Osciloscopio

Física. Rayos catódicos. Figuras de Lissajous. Método de la elipse. Diodo

  • Enviado por: Luciano
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laboratorio de física.

práctica:

osciloscopio.

introducción.

El objetivo de esta práctica es conocer el funcionamiento del osciloscopio de rayos catódicos y familiarizarse con sus modos de operación.

figuras de lissajous.

Componiendo las señales del generador de funciones y un cierto oscilador problema mediante el “modo X-Y” del osciloscopio, se debe hallar la frecuencia de éste último según las figuras de Lissajous observadas.

En la siguiente tabla se resumen nuestras observaciones:

Relación Gen/Prob

Fgen (Hz)

Error Gen (Hz)

Fprob (Hz)

Error Prob (Hz)

Error Relativo

1:1

320

± 10

320

± 10

3,13%

2:1

640

± 10

320

± 5

1,56%

3:1

970

± 10

323

± 3

1,03%

5:1

1610

± 10

322

± 2

0,62%

1:2

161

± 1

322

± 2

0,62%

1:3

108

± 1

327

± 3

0,93%

1:4

80

± 1

320

± 4

1,25%

1:5

65

± 1

325

± 5

1,54%

1:6

54

± 1

324

± 6

1,85%

1:8

41

± 1

328

± 8

2,44%

1:10

33

± 1

330

± 10

3,03%

3:2

490

± 10

327

± 7

2,04%

9:2

1450

± 10

322

± 2

0,69%

11:2

1770

± 10

322

± 2

0,56%

2/3

220

± 10

330

± 10

4,55%

4:3

430

± 10

322

± 7

2,33%

5:3

540

± 10

324

± 6

1,85%

3:4

240

± 10

320

± 10

4,17%

2:5

129

± 1

322

± 2

0,78%

Media

323,753323

1,84%

Error típico

0,74639676

0,23%

El tratamiento estadístico aquí reseñado se realizó antes de presentar los datos de acuerdo con el convenio de cifras significativas adoptado. Nótese que el error relativo que se indica es válido tanto para el generador de funciones como para el oscilador problema, ya que los cálculos se han realizado según las fórmulas

y

En resumen, para el oscilador problema hemos determinado

Método de la elipse.

Componiendo esta vez la señal del generador de funciones con otra desfasada mediante un circuito capacitivo, determinaremos el valor de dicho desfase mediante el método descrito en el manual.

Nuestras observaciones se resumen a continuación:

Medidas

Valores

Errores

AB, CD (V)

Amplitud(V)

sen ϕ

ϕ (rad)

Error sen ϕ

Error ϕ (rad)

Error relativo ϕ

Eje X

5,6

7,2

0,77777778

0,891122508

0,12345679

0,19641855

0,220417

Eje Y

8,8

12

0,73333333

0,823211977

0,072222222

0,10622957

0,12904279

Método

<ϕ>

0,857167243

0,03395527

0,03961335

<sen ϕ>

0,75555556

0,856501772

0,022222222

0,03392268

0,03960608

Según el método empleado en cada caso utilizamos propagación de errores o cálculo estadístico, pero se observa que en ambos casos obtenemos unos valores finales muy similares:

Diodo.

Mediante distintas pruebas en distintos modos de funcionamiento del osciloscopio se estudiará un diodo y su curva característica.

Identificando en cada caso, hallamos:

Método

V0 (V)

VR0 (V)

VC (V)

Curva Característica

R= 10 k

1,5 ± 0,1

0,9 ± 0,1

0,4 ± 0,1

Curva Característica

R= 1 k

1,5 ± 0,1

1,0 ± 0,1

0,5 ± 0,1

Señales de entrada y salida

1,5 ± 0,1

1,0 ± 0,1

0,5 ± 0,1

Se observa que para los tres casos el resultado es prácticamente igual.

Aumentamos la frecuencia manteniendo la amplitud, y hallamos los siguientes puntos en los que aparecía una cierta corriente en sentido inverso:

Señal temporal: fC= 1000 ± 20 Hz

Curva característica: fC= 950 ± 20 Hz

Al conectar el puente de diodos obtuvimos una señal rectificada en onda completa, esto es, los semiperíodos negativos, en vez de ser eliminados, son invertidos, de forma que lo que se obtiene a la salida del puente de diodos es aproximadamente la señal senoidal en valor absoluto.

F= (323,8 ± 0,7) Hz (± 0,23%)

ϕ= 0,85 ± 0,03 rad (± 3,4 %)