Uso elemental de un osciloscopio

Material experimental

Osciloscopio.
Generador de onda.
Cables y resistencias.

Introducción teórica

Esta es una práctica que no trata tanto de demostrar algún concepto físico como de aprender a usar este complicado, pero muy útil y versátil instrumento: el osciloscopio.

El osciloscopio

Un osciloscopio es un instrumento que, mediante pulsos eléctricos cuya duración se puede regular, representa en una pantalla una relación del voltaje de entrada frente al tiempo, es decir .

$\begin{figure}\begin{center} \mbox{ \psfig{file=figuras/osciloscopio.ps}} \end{center}\end{figure}$

Figura 31.1: Mandos fundamentales de un osciloscopio.

Los instrumentos básicos para su utilización son un mando que regula la duración del barrido del osciloscopio, es decir, la escala de tiempos, y que puede durar desde microsegundos hasta segundos. Esta escala viene marcada a su vez por los cuadrados de la pantalla del osciloscopio, cada uno de los cuales presenta cuatro divisiones que permiten así conocer el tiempo discurrido en un evento con una precisión de $\frac{1}{5}$ de la escala usada.

La escala vertical, es decir, el voltaje, viene a su vez regulada por dos mandos similares, uno por cada canal (como nosotros vamos a usar sólo un canal no hará falta preocuparse del otro para nada), en donde podemos elegir la escala. Al igual que antes cada cuadradito, con sus cinco divisiones, representará una unidad del voltaje seleccionado.

La escala del tiempo se corresponde al eje horizontal de la pantalla del osciloscopio, y el voltaje a la vertical. Es muy importante el ajuste apropiado de estos mandos para la correcta realización de medidas. El mando de la escala temporal tiene, a su vez, un mando de ajuste fino, pero para que las magnitudes reales se correspondan con las medidas no hay que tocar este mando.

Por último los osciloscopios presentan dos mandos más para regular el desplazamiento de los ejes e , es decir, del tiempo y el voltaje, pero sin variar la escala. Es decir, hay dos mandos para el ajuste del origen de coordenadas vertical y horizontalmente.

La posición aproximada de estos mandos importantes puede verse en la figura 31.1.

El generador de onda

Se trata de un aparato para generar corriente alterna con la forma, frecuencia y amplitud que deseemos.

La forma de la onda puede ser triangular, sinusoidal o cuadrada y se cambia con los botones correspondientes.

Para cambiar la intensidad tenemos un mando de ajuste fino y unos botones en el generador para cambiar la escala en un factor múltiplo de 10.

La amplitud se puede variar con un mando que no está reglado.

Realización práctica

Comprueba que sabes usar ya correctamente los aparatos e intenta entonces comprobar, mediante el uso del osciloscopio, que la frecuencia a la que el generador emite las ondas es realmente la que marca.

Para ello haz pasar la señal del generador de onda a través de una resistencia y conecta en los extremos de esta resistencia los extremos del osciloscopio. Ajusta el instrumento hasta que obtengas una onda visible con claridad en la pantalla. Fíjate que la onda se repite cada cierto tiempo. Si mides cada cuanto tiempo se repite la onda habrás obtenido el periodo de la onda . Para conseguir su frecuencia $\nu$ recuerda que

$\begin{displaymath}\nu = T^{-1}.\end{displaymath}$

$\diamond$ Recuerda que, para que el cálculo te de en Hertzios, que es lo que señala el generador de onda, debes tomar el tiempo en segundos.

Precauciones

Dada la complejidad y alto precio de los aparatos que se usan en esta práctica es más que conveniente que tengas presente las siguientes indicaciones:

Antes de encender asegúrate que los contactos son correctos.
No manipules los controles que no sabes para que sirven.
Mantén siempre la onda en los límites de detección del aparato.
El osciloscopio no es un juguete, no hagas cosas raras con él.
Si notaras que algo se calienta o que huele a quemado apaga todo rápidamente y avisa al profesor.