Não resta nenhuma dúvida de que o osciloscópio é uma das mais poderosas ferramentas de ensino nas escolas técnicas e mesmo nas escolas de nível médio (STEM). Com sua ajuda podemos programar diversos experimentos de física, eletricidade, e mesmo de outras ciências e agora de uma forma mais completa se acrescentarmos a isso tudo aplicativos disponíveis para celulares. Neste artigo damos um exemplo, de experimento que pode ser realizado com a ajuda de um osciloscópio, em especial, os modelos InfiniiVision série 2000X e 3000X da Keysight.
Cabos paralelos (linhas de 300 Ω) ou mesmo cabos trançados usados em telefonia e internet possuem características que devem ser bem conhecidas de quem os usa.
Assim, um experimento que permita visualizar estas características é de grande importância nos cursos de telecomunicação e mesmo de física mais avançados.
Com o experimento que descrevemos, é possível visualizar o comportamento de um cabo de sinal no osciloscópio, com a possibilidade de se analisar suas características.
Análise do Experimento
Quando uma corrente circula através de um condutor é criado um campo magnético e também um campo elétrico que podem ter influência em corpos que estejam nas proximidades.
No caso de um cabo paralelo ou trançado, a existência de dois meios que conduzem correntes elétricas faz com que os campos criados tenham uma forte interação que influi na própria propagação do sinal e também nas características apresentadas.
Essas características são de vital importância tanto para o dimensionamento do circuito que transmite os sinais como para o circuito que deve receber esses sinais.
Assim, deve-se levar em conta que os sinais que se propagam através dos condutores deste cabo possuem velocidade finita e, além disso, estão sujeitos à reflexões nas extremidades.
Deve-se ainda considerar a existência de perdas, já que o meio condutor não é perfeito.
Em suma, longe de permitir a propagação ideal do sinal, um cabo paralelo ou trançado apresenta características que afetam seu desempenho e que devem ser levadas em conta em qualquer projeto.
O amortecimento ou atenuação que o sinal sofre ao se propagar por um cabo pode então ser visualizado através do experimento que propomos.
Montando então o circuito da figura 1, teremos a possibilidade de visualizar o que ocorre com um sinal retangular que se propaga através do cabo.
![Figura 1
Figura 1](/images/stories/instrumentacao2/ins0391_0001.png)
A amplitude do sinal deve ser ajustada em 10 V com uma frequência entre 100 kHz e 200 kHz (ciclo ativo de 50%). O cabo usado no teste pode ser de 100 metros de comprimento com 100 a 300 Ω.
Pode ser usado comprimento menor se a frequência for maior, o que é possível com os osciloscópios da Keysight. Com 1 MHz, por exemplo, pode-se usar apenas 10 metros de cabo.
Observe que é usada a base de tempo externa do osciloscópio, disparada pelo sinal do gerador de funções.
Com os ajustes feitos, deve-se ter uma imagem escalonada como a mostrada na figura 1.
A diferença entre os degraus da escada visualizada no osciloscópio é devido ao amortecimento. À medida que os sinais vão sendo amortecidos os sinais vão se tornando mais estreitos.
Com o ajuste de R2 é possível ter o sinal completo visualizado, porque não ocorrem mais reflexões, tornando possível o cálculo da impedância.
O professor deve pedir aos alunos que, com base na altura do degraus ao longo da escada calculem as perdas no cabo analisado.
![Osciloscópios InfiniiVision da Série 2000X
Osciloscópios InfiniiVision da Série 2000X](/images/stories/instrumentacao2/ins0391_0002.png)
![Osciloscópios InfiniiVision da Série 3000X
Osciloscópios InfiniiVision da Série 3000X](/images/stories/instrumentacao2/ins0391_0003.png)
Osciloscópios InfiniiVision da Série 3000X
Osciloscópios InfiniiVision da Série 2000X