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LABORATORIO 2 DE FÍSICA


Enviado por   •  9 de Enero de 2016  •  Informes  •  1.474 Palabras (6 Páginas)  •  350 Visitas

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UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

LABORATORIO 2 DE FÍSICA

Sección 6. Mesa 4.

Daniel Cammarata  10-10104, Gabriela Sierra 09-10812

Informe de laboratorio Nº1

Mediciones Eléctricas con el Osciloscopio

  1. Introducción.

Actualmente el uso de la electricidad en nuestra vida diaria ha provocado que el estudio de ésta sea fundamental para el científico moderno, sin embargo, esto se realiza mediante instrumentos que requieren de cierto conocimiento técnico, específicamente la medición de voltajes se lleva a cabo gracias a un instrumento llamado “osciloscopio”, y el objetivo de esta práctica es conocer y familiarizarse con su operación y sus principios.

  1. Marco Teórico.

  • Osciloscopio: El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, representa el voltaje; mientras que el eje horizontal, representa el tiempo.
  • Generador de señales: Un generador de señales es un instrumento versátil que genera diferentes formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las salidas más frecuentes son ondas sinusoidales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas desde una fracción de hertz (Hz) hasta varios cientos de kilohertz (Khz). 
  • Funciones Armónicas: son aquella cuya relación funcional es

[pic 1]

Donde: A Representa la amplitud de la función

                         angular [pic 2]

 [pic 3]

 Representa la frecuencia[pic 4]

                                  t Representa el tiempo

                          Representa la fase[pic 5]

                

  • Frecuencia de una función: El periodo (T) es el intervalo de tiempo desde un instante dado hasta que la función se empieza a repetir, la frecuencia (f) por su parte viene dada por:

[pic 6]

  1. Procedimiento Experimental.
  • Actividad Uno: conectamos el generador de señales al osciloscopio en el Canal 1, el cual se encontraba en DC, posteriormente colocamos el generador de señales en señal sinusoidal y a diferentes frecuencias (100KHZ, 10KHZ, 1KHZ, 100HZ), para medir la frecuencia desde el osciloscopio y compararlas. El método que utilizamos para medir la frecuencia fue medir el periodo de la función gráficamente observando cuanto tiempo transcurría para que la función se repitiese. Cuya fórmula hicimos mención en el marco teórico.
  • Actividad Dos: conectamos el generador de señales al osciloscopio en el Canal 1, el cual se encontraba en DC, posteriormente colocamos el generador de señales en señal cuadrada y a diferentes frecuencias (1KHZ, 100HZ, 10HZ, 1HZ), luego repetimos la observación con el Canal 1 en AC, para observar las diferencias.
  • Actividad Tres: conectamos el generador de señales en diferentes frecuencias (10Khz, 1Khz, 100Hz) y el Canal 1 y 2 del osciloscopio a un circuito tal como se muestra en la figura 1 Colocamos el Osciloscopio de modo que mostrara las dos señales, además tanto el Canal 1 como el Canal 2 los colocamos en GND de forma que pudiéramos alinear las señales una encima de la otra, manejando los controles verticales. Una vez alineadas, cambiamos ambos Canales a DC y observamos ambas funciones en busca de diferencias y desfasajes entre ellas, medimos el desfasaje entre ellas utilizando sus ecuaciones armónicas y mediante la figura de Lissajous. A la señal del Canal 1 la llamaremos “señal de entrada” y a la del Canal 2 “señal de salida” por su lectura en el circuito.
  1. Resultados Experimentales.

f= frecuencia        s= segundos

  • Actividad Uno:

Para 100Khz:    f = 178.571,7 s-1

Para 10Khz:      f = 17.857,14 s-1

Para 1Khz:      f = 1785,71 s-1

Para 100Hz:    f = 178,57 s-1

  • Actividad Dos: los resultados por ser gráficos, se encuentran en los anexos (figura 2).
  • Actividad Tres: 

Para 10Khz: La amplitud de ambas señales es la misma (4,4 vol) y sus frecuencias iguales (90x10-6s-1)

Para 1Khz: La amplitud de ambas señales es la misma (4,4 vol) y sus frecuencias iguales (0,9x10-3s-1)

Para 100Hz: Los valores de la amplitud corresponden a (4,4 vol) para la señal de entrada y (2,4 vol) para la señal de salida. Para la señal de entrada y salida la frecuencia es la misma. En cuanto a la figura de Lissajous obtuvimos el desfasaje por el método de la Lissajous fue de: 0.0157o (Figura 3).

  1. Análisis y Discusión:

  • El valor de la frecuencia emitida por el generador a pesar de no ser 100 % exacta, tiene una exactitud ya que la diferencia entre el valor proporcionado por el generador es muy cercano al valor obtenido del periodo calculado con el osciloscopio

  • Las señales de onda cuadrada de 1 kHz. Se ven igual tanto en AC como en DC, pero para frecuencias más pequeñas (menores o iguales a 100 Hz.), la señal se distorsiona un poco inclinándose hacia la derecha con la entrada AC.
  • Al observar las señales de entrada y de salida del circuito RC se evidencia que para la señal de entrada de 1 kHz., las ondas se separan un poco horizontalmente y para la señal de 100 Hz. se separan considerablemente tanto horizontal como verticalmente, en ambas ocasiones la señal de entrada estaba antes. Para 10 kHz no hay diferencia apreciable.
  • En la modalidad X-Y del osciloscopio, al variar la frecuencia entre 10 Hz. Y 20kHz, a medida que se aumenta la frecuencia, el ancho de la elipse formada en la pantalla aumenta.
  • Los datos obtenidos y resultados experimentales pueden haber sido afectados por la falta de experiencia en el manejo de osciloscopios de los observadores.
  1. Respuesta a las Preguntas de la Guía.
  1. Discuta las posibles fuentes de error para medir frecuencias con el osciloscopio

Las posibles fuentes de error para medir frecuencias con el osciloscopio son los errores sistemáticos que consisten en malas calibraciones del instrumento de medición o por  corrimiento del cero, estos pueden producirse por equipos defectuosos; también pueden producirse errores al momento de aproximar los resultados observados.

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