1. LABORATÓRIO 1 - A FORMA DE ONDA DA CORRENTE ALTERNADA

Transcrição

1 LABORATÓRIO 1 - A FORMA DE ONDA DA CORRENTE ALTERNADA 1.1 OBJETIVOS Após completar essas atividades de laboratório, você deverá ser capaz de: (a) (b) (c) (d) Medir os valores da tensão de pico com um osciloscópio. Medir o VEM (valor eficaz médio) de tensão com um multímetro. Medir o período de uma forma de onda de tensão de corrente alternada com um osciloscópio. Determinar a freqüência de uma forma de onda de tensão de corrente alternada partindo do valor medido do período. 1.2 EQUIPAMENTO 1 Multímetro (Ana1ógico ou digital) 1 Osciloscópio - traço duplo 1 Gerador de função (recomendável uma impedância de saída de 50 Ω) 1 Contador de freqüência (opcional) 1 Unidade central de processamento PU Placa de circuito impresso EB-103

2 DISCUSSÃO 0 osciloscópio pode ser usado para mostrar a forma de onda senoidal da Figura 1.1, produzida por alternadores ou geradores eletrônicos. A tensão está oscilando de zero a + V(pico), depois a zero, depois a - V(pico) depois novamente zero. Figura 1.1: Forma de Onda Senoidal O valor da tensão, a qualquer instante de tempo, pode ser calculado assim: Tensão Instantânea = v = V ( ). sen( 2. π. f. t) (1.1) Na equação: v tensão instantânea V (pico) = tensão de pico (veja a forma de onda acima) π valor constante igual a aproximadamente 3,142 pico f t freqüência da forma de onda tempo no qual é a medida a tensão

3 1-3 A freqüência da forma de onda é medida em Hertz, e é igual ao número de ciclos completos por segundo da forma de onda. Não se pode medir a freqüência diretamente no osciloscópio, mas pode-se medir o período da forma de onda (veja a forma de onda acima). A freqüência é calculada pela fórmula: f = 1 Hertz, onde T período em segundos T = (1.2) A freqüência medida no osciloscópio é conhecida como tensão pico a pico, como mostra a Figura 1.1. A tensão de pico é dada pela divisão de tensão pico a pico por 2. Os voltímetros de corrente alternada comuns não medem a tensão de pico nem a tensão de pico a pico, mas os valores de VEM. A tensão de VEM produzirá a mesma potência em um resistor, bem como o mesmo valor de tensão de corrente continua. A tensão de pico medida com o osciloscópio pode ser convertida em tensão de VEM através da fórmula: V = V.0,707 vem (pico) (1.3) 1.4 PROCEDIMENTO 1. Insira o EB-103 no conector PU-2000 usando as trilhas de cartões. 2. Conecte a saída de um gerador de função na entrada vertical de um oscilosc6pio. Ajuste o gerador de função para uma freqüência de 1000 Hz, e sua salda para uma onda senoidal. 3. Ajuste o osciloscópio para uma base de tempo de 0,2 milisegundo/divisão e a sensibilidade vertical para 0,1 volt/divisão. (Certifique-se de ter deixado margem ao fator de prova do osciloscópio, caso não seja 1:1).

4 Ajuste a tensão de saída do gerador, de forma a mostrar completamente a escala vertical no osciloscópio. 5. Meça a forma de onda de corrente alternada pico a pico mostrada no video e registre o número de divisões. Converta o resultado para a tensão pico a pico multiplicando o número de divisões pela sensibilidade em volts/divisão (0,1 neste caso). Converta a tensão em volts de pico, depois em volts de VEM. Divisões pico a pico Tensão pico a pico Tensão de pico Tensão VEM 6. Conecte um multímetro à saída de um gerador de função, ajuste para a escala de tensão de corrente alternada e registre a tensão. Tensão de corrente alternada medida pelo multímetro V 7. Meça e registre o período da forma de onda medindo as divisões horizontais a partir de um ponto na forma de onda até o ponto idêntico no ciclo seguinte da forma de onda. Converta o resultado em tempo multiplicando pela sensibilidade horizontal (0,2 milisegundos/divisão neste caso). Usando a fórmula utilizada para a freqüência, calcule a freqüência em Hertz. Período (divisões) Período Freqüência segundo Hz

5 Se dispuser de um contador de freqüência, conecte-o à saída do gerador de função, e meça e registre a freqüência. Freqüência (pelo contador) Hz 1.5 OBSERVAÇÕES a) Compare as leituras de freqüência do Osciloscópio, do contador de freqüência e do mostrador do gerador de função. Qual a mais precisa?