n 8 -Relatório OCILOSCÓPIO

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA
LAB. DE ÓPTICA, ELETRICIDADE E MAGNETISMO
RELATÓRIO 08
Osciloscópio
ALUNO: ADRIANO LIMA DA SILVA	MATRÍCULA: 111210933
TURMA: 01 - SEG 8 QUAR 10 - PROFESSOR: LAERSON DUARTE
Campina Grande-PB
Agosto/2013.
Experimento VII: Medida de tensão
 Medidas de período e freqüência
1. Introdução
 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.
 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.
 Os osciloscópios podem apresentar varias diferenças e inovações, mas todos eles são compostos basicamente de um tubo de raios catódicos e de vários circuitos associados.
 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.
 Ver anexo 1
Material Necessário
Osciloscópio;
Gerador de ondas quadradas / senoidais / triangulares;
Painel com plugs de conexão;
Cabos de ligação;
Fonte de tensão DC.
Fios para ligação;
Multímetro digital ;
Resistores;
Capacitores;
Potenciômetro;
Objetivos da Experiência:
O principal objetivo do experimento é medir tensão através de um osciloscópio analisando três tipos de sinais
· Senoidal;
· Triangular;
· Quadrada.
Procedimentos Experimentais
1ª Parte:
 Para esta parte do experimento, inicialmente fizemos a ligação do gerador de sinal senoidal, ajustamos o controle de saída para que obtivéssemos o sinal desejado.
 Feito isso fizemos então a medição com um multímetro de tensão de saída do gerador de sinal, isto fora feito para que no final do experimento comparássemos os resultados obtidos através das medições efetuadas com o auxilio do multímetro com os resultados obtidos agora com o auxilio do osciloscópio.
 Ligamos então o osciloscópio e conectamos a saída do gerador de sinal a entrada vertical do osciloscópio. 
 Medimos a tensão de pico e a tensão de pico a pico com o osciloscópio. Feitas tais medidas calculamos os valores RMS correspondentes a tal sinal e anotamos todos os dados na tabela I.
 
 Fizemos também a medição da tensão de um sinal triangular e de um sinal quadrado. Para isto, todos os procedimentos anteriores foram re-executados.
Tabela I
	Sinal
	VOLT/DIV
	N° DIV(Vp)
	Vp(Volts)
	N° DIV(Vpp)
	Vpp(Volts)
	VEF=
VRMS
	VMEDIDO
(Mult.)
	Senoidal
	2
	3
	6
	6
	12
	4,24
	4,16
	
	2
	2
	4
	4
	8
	2,82
	2,78
	Triangular
	2
	2
	4
	4
	8
	2,31
	2,2
	
	2
	3
	6
	6
	12
	3,46
	3,26
	Quadrado
	2
	2
	4
	4
	8
	4
	4,61
	
	2
	3
	6
	6
	12
	6
	6,67
 Nesta parte do experimento aplicamos uma forma de onda a entrada vertical do osciloscópio, ajustamos os controles para o aparecimento de três ciclos na tela do osciloscópio, no posicionamento adequado do controle de base de tempo.
Temos que:
· VRMS= VP / => Para onda senoidal
· VRMS= VP / => Para onda triangular
· VRMS= VP => Para onda quadrada
Com o controle do atenuador vertical (volts/div) em uma certa posição, pudemos visualizar o sinal no osciloscópio e, conhecendo-se a distância( no de divisões verticais) entre dois picos sucessivos, pudemos encontrar o valor da voltagem (VPP), multiplicando-se este valor pelo valor do controle do atenuador vertical. Assim teremos o valor da voltagem no osciloscópio.
O desvio percentual entre o valor de VRMS obtido por meio de cálculo e o valor medido foi obtido da seguinte forma:
δ% = ((|Valor medido – Valor teórico|)/Valor teórico)x100% 
2ª Parte:
 Medimos a largura da forma de onda central e anotamos essa distancia na tabela II. Anotamos também a posição da chave tempo/div (tempo/cm) e volt/div (vot/cm).
 A partir daí determinamos o período e a freqüência do sinal aplicado, e a leitura do gerador de sinal, isso foi feito para que pudéssemos comparar os resultados obtidos pelo osciloscópio e em seguida calcular o desvio entre o valor médio e o valor enviado pelo gerador de sinal. 
 Outros sinais também fora aplicados (variando a freqüência do gerador de sinal). Medimos seus respectivos períodos e determinarmos a freqüência do sinal.
 Todos os dados e valores foram anotados na tabela II.
Tabela II
	Sinal
	TEMPO/DIV
	N° DIV(Largura de um ciclo)
	Tempo de um ciclo(s)
	Período do sinal – T(s)
	Frequência(Hz)
	δ%
	
	
	
	
	
	Prevista
	Medida
	
	Senoidal
	2
	2
	2
	4
	273
	250
	8%
	
	0,5
	4
	4
	2
	505
	500
	1%
	Triangular
	0,5
	4
	4
	2
	505
	500
	1%
	
	2
	2
	2
	4
	249
	250
	0,49%
	Quadrado
	0,5
	4
	4
	2
	505
	500
	1%
	
	2
	2
	2
	4
	249
	250
	0,49%
Com o valor da Posição do controle Tempo/div e da Largura de um Ciclo, ao efetuar a multiplicação entre esses dois valores, obteve-se o valor do período (T) e para achar a freqüência bastou-se substituir o período na relação com a freqüência(T = 1/T), como segue para cada sinal amplitudes aplicadas. já que o desvio calculado como segue:
δ% = ((|Valor medido – Valor teórico|)/Valor teórico)x100% 
3ª Parte: circuito RC.
Para a observação e medição do tempo RC no osciloscópio inicialmente foi realizada a montagem do circuito RC, com R = 10 KΩ e C = 0,1 μF, onde, foi aplicado um sinal de 1v e 1Khz. Conectando o osciloscópio, aos terminais da fonte, do resistor e do capacitor, anotamos as formas de ondas. Foi realizada a medição do valor do fator RC no osciloscópio, medindo-se o período do sinal sobre os terminais do capacitor. Daí, no lugar do resistor, colocamos um potenciômetro de 47 KΩ, e verificamos as alterações do sinal na tela do osciloscópio, quando gira-se o potenciômetro para o menor valor e para o maior valor de resistência. Observe o circuito RC abaixo:
Formas de Onda
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A corrente inicial é dada por:
I0=V0/R, daí a corrente inicial é dada por:
I0=1/10KΩ	I0=100μA
Corrente final é dada por:
I=0,37.( 100μA) = 37μA
Daí, podemos dizer que os valores obtidos já poderiam ser previstos.
Caso a constante RC seja grande teremos que o capacitor se carrega mais lentamente, já com a constante RC pequena teremos que o capacitor se carregará mais rapidamente.
Modificando a amplitude do sinal de alimentação do circuito notamos modificações nas tensões VR e VC, onde girando a amplitude no sentido anti-horário observamos a diminuição da tensão e girando no sentido horário aumenta a tensão ou seja, diminui o tempo de carga e descarga.
OBS: as tabelas forem baseadas no circuito apresentado em Anexo 2
Considerações finais
 Com analises obtidasatravés das medições efetuadas a partir do osciloscópio notamos que a uma facilidade de se medir sinais elétricos em relação ao multímetro, pois alem de nos informa quais os valores medidos, podemos também observa instantaneamente de que sinal estamos observando no que diz respeito a forma de onda. E podemos verificar o período e freqüência do sinal.
 No circuito RC, por exemplo pudemos observa as forma de onda no capacitor e no resistor simultaneamente, dando-nos assim uma idéia de como se é o carregado um capacitor de acordo com o sinal nele aplicado.
Referências BibliogrÁficas
· http://www.fisica.ufmg.br
 acessado em 13/08/2013 ás 13:30h
· http://www.fisica.ufsc.br 
 acessado em 13/08/2013 ás 13:50h
· http://www.fisica.ufmg.br
· PURCELL, Edward M. Curso de fisica de Berkeley: eletricidade e magnetismo. : Edgar Bluchen, 1973. 424 p. 
· Halliday, D. & Resnick, R. Física, Vol. 3, Rio de janeiro, livros técnicos e científicos, editora Latda, 1984.
· NASCIMENTO, P.L.; SILVA, L.D.; ARAÚJO, L. Laboratório de Óptica Eletricidade e Magnetismo. Universidade Federal de Campina Grande – UFCG – UAF - CCT . Apostila de Física Experimental II, 2013.1.
ANEXOS
	
VISTA DO OSCILOSCÓPIO TENSÃO NA FONTE. VISTA DO OSCILOSCÓPIO TENSÃO NO CAPACITOR.
(ONDA QUADRADA) 
	
VISTA DO OSCILOSCÓPIO TENSÃO NO RESISTOR.