OSCILOSCOPIO COMO INSTRUMENTO DE MEDIDA 1 1

OSCILOSCOPIO COMO INSTRUMENTO DE MEDIDA
1.- OBJETIVOS GENERALES.-
Familiarizarse con el uso del osciloscopio el cual se usa para la medida del voltaje constante, voltaje alterno así también como la amplitud, periodo y frecuencia de diferentes funciones de voltaje que son periódicas en el tiempo.
2.- FUNDAMENT TEORICO.-
PRINCIPIOS DE FUNCIONAMINETO DEL OSCILOSCOPIO
El osciloscopio es uninstrumento que permite medir voltaje y en consecuencia cualquier cantidad física que por medio de algún dispositivo se transforme a una diferencia de potencial.
El componente principal de un osciloscopio es el tubo de rayos catódicos (TRC), mostrado esquemáticamente en la figura 1. El tubo (dentro del cual se ha realizado el vacío) contiene un cañón de electrones, dos pares de placas deflectoras y unapantalla consistente en una placa transparente recubierta con material fluorescente.







El principio del osciloscopio como instrumento para medir voltajes constantes se puede comprender resolviendo el siguiente problema.
Un haz de electrones es lanzado a partir del punto O con velocidad Vo en la dirección del eje Z(ver figura 2) . Si ningún potencial es conectado a las placas deflectoras,paralelas al plano Y-Z , los electrones se moverán en línea recta a lo largo del eje Z y chocaran en el punto O´ en la pantalla fluorescente donde aparecerá un punto luminoso . Si una diferencia de potencial V1 se establece entre las placas, los electrones tendrán un movimiento parabólico entre z=0 y z=L1 , y un movimiento uniforme rectilíneo entre z=L1 y z=L2 . Los electrones chocaran finalmente en lapantalla desviados una distancia x respecto al punto O´ . Se expresa la desviación x en términos de la geometría del problema y de la diferencia de potencial V1 entre las placas mediante la siguiente expresión:









Conclusión: Un electrón que es lanzado por el eje de las placas experimenta una desviación x que es proporcional a la diferencia de potencial V1 entre las placas H. Un par deplacas paralelas al plano XZ (placas V) sometidas a una diferencia de potencial V2 desviaran al haz de electrones en la dirección del eje Y una distancia y que es proporcional a V2 . Este es el principio del osciloscopio como instrumento de medida de voltajes constantes.
Si en lugar de colocar un potencial constante entre placas H se conecta un potencial que varía lineal y periódicamente con el tiempo(ver figura 3) , entonces se tendrá en la pantalla fluorescente un punto luminoso cuya posición varia también linealmente con el tiempo a lo largo del eje x. Puesto que x es proporcional al tiempo se puede establecer una correspondencia entre la longitud de un cuadradito en la pantalla del osciloscopio y el tiempo que demora el punto luminoso en recorrer dicha longitud , es decir , la longitud alo largo del eje X puede representar una escala de tiempo.
(x proporcional a V y V proporcional a t , entonces x es proporcional a t.)









Si no se conecta ningún potencial a las placas H y se conecta un potencial senoidal a las placas V , el punto luminoso experimentara un movimiento armónico simple a lo largo del eje Y. Si la frecuencia es demasiado grande solo se observara una líneavertical en la pantalla del osciloscopio.
Si se conectan simultáneamente las placas H a un potencial que varíe lineal y periódicamente con el tiempo y las placas V a un potencial senoidal, entonces el punto luminoso estará sometido a un movimiento compuesto: Movimiento Rectilíneo Uniforme a lo largo del eje X y Movimiento Armónico Simple a lo largo del eje Y. Se observara en la pantalla una funciónsenoidal y vs x . Pero puesto que los desplazamientos verticales son proporcionales a V2 y los horizontales son proporcionales al tiempo, se puede decir que lo que se tiene en la pantalla es un gráfico potencial vs tiempo correspondiente al voltaje que se ha conectado a las placas V. Este es el principio del osciloscopio para medir amplitud, periodo y frecuencia de voltajes alternos. La figura 4...