Experimentos con VISIR y tensión alterna

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El VISIR dispone de generador de funciones (señales de alterna) y de un osciloscopio para verlas. Uniendo ambas como muestra la siguiente figura.

Ahora hay que hacer clic en Function generator y seleccionar el tipo de señal, tensión pico a pico y frecuencia. En nuestro caso vamos a elegir una senoidal de 10 Vpp y 1 KHz de frecuencia, en ambos casos moviendo la ruleta. Al hacer clic en el osciloscopio, simplemente hay que hacer clic en "1" y en Perform experiment (no en RUN ni en SINGLE).

Una vez hecho esto, el osciloscopio nos muestra la siguiente señal. En ella se ve que no se ve muy bien: demasiada información. Para ver mejor en este caso hay que ajustar la base de tiempos (ver círculo negro) y volver a hacer clic en Perform experiment. Ahora se ve mejor, pero en este caso no se ve toda la señal: hay que ajustar la escala vertical (ver círculo negro) y volver a hacer Perform experiment.

Para medir los valores característicos de la señal (medio, eficaz, pico a pico, etc.) hay que activar la opción Quick measurement. Luego a base de clics en el desplegable se elige la medida a obtener y luego se hace clic en Measure experiment y luego en Perform experiment. En este caso vemos que es 10,17 V, en vez de los 10 V esperados.

Para medir el valor medio (average) y el eficaz (RMS: root mean square) basta repetir el mismo proceso. En este caso se ve que ahora el valor pico a pico es de 10,09 V, el valor medio es 1,990 mV (es decir casi 0 V, el valor ideal o calculado) y el valor eficaz medido es de 3,627 V que es similar a 5/1,4142 = 3,5353 V.


Ahora tiene sentido trabajar con diferentes señales para estudiar qué valor es el más representativo: ¿el mayor valor (Vmax), el valor menor (Vmin), la distancia entre el mayor y el manor valor (Vpp, Vpico a pico), el valor medio (Vcc, average), el valor eficaz (Vrms)? ¿qué es el valor eficaz? ¿puedes relacionarlo con los indicadores propios de la estadística?

Completemos la siguiente tabla para señales senoidales, triangulares y cuadradas de 1KHz y diferentes valores pico a pico, Vpp. Obtén para cada una Vmax, Vcc, Vpp y Vef (Vrms), ¿cuál te parece el más representativo? ¿por qué?

 

Señal a medir

Osciloscopio

Medidas

Senoidal

f = 1 KHz

Vpp = 10 V

Vpp = 10,29 V

Vmax = 5,513 V

Vcc = 0,0049 V

Vrms = 3,631 V

Senoidal

f = 1 KHz

Vpp = 6 V

Vpp = 6,271 V

Vmax = 3,173 V

Vcc = -0,00026 V

Vrms = 2,183 V

Triangular

f = 1 KHz

Vpp = 10 V

Vpp = 10,16 V

Vmax = 5,153 V

Vcc = 0,00014 V

Vrms = 2,973 V

Triangular

f = 1 KHz

Vpp = 6 V

 

 

Cuadrada

f = 1 KHz

Vpp = 10 V

 

Cuadrada

f = 1 KHz

Vpp = 6 V

 

 

Un trabajo adicional es: ¿puedes obtener un modelo para calcular la tensión eficaz de una señal según sea senoidal, triangular o cuadrada? Por ejemplo, en una señal senoidal el valor eficaz es el valor máximo dividido por la raíz cuadrada de 2, Vef = Vrms = Vmax/1,4142, ¿es lo mismo para otros tipos de señal?