Relatório de Física - Medidas de tensão alternada com um osciloscópio

Tipo de documento:TCC

Área de estudo:Gestão de projetos

Documento 1

Além disso, utilizou-se um multímetro para obter algumas medidas e compará-las com as que foram identificadas no osciloscópio, certificando-se da eficiência destes equipamentos. E, por fim, foi possível entender o comportamento das ondas no que se refere a interferências construtivas e destrutivas. Introdução Osciloscópio Basicamente, um osciloscópio é um instrumento de medição que representa graficamente sinais elétricos no domínio temporal. No modo de funcionamento usual, um osciloscópio mostra como é que um ou mais sinais elétricos variam no tempo. Neste caso, o eixo vertical representa a amplitude do sinal (tensão) e o eixo horizontal representa o tempo. Sinais senoidais Sinais senoidais são voltagens que variam no tempo de forma senoidal. Elas são geradas por um gerador de sinais e são representadas, na forma mais geral, por uma função do tipo: ( ) ( ) (1) onde “V0” é o que chamamos de amplitude da forma de onda.

V0 é o valor da voltagem quando a função seno é igual à unidade, ou seja, é o valor máximo da voltagem gerada. A amplitude também é chamada de “valor de pico da função”. É sempre um valor positivo. É o que ocorre no caso dos resistores, e a lei que relaciona corrente e voltagem é a Lei de Ohm. Nos resistores a corrente é proporcional à voltagem aplicada e a constante de proporcionalidade é chamada de resistência. Isso funciona tanto para correntes contínuas como para correntes alternadas. A equação 4 mostra que a resistência também não depende da frequência do sinal aplicado. Esse resultado é muito importante, pois nos permite determinar a corrente do circuito a partir do valor de VR no resistor, dividindo-o pelo valor da resistência. Objetivos Teve-se como objetivo desse experimento, observar o comportamento das ondas dos diferentes tipos de circuitos através do auxílio do osciloscópio.

Identificar as diferenças e os motivos pelos quais as ondas se comportam como mostrado no equipamento. E, finalmente, calcular os parâmetros de tensão de pico a pico, tensão de pico, período, frequência, função de onda e corrente em função do tempo, para cada uma das configurações analisadas. Materiais Gerador de áudio Landmeier Osciloscópio analógico Placa de acrílico com componentes eletrônicos 2 cabos coaxial-jacaré para o osciloscópio 3 cabos banana-banana (2 vermelhos e um preto) Multímetro digital com pontas de prova Procedimento Experimental Neste experimento foi utilizada a saída do gerador de áudio como fonte de tensão alternada. No gerador há 4 conectores, 2 para cada oscilador. Além disso, o osciloscópio foi conectado aos cabos do autofalante e notou-se que o sinal gerado tornou-se senoidal.

O volume foi regulado até obter um sinal com tensão de pico a pico, Vpp = 4,0 V. A partir dessa medida, outros parâmetros foram identificados como a tensão de pico (Vp), o período (T), a frequência (f) e a função de onda no formato V(t) = Vo. sen (wt). Nos próximos circuitos, o auto-falante foi substituído pelo painel de resistências. Observou-se as duas funções de onda no osciloscópio no modo CHOP selecionado e a soma das duas funções de onda na posição ADD. Resultados e discussão Na primeira parte do experimento, foram observadas as variações de frequência, volume e seus efeitos no som emitidos pelo gerador de áudio (GA). Ao variar a frequência para um valor maior, observou-se que o som emitido pelo GA, ficou mais agudo e para um valor menor de frequência, o som tornou-se mais grave.

Da mesma forma para o volume, notou-se que para um volume maior, o som ficou mais intenso e para um volume menor, o som ficou mais suave. Em seguida, foi observado o sinal interno do oscilador e um sinal senoidal no osciloscópio com o circuito montado no início do experimento. Adicionalmente, obtivemos o valor de tensão do circuito através do multímetro. Comparando as tensões medidas, observou-se que as mesmas assemelham-se. Por se tratar de uma onda senoidal, a medida de tensão através do multímetro é confiável. A vantagem do osciloscópio em relação ao multímetro é que podemos visualizar o tipo de onda fornecida pelo circuito e, por isso, a medida de tensão é mais precisa. Circuito 1 Escala: t = 0,2 ms V = 0,2 V Vpp = 4,0 V Vp = 2,0 V t = 40 ms f= = = 25 Hz V = R.

sen (500 t) V = R. I, substituindo as respectivas variáveis, I = 0,02 A. I(t) = = 5 A/s Foto 4. Canal 2 do circuito 2 utilizando o resistor R4/R5 como resistência “X” Canais 1 e 2, simultaneamente. Foto 5. Adição das ondas defasadas utilizando os resistores R2 e R3 no circuito 2 Conclusão Com a realização deste experimento, foi possível notar que os valores de tensão obtidos pelo osciloscópio e pelo multímetro são, ambos, satisfatórios. Porém, com a vantagem de que no osciloscópio pode-se ver efetivamente o comportamento das ondas. Além disso, o entendimento do porquê as ondas estão fora de fase, gerando a interferência destrutiva, também foi fundamental para analisar os resultados obtidos com o osciloscópio e comprovar a eficiência dos mesmos.

Referências Bibliográficas 1. Material suporte da plataforma Moodle, Multímetro digital 2.

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