste ponto podem ser feitas medidas bastante precisas de tempo e de tensão, como também ser produzidos gráficos estabilizados de tensões periódicas (NASCIMENTO LAERSON, 2019). O osciloscópio “torna visível” o sinal e possibilita a análise da sua forma, podendo a grosso modo ser considerado um aperfeiçoamento do multímetro, pois fornece indicações do comportamento de uma tensão ou corrente ao longo do tempo. É formado por circuitos que fazem com que um feixe de elétrons se deflexione, ou seja, se mova de acordo com o sinal nele injetado. O sinal é mostrado sobre uma tela fosforescente. Existem fenômenos periódicos que não geram eletricidade, mas que podem ser transformados em sinais elétricos, os quais poderão ser analisados pelo osciloscópio. Em consequência, o osciloscópio encontra larga ação em muitas áreas em que nos deparamos com fenômenos periódicos. Basta pensarmos num motor em movimento, nas pulsações do coração ou do cérebro, nos sinais de transmissão em telecomunicações. 1.2 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. 4 2 Experimento 2.1 Material utilizado • Osciloscópio; • Gerador de ondas quadradas e senoidais; • Painel com plugs de conexão e cabas de ligação; • Fonte de tensão DC; • pilha fotovoltaica de fem de 1, 5V; • fios para ligação; cabos de ligação; • Multímetro analógico; • Multímetro digital; • Resistores; • Capacitores; • Potenciômetro. Capítulo 2. Experimento 5 Sinal CH1 N° DIV Vp Vp N° DIV Vpp Vpp Vrms Vmed δ(%) Senoidal 1 0,5 2 1 4 0,2 0,707 0,736 4,1 Senoidal 2 0,5 4 2 8 4 0,141 0,137 2,8 Triangular 1 0,5 2 2 4 4 1,155 1,328 14,97 Triangular 2 0,5 1,9 0,95 3,8 1,9 0,548 0,534 2,62 Quadrado 1 0,5 3,2 1,6 6,7 3,35 1,6 1,645 2,81 Quadrado 2 0,5 1,45 0,725 2,97 1,485 0,725 0,777 7,17 Tabela 1 – Medidas das tensões de pico 2.2 Procedimentos experimentais Os procedimentos experimentais detalhados estão na página 175 do livro texto (NASCIMENTO LAERSON, 2019). δ = |Xm − XT | XT .100% (2.1) A frequência do sinal é medida por X (divisões) vezes (M posição do controle de tempo/div) - time/div. As medidas do período e frequência feitas a partir do osciloscópio. Sinal Time/div N° div T(ms) Período (ms) Freq p Freq m δ( Senoidal 1 500 0,25 9,5 2,375 2,375 419,88 0,06 Senoidal 2 1000 0,1 5 0,5 0,5 1900,05 0,005 Triangular 1 500 0,25 5,5 1,375 1,375 699,8 0,06 Triangular 2 1000 0,1 6,7 0,67 0,67 1500 0 Quadrada 1 500 0,25 6,69 1,6725 1,6725 610,283 0,09 Quadrada 2 1000 0,1 5,75 0,57 0,57 1700,29 0,03 Tabela 2 – Medida do período e da frequência de uma forma de onda 6 3 Conclusões O experimento só foi realizado até a utilização do osciloscópio, o circuito RC não foi montado para a finalização das análises. Entretanto, é um experimento pertinente, no qual induz aos estudantes um contato com o osciloscópio, assim, induz a um estudo prático de temas como Séries de Fourier, no qual é possível fazer análises de gráficos senoidais, triangulares e quadráticos, sendo observado na prática e sob uma nova ótica. 7 Referências NASCIMENTO LAERSON, M. P. L. Laboratório de Óptica Eletricidade e Magnetismo Física Experimental II. 1th. ed. [S.l.]: Maxgraf Editora, 2019. ISBN 978-85-62198-73-1. Citado 2 vezes nas páginas 3 e 5. Folha de rosto Sumário Introdução Teoria Objetivos Experimento Material utilizado Procedimentos experimentais Conclusões Referências
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