Experimento 2 - circuitos elétrico e fotônica

Páginas: 8 (1919 palavras) Publicado: 4 de abril de 2013
Universidade Federal do ABC

Circuitos Elétricos e Fotônica

1. Introdução

O osciloscópio é um equipamento destinado a transmitir, através de imagens formadas em uma tela frontal a partir de um tubo de raios catódicos, fenômenos elétricos de um determinado sistema que está sendo verificado [1]. O osciloscópio tem a capacidade de fazer leitura de sinais contínuos e alternados. Os sinaiscontínuos são caracterizados por manter a mesma intensidade e polaridade ao longo do tempo. Os sinais alternados, por sua vez, são caracterizados por terem a intensidade e a polaridade variáveis ao longo do tempo. Os sinais alternados podem ser do tipo senoidal, triangular, quadrado, entre outros. O sinal senoidal, que é o sinal que será estudado no presente relatório, são sinais cuja forma de onda écaracterizada por uma senóide. Estes sinais podem ser representados matematicamente e

graficamente. Na tela do osciloscópio, por exemplo, é transmitida a forma gráfica do sinal senoidal. Para a análise do mesmo é necessário o conhecimento dos elementos desse tipo de onda, os quais também representam os fenômenos elétricos verificados pelo osciloscópio em um determinado sistema. Alguns desteselementos são [2]:   Amplitude: valores que a onda pode atingir no eixo vertical. Valor de pico (Vp): é a amplitude máxima que a tensão/corrente pode atingir, podendo este ser positivo ou negativo.  Valor de pico – a – pico (Vpp): é a amplitude total entre os valores de pico positivo e negativo e pode ser dado pela equação 01. Equação 01

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Período (P): é o tempo necessário para a formação de um ciclo completo (entre duas cristas), como apresentação na figura 01.

Figura 01: Senoide com as referências de período e amplitude [3]. 

Frequência (ʋ): é o número de vezes que a onda realiza um ciclo completo em 1 segundo. A frequência pode ser dada pelo inverso do período.



Defasagem (ϴ) [1]: é a diferença defase entre dois sinais de mesma frequência (equação 02). Equação 02

Para a análise do sinal senoidal na forma matemática é possível representar por fórmulas matemáticas (equação 03) e também por expressões fasorais (equação 04), onde: Equação 03 Equação 04 V(t) e V( ) = valor do sinal em um tempo t ou sem um ângulo Vp = valor de pico do sinal. = velocidade angular ou ϴ = fase inicial em graus ouradianos. Ø = Ângulo em graus ou radianos.

frequência angular em rad/s.

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Para a obtenção do sinal foi realizada a construção de um circuito do tipo RC e série, ou seja, um circuito com resistores e capacitores em série com uma fonte de tensão (figura 02).

Figura 02: Circuito RC em série.

2. Objetivos
Utilizarosciloscópio para visualização de formas de onda e análise da operação de um circuito RC série.

3. Materiais
  Gerador de Sinais (Tektronix, SFG3021B) com cabo BNC-jacaré. Osciloscópio (Agilent Tecnologies DSQX 2024A) e com duas pontas de prova.      Multímetro de bancada com pontas de prova. Resistor de carvão de 12 kΩ, ¼ W. Capacitor cerâmico 15 nF Matriz de contato (Protoboard) Fios para ligação Universidade Federal do ABC

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4. Metodologia
Familiarização com o Osciloscópio e Medidas de Amplitude de Frequência Primeiramente deve-se fazer com que o gerador forneça um sinal senoidal de frequência 1kHz e 5V Vpp (tensão pico-a-pico). Com a ponta de prova, injetar o sinal do gerador no canal 1 do osciloscópio, ajustar a configuração da ponta de prova narazão 10:1 e pressionar o botão ON para ativar a saída. Ajustar a escala horizontal da forma de onda para 200 µs/divisão e anotar a quantidade de períodos observados na tela. Selecione a escala vertical da forma de onda na posição 1 V/divisão e medir a amplitude pico-a-pico Vpp, o período P e a frequência f (1/P) do sinal de 3 maneiras: • Visualmente: através do número de divisões verticais e...
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