Laboratorio de Fisica 3 Osciloscopio

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA

LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI

1.

OBJETIVOS: El objetivo de esta experiencia de laboratorio es familiarizarse con el osciloscopio el cual lo utilizaremos como un instrumento de medida, como objetivos objetivos específicos tendremos: Identificar los controles principales de un osciloscopio y sus respectivas funciones. Calibrar adecuadamente un osciloscopio para prepararlo a medir. Aprender a realizar mediciones de voltaje constante y voltaje alterno. Utilizarlo como instrumento para medir la amplitud, periodo y frecuencia de diferentes funciones de voltaje peridicas en el tiempo. Utilizarlo como !raficador !raficador "# de diferentes diferentes de medidas de voltaje. voltaje. • • • •

•

2.

EQUIPO: $ara este experimento se utilizara el si!uiente e%uipo:

1 2

Un osciloscopio de 25 MHz. Elenco modelo S-1325 Una pila de 1.5 voltios

3

Una fuente de voltaje constante con varias salidas

4

Un transformador de voltaje alterno 22!"#$ "Hz

Laboratoro !" #$%&a III N'(

OSCILOSCOPIO %&'ina 1


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI 5 Un 'enerador de funci(n funci(n Elenco )*+2"

"

Un mult,metro di'ital



a/les de cone0ion

() PRINCIPIO DE* FUNCIONA+IENTO DEL OSCILOSCOPIO: El osciloscopio es un instrumento de medida muy utilizado en el laboratorio de física para los experimentos de electricidad y electrnica. &iene &iene forma cnica con un cuello tubular en el %ue va montado un ca'n de electrones el osciloscopio es b(sicamente un dispositivo de visualizacin !r(fica %ue muestra se'ales el)ctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de a*ora denominado #, #, representa el voltaje+ mientras %ue el eje *orizontal, denominado ", representa el tiempo.





Utilización: En un osciloscopio existen, b(sicamente, dos re!uladores %ue ajustan la se'al de entrada y permiten, consecuentemente, medirla en la pantalla y de esta manera se pueden ver la forma de la se'al medida. El primero re!ula el eje " *orizontal- y aprecia fracciones de tiempo se!undos, milise!undos, microse!undos, etc.+ se!n la resolucin del aparato-. El se!undo re!ula el eje # verticalcontrolando la tensin de entrada en voltios, mili voltios, micro voltios, etc., dependiendo de la resolucin del aparatoEstas re!ulaciones determinan el valor de la escala cuadricular %ue divide la pantalla, permitiendo saber cu(nto representa cada cuadrado de esta para, en consecuencia, conocer el valor de la se'al a medir, tanto en tensin como en frecuencia.

Osciloscopio analógico: 0

/encionamos al!unas características de este tipo de osciloscopio: 1a tensin a medir se aplica a las placas de desviacin vertical de un tubo de rayos catdicos utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y !anancia ajustablemientras %ue a las placas de desviacin *orizontal se aplica una tensin en diente de sierra denominada así por%ue, de forma repetida, crece suavemente y lue!o cae de forma brusca-.Esta tensin es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio ran!o de valores, lo %ue permite adaptarse a la frecuencia de la se'al a medir. Esto es lo %ue se denomina base de tiempos.

En la fi!ura se puede ver una representacin es%uem(tica de un osciloscopio con indicacin de las etapas mínimas fundamentales. El funcionamiento es el si!uiente:




LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI 2 3

6

7

8

En el tubo de rayos catdicos el rayo de electrones !enerado por el c(todo y acelerado por el (nodo lle!a a la pantalla, recubierta interiormente de una capa fluorescente %ue se ilumina por el impacto de los electrones. 4i se aplica una diferencia de potencial a cual%uiera de las dos parejas de placas de desviacin, tiene lu!ar una desviacin del *az de electrones debido al campo el)ctrico creado por la tensin aplicada. 5e este modo, la tensin en diente de sierra, %ue se aplica a las placas de desviacin *orizontal, *ace %ue el *az se mueva de iz%uierda a derec*a y durante este tiempo, en ausencia de se'al en las placas de desviacin vertical, dibuje una línea recta *orizontal en la pantalla y lue!o vuelva al punto de partida para iniciar un nuevo barrido. Este retorno no es percibido por el ojo *umano debido a la velocidad a %ue se realiza y a %ue, de forma adicional, durante el mismo se produce un apa!ado borrado parcial o una desviacin del rayo. 4i en estas condiciones se aplica a las placas de desviacin vertical la se'al a medir a trav)s del amplificador de !anancia ajustable- el *az, adem(s de moverse de iz%uierda a derec*a, se mover( *acia arriba o *acia abajo, dependiendo de la polaridad de la se'al, y con mayor o menor amplitud dependiendo de la tensin aplicada. Al estar los ejes de coordenadas divididos mediante marcas, es posible establecer una relacin entre estas divisiones y el periodo del diente de sierra en lo %ue se refiere al eje " y al voltaje en lo referido al #. Con ello a cada divisin *orizontal corresponder( un tiempo concreto, del mismo modo %ue a cada divisin vertical corresponder( una tensin concreta. 5e esta forma en caso de se'ales peridicas se puede determinar tanto su período como su amplitud. El mar!en de escalas típico, %ue varía de micro voltios a unos pocos voltios y de microse!undos a varios se!undos, *ace %ue este instrumento sea muy vers(til para el estudio de una !ran variedad de se'ales. Estas variedades *ec*os por el laboratorio son: 9oltaje diente de sierra Eso se realiza conectando en las placas de desviacin *orizontal, un voltaje %ue aumente !radualmente a una tasa constante *asta un valor m(ximo y mínimo. 4e dice %ue este tipo de tensin tiene forma de diente de sierra. En consecuencia de su aplicacin el *az de electrones se desplaza *orizontalmente por la pantalla a una velocidad constante y despu)s salta a su punto de partida. l circulo electrnico %ue produce el voltaje de diente de sierra en el osciloscopio.





9oltaje senoidal Esto se realiza conectando un voltaje %ue varía en forma senoidal con el tiempo, se activan las placas *orizontales para medir el tiempo mientras %ue las placas verticales varia el voltaje en forma senoidal.

9oltaje estacionario alterna Esto se realiza conectando un voltaje %ue varía en forma de una funcin si!no con el tiempo, a%uí vemos %ue las placas verticales se activan sus voltajes estacionariamente no *ay diferencia de potencial y cambian dr(sticamente a una cierta diferencia de potencial y así continuamente-, pero en las placas *orizontales solo se activan el voltaje para medir el tiempo, el *az de electrones tiene una velocidad constante en la *orizontal.





Limitaciones del osciloscopio analógico: El osciloscopio tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento: -Las señales deben ser periódicas. Para ver una traza estable, la señal debe ser periódica ya que es la periodicidad de dicha señal la que refresca la traza en la pantalla. -Las señales muy rpidas reducen el brillo. !uando se observa parte del per"odo de la señal, el brillo se reduce debido a que la tasa de refresco disminuye. -Las señales lentas no forman una traza. Las señales de frecuencias ba#as producen un barrido muy lento que no permite a la retina inte$rar la traza. Esto se solventa con tubos de alta persistencia. %ambi&n e'ist"an cmaras Polaroid especialmente adaptadas para foto$rafiar las pantallas de osciloscopios. (anteniendo la e'posición durante un periodo se obtiene una foto de la traza. -)ólo se pueden ver transitorios si &stos son repetitivos.

Partes del osciloscopio:

Los electrones son emitidos por un ctodo de caldeo, que tiene forma de un cilindro cerrado por un e'tremo mediante una plaquita. Esta placa est recubierta por ó'idos de


OSCILOSCOPIO %&'ina "


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI bario y estroncio que emiten un haz de electrones de alta densidad. El ctodo se calienta mediante un elemento calefactor en forma de h&lice que est contenido en el cilindro. * continuación, y muy pró'imo al ctodo viene la re#illa de control que tiene un orificio ms pequeño que la superficie emisora. +na se$unda re#illa de control acelera los electrones que han pasado a trav&s de la primera re#illa. El si$uiente elemento dentro del tubo, es el denominado nodo de enfoque. ue tiene forma cil"ndrica con varios orificios. inalmente, tenemos el nodo acelerador.

El nodo acelerador * est fi#ado a un potencial de varios miles de voltios respecto al ctodo. El primer nodo de enfoque */ funciona a un potencial apro'imadamente la cuarta parte de *

V C + V B

internamente a *. 1ariando los potenciales

V B

V v

que es

La se$unda re#illa 0 est conectada y

V C

se puede cambiar la ener$"a

delhaz de electrones. La re#illa de control 0/ es siempre ne$ativa respecto al potencial del ctodo !. La densidad del haz de electrones y por tanto, la intensidad de la ima$en sobre la pantalla puede variarse cambiando esta diferencia de potencial, que recibe el nombre de tensión de polarización. 2ormalmente, la re#illa de control 0/ funciona a un potencial de 3 voltios ne$ativos respecto del ctodo. El tubo de rayos catódicos tiene dos pares de placas deflectoras que desv"an el haz en dos direcciones mutuamente perpendiculares. Las placas no son completamente paralelas sino que se ensanchan para lo$rar $randes n$ulos de desviación evitando que el haz de electrones choque contra los bordes de las placas. La diferencia de potencial entre las placas deflectoras suele ser de 3 a 45 voltios.

La pantalla: La pantalla del tubo de rayos catódicos est recubierta internamente con una sustancia fosforosa que destella visiblemente cuando incide sobre ella un haz de electrones. )e denomina luminiscencia a una propiedad radiactiva de los sólidos. La sustancia brilla


OSCILOSCOPIO %&'ina 


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI cuando se ilumina con luz de lon$itud de onda apropiada o se e'cita por al$6n otro medio como el choque con un haz de electrones.

!uando se lleva un electrón de la banda de valencia a la banda de conducción, de#a un hueco en la banda de valencia. En una red perfectamente pura y re$ular, electrón re$resa a la banda de valencia. )i la red tiene impurezas que introduzcan niveles de ener$"a en la re$ión prohibida, un electrón que ocupe un nivel de impureza ba#o, puede llenar el hueco en la banda de valencia, mientras que el electrón en la banda de conducción puede caer a al$uno delos niveles de impureza cercanos a dicha banda. !uando el electrón pasa de un nivel de impureza cercano a la banda de conducción a un nivel de impureza de ba#a ener$"a, emite radiación que se denomina luminiscencia. El electrón situado en la banda de conducción puede caer en una trampa, desde la cual est prohibida una transición al nivel fundamental de impureza. *l cabo de cierto tiempo, el electrón puede re$resar a la banda de conducción, despu&s de lo cual pasa de a un nivel de impureza cercano a la banda de conducción y a continuación, al nivel fundamental de impureza. 7ebido al tiempo empleado en este proceso, que puede ser de varios se$undos, el proceso se llama fosforescencia. Las sustancias que se comportan de esta manera como el sulfuro de cinc se usan en las pantallas de los tubos de rayos catódicos, televisión, etc. !uando el haz de electrones choca contra el material de la pantalla, otros electrones son e'pulsados del fósforo. Estos electrones libres, se denominan electrones secundarios y son reco$idos por un recubrimiento de $rafito en polvo que se aplica a la superficie interna del tubo. El $rafito es conductor de la electricidad y lleva los electrones al terminal positivo de la fuente de alimentación .

LECTURA DE LAS +EDCIONES EN LA PANTALLA: En la si$uiente fi$ura que representa la pantalla de un osciloscopio se puede apreciar unas marcas en la pantalla que la dividen tanto en vertical como en horizontal, formando lo que se denomina ret"cula o re#illa. *dems, la separación entre dos l"neas consecutivas de la re#illa constituye lo que se denomina una división. 2ormalmente la re#illa posee /3 divisiones horizontales por 8 verticales del mismo tamaño 9cercano al cm, lo que forma una pantalla ms ancha que alta. En las l"neas centrales, tanto en horizontal como en vertical, cada división o cuadro posee unas marcas que la dividen en 5 partes i$uales 9cuya escala depende de la forma en que se han afinado las medidas.


OSCILOSCOPIO %&'ina +



*l$unos osciloscopios poseen marcas horizontales de 3;, /3;, <3; y /33; para facilitar la medida de tiempos de subida y ba#ada en los flancos 9se mide entre el /3;y el <3; de la amplitud de pico a pico. *l$unos osciloscopios tambi&n visualizan en su pantalla cuantos voltios representa cada división vertical y cuantos se$undos representa cada división horizontal.

+EDIDA DE VOLTAJES: =eneralmente cuando hablamos de volta#e lo que realmente queremos e'presar es la diferencia de potencial el&ctrico, e'presado en voltios, entre dos puntos de un circuito> pero normalmente uno de los puntos est conectado a masa 93 voltios> as" que entonces estar"amos hablando del volta#e en el punto * 9cuando en realidad es la diferencia de potencial entre el punto * y =27. Los volta#es pueden tambi&n medirse de pico a pico 9entre el valor m'imo y m"nimo de la señal. Es muy importante que especifiquemos al realizar una medida que tipo de volta#e estamos midiendo. El osciloscopio es un dispositivo para medir el volta#e de forma directa. ?tras medidas se pueden realizar a partir de esta por simple clculo 9por e#emplo, la de la intensidad o la potencia. Los clculos para señales alternas pueden ser complicados, pero siempre el primer paso para medir otras ma$nitudes es empezar por el volta#e.

0ealizar la medida de volta#es con un osciloscopio es fcil, simplemente se trata de contar el n6mero de divisiones verticales que ocupa la señal en la pantalla. *#ustando la señal con el mando de posicionamiento horizontal podemos utilizar las subdivisiones de la re#illa para realizar una medida ms precisa. 90ecordar que


OSCILOSCOPIO %&'ina 


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI una subdivisión equivale $eneralmente a /@5 de lo que represente una división completa. Es importante que la señal ocupe el m'imo espacio de la pantalla para realizar medidas fiables, para ello actuaremos sobre el conmutador del amplificador vertical.

*l$unos osciloscopios poseen en la pantalla un cursor que permite tomar las medidas de tensión sin contar el n6mero de divisiones que ocupa la señal. Asicamente el cursor son dos l"neas horizontales para la medida de volta#es y dos l"neas verticales para la medida de tiempos que podemos desplazar individualmente por la pantalla. La medida se visualiza de forma automtica en la pantalla del osciloscopio.

+EDIDA DE PERIODO , FRECUENCIA: Para realizar medidas de tiempo se utiliza la escala horizontal del osciloscopio. Esto incluye la medida de periodos, anchura de impulsos y tiempo de subida y ba#ada de impulsos. La frecuencia es una medida indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo. *l i$ual que ocurr"a con los volta#es, la medida de tiempos ser ms precisa si el tiempo ob#eto de medida ocupa la mayor parte de la pantalla, para ello actuaremos sobre el conmutador de la base de tiempos. )i centramos la señal utilizando el mando de posicionamiento vertical podemos utilizar las subdivisiones para realizar una medida ms precisa.

CONSIDERACIONES FISICAS:


OSCILOSCOPIO %&'ina 1


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI El movimiento del electrón se realiza en tres etapas: -En el cañón acelerador -Entre las placas del condensador -!uando se diri$e hacia la pantalla

+OVI+IENTO EN EL CAON ACELERADOR:

La velocidad de los electrones cuando lle$an a las placas deflectoras despu&s de haber sido acelerados por el cañón de electrones es: 1 2

m v0

2

=

qV ……… ( 1 )

+OVI+IENTO ENTRE LAS PLACAS DEL CONDENSADOR: Entre las placas deflectoras, el electrón e'perimenta una fuerza constante

F =qE siendo E el campo el&ctrico en el espacio comprendido entre las dos placas. +tilizando las ecuaciones del movimiento curvil"neo ba#o aceleración constante

{

a x =0 v x = v 0 x = v 0 t 2 qE 1 a y t a y = v = a t y= 2 m y y

)i

L es la lon$itud del condensador, la desviación vertical

y del haz de

electrones a la salida de las placas ser

y =

1 2

2

qE L m v0





+OVI+IENTO FUERA DE LAS PLACAS: 7espu&s de que el haz de electrones abandone la re$ión deflectora, si$ue un movimiento rectil"neo uniforme, una l"nea recta tan$ente a la trayectoria en el punto

x = L en el que dicho haz abandonó la mencionada re$ión.

La desviación total del haz en la pantalla situada a una distancia

D del

condensador es:

v y

2

qE L L d = y + D = ( + D ) v x m v0 2 El n$ulo de desviación aumenta con la lon$itud diferencia de potencial

V d

9o el campo el&ctrico

L de las placas, con la E  entre las mismas.

*umenta tambi&n, si se disminuye el potencial acelerador

v0

V o la velocidad

de los electrones, permiti&ndoles estar ms tiempo dentro del campo

deflector.

) PROCEDI+IENTO E/PERI+ENTAL:





a) I!"0t#&a&0 !" &o0tro*"% " 0t"rr3tor"% !"* o%&*o%&o3o 0 2 3

6

;bservar el osciloscopio e identificar controles e interruptores en el osciloscopio real con los enumerados en la fi!ura 0-. En las instrucciones si!uientes nos referiremos a los controles del osciloscopio slo por su nmero correspondiente en la fi!ura 0-. $oner en operacin el osciloscopio usando el interruptor 6 4e encender( una luz roja en el botn 7+ usando los controles 8 y < lo!re %ue el punto o la línea en la pantalla del osciloscopio ten!a una intensidad y un anc*o adecuado a su vista. ;bserve %ue la se'al en el osciloscopio puede ser línea o punto dependiendo de la posicin del interruptor 3=. 1ínea en la posicin >afuera> y punto en la posicin >adentro>. 5iscuta con su profesor %u) es lo %ue se conecta internamente en el osciloscopio a las placas ? para cambiar de uno a otro modo. 4in conectar nin!n potencial externo ni en 02 ni en 0@, colo%ue 07 # 2=ambos en posicin B5 /anten!a el interruptor 3= en posicin >adentro> Con el control 20 en posicin C?A canal 0- use los controles 0 l # 2@ para colocar el punto luminoso en el centro de la pantalla del osciloscopio. Con el control 20en C? canal 2- use los controles 08 y 2@ para colocar el punto luminoso en el centro de la pantalla o en un punto %ue usted elija como cero para sus medidas de voltaje.





b) +"!!a% !" 4o*ta5" !&. 7

8

@ < 

Colo%ue los controles 07 # 2= en la posicin 5C. /anten!a el interruptor 3= en posicin >adentro>. Conecte una fuente de voltaje constante una pila por ejemplo- a la conexin 02 /anteniendo el control 26 en posicin C?A y el control 26 en C? observe la desviacin vertical del punto luminoso. Use las diferentes escalas dadas por el selector 03 y decida cu(l es la m(s conveniente para medir el voltaje de la fuente. Depita lo *ec*o en el paso 7 con el voltaje constante conectado a la conexin0@, el control 20 en la posicin C? y el 26 en C?A Use a*ora las escalas dadas por el selector 0<. NOTA: Para 6" *a% "%&a*a% !" *o% %"*"&tor"% 1( 7 18 %"a0 !a!a% !r"&ta9"0t" "0 4o*to% 3or !4%0 "% 0"&"%aro 6" *o% &o0tro*"% 1 7 1 %" "0&"0tr"0 "0 %% 3o%&o0"% rota!o% tota*9"0t" "0 %"0t!o ;oraro 7 "935a!o% ;a&a a!"0tro. Investi!ue las funciones de los controles 06 y 0 jalando cada uno de ellos *acia afuera y rot(ndolos en sentido anti *orario. De!rese los controles 06 y 0 a sus posiciones tales %ue 03 y 0< den lecturas en voltios por divisin. Use la fuente de voltaje constante con varias salidas y mida el voltaje de cada salida con el osciloscopio. Compare con los resultados obtenidos usando el multímetro di!ital.

&) +"!!a% !" 4o*ta5" a&: a93*t!< 4o*ta5" 3&o-3&o< 3"ro!o 7 #r"&"0&a 0= 00

Colo%ue el interruptor 3= en la posicin >afuera>. Conecte el transformador de 8 9 a la conexin 02 y el interruptor 20 en C?A. Encuentre la mejor escala de voltios por divisin selector 03- # la de tiempo por divisin selector 2< para ver completamente un período del voltaje senoidal. Use el control 27 para estabilizar el !r(fico en la pantalla del osciloscopio. El nmero de divisiones verticales multiplicado por el valor indicado en el selector 03 nos da la medida en voltios tanto de la amplitud como del voltaje picoFpico. El nmero de divisiones *orizontales multiplicado por el valor indicado por el selector 2< nos da el período del voltaje alterno del transformador. Esto es cierto slo si el control 2 est( en posicin totalmente rotado en sentido *orario. 1a frecuencia en ?ertz ?z- es el inverso del período

02

( f =1 / T ) .

Depita las medidas *ec*as en el paso 00 conectando el transformador al canal2.




LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI 03

Compare los valores de amplitud y voltaje picoFpico con el voltaje eficaz medido por el √ multímetro. 1a relacin es V ef = 2 V siendo V la amplitud. Estos conceptos ser(n 2

06

mejor comprendidos al final del curso en el capítulo de corriente alterna. Conecte el !enerador de funcin a la conexin 0@ y !enere un voltaje senoidal de @ voltios de amplitud y 0== ?z. Compare el valor di!ital de frecuencia dado por el !enerador de funcin de onda con el período medido en el osciloscopio.

!) Otra% #0&o0"% !" 4o*ta5" V=t) 07

$roduzca, con el !enerador de funcin, voltajes %ue dependen del tiempo en forma de onda cuadrada y en forma de diente de sierra. En cada caso relacione la frecuencia dada por el !enerador con el período medido con el osciloscopio.

") O%&*a!or &o9o >ra#&a!or /, 08

0@ 0< 0 2=

$ara %ue el osciloscopio funcione como !raficador "# es necesario %ue el interruptor 3= est) en la posicin >adentro>, el interruptor 26 en C?A, y el 20 en C?. Conecte la salida del transformador de 8 voltios simult(neamente a C?A y a C?. Con el interruptor 3= en posicin >afuera> observe como se ve el voltaje senoidal en cada canal. Con ayuda de los controles 00 y 08 trate de ubicar las se'ales del canal 0 y canal 2 en diferentes alturas de la pantalla del osciloscopio. Colocando el control 20 en posicin 5UA1 observar( ambos voltajes al mismo tiempo. $on!a el interruptor 3= en posicin >adentro>, el control 20 en C? y el 26 en C?A, observe el !r(fico "#. ;bserve el efecto de jalar *acia >afuera> el interruptor 08. Conecte el transformador al canal 0 y el !enerador de funcin al canal 2.enere una funcin de voltaje senoidal de 8= ?ertz y <.7 voltios de amplitud. ;bserve el !r(fico "#. Depita 0 pero cambiando la frecuencia del !enerador de funcin a frecuencias de 02=, 0<= y 26= ?z.

) RESULTADOS: REFERENCI A FRONTAL DE LOS INTRUMENT OS UTILIZADOS

MEDICION CON EL MULTIMETRO DIGITAL


MEDICION CON EL OSCILOSCOPIO

OBSERVACI ON



LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI Pila de 1.5 V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de &.5V 1.55V

F$e"%e e" 'V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de 1V '.(V

F$e"%e e" )V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de (V ).)V

F$e"%e e" *V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de 'V *.1V


OSCILOSCOPIO %&'ina 1"


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI Tra"s+#r,ad #r de ((&V*V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de (V V

Ge"erad#r 1.*V

1.*V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de 1V (.(V

Ge"erad#r (.11V

(.11V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de (V 'V

Ge"erad#r '.51V

'.51V

)./V


Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de (.5V

OSCILOSCOPIO %&'ina 1


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI Ge"erad#r ).00V

).00V

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de '.5V

*.V S$,ad#r e" el C121.5V3 4 e" el C(2*V3

1.5/ e" el C1 *.(' e" el C(

Cada separai!" de l#s $adrad#s de la pa"%alla s#" de 1V

1) Haga una tabla de tres columnas indicando el voltaje medido con el osciloscopio, el voltaje medido con el multímetro y el voltaje nominal de cada salida de fuente.

Vo*ta5" No90a* 9n

+*t$9"tro EscaladivGv-

BH 5ivisiones

9

=.7

2.@7

0.3@79

2

=.@

0.69

9

PILA

FUENTE

O%&*o%&o3o

0.79

0.39

8.79

8.639

2

3.0

8.29

9

.079

7

0.<

9

69

6.029

0

6

69


OSCILOSCOPIO %&'ina 1+



GENERADOR

TRASFOR+ADO R

79p 0?z ;nda cuadrada 79p 2?z ;nda trian!ular 89rms 8=?z ;nda 4inoidal 89rms 8=?z ;nda 4inoidal

FFFFFFFFFF

7

0

79

FFFFFFFFFF

7

0

79

8v

7

0.@

<.79

8.2<9

7

0.@

<.79

Ob%"r4a&0: tanto en el !enerador como en el transformador el voltaje eficaz %ue se aproxima el valor dado por el multímetro. 2) ¿Es realmente constante el voltaje dado por la fuente? P#r l#s da%#s p#de,#s dar"#s $e"%a 6$e el 7#l%a8e dad# p#r la +$e"%e es asi #"s%a"%e 4a 6$e es%e 7#l%a8e le9d# es el pr#,edi# de $" 7#l%a8e pi#. E" l#s ,a%eriales se s$p#"e e" pri,era i"s%a"ia 6$e la +$e"%e es de 7#l%a8e #"s%a"%e. Per# e" "$es%ra %a:la para $" 7#l%a8e "#,i"al 4 %a,:i;" el 7#l%a8e ,edid# p#r el ,$l%9,e%r# "i%$d. ? es%# si>"i@ar9a 6$e s$ 7#l%a8e es al%er"#. Ade,s para la +$e"%e "#s >e"era $"a >ra@a de la +#r,a se"#idal 4 para 6$e sea #"s%a"%e 4a la >ra@a de:er9a ser $"a re%a 2#"s%a"%e e" el %ie,p#3 #,# es el as# para la pila.

Gr?#&a !" *a #"0t": 9oltaje variable en el tiempo-

Gr?#&a !" *a 3*a: 9oltaje constante en el tiempo-


OSCILOSCOPIO %&'ina 1


LABORATORIO DE FÍSICA III FIEE-UNI 3) ual es el periodo del voltaje alterno dado por el transformador de ! voltios? "iga el n#mero de divisiones cuando el interruptor $% est& en posici'n 1ms(divisi'n, $ms(divisi'n, ms(divisi'n. ¿u&l es la frecuencia medida? La ,edida 6$e se %#,# +$e $"a para ada as# 2"#s#%r#s ele>9a,#s la esala3.

*ransforma dor +) !

-ultímetro sciloscopio +div) +) *.(

/eriodo en ms (,sdi7 5.* di7 f =

La +re$e"ia es% dada #,#

11.(

1

T

Sie"d# el peri#d# de ,s e"%#"es la +re$e"ia seria f =

1 11.2 ms

=

nda cuadrada +1 H2) nda triangular +$ H2) nda sinoidal +! H2)

1 11.2

kHz =89.286 Hz

0enerad -ultímetro or sciloscopio +div) +) +)  de di7 5 1.)di7 5

-

1.0 di7

*

*

5.* di7

La +re$e"ia es% dada #,#

f =

/eriodo en ms esala &.5,sdi 7 &.(,sdi 7 (,sdi7

&.0 &.') 11.(

1

T

Sie"d# el peri#d# de ,s e"%#"es la +re$e"ia seria f 1 =

f 2=

1 0.34 ms

=

1 0.34

1 0.7 ms

=

1 0.7

kHz =142,85.10 Hz

kHz=294,117.10 Hz


OSCILOSCOPIO %&'ina 2



f 3 =

1 11.2 ms

=

1 11.2

kHz =89.286 Hz

4) "ibuje la pantalla cuadriculada del osciloscopio e indi5ue lo observado en los pasos 16 y 1% del procedimiento.

ERRORES EN LOS RESULTADOS OBTENIDOS medicin

9alor nominal 9-

multímetro 9-

Error del multímetro


osciloscopio 9-

Error del osciloscopi o




0.7

0.3

@.333J

0.3@7

<.333J

0.7

0.3

@.333J

0.6

8.88@J

8.7

8.63

0.=@@J

8.2

6.807J



.07

0.88@J



=J

6

6.02

3J

6

=J

pila

fuente



Laboratorio de Fisica 3 Osciloscopio

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