Voltajes, corrientes, ángulo de desfasamiento y Lissajous

 [pic 1][pic 2]

UNIVERSIDAD NACIONAL

 AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD DE INGENIERÍA

Laboratorio de Electrónica Básica

Grupo: 10

Práctica 6: Voltajes, corrientes, ángulo de desfasamiento y Lissajous

Fecha: 18/III/2016

Objetivos

[pic 3]

Medir corrientes y voltajes del circuito armado previamente.

Aprender a medir el ángulo de desfasamiento entre dos señales.

Conocer la forma de generar las figuras de Lissajous.

Introducción

[pic 4]

¿Cómo se mide el voltaje?

1. Se selecciona en el multímetro la unidad (voltios) en AC. Como se va a realizar una medición en corriente alterna (la corriente fluye alternadamente en ambos sentidos), no es importante la posición de los cables negro y el rojo. 2. Se selecciona la escala adecuada, si tiene selector de escala, (si no se sabe que magnitud de voltaje se va a medir, escoger la escala más grande). [pic 5]

3. Se conecta el multímetro a los extremos del componente en paralelo y se obtiene la lectura en la pantalla.

¿Cómo se mide la corriente?

1. Se selecciona en el multímetro la unidad (amperios) en AC. Como se está midiendo en corriente alterna (C.A.), es indiferente la posición del cable negro y el rojo.[pic 6]

2. Se selecciona la escala adecuada, (si no se sabe que magnitud de corriente a medir, escoger la escala más grande).

3. Para medir una corriente con el multímetro, éste tiene que ubicarse en el paso de la corriente a medir. Para esto se abre el circuito en el lugar donde la corriente se va a medir y conectamos el multímetro en serie.

FIGURAS DE LISSAJOUS

La curva de Lissajous, también conocida como figura de Lissajous o curva de Bowditch, es la gráfica del sistema de ecuaciones paramétricas correspondiente a la superposición de dos movimientos armónicos simples en direcciones perpendiculares. Las figuras de Lissajous son el resultado de la composición de dos movimientos armónicos simples (MAS) y con un ángulo de desfase δ entre ambas señales.[pic 7]

En la figura se muestran las figuras de correspondientes a relaciones de frecuencias fX:fY sencillas, para algunos desfases.

ÁNGULO DE DESFASAMIENTO

En la mayoría de los casos, el desfase que cuenta es el desfase dentro de un mismo período (una sinusoide es idéntica a ella misma desplazada de un número entero de longitudes de onda o de períodos). Desfase (o desfasaje en algunos países) entre dos ondas es la diferencia entre sus dos fases. Habitualmente, esta diferencia de fases, se mide en un mismo instante para las dos ondas, pero no siempre en un mismo lugar del espacio.[pic 8]

Desarrollo[pic 9]

1ra parte: Se obtuvo una señal en el osciloscopio de 1KHz y voltaje de pico a pico igual a 10, sin offset. Se polarizó el circuito con 10 [V] en directa y se midieron los voltajes y corrientes del mismo con el multímetro.

2da parte: Se armó un circuito en serie con una resistencia y un capacitor para medir el ángulo de desfasamiento de dos formas diferentes con el osciloscopio. La primera fue ajustando la señal del primer canal haciendo que ocupara 7 divisiones horizontales y posteriormente se midió gráficamente el desfasamiento. Para la segunda forma se obtuvo una elipse y se midieron dos distancias sobre el eje de las y:

• El valor máximo de y (y2).
• El valor de y donde se intersecta la elipse con el eje vertical (y1).

Después se obtuvo el valor del ángulo con angsen (y1/y2).

3ra parte: Se conectó el transformador al osciloscopio y al generador de funciones para obtener las figuras de Lissajous variando la frecuencia obtenida de forma teórica y así se obtuvo la frecuencia en el osciloscopio.

Resultados

 [pic 10]

Parte 1:

Parte 2:

Ángulo de desfasamiento calculado mediante el método de contar los cuadros entre las dos señales: θ=72°.

[pic 11]

[pic 12]

Parte 3:

Para la frecuencia teórica:

[pic 13]

donde fc=60 Hz

Cuestionario[pic 19]

1. Explique cómo obtuvo las figuras de Lissajous

Se conectó el transformador al osciloscopio y al generador de funciones. En el osciloscopio se muestran las señales de los canales 1 y 2.  La señal del canal 2 tiene la frecuencia teórica conocida que se obtuvo para cada una de las figuras de Lissajous deseadas y el canal 1 tiene la frecuencia conocida, que equivale a 60 [Hz]. El osciloscopio se cambió al modo X-Y.

...