Física

Fundamentos físicos.

La práctica del osciloscopio se basa en la teoría física del movimiento ondulatorio. Como parte principal empezaremos diciendo que una onda es una perturbación que se propaga (se propaga la energía no la materia) por el espacio. Una perturbación es el cambio o variación de una magnitud física (en nuestro caso una magnitud eléctrica).

Las ondas periódicas estáncaracterizadas por poder ser longitudinales, transversales o ambas cosas. Una onda transversal es aquella con las vibraciones perpendiculares a la dirección de propagación de la onda. Onda longitudinal es aquella con vibraciones paralelas en la dirección de la propagación de las ondas.

Desde un punto de vista matemático, la onda más sencilla o fundamental es la onda sinusoidal descrita por la función:y (x,t) = A * Sin ( wt – kx)
• A→ Amplitud de una onda (la elongación máxima de la onda). Las unidades de amplitud en el SI. son el metro.
• λ→ longitud de onda (es la distancia entre dos crestas seguidas).Su unidad en el SI. es el metro.
• k → número de onda. [pic]


• T → El periodo es el tiempo requerido para que el movimiento de oscilación de la ondadescriba un ciclo completo. La frecuencia f es el número de ciclos completos transcurridos en la unidad de tiempo (por ejemplo, un segundo). Es medida en hercios. Matemáticamente se define sin ambigüedad como:
[pic]
• w → La frecuencia angular o pulsación w representa la frecuencia en radianes por segundo. Está relacionada con la frecuencia por
[pic]

En lo que se refiere a lavelocidad de fase, ésta indica la tasa con la que la onda se propaga, y esta dada por:
[pic]

Para finalizar hablaremos de la ecuación de onda. Es un tipo de ecuación diferencial que describe la evolución de una onda armónica simple a lo largo del tiempo. Esta ecuación presenta ligeras variantes dependiendo de como se transmite la onda, y del medio a través del cual se propaga. Si consideramosuna onda unidimensional que se transmite a lo largo de una cuerda en el eje x, a una velocidad [pic]y con una amplitud [pic](que generalmente depende tanto de x y de t), la ecuación de onda es:
[pic]



Metodología utilizada.

En este apartado aparecen los instrumentos utilizados en la práctica y son los siguientes:
• Fuente de alimentación.
• Multímetro.
•Osciloscopio.
• Circuito eléctrico.

En primer lugar, hablaremos de la fuente de alimentación. Una fuente de alimentación es un dispositivo que proporciona la energía eléctrica necesaria para suministrar las tensiones y corrientes eléctricas correctas para asegurar el buen funcionamiento de un circuito eléctrico. Recibe el nombre de fuente de alimentación estabilizada si la tensión de salida semantiene constante bajo diversas condiciones de carga.

En segundo lugar, aparece el multímetro que es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Es un aparatomuy versátil, que se basa en la utilización de un instrumento de medida, un galvanómetro muy sensible que se emplea para todas las determinaciones. Para poder medir cada una de las magnitudes eléctricas, el galvanómetro se debe completar con un determinado circuito eléctrico que dependerá también de dos características del instrumento: la resistencia interna (Ri) y la inversa de la sensibilidad.Esta última es la intensidad que, aplicada directamente a los bornes del instrumento, hace que la aguja llegue al fondo de la escala. Además del galvanómetro, el multímetro consta de los siguientes elementos: La escala múltiple por la que se desplaza una sola aguja y que permite leer los valores de las diferentes magnitudes en los distintos márgenes de medida. Un conmutador que permite cambiar la...