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PROLOGO

En esta experiencia hemos tenido la oportunidad de poder

desarrollar en el laboratorio el experimento “Osciloscopio como

instrumento de medida” el cual tiene como objetivo: Lograr que los

estudiantes se familiaricen con el osciloscopio, el cual será usado

como:

instrumentode medida de voltaje constante, voltaje alterno, y como 

instrumento para medir amplitud, periodo y frecuencia de diferentes

funciones de voltaje periódicas en el tiempo.

En este experimento comenzaremos identificando los controles he

interruptores del osciloscopio, después usaremos fuentes DC como

una pila y fuentes AC para poder analizar sus voltajes con el

osciloscopio y también con un multímetro, y después con los datos

obtenidos analizaremos las pequeñas variaciones obtenidas.

Por último haciendo uso del generador de función elenco GF-8026,

veremos como el osciloscopio funciona como un graficador XY.

 

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INDICE

PROLOGO 1

INDICE 2

OBJETIVO 3

FUNDAMENTO TEORICO 3

REPRESENTACION ESQUEMATICA 5

MATERIALES 5 PROCEDIMIENTO 5

HOJA DE DATOS 7

OBSERVACIONES 13

CONCLUSIONES 13

RECOMENDACIONES 13

BIBLIOGRAFÍA 14

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OBJETIVOS

Hacer que el estudiante conozca los controles y empiece a manejar el osciloscopio.

Analizar las diferentes fuentes de voltaje Graficar con ayuda del generador de funciones en el

osciloscopio

FUNDAMENTO TEÓRICO

EL OSCILOSCOPIO

Un osciloscopio es un instrumento de visualización electrónico para la

representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es

muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de

espectro.

Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una

pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el

eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina

oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje THRASHER" o "Cilindro

de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar

algunos segmentos de la traza.

Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser

tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en

cualquiera de los dos casos, en teoría.

En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son

utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten,

consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la

forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma

técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal que

quiera medir.

Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.

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El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo

(segundos, milisegundos, microsegundos, etc., según la resolución del

aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada

(en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del

aparato).

Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la

pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de ésta para, en

consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como

en frecuencia. (en realidad se mide el periodo de una onda de una señal, y

luego se calcula la frecuencia).

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Figura 1.- Representación esquemática de un osciloscopio.

REPRESENTACION ESQUEMATICA

Equipo

Un osciloscopio de 25 MHZ, Elenco modelo S-1325 Dos pilas de 1.5 voltios cada una Una fuente de voltaje constante con varias salidas Un trasformador de voltaje alterno 220/6V, 60 HZ. Un generador de función elenco GF-8026 Cables de conexión Un multímetro digital.

Figura 1.Un osciloscopio de 25 MHz , Elenco modelo S-1325

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Figura 2.Una pila de 1.5 voltios

Figura 3. Una fuente de voltaje constante con varias salidas

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Figura 4. Un trasformador de voltaje alterno 220/6V, 60 HZ.

Figura 5. Un generador de función elenco GF-8026

Figura 6. Cables de conexión

F igura 7.Un multímetro digital

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Procedimiento

A. Identificación de controles e interruptores del osciloscopio

1. Observe el osciloscopio e identificar controles e interruptores en el osciloscopio

B. Medidas de voltaje dc

2. Conecte una fuente de voltaje constante (una pila por ejemplo) al osciloscopio observe la desviación vertical del punto luminoso. Use las diferentes escalas y decida cuál es la más conveniente.

3. 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 digital.

C. Medidas de voltaje ac: amplitud, voltaje pico-pico, periodo y frecuencia

4. Conecte el trasformador de 6 V . Encuentre la mejor escala de voltios por división y la del tiempo por división para ver completamente un periodo del voltaje senoidal.

5. Compare los valores de amplitud y voltaje pico-pico con el voltaje eficaz medido por multímetro. La relación es V ef=V √2/2 , siendo V la amplitud.

6. Conecte el generador de onda al osciloscopio y genere una onda de 7 voltios de amplitud y 100 Hz. Compare el valor digital de frecuencia dado por el generador de función de onda con el periodo medido en el osciloscopio.

D. Otras funciones de voltaje V (t)

7. Produzca con el generador de función onda voltajes que dependen del tiempo en forma de onda cuadrada y en forma de diente de

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sierra. En cada caso relacione la frecuencia dada por el generador con el período medido con el osciloscopio.

E. Osciloscopio como graficador XY

8. Conecte la salida del trasformador de 6 voltios simultáneamente a CHA y a CHB. Con el interruptor en posición “afuera” observe como se ve el voltaje senoidal en cada canal.

9. Ponga el interruptor 30 en posición “adentro”, el 21 en CHB y el 24 en CHA, observe el grafico XY.

10.Observe el efecto de jalar hacia “afuera” el interruptor 16.11. Conecte el trasformador al canal 1 y el generador de función al

canal 2. Genere una función de onda de 60 hertz y observe el grafico XY.

12. Repita 11 usando frecuencias de 120, 180 y 240 Hz.

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CONCLUSIONES

El osciloscopio como instrumento de medida es un instrumento muy útil en lo que se refiere a medida de voltaje constante, voltaje alterno y como instrumento para medir amplitud, periodo y frecuencia de diferentes funciones de voltaje periódicas en el tiempo.

Las mediciones de voltaje del osciloscopio y el multímetro se diferencian en que el primero mide como varía el voltaje (pico-pico) y el segundo mide el voltaje eficaz.

El uso de este instrumento no solo se limita a medir un tipo de función de onda, sino que también sirve para comparar diferentes tipos de onda con diferentes voltajes a la vez.

Podemos concluir de los resultados que el multímetro como indicador de voltaje tiene mayor precisión que el osciloscopio.

RECOMENDACIONES

Se recomienda mantener mucho el orden para realizar el experimento pues se pueden producir accidentes como descargas.

Para una medición más exacta se recomienda tener el punto inicial en el centro de coordenadas. De esta manera, no se realiza ningún cálculo para hallar el voltaje o periodo, pues salen a simple vista en la pantalla.

Para que el osciloscopio funcione como graficador XY es necesario que el interruptor 30 este en la posición “adentro”, el interruptor 24 en CHA y el 21 en CHB.

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BIBLIOGRAFÍA

SEARS, ZEMANSKY,YOUNG,FREEDMAN: ' Física Universitaria’, (Vol 2) undécima edición, Corriente resistencia y fuerza electromotriz (Pág. 942-943-944)

Manual de laboratorio de fisica .