Preparação da AL 2.1

Física e Química A – 11º Ano
Ano Letivo 2014-2015
AL 2.1 – O osciloscópio – Preparação da atividade
Susana Vieira
A expressão U = Umax sen (
t) carateriza o sinal sinusoidal que se observa no ecrã de um osciloscópio, quando se
associa a este, em paralelo, uma fonte de tensão alternada. Umax corresponde à tensão máxima e  corresponde à
frequência angular (2πf)
Como determinar a tensão máxima?
Após estabilizar um sinal no ecrã, temos que contar o número de divisões medidas na vertical e atender ao valor
seleccionado no botão VOLT/DIV. A tensão máxima determina-se da seguinte forma:
Umáx = n.º de divisões x VOLT/DIV
Como determinar a frequência?
A frequência é igual ao inverso do período. Pelo que, basta determinar o período. Como?
Após estabilizar um sinal no ecrã, temos que contar o número de divisões medidas na horizontal (entre dois pontos
consecutivos, na mesma fase de vibração) e atender ao valor seleccionado no botão (TIME/DIV). O período mede-se
da seguinte forma:
 = n.º de divisões x TIME/DIV
Ao associar em paralelo à fonte de tensão alternada um voltímetro, verifica-se que o valor registado no aparelho não
coincide com Umax. mas é inferior. A tensão medida no voltímetro é denominada tensão eficaz. A tensão eficaz,
relaciona-se com a tensão máxima através da expressão:
Veficaz 
Vmax
2
APLICA
1- A ” linha de base”, que estava centrada no ecrã, deu um “salto” vertical, correspondente a 2,5 divisões,
utilizando a escala 2V/DIV.
Indique a tensão fornecida pela fonte.
2- Ligou-se uma fonte de tensão alternada (que produz corrente alternada) ao osciloscópio, observando-se uma
onda sinusoidal. Fez-se a medição da distância pico a pico, isto é do máximo ao mínimo, para minimizar erros
experimentais, e obteve-se 3,6 divisões para uma escala de 5V/DIV.
a) Indique o valor de Umax.
b) Qual seria o valor lido num voltímetro que medisse a tensão fornecida pela fonte de tensão alternada da
alínea anterior?
3- Considere um sinal, onde meio ciclo corresponde a 4,8 divisões e a base de tempo indica 5s/DIV e onde contamse 4,2 divisões, medidas pico a pico, usando a escala de 5V/DIV.
a) Qual é o período do sinal?
b) Escreva a expressão U = Umax sen ( t) para este sinal.
4- No ecrã de um osciloscópio está representado um sinal proveniente
de uma medição realizada no laboratório. A base de tempo foi
colocada em 5 ms/div e o amplificador vertical colocado em 2V/div.
Calcular:
a) O período do sinal e a frequência do sinal.
b) O valor da tensão eficaz
5-
6-
Um osciloscópio foi usado para medir a tensão nos terminais de uma lâmpada alimentada por uma fonte de
tensão alternada (AC). A base do tempo foi regulada para 0,5 ms/divisão, tendo-se observado que 4 períodos
correspondiam a 8,2 divisões. A escala vertical foi regulada para 2 V/divisão e a amplitude do sinal correspondeu
a 3,2 divisões.
a) Qual é a incerteza experimental associada à medição da tensão? E à medição do período?
b) Escreve corretamente o valor do período do sinal. Qual é a amplitude máxima do sinal?
c) Escreve uma expressão que traduza a variação da tensão com o tempo.
d) Se a tensão nos terminais da lâmpada fosse lida com um voltímetro, qual seria o valor medido?
Completa os espaços em branco de acordo com os dados fornecidos e a imagem nos ecrãs dos osciloscópios
Medição 8