O documento descreve um experimento realizado com um osciloscópio para medir sinais elétricos de diferentes formas de onda. O relatório apresenta as partes e controles do osciloscópio, como realizar medições de tensão e frequência e analisar os resultados obtidos.

1. Universidade Federal de Uberlândia
Faculdade de Ciências Integradas do Pontal
Curso de graduação em Física
Disciplina de Métodos de Física Experimental
Prof. Dr. Raul Fernando Cuevas Rojas
EXPERIMENTO 01– O Osciloscópio de Raios Catódicos
Discente:
Murilo Aguiar Silva – 21311FIS209

2. Resumo:
Neste relatório, é apresentado algumas informações importantes sobre o osciloscópio que será
utilizado no decorrer da disciplina e ainda realizamos alguma medidas de tensão e frequência para
familiarização com o aparelho, de modo que os resultados obtidos também são aqui apresentados.
Materiais utilizados:
Osciloscópio de dois canais
Gerador de funções
Conexões Variadas
Resultados e Discussão:
O Osciloscópio é um instrumento de medição que nos permite visualizar graficamente sinais
elétricos, geralmente em função do tempo. As informações referentes aos sinais elétricos analisados em
um osciloscópio podem ser observadas em 3 “eixos”: O eixo horizontal (ou eixo do XX) representa o
tempo, o eixo vertical (ou eixo dos YY) representa a tensão do sinal, e ainda, a intensidade relativa ou
o brilho com que o sinal aparece na tela, é por muitas vezes chamado de eixo dos ZZ. Para que seja
possível otimizar ao máximo as medições, os osciloscópios possuem os chamados blocos de controle.
Um osciloscópio Analógico possui em geral, 3 blocos de controle, no nosso caso, estamos usando um
osciloscópio modelo YB4328 – 20MHz, as imagens dos blocos de comando de nosso osciloscópio são
também apresentadas. Os blocos de comando são:
Comandos da tela (1):
São os comandos relativos à visualização do sinal na tela, ou o bloco de comando do eixo dos ZZ.
Alguns exemplos de comandos pertencentes a esse bloco são: Intensidade do feixe, foco do feixe,
interruptor de alimentação dentre outros.

3.  Comandos do sistema vertical (Eixo dos YY) (2)
São os comandos que controlam como serão coletadas e apresentadas as informações referentes à
tensão do sinal investigado. São exemplos de comandos pertencentes a esse bloco: Terminal de
ligação do canal 1 (2), Acoplamento de entrada do canal 1 (2) (AC, GND, DC), Ganho vertical
do canal 1 (2), Ganho vertical (ajuste contínuo) e amplificação de 5 X do canal 1(2) dentre outros.
 Comandos do sistema horizontal (Eixo dos XX) (3)
São os comandos relativos a como serão apresentadas as informações referente ao tempo. São
exemplos de comandos desse bloco: Velocidade de varrimento (Time/Div), Posicionamento
horizontal do sinal.
Obs.: Afunção de comando de cada botão já é apresentada no material introdutório fornecido pelo
professor e por isso não são aqui apresentadas.
Um fator muito importante de se observar quando se usa um osciloscópio é sua capacidade
máxima de leitura de frequência dos sinais. Quanto maior for a frequência do sinal, diminui a capacidade
de resposta do osciloscópio, convenciona-se então como largura de banda, a frequência à qual a
intensidade de um sinal senoidal cai para 70,7% da original.
Para otimizar a leitura dos sinais recebidos, podemos mudar a escala de leitura. A tela do
osciloscópio é dividida em 8 linhas na escala vertical, e dez linhas na escala horizontal, de modo que ao
movermos a chave seletora da escala fazemos com que o valor de leitura dentre uma linha e outra mude.
Essas linhas são ainda subdividas em cinco, que nos permite uma leitura mais precisa, como podemos
ver na imagem abaixo, que exemplifica a tela de nosso osciloscópio.
Logo, é fácil de notar que o erro associado à leitura será de 0,2 do valor selecionado na chave. A
precisão máxima que podemos obter com nosso aparelho será então de 1mV no eixo vertical, pois a
menor opção de escala nesse eixo é de 5mv/divisão. E no eixo horizontal a medida mais precisa possível
apresentará um erro de 0,02x10-6
segundos, pois a menor escala que é possível selecionar nesse eixo é
de 0,1x10-6
segundos/divisão.
Realizando o primeiro procedimento para familiarização com o aparelho proposto no roteiro de
aula, procedimento este denominado medidas de tensão, podemos notar que a tensão pico a pico que
medimos no osciloscópio é o dobro da tensão selecionada no gerador de sinais como era de se esperar.
Para as configurações solicitadas no roteiro, obtivemos as seguintes visualizações no osciloscópio:

4. Sinal do gerador:
Onda quadrada
Tensão: 4V
Frequência: 1000Hz
Configuração do osciloscópio:
Escala eixo YY: 1 V/div
Escala eixo XX: 0,1 ms/div
Medidas no osciloscópio:
Tensão pico a pico (Vpp): (7,9 ± 0,2)𝑉
Tensão de pico (Vp): (4,0 ± 0,1)𝑉
Tensão efetiva (Vef): (2,8 ± 0,1)𝑉
Período: (1,00 ± 0,02)𝑚𝑠
Frequência: (1000 ± 20)𝐻𝑧
Lembrando que temos as seguintes relações:
𝑉𝑝 =
𝑉𝑝𝑝
2
; 𝑉𝑒𝑓 =
𝑉𝑝
√2
=> 𝑉𝑒𝑓 =
𝑉𝑝𝑝
2√2
Sinal do gerador:
Onda Senoidal
Tensão: 4V
Frequência: 1000Hz
Configuração do osciloscópio:
Escala eixo YY: 1 V/div
Escala eixo XX: 0,1 ms/div
Medidas no osciloscópio:
Tensão pico a pico (Vpp): (7,8 ± 0,2)𝑉
Tensão de pico (Vp): (3,9 ± 0,1)𝑉
Tensão efetiva (Vef): (2,8 ± 0,1)𝑉
Período: (1,00 ± 0,02)𝑚𝑠
Frequência: (1000 ± 20)𝐻𝑧

5. Sinal do gerador:
Onda Triangular
Tensão: 4V
Frequência: 1000Hz
Configuração do osciloscópio:
Escala eixo YY: 1 V/div
Escala eixo XX: 0,1 ms/div
Medidas no osciloscópio:
Tensão pico a pico (Vpp): (7,9 ± 0,2)𝑉
Tensão de pico (Vp): (4,0 ± 0,1)𝑉
Tensão efetiva (Vef): (2,8 ± 0,1)𝑉
Período: (1,00 ± 0,02)𝑚𝑠
Frequência: (1000 ± 20)𝐻𝑧
Desses resultados, podemos notar que a tensão à qual determinamos no gerador de sinais é a tensão
de pico, a tensão pico a pico é utilizada pois facilita a medida no osciloscópio, afinal é muito mais fácil
determinar com precisão os máximos e os mínimos de uma onda que seus pontos de inflexão. Já o valor
efetivo está relacionado com a potência efetiva que uma onda transporta. Mais precisamente a definição
da tensão efetiva de uma onda de tensão é dado como sendo o valor de uma tensão contínua que dissipa
a mesma potência em um resistor que a onda periódica estudada. É fácil então perceber, a vantagem
apresentada por um osciloscópio com relação a um multímetro, permitindo estudar os sinais elétricos
de uma maneira muito mais precisa, como por exemplo, como esse sinal varia no tempo.
Outra informação importante sobre os osciloscópios é o seu tempo de subida. Ao receber um
impulso instantâneo como por exemplo numa função degrau, existe um tempo mínimo com que o
osciloscópio consegue desenhar o sinal, consultando o manual do modelo de nosso osciloscópio vemos
que seu tempo de subida fica entre 20 e 70 ns.
Nas medidas de frequência os resultados obtidos são apresentados abaixo:
Gerador de sinais Osciloscópio.
Tipo de
sinal
Frequência
(Hz)
Escala
(s/div)
Nº
div.
Período (s) Frequência (Hz) Erro
percentual
Senoidal 1000 0,2x10-3
5 (1,00 ± 0,04)𝑥10−3
(1000 ± 40) 0%
Triangular 2000 0,1x10-3
5,1 (0,51 ± 0,02)𝑥10−3 (1960 ± 77) 2%
quadrada 5000 50x10-6
3,9 (1,9 ± 0,1)𝑥10−4 (5263 ± 277) 5,2%
Notamos que conforme aumentamos a frequência do sinal recebido o erro também aumenta.

6. Conclusões:
Podemos concluir que o osciloscópio apesar de apresar uma maior complexidade na sua utilização
é uma ferramenta infinitamente superior a um multímetro para o monitoramento de sinais elétricos,
tendo como principal característica permitir o monitoramento desses sinais em função do tempo. Para
que os monitoramentos sejam feitos de maneira correta, é necessário compreender o funcionamento do
osciloscópio e saber utilizar as ferramentas que o mesmo dispõe.