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Universidade Federal de Campina Grande Centro de Ciências e Tecnologia – CCT Unidade Acadêmica de Física – UAF Disciplina: Física Experimental II Turma: 03 Professor: Larsson Aluno: Samir Montenegro Medeiros Matrícula: 117210597 OSCILOSCÓPIO CAMPINA GRANDE, 31 DE MAIO DE 2019 OSCILOSCÓPIO Introdução O osciloscópio é um instrumento de medição eletrônica que cria gráficos bidimensionais de uma ou mais diferenças de potencial. No eixo horizontal do monitor é onde encontra-se representado o tempo, sendo assim, o aparelho é bastante útil ao mostrar sinais de ondas periódicos. Por sua vez, o eixo vertical torna possível a visualização da tensão. Em sua forma mais simples, um osciloscópio possui dois tipos de controles, um deles determina a velocidade com que a linha é desenhada na tela, sendo calibrado em segundos e denominado “timebase control”. Já o outro é conhecido como vertical control e determina a escala de deflexão vertical, calibrado por volts. A imagem abaixo torna melhor visualização da tela de um osciloscópio: Figura 1 – Representação de um sinal senoidal em um osciloscópio Fonte: Site Projetos Tecnológicos < http://www.projetostecnologicos.com//> 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 O presente experimento tem como principal objetivo analisar o comportamento e as funções do osciloscópio para observação e representação de características de sinais. Neste experimento, dos sinais de onda quadrada, triangular e senoidal. Objetiva-se também obter maior familiaridade com o osciloscópio, pois este é um equipamento cuja funcionalidade se aplica à diversas situações como verificação de tensão, período, frequência entre outras grandezas, com aplicabilidade para cálculos e análises de circuitos. Material utilizado · Osciloscópio; · Gerador de ondas quadradas; · Painel com plugs de conexão; · Cabos de ligação; · Fonte de tensão DC. · Multímetro digital. Experimento Inicialmente fez-se a ligação do gerador de sinal, ajustando o controle de saída para que se obtivesse o sinal desejado. Feito isso, foi feita então a medição com um multímetro da tensão de saída do gerador de sinal. Este passo foi feito para que no final do experimento os resultados obtidos através das medições efetuadas observando o osciloscópio pudessem ser comparados com os feitos com o multímetro. Ligou-se então o osciloscópio e conectou-se a saída do gerador de sinal a entrada vertical do osciloscópio. Foram medidas a tensão de pico e a tensão de pico a pico com o osciloscópio. Em seguida calculou-se os valores RMS correspondentes a cada sinal. Esse procedimento foi feito para sinais de onda quadrada, triangular e senoidal. Os dados obtidos foram anotados na tabela I. Os valores de VEF foram calculados da seguinte maneira: Obtidos tais valores foi feita uma comparação com os valores teóricos e foram calculados os desvios ocorridos, sempre tal que: Tabela I Sinal (Formato de onda) Volt/div Nº div (Vp = Yp) Vp Nº div (Vpp = Ypp) Vpp VE = VRMS V (mult) Desvio (%) Senoidal 2,0 2 4,0 4 8,0 2,83 2,84 0,35% 1,0 3 3,0 6 6,0 2,12 2,16 1,85% Triangular 5,0 2 10,0 4 20,0 5,77 5,61 2,85% 2,0 1 2,0 2 4,0 1,15 1,07 7,48% Quadrada 2,0 2 4,0 4 8,0 4,00 4,08 1,96% 2,0 3 6,0 6 12,0 6,00 6,69 10,31% Por fim, calculou-se a frequência de oscilação, sabendo que esta é o inverso do período visualizado e calculou-se seus respectivos desvios. Esses dados foram anotados na tabela II. Tabela II Tempo/Div Largura de um ciclo (nº div) Tempo de um ciclo (ms) Período de um sinal (ms) Frequência (Hz) δ(%) Prevista Medida Senoidal 1 1000 µs 4 4 4 250 247 1,21% Senoidal 2 500 µs 6 3 3 333 335 0,60% Triangular 1 500 µs 4 2 2 500 499 0,20% Triangular 2 250 µs 2 0,5 0,5 2000 1969 1,57% Quadrada 1 250 µs 4 1 1 1000 996 0,40% Quadrada 2 250 µs 8 2 2 500 496 0,81% Considerações Finais O experimento tornou 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 Bibliográficas NASCIMENTO, Pedro Luiz do. Apostila auxiliar do Laboratório de Eletricidade e Magnetismo da Universidade Federal de Campina Grande, 2019. ABC do Oscilóscopio <http://www.ceset.unicamp.br/~leobravo/TT%20305/O%20Osciloscopio.pdf>acessado em: 30 de maio de 2019.
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