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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
UNIDADE ACADÊMICA DE FÍSICA
LABORATÓRIO DE ÓPTICA, ELETRICIDADE E MAGNETISMO – TURMA 10
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
RELATÓRIO X
ELETRICIDADE - OSCILOSCÓPIO
PROFESSOR: Marcos José de Almeida Gama
ALUNO(A): Beatriz Maria Dantas Santos
MATRÍCULA: 122110388
TURMA: 10
CAMPINA GRANDE - PB
22 DE SETEMBRO DE 2023
1. INTRODUÇÃO
Um osciloscópio é uma ferramenta versátil que pode medir uma ampla variedade de fenômenos elétricos e eletrônicos. Além dos fenômenos relacionados à geração de eletricidade, aqui estão alguns outros fenômenos que podem ser medidos com um osciloscópio:
- Formas de onda de sinais elétricos : Os osciloscópios são comumente usados para visualizar formas de onda de sinais elétricos, como sinais senoidais, quadrados, triangulares e pulsos. Isso é fundamental na análise de circuitos eletrônicos.
- Frequência e período : Um osciloscópio pode medir a frequência de um sinal periódico, que é o número de ciclos por segundo, e o período, que é o inverso da frequência.
- Amplitude : A amplitude de um sinal é a magnitude do sinal elétrico em um determinado ponto. Os osciloscópios podem medir a amplitude de um sinal com precisão.
- Deslocamento DC : Um osciloscópio pode ser usado para medir o deslocamento DC de uma forma de onda, que é um valor de tensão contínua adicionado a um sinal AC.
- Fase : O osciloscópio pode ser usado para medir a diferença de fase entre dois sinais, o que é importante em aplicações de controle e sincronização.
- Rise Time e Fall Time : O osciloscópio pode medir o tempo necessário para que um sinal passe de 10% para 90% (ou vice versa) O osciloscópio encontra larga ação em muitas áreas em que nos deparamos com fenômenos periódicos.
3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS
Com a bancada já montada pelo professor, ficamos responsáveis de analisar a imagem reproduzida pelo osciloscópio. Na primeira parte do experimento, usamos a Tabela I para medirmos a tensão e na Tabela II medir o período e a frequência. Usamos os seguintes tipos de sinais:
- Forma de onda triangular : A forma de onda triangular apresenta uma variação linear da tensão ao longo do tempo. Ela começa em um valor mínimo, aumenta gradualmente até atingir um valor máximo e, em seguida, diminui linearmente de volta ao valor mínimo, formando uma curva em formato de triângulo. A amplitude dessa forma de onda é determinada pela diferença entre o valor mínimo e máximo da tensão.
- Forma de onda senoidal : A forma de onda senoidal é uma das formas de onda mais comuns e representa uma oscilação periódica suave. Ela é caracterizada por um padrão repetitivo que segue uma função seno ou cosseno ao longo do tempo. A amplitude dessa forma de onda é a magnitude máxima alcançada pela tensão, e a frequência é a quantidade de ciclos completos que ocorrem em um segundo (medida em Hertz).
- Forma de onda quadrada : A forma de onda quadrada é uma forma de onda periódica que alterna entre dois níveis fixos de tensão, um alto (geralmente o valor máximo) e um baixo (geralmente o valor mínimo). A transição entre esses dois níveis é instantânea, formando uma curva de subida e descida íngreme, com patamares planos entre elas. A amplitude dessa forma de onda é a diferença entre os dois níveis de tensão. Durante a tabela, será usado as seguintes siglas: Yp = N º de divisões de pico. Ypp = Nº de divisões de pico a pico.X= h: Nº de divisões de um período M : Time/Div (tempo indicado na tela do osciloscópio)
4. DADOS E ANÁLISE DOS RESULTADOS
MEDIDAS DE TENSÃO
No primeiro experimento, com a montagem já feita na bancada, fizemos a mudança no formato da onda no osciloscópio e alteramos a frequência para trabalharmos com um número maior de visualizações. Abaixo, se encontra os dados coletados na tabela:
Tabela I - Tensão
Os valores foram medidos através da fórmula: E, para o cálculo do desvio percentual usamos: MEDIDAS DE FREQUÊNCIA E TENSÃO No segundo experimento, com a montagem já feita na bancada, fizemos a mudança no formato da onda no osciloscópio e alteramos a frequência para trabalharmos com um número maior de visualizações. Abaixo, se encontra os dados coletados na tabela:
Tabela II - Frequência e Tensão
SINAL Tempo/div (M)ms Larg. de um ciclo (N° DIV) Tempo de um ciclo(s) Período do Sinal - T(s) Frequênci a medida Frequênci a prevista
DESVIO
Senoidal 1 25 μ𝑠 (^2 50) × 10−6^5 × 10−5^ 17 kHz 2 kHz 15,0%
5. CONCLUSÃO
O osciloscópio desempenha um papel fundamental na eletricidade e eletrônica, proporcionando benefícios significativos em termos de praticidade e eficácia nas medições e análises elétricas. Sua importância reside em:
- Visualização de formas de onda : O osciloscópio permite a visualização em tempo real das formas de onda dos sinais elétricos, o que é essencial para entender a natureza e o comportamento desses sinais. Isso é especialmente importante na solução de problemas e na depuração de circuitos eletrônicos.
- Análise detalhada : Ao ajustar os controles de Volts/Div e Tempo/Div, os osciloscópios permitem uma análise detalhada de sinais elétricos, facilitando a identificação de problemas como distorções, picos, quedas e ruídos. Isso é crucial para garantir o funcionamento adequado de sistemas elétricos e eletrônicos.
- Medições precisas : Os osciloscópios oferecem medições precisas de parâmetros elétricos, como frequência, período, tempo de subida e tempo de descida, contribuindo para o projeto, teste e manutenção de circuitos elétricos.
- Detecção de problemas intermitentes : Devido à sua capacidade de capturar eventos de curta duração, os osciloscópios são eficazes na detecção de problemas intermitentes, ajudando a identificar falhas difíceis de reproduzir em sistemas elétricos.
- Compatibilidade com sondas e acessórios : Os osciloscópios podem ser usados com uma variedade de sondas e acessórios especializados, tornando-os versáteis em diversas aplicações, como testes de alta tensão, análise de comunicações digitais e muito mais.
- Melhoria da eficiência : Ao fornecer uma representação visual imediata dos sinais elétricos, os osciloscópios reduzem o tempo gasto na solução de problemas e na análise de circuitos, aumentando a eficiência do trabalho em eletricidade e eletrônica. Em resumo, o uso do osciloscópio na eletricidade resulta em maior praticidade e eficácia em medições elétricas e análises de sinais. Ele desempenha um papel essencial na resolução de problemas, no desenvolvimento de projetos elétricos e eletrônicos e na manutenção de sistemas, garantindo um melhor controle sobre as características elétricas dos dispositivos e circuitos, o que é crucial para o funcionamento confiável de inúmeras aplicações elétricas.
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
● Laboratório de Óptica Eletricidade e Magnetismo Física Experimental II - Pedro L. Nascimento, Laerson D. da Silva, Marcos J.A. Gama, Wilson F. Curi, Alexandre J.A. Gama (Professores) e Anthony Josean C. Caldas(Engenheiro) - Maxgraf Editora,2019. ● Pré-Relatório.
