Pràctica 1. Funcionament de l'oscil·loscopi i del polímetre

Exercici previ 1.2. Paràmetres del senyal i càlcul d'errors

A la pantalla d'un oscil·loscopi s'obté la traça d'un senyal sinusoïdal tal com s'il·lustra a la figura. Els paràmetres de configuració de l'aparell són un coeficient de deflexió vertical $A = 2\text{ V/div}$ i una base de temps $B = 0{,}2\text{ ms/div}$.

a.

Sabent que cada divisió principal (div) de la retícula està dividida en 5 subdivisions, determineu el valor de la distància vertical pic a pic en divisions ($H$) entre un màxim i un mínim, i la distància horitzontal en divisions ($L$) entre dos pics consecutius.

b.

A partir dels valors anteriors, calculeu:

c.

Calculeu la incertesa absoluta i relativa de cadascuna de les magnituds determinades ($H, L, V_{pp}, V_0, V_{ef}, T\text{ i }f$), considerant que la resolució de lectura en pantalla equival a la meitat de la divisió més petita de la retícula. Indiqueu els resultats finals en format de valor amb error amb dues xifres significatives a la incertesa.

2. Procediment de mesura 1.3. Mesures de senyals alterns

Al laboratori es disposa d'un generador de funcions connectat mitjançant una 'T' BNC a l'entrada del canal 1 de l'oscil·loscopi i, simultàniament, a un polímetre digital configurat per mesurar tensió en corrent altern ($V_\sim$ o $V_{AC}$).

Ompliu la taula de registre per a tots els casos estudiats:

$f$ (nominal)

Forma $V(t)$

$A$ (V/div)

$H$ (div)

$V_{pp}$ (V)

$V_0$ (V)

$V_{ef}$ (V)

$V_{pol}$ (V)

$B$ (ms/div)

$L$ (div)

$T$ (ms)

$f = 1/T$ (Hz)

50 Hz

sin

2

5

50 Hz

trian

2

5

1 kHz

sin

2

0,2

3 kHz

sin

2

0,1

3. Exercici previ 2.1. Càlcul teòric del circuit de corrent continu

Considereu el circuit de corrent continu de la figura següent, alimentat per una font ideal de tensió amb $\varepsilon = 10\text{ V}$ (resistència interna nul·la). El circuit està format per cinc resistències: $R_1 = 50\ \Omega$, $R_2 = 100\ \Omega$, $R_3 = 50\ \Omega$, $R_4 = 200\ \Omega$ i $R_5 = 200\ \Omega$.

a)

Determineu el valor de la resistència equivalent teòrica $R_{teo}$ entre els nodes A i B.

b)

Calculeu la intensitat total $I$ subministrada per la font de tensió.

c)

Calculeu el corrent que circula per cadascuna de les resistències ($I_1, I_2, I_3, I_4, I_5$).

d)

Determineu la caiguda de tensió a borns de cada resistència ($V_1, V_2, V_3, V_4, V_5$).

4. Procediment de mesura 2.2. Mesures en corrent continu amb el polímetre

Al laboratori es munta sobre el tauler de connexions el circuit de la Figura 5 utilitzant 2 resistències de $200\ \Omega$, 1 de $100\ \Omega$ i 2 de $50\ \Omega$.

a)

Verifiqueu en primer lloc la continuïtat de cadascun dels 6 cables de connexió banana-banana amb el polímetre en funció d'ohmímetre. Quin criteri s'aplica per descartar un cable?

b)

Abans d'encendre la font d'alimentació, mesureu amb l'ohmímetre la resistència equivalent entre els punts A i B ($R_{ohm}$). Compareu aquest resultat amb el valor calculat teòricament ($R_{teo}$).

c)

Connecteu la font de tensió contínua ajustada a $10\text{ V}$. Amb el polímetre com a voltímetre de contínua (connectat en paral·lel), mesureu les tensions $V_1, \dots, V_5$. Tot seguit, amb el polímetre en funció d'amperímetre de contínua (connectat en sèrie, obrint cada branca), mesureu les intensitats $I_1, \dots, I_5$ i el corrent total $I$. Completeu la taula amb els valors teòrics de referència:

Magnitud

Valor teòric de referència

$V_1\text{ (V)}$

$V_2\text{ (V)}$

$V_3\text{ (V)}$

$V_4\text{ (V)}$

$V_5\text{ (V)}$

$I_1\text{ (mA)}$

$I_2\text{ (mA)}$

$I_3\text{ (mA)}$

$I_4\text{ (mA)}$

$I_5\text{ (mA)}$

$I\text{ (mA)}$