Lab#2

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA HONDURAS
DEPARTAMENTO DE FISICA
LABORATORIO DE FS-415
ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO II
I-PERIODO-2005
EL OSCILOSCOPIO Y LA ONDA DE CORRIENTE ALTERNA
Ing. Ramón Chávez
OBJETIVOS:
1.
2.
3.
4.
5.
Desarrollar habilidades y destrezas con el uso del osciloscopio.
Medir valores de tensión de pico con el osciloscopio.
Medir valores eficaces de la tensión con el multimetro.
Medir el periodo de una onda de corriente alterna.
Poder determinar la frecuencia de una onda utilizando el osciloscopio.
EQUIIPO A UTILIZAR:
1. Osciloscopio de dos canales
2. Mutimetro digital.
3. Generador de Funciones.
TEORIA:
El osciloscopio es un aparato que muestra una señal en la pantalla, estas señales
normalmente son ondas de voltaje, las cuales las son utilizadas para medir periodos y
frecuencias. El osciloscopio también puede ser utilizado como un aparato para hacer
mediciones.
Dichas señales son producidas en la vida cotidiana por generadores eléctricos o
alternadores y generadores electrónicos.
Estas tensiones normalmente varia desde cero hasta + voltaje pico luego va descendiendo
llegando a cero y luego hasta – voltaje pico para subir nuevamente a cero, cumpliendo lo
que nosotros le llamamos su primer periodo.
Le llamamos voltaje pico a pico al voltaje que hay desde su voltaje máximo hasta su voltaje
mínimo o sea desde + V pico hasta –V pico. Se entiende un poco mejor observando la
figura.
El voltaje pico pico lo podemos encofrar multiplicando por dos el voltaje pico.
Un voltaje de corriente alterna es una onda que depende del tiempo, a esta onda se le
llaman también voltaje instantáneo, ya que podemos determinar el valor del voltaje en
cualquier instante dado.
L a ecuación del voltaje instantáneo es la siguiente:
V( t ) = V pico Sen ( 2πf t )
La frecuencia de la onda se mide en hertzios (Hz) y es la cantidad de ciclos completos que
tiene una onda en un segundo. El osciloscopio no puede leer directamente la frecuencia si
no el periodo de la onda.
La frecuencia se calcula con la siguiente ecuación:
f = 1/ T
f = Frecuencia
T = Periodo
Los voltímetros de corriente alterna comunes no miden los valores pico ni los voltajes pico
pico sino el valor eficaz. El valor eficaz de la tensión es igual al valor de la tensión de
corriente directa que desarrolla igual potencia que una de corriente alternante sobre un
resistor dado. El valor pico de una tensión de una onda sinusoidal medido con el
osciloscopio puede convertirse en valor eficaz con la siguiente relación.
V eficaz = V pico / √2
PROCEDIMIENTO:
PARTE A:
1. Coloque la salida del generador de funciones a una de las entradas verticales del
osciloscopio y ajuste la frecuencia a 1000 Hz en modo de onda sinusoidal.
2. Ajuste la base de tiempo del osciloscopio a 0.2 ms / división y la sensibilidad
vertical a 0.1 voltios / división.
3. Lea y anote el periodo de la onda contando la cantidad de divisiones que haya por
periodo.
Luego calcule el periodo de la onda multiplicando el numero de divisiones por la
base del tiempo (0.2 ms / división) descrito en el párrafo anterior.
Nº Divisiones / periodo: _______________________
Periodo:
____________________________
4. Utilizando el periodo calcule su frecuencia.
Frecuencia: _____________________________
5. Para finalizar llene la siguiente tabla.
TABLA Nº 1
Frecuencia del
Generador
Nº Divisiones / Periodo
Periodo
Frecuencia
1000 Hz
1200 Hz
1400 Hz
1600 Hz
1800 Hz
2000 Hz
PARTE B:
1. Utilizando el calibrador incorporado en el osciloscopio (Señal cuadrada de 2 V
pico-pico).
Conecte dicha señal en el canal 1 y reajuste la perilla a 0.5 Voltios /División.
2. Conecte el generador de funciones con una frecuencia de 1000 Hz al osciloscopio
reajustándola la amplitud a 3 Voltios pico-pico.
3. Encuentre su voltaje pico (Vpico) y su voltaje eficaz (V eficaz).
Vpico: ________________________
V eficaz: ______________________
4. Empleando el multimetro digital colocando en su posición voltios ac, mida el
voltaje de salida del generador de funciones lo cual medara el voltaje eficaz.
V eficaz: ______________________
5. De igual forma del paso 3 y 4 complete la siguiente tabla.
TABLA Nº 2
Voltaje
Pico-Pico
3v
4v
6v
8v
10 v
12 v
Voltaje
Pico
Voltaje Eficaz
Calculado
Voltaje Eficaz
Medido
CUESTIONARIO
1. Mida el voltaje eficaz del tomacorriente de su casa y encuentre la ecuación del
voltaje instantáneo.
2. Encuentre el porcentaje de error entre el voltaje eficaz calculado con el voltaje
eficaz medido con el multimetro.
3. Para la tabla nº 1 .Explique por que la diferencia entre la frecuencia del generador
de funciones con la frecuencia calculada.
4. Explique por que viene incorporado el calibrador en un osciloscopio (para que es
útil).
5. Por que es importante la base de tiempo en un osciloscopio. Explique