RELATÓRIO 4 - ELETRICIDADE GERAL

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA – FT 
DEPARTAMENTO DE ELETRICIDADE 
CURSO – ENGENHARIA QUÍMICA - EQ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4 – LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE GERAL (FTE-008) 
OSCILOSCÓPIO E MEDIDAS DE TENSÃO E FREQUÊNCIA COM O 
OSCILOSCÓPIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS (AMAZONAS) 
2016/1 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS - UFAM 
FACULDADE DE TECNOLOGIA - FT 
DEPARTAMENTO DE ELETRICIDADE - DE 
CURSO – ENGENHARIA QUÍMICA - EQ 
 
 
 
 
RELATÓRIO 4 – LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE GERAL (FTE- 008) 
OSCILOSCÓPIO E MEDIDAS DE TENSÃO E FREQUÊNCIA COM O 
OSCILOSCÓPIO 
 
 
 
ADRIANA PEREIRA DE SOUZA (21453636) 
IAGO BRUNO PACHECO FERREIRA (21453635) 
IGOR MORAES BEZERRA CALIXTO (21456321) 
VANESSA DE SOUZA LIMA (21453637) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MANAUS (AMAZONAS) 
2016/1 
Relatório 4, de Laboratório de 
Eletricidade Geral, orientada pelo 
professor Iury Bessa, com o 
intuito de obter conhecimentos a 
respeito de um dos ramos de 
estudo da Eletricidade Geral, 
válida para a parcial 1. 
Relatório 4 – Osciloscópio e Medidas de Tensão e de Frequência com o osciloscópio. 
 
1.0. Resumo: 
 Na prática realizada, foram feitas análises do instrumento osciloscópio que tem a 
finalidade de visualizar fenômenos elétricos que possibilita medir tensões, período frequência 
e defasagem, depois anotado a atuação de cada controle. Logo após, foram medidas, tensão 
efetiva, de pico, de pico-a-pico e frequência em várias formas diferentes de onda, onda senoidal, 
triangular e quadrada, podendo então verificar as posições de atenuador e varredura, e número 
de divisões. 
. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
1. Osciloscópio e medidas de tensão e frequência com o osciloscópio.................................1 
1.1.Introdução.............................................................................................................................1 
1.2.Procedimento Experimental.................................................................................................5 
 1.2.1.Materiais Necessários..................................................................................................5 
1.3.Resultados e Discussão........................................................................................................6 
 1.3.1. Osciloscópio...............................................................................................................6 
 1.3.2. Medidas de tensão e frequência com o osciloscópio.................................................8 
1.4.Conclusão...........................................................................................................................11 
1.5.Anexos................................................................................................................................12 
 1.5.1. Osciloscópio..............................................................................................................12 
 1.5.2. Medidas de tensão e frequência................................................................................12 
1.6.Referências..........................................................................................................................15 
 
 
 
 
 
 
 
 
1 
 
1.1. Introdução: 
 Certamente, o osciloscópio é um dos instrumentos de medição mais versáteis utilizados em 
laboratórios de eletricidade. De fato, apesar deste instrumento permitir apenas a visualização e 
análise de grandezas elétricas, a sua aplicação não se limita a apenas este tipo de grandezas, 
pois a utilização de um transdutor adequado permite utilizar o osciloscópio para a análise de 
sinais não elétricos, como temperatura, pressão e luminosidade (ALVES,1998) 
 O osciloscópio é um instrumento que permite visualizar graficamente sinais elétricos. Na 
maioria das aplicações, o osciloscópio mostra como é que um sinal elétrico varia no tempo. 
Neste caso, o eixo vertical (YY) representa a amplitude do sinal (tensão) e o eixo horizontal 
(XX) representa o tempo. A intensidade (ou brilho) do écran é por vezes chamada de eixo dos 
ZZ (ALVES,1998) 
 
 
 
 Um gráfico deste tipo poderá nos dizer diversas coisas sobre um sinal, dentre elas: 
1) Permite determinar os valores de tensão e temporais de um sinal. 
2) Permite determinar a frequência de um sinal periódico. 
3) Permite determinar a componente contínua (CC) e alternada (CA) de um sinal. 
4) Permite detectar a interferência de ruído num sinal e, por vezes, eliminá-lo. 
5) Permite comparar dois sinais num dado circuito, nomeadamente a entrada e a saída, 
permitindo tirar as mais variadas conclusões, tais como se um dado componente está avariado. 
 Outras potencialidades surgem na utilização do modo xy, bem como nos osciloscópios 
digitais, que incorporam muitas funcionalidades adicionais. O osciloscópio tem um aspecto que 
se assemelha a um televisor, excetuando a grelha inscrita no écran e a grande quantidade de 
comandos (ALVES,1998) 
 O painel frontal do osciloscópio tem os comandos divididos em grupos, organizados 
segundo a sua funcionalidade. Existe um grupo de comandos para o controle do eixo vertical 
2 
 
(amplitude do sinal), outro para o controle do eixo horizontal (tempo) e outro ainda para 
controlar os parâmetros do écran (intensidade, focagem). 
 Abaixo, um osciloscópio digital com os seus principais componentes(CAPUANO e 
MARINO,2008): 
a) Liga/Intensidade: Liga o osciloscópio e possibilita o ajuste de intensidade de brilho. 
b) Foco: Possibilita o ajuste do foco do feixe eletrônico. 
c) Posição : Posiciona verticalmente o feixe. 
d) Posição : Posiciona horizontalmente o feixe. 
e) Chave AC/DC/O: Na posição AC permite a leitura de sinais alternados, na posição DC de 
níveis DC ou contínuos e na posição O aterra a entrada da amplificação vertical, desligando a 
entrada vertical. 
f) Volts/divisão: Atenuador vertical que gradua cada divisão na tela, na direção vertical, em 
valores específicos de tensão. 
g) Tempo/divisão: Varredura ou base de tempo que gradua cada divisão na tela, na direção 
horizontal, em valores específicos de tempo, além disso, possibilita desligar o estágio, dando 
acesso à entrada horizontal. 
h) Chave INT./EXT./REDE: Na posição INT., permite a utilização do sincronismo interno, na 
posição EXT., dá acesso à entrada de sincronismo externo e na posição REDE, sincroniza a 
varredura com a rede elétrica. 
i) Chave +-: Permite selecionar a polaridade de sincronismo da figura na tela. 
j) Nível síncrono: Permite o ajuste do nível de sincronismo. 
k) Cal.: Saída de um sinal interno de frequência e amplitude deferidas, utilizado para a 
referência e calibração. 
l) Entrada Vertical: Conector para ligação de ponta de prova para o acesso ao estágio vertical. 
m) Entrada Horizontal ou Síncrono Externo: Conector para ligação de ponta de prova, 
utilizado para o acesso ao estágio horizontal, ou de sincronismo, conforme posicionamento dos 
controles de varredura (EXTERNA) ou de sincronismo (EXTERNA). 
n) Conector do terra do instrumento. 
 Figura 2 – Componentes do osciloscópio. 
3 
 
 Vimos também que a tensão contínua (VDC) é aquela que não muda sua polaridade com o 
tempo. Essa tensão pode ser contínua constante ou contínua variável. A tensão contínua 
constante mantém o seu valor em função do tempo, enquanto a tensão contínua variável varia 
seu valor, mas semmudar sua polaridade. Na figura 3, temos como exemplos as características 
de uma tensão contínua constante e tensões contínuas variáveis (nos casos (b),(c) e (d)). 
 
 A tensão contínua variável pode ser repetitiva ou periódica, ou seja, repetir um ciclo de 
mesmas características a cada intervalo de tempo. Para toda função periódica, definimos 
período (T) como sendo o tempo de duração de um ciclo completo, e frequência (f) como sendo 
o número de ciclos em um intervalo de tempo igual a um segundo. A unidade do período é dada 
em segundos (s) e a freqüência em Hertz (Hz). 
 Como temos um ciclo completo da função em um tempo igual a um período e f ciclos em 
um segundo, podemos estabelecer uma regra de três e obter a relação: f= 
1
𝑇
 ou T = 
1
𝑓
 . 
 Para uma tensão com características periódicas, existe a necessidade de estabelecer um 
valor que indique o componente DC da forma de onda. Esse valor é denominado valor DC ou 
valor médio e representa a relação entre a área resultante da figura, em um intervalo de tempo 
igual a um período e o próprio período. O valor DC é medido por um voltímetro nas escalas V, 
e pelo osciloscópio. 
 Já a tensão alternada (VAc) é aquela que muda de polaridade com o tempo. A tensão 
alternada que é fornecida por meio da rede elétrica, é por questões de geração e distribuição 
senoidal, ou seja, obedece a uma função do tipo: v(t) = Vmáx. sen (wt + 8), onde: 
v(t) -valor instantâneo da tensão 
4 
 
 Vmáx. - máximo valor que a tensão pode atingir, também denominada de amplitude ou tensão 
de pico 
 w - velocidade angular (o=2d ou w =2nlT) 
 t - um instante qualquer 
 ϴ - ângulo de defasagem inicial. 
 A unidade de tensão é expressa em volts [V], a de velocidade angular em radianos por 
segundo [rad/s], a de tempo em segundos [s] e a de ângulo de defasagem em radianos [rad]. 
 Alguns dos tipos de tensão aqui descritos podem ser gerados por um instrumento chamado 
gerador de funções. Esse gerador gera sinais normalmente senoidais, triangulares ou 
quadráticos, com possibilidades de ajustes de frequência e amplitude (CAPUANO e 
MARINO,2008). 
 A figura abaixo mostra um modelo padrão, em que descreve-se cada tipo de controle: 
 
 
a) Escala de frequência: permite o ajuste do algarismo da frequência a ser multiplicado. 
b) Multiplicador: seleciona um fator multiplicativo para a escala de frequência. 
c) Função: seleciona a função a ser gerada: senoidal, triangular ou quadrada 
d) Amplitude: ajusta a amplitude do sinal de saída 
Utilizando o osciloscópio, podemos visualizar e medir os tipos de tensão aqui descritos. 
Portanto, os objetivos desta prática foram: 
1)Familiarizar com o osciloscópio e seus controles. 
2) Verificar, utilizando o osciloscópio, as formas de onda senoidal, triangular e quadrada. 
3) Medir tensões alternadas, contínuas e frequência com o osciloscópio. 
 
 
 
 
5 
 
1.2. Procedimento Experimental: 
1.2.1. Materiais Necessários. 
 Para que a atividade experimental fosse desenvolvida, foram necessários alguns 
componentes básicos de operação. Dentre eles, temos: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Materiais Experimentais 
Osciloscópio 
Fonte Variável. 
Gerador de sinais. 
Resistores 
6 
 
1.3.Resultados e Discussão. 
 
1.3.1. Osciloscópio. 
Sobre a bancada, observou-se o esquema do painel frontal do osciloscópio. O painel frontal tem 
botões e teclas. Os botões são utilizados mais frequentemente para fazer ajustes. Tmabém são 
usados para controles de execução e mudar outras configurações do osciloscópio através de 
menus. O osciloscópio usado na pratica foi este. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os cinco botões cinza de cima para baixo no lado direito da tela são chamados de Menu Defined 
Buttons, que seleciona os itens do menu adjacentes no menu exibido. 
 
- Algumas funções principais do Osciloscópio: 
 Auto-Scale Button- define automaticamente o controle do osciloscópio para as formas 
de onda de entrada presente. Auto-scale requer formas de onda com uma frequência 
maior ou igual a 50 Hz e um ciclo de trabalho maior do que 1%. 
 Run/Stop e Single- são os botões para iniciar e parar a leitura de dados do osciloscópio. 
 Controle Horizontal- consiste nos botões: escala horizontal, que muda a configuração 
do osciloscópio por divisão, usando o centro da tela como uma referência; botão de 
posição horizontal que muda a posição do ponto de disparo em relação ao centro da 
tela e o botão Main / Delayed que exibi a base de tempo atrasada e alterar o modo de 
base. 
7 
 
 Controle Vertical- consiste no canal (1, 2), Math e Ref que são botões que transforma 
as formas de onda ou desliga. Os botões de escala vertical altera a amplitude por 
configuração de divisão para uma forma de onda, usando terra como uma referência. 
Os botões de posição vertical- altera a posição vertical da forma de onda na tela. 
 Controle Waveform- Acquire,opera em tempo real ou amostragem de tempo 
equivalente. E o botão Display alterna o tipo de exibição na forma de onda entre: 
vetores e pontos. 
 
 Controle Trigger- botão 50% justa o nível de 50 % da amplitude vertical do sinal. 
Force, para fazer uma aquisição mesmo se nenhum trigger válido for encontrado e o 
botão Level que assim quando é disparado exibi no canto esquerdo inferior da tela o 
valor do nível de disparo. A linha é exibida mostrando o local do nível de disparo. 
 
 Save/Recall- recupera a configuração padrão de fábrica voltando o osciloscópio para 
a sua configuração inicial. 
 Entry knob- botão de entrada para os controles de ajuste definido 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
1.3.2. Medidas de Tensão e de Frequência com o osciloscópio. 
 
1) Ajustou-se o gerador de sinais para as frequências especificadas nos quadros abaixo com a 
amplitude máxima para as formas de onda senoidal, quadrada e triangular. Mediu-se cada 
frequência com o osciloscópio, anotando respectivamente a posição da varredura e o número 
de divisões ocupadas pelo período, conforme ligação vista na figura abaixo: 
 
 
Quadro 1. Dados obtidos para a onda senoidal. 
 ONDA SENOIDAL 
fgerador Pos. de varredura Número de divisões T f 
100 Hz 2,000 ms 5 T= (2ms)*(5) 
T= 10 ms 
f= 
1
𝑇
 
f=100 Hz 
5 KHz 50 × 10-6 s 4 T= (50 × 10-6 s)*4 
T= 200 × 10-6 s 
f= 
1
𝑇
 
f=5000Hz 
 
Quadro 2. Dados obtidos para a onda quadrada. 
 ONDA QUADRADA 
fgerador Pos. de varredura Número de divisões T f 
250 Hz 1,000 ms 4 T= (1ms)*(4) 
T= 4 ms 
f= 
1
𝑇
 
f=250 Hz 
1200 Hz 200 × 10-6 s 4 T= (200 × 10-6 s)*4 
T= 800 × 10-6 s 
f= 
1
𝑇
 
f=1250 Hz 
 
 
9 
 
Quadro 3. Dados obtidos para a onda triangular. 
 ONDA TRIANGULAR 
fgerador Pos. de varredura Número de divisões T f 
600 Hz 1,000 ms 2 T= (1ms)*(2) 
T= 2 ms 
f= 
1
𝑇
 
f=500 Hz 
10 KHz 50 × 10-6 s 2 T= (50 × 10-6 s)*2 
T= 100 × 10-6 s 
f= 
1
𝑇
 
f=10 KHz 
 
Percebe-se, portanto, que a frequência dada no osciloscópio varia na medida da onda quadrada 
na medida da frequência do gerador de 1200 Hz, que deu 1250 Hz, resultando em diferença de 
4% e na frequência da onda triangular cujo gerador de sinal forneceu o valor de 600 Hz e o 
valor medido foi de 500 Hz, resultando em diferença de 16,67%. 
 
2) Ajustou-se o gerador de sinais para a frequência de 60 Hz, onda senoidal. Utilizando o 
osciloscópio, na escalaVAC, ajustou-se a saída do gerador para os valores especificados no 
quadro abaixo. Para cada caso, mediu-se com o osciloscópio e anotaram-se, respectivamente, a 
tensão Vp e a tensão Vpp, conforme ligação vista na figura abaixo: 
 
Vef. voltímetro Vp Vpp Vef. calculado ΔVef perentual 
1 V 1,373 V 2,921 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 0,971 
V 
3,00% 
3 V 4,59 V 8,881 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 3,246 
V 
7,58% 
5 V 6,887 V 15,00 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 4,87 2,67% 
 
A tensão efetiva calculada variou percentualmente, respectivamente em: 3,00%, 7,58% e 
2,67%. 
10 
 
1.4.Conclusão. 
 Após o termino dos experimentos da aula pratica, foi possível conhecer um pouco mais 
sobre o osciloscópio, que funciona como o voltímetro, podendo medir período, frequência, e ddp's 
variáveis com o tempo, um equipamento de extrema importância para o conhecimento de gráficos 
visíveis de diferenças de potencial, e sobre o gerador de sinais que funciona semelhantemente 
a uma bateria, porém sua ddp pode variar com o tempo. 
 Outro ponto importante foi em relação ao mecanismo interno e as diversas funções do 
osciloscópio que aprendemos, e um pouco sobre a defasagem de sinais elétricos que nos 
informa quando um dos sinais se encontra adiantado (ou atrasado) em relação ao outro. 
 Os valores alcançados para a tensões foram satisfatórios, pois os níveis de tensão 
apresentam diferenças devido a erros sistemáticos presentes no circuito, como resistências nos 
cabos, na bancada, na introdução de equipamentos, estes chamados de “ruídos”. 
 O experimento foi realizado com bastante êxito no que se deve ao aprendizado e manuseio 
do aparelho osciloscópio, assim como suas aplicações e um pouco sobre sua calibração, além 
do uso do gerador de sinais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
1.5.Anexos. 
1.5.1. Osciloscópio. 
 
1.5.2. Medidas de Tensão e Frequência com o osciloscópio. 
1) Utilizando os valores de pico obtidos com o osciloscópio no item 2 da experiência, 
calcule os valores eficazes, preenchendo o quadro abaixo, comparando-os com os 
medidos pelo voltímetro. 
Resposta: Abaixo, segue o quadro com os valores obtidos e a tensão efetiva calculada. 
Vef. voltímetro Vp Vpp Vef. calculado ΔVef perentual 
1 V 1,373 V 2,921 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 0,971 
V 
3,00% 
3 V 4,59 V 8,881 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 3,246 
V 
7,58% 
5 V 6,887 V 15,00 V Vef. = 
𝑉𝑝
√2
 = 4,87 2,67% 
 
A tensão efetiva calculada variou percentualmente, respectivamente em: 3,00%, 7,58% e 
2,67%. 
 
2) Por meio do gráfico da figura abaixo, determine: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) T e f 
T= 6,5x10^-3 s 
f = 1/ T 
f = 1/ 6,5x10^-3 
12 
 
f = 153,85 Hz 
 
b) Vp, Vpp, e Vef, 
Vp = 10 V 
Vpp = 2x Vp 
Vpp = 20 V 
Vef = 0,707x Vp 
Vef = 7,07 V 
 
c) A equação V(t) 
V(t) = Vmáxsen(ɷt + Ѳ) 
V(t) = Vmáxsen(2πft + π/6) 
V(t) = Vmáxsen(966,67t + π/6) 
 
d) v(t) para t = 15 ms e t = 22 ms 
 
para t = 15 ms, temos: 
V(t) = Vmáxsen(966,67x15x10^-3 - 0,524 ) 
V(t) = 10sen(13,976) 
V(t) = 2,41 V 
 
para t = 22 ms, temos: 
V(t) = Vmáxsen(966,67x22x10^-3 - 0,524 ) 
V(t) = 10sen(20,74) 
V(t) = 3,54 V 
e) VDC 
VDC = 0,318Vmáx 
VDC = 0,318x10 
VDC = 3,18 V 
 
13 
 
3) Calcule T, f e, VDC, para a tensão da figura 25.13. 
 
 
 
 
 
 
T = 3x10^-3 
f = 1/ T 
f = 1 / 3x10^-3 
f = 333,33 Hz 
VDC = 0,318Vmáx 
VDC = 0,318x 9 
VDC = 2,862 V 
4) Determine a frequência e a amplitude do sinal, visto na tela do osciloscópio da figura 
25.14. 
 
14 
 
f = 1/ T 
f = 1/ 50x10^-6 
f = 20000 Hz 
Amplitude = Vmáx * sem(2ΩfT) 
Amplitude = 0,01 * sem (2Ω *20000*50*10-6) 
Amplitude = 0,01 * sen(6,283) 
Amplitude = 0,01 * 0,109 
Amplitude = 0,00109 V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
 
1.6.Referências Bibliográficas. 
1) BOYLESTESTAD, ROBERT L. 1998. Introdução a análise de circuitos.8ª. Rio de Janeiro . 
Editora Prentice-Hall do Brasil. 
2) CAPUANO, Francisco Gabriel; MARINO, Maria Aparecida Mendes. Laboratório de 
Eletricidade e Eletrônica. 24a ed. São Paulo. Érica, 2008. ISBN 978-85-7194-016-1. 
3) IRWIN, J. David. Análise de circuitos em engenharia. 4ª ed. [S.I.]: Makron, 2000. 
4) EDMINISTER, J.A. Circuitos elétricos. 2ª ed. [S.I.]: Ed. Makron, 1991. 
5) ORSINI, Luiz de Queiroz; CONSONNI, Denise. Curso de circuitos elétricos: volume 1. 2. 
ed. São Paulo: Edgard Blücher, 2002. 286 p. ISBN 85-212-0308-X. 
6) HAYT, William Hart; KEMMERLY, Jack E.; DURBIN, Steven M. Análise de circuitos em 
engenharia. 8. ed. Porto Alegre, RS: AMGH Ed., 2014. xix, 843 p. ISBN 9788580553833. 
7) ALEXANDER, Charles K; SADIKU, Matthew N. O. Fundamentos de circuitos elétricos. 
Porto Alegre, RS: Bookman, 2003. (reimpressão 2006) 857 p.1 CD-ROM em bolso ISBN 85-
363-0249-6 
8) DORF, Richard C.; SVOBODA, James A. Introdução aos circuitos elétricos. Rio de Janeiro, 
RJ: LTC-Livros Técnicos e Científicos, c2008. xxii, 795 p. ISBN 978-85-216-1582-8. 
9)JOHNSON, David E.; HILBURN, John L.; JOHNSON, Johnny R. Fundamentos de análise 
de circuitos elétricos. 4. ed. Rio de Janeiro, RJ: LTC-Livros Técnicos e Científicos, c2000. 539 
p. ISBN 8521612389.