Informe de funcinamiento de Osciloscopio

UNIVERSIDAD CATOLICA BOLIVIANA “SAN PABLO”

Laboratorio de Electrotecnia – IND-200

Facultad de Ingeniería

Semestre: II-2020

LABORATORIO DE ELECTROTECNIA IND-200

ESTUDIO DEL GENERADOR DE FUNCIONES Y EL OSCILOSCOPIO

López Bravo Valeria Luisa Oropeza Santa María Pablo Ronaldo Ing. Ramiro Edwin Manzaneda Veizaga Paralelo 1 martes de 16:15 a 17:45

22 de Septiembre del 2020

Resumen. – En este laboratorio se estudian las características del osciloscopio y el generador de onda, a través de una aplicación de los mismos mediante simulador, al encontrar frecuencias con el método de número de celdas. Además, se hace una comparación de los valores calculados de la frecuencia, voltaje pico y voltaje rms con los valores proporcionados para este laboratorio determinando su respectivo error en porcentaje.

Índice de Términos: Osciloscopio, Frecuencia, Voltaje pico, Corriente alterna.

1     OBJETIVO

1.1    Objetivo General

Analizar el funcionamiento del Generador de Funciones y el Osciloscopio, además de familiarizarse con su manejo.

1.2    Objetivos Específicos

-        Explicar   cada   una   de   las   partes   que componen tanto del Osciloscopio como el Generador de Funciones.

-    Calcular  la  frecuencia,  Voltaje  pico  y

Voltaje rms.

-    Comparar los resultados calculados con los

valores proporcionados.

2     FUNDAMENTO TEÓRICO

2.1    Corriente alterna

La corriente   alterna es   aquel tipo   de corriente eléctrica que se caracteriza porque la magnitud y la dirección presentan una variación de tipo cíclico. En tanto, la manera en la cual este tipo de corriente oscilará es en forma senoidal, es decir, una curva que va subiendo y bajando continuamente. Gracias a esta forma de oscilación la corriente alterna logra transmitir   la energía de   manera   más  eficiente. (Definicion de corriente Alterna , 2007)

La característica principal de una corriente alterna, es que durante un instante de tiempo un polo es negativo y el otro es positivo, mientras que en el instante  siguiente  las  polaridades  se  invierten tantas veces como ciclos por segundo o Hertz posea esa corriente. No obstante, aunque se produzca un constante de cambio de polaridad, la corriente siempre fluirá de polo negativo al positivo, tal como ocurre en las fuentes FEM que suministran corriente directa.

FIGURA 1. CORRIENTE ALTERNA

En la figura 1 se puede observar la corriente alterna pulsante de un ciclo por segundo o Hertz (Hz)

Al momento de representar la corriente alterna la más común y utilizada es la sinusoidal o senoidal. Esta corriente recibe su nombre porque se forma se obtiene a partir de la función matemática de seno. (Jose Antonio E., 2015)

FIGURA 2. GRÁFICA DE UNA ONDA SINUSOIDAL

En la figura 2 se observa la gráfica sinusoidal con sus diferentes partes que la componen

Donde:

A= Amplitud de la onda

P= Pico o cresta

N = Nodo o valor cero

V= Valle o vientre

T= Periodo

2.2    Voltaje pico y Voltaje pico a pico

El voltaje pico a pico, VPP, es una forma de onda de voltaje que se mide desde la parte superior de la forma de onda, llamada cresta, hasta el fondo de la forma de onda. Por lo tanto, el voltaje pico a pico es sólo la longitud vertical completa de una forma de onda de voltaje desde la parte superior hasta la parte inferior. (Apreneder sobre la electrotecnia , s.f.)

Por otro lado, también se puede decir, la diferencia entre estos dos voltajes es el llamado voltaje pico- pico (Vpp) y es igual al doble del Voltaje Pico (Vp) (Anonimo, s.f.)

Si se quiere representar en una formula Vp seria de la siguiente forma:

En la figura 3 se observa la forma de onda de voltaje arriba alcanza un pico superior, o cresta, de 10V de voltaje positivo y un pico inferior, o depresión, de -10V. Por lo tanto, esta forma de onda anterior tiene una forma de onda pico a pico de 10V -(-10V) = 20V

2.3    Frecuencia

La Frecuencia de la corriente alterna constituye un fenómeno físico que se repite cíclicamente un número determinado de veces durante un segundo de tiempo y puede abarcar desde uno hasta millones  de  ciclos  por  segundo  o Hertz (Hz). (Frecuencia , s.f.)

FIGURA 4. ILUSTRACIÓN FRECUENCIA

En la figura 4 se puede observar a la izquierda, la representación gráfica de una onda sinusoidal de. corriente alterna con una frecuencia de un ciclo por segundo o hertz, mientras que a la derecha aparece la misma onda, pero ahora con cinco ciclos por segundo de frecuencia o hertz.

Es así que la frecuencia puede ser representada de

𝑉��   = (��° 𝑑𝑖��𝑖𝑠��ó��) 𝑥 ���������[pic 1]

�������ó�

( 1)

la siguiente forma:

FIGURA 3. ILUSTRACIÓN VOLTAJE PICO A PICO

Donde:

� =      1         

�°∗𝑇

(2)

T= Tiempo (periodo)

��°        = Numero de celdas horizontales

2.4    Voltaje rms

Se puede obtener el voltaje (Vrms) equivalente en corriente continua de este voltaje alterno  con ayuda de la fórmula :

Vrms = 0.707 x Vp. (3)

Se utilizan principalmente para visualizar fenómenos transitorios, así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos.

FIGURA 6. OSCILOSCOPIO

Dónde:

Vp = Valor Pico

El voltaje RMS es el valor de voltaje que obtenemos cuando utilizamos un multímetro para medir un voltaje alterno. (Anonimo, Electronica Unicrom , 2020)

2.5    Amplitud de onda

La amplitud de onda es el valor máximo, tanto positivo como negativo, que puede llegar a adquirir la sinusoide de una señal de corriente alterna. El valor máximo positivo que toma la amplitud de una onda senoidal recibe el nombre de "pico o cresta", mientras que el valor máximo negativo de la propia onda se denomina "vientre o valle". El punto donde el valor de la onda se anula al pasar del valor positivo al negativo, o viceversa, se conoce como “nodo” o “cero”. (Jose Antonio E., 2015)

FIGURA 5. AMPLITUD DE LA ONDA

En la figura 5 se puede observar los componentes de una onda sinusoide.

2.6    Osciloscopio

Un osciloscopio es un instrumento de medición eléctrico en el cual se representa gráficamente la magnitud de una señal eléctrica con respecto al tiempo. La pantalla del osciloscopio consta de 2 ejes, el X (horizontal) que representa el tiempo, y el eje Y (vertical) que representa el voltaje.

En la figura 6 se puede observar en la imagen de la izquierda el osciloscopio con sus funciones y en la imagen de la derecha la pantalla que proyecta el osciloscopio.

Es muy utilizado en el diagnóstico de circuitos, por ejemplo, una persona que se dedica a reparar televisiones, utilizar el osciloscopio para verificar la  señal  que  le  entregan  los  diferentes componentes de la televisión, ya que las ondas encontradas de los distintos puntos de los circuitos están bien definidas, y mediante su análisis podemos diagnosticar con facilidad cuáles son los problemas del funcionamiento. (Logicbus , s.f.)

2.7    Generador de Funciones

Un generador    de    señales, de    funciones o de formas   de   onda es   un dispositivo electrónico de laboratorio que  genera  patrones  de  señales periódicas o no periódicas tanto analógicas como digitales. Se emplea normalmente en el diseño, prueba y reparación de dispositivos electrónicos. (Generador de señales, 2020)

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