Al no tener experiencia previa con los ámbitos, me parece extraño que cuando la sonda no mide nada (~ no está conectada a un circuito) mida una pequeña señal de 50Hz (~ mi red eléctrica esté funcionando a 230V 50Hz) en lugar de algunas ruido aleatorio ¿Es este comportamiento normal (mi alcance es un Rigol DS1052E)?
Sí, eso es normal. Debido a su alta impedancia, la sonda actúa como una antena para el campo de 50Hz de la red eléctrica que llena el espacio que rodea el cableado (es decir, cualquier habitación de su casa). Notará que tocar la sonda incluso mostrará una señal más fuerte, lo que indica que su cuerpo es incluso una mejor antena.
Sí, es normal.
Estás viendo un efecto divisor capacitivo. Un capacitor está dentro de la sonda de alcance y está esencialmente conectado desde la punta a la conexión a tierra del alcance. La otra capacitancia mucho más pequeña es a través del espacio vacío: desde la punta de la sonda hasta cualquier cable distante de 220vac en las paredes. El espacio vacío alrededor de la sonda es el dieléctrico de este capacitor.
Agite su sonda de alcance e intente encontrar la ubicación de la señal más fuerte de 50Hz. Para mí fue el brazo de metal de la lámpara de lupa con brazo de resorte en mi banco de pruebas. (Aquí en EE. UU. No son 50, son los 60 Hz de Nikola Tesla, porque todo debe ser divisible entre tres, ¡como lo fue el número de su habitación de hotel y la cantidad de vueltas que nadaría cada mañana en la piscina pública!)
Tenga en cuenta que la impedancia de la sonda (generalmente 10Megs) está cargando este circuito parásito-divisor capacitivo. Intente conectar un reistor de 1 meg entre la punta de la sonda y el suelo, y verá que la señal de 50Hz disminuye significativamente. Ok, ahora intente una resistencia de 10K. ¿Ves lo que está pasando? La mayoría de los circuitos con su impedancia bien por debajo de 1Meg cortocircuitarán esta señal de 50Hz. Esta señal levantará su cabeza cuando haya impedancias de alto megas: por ejemplo. las puntas de prueba colgantes de su DMM cuando se ajustan a voltios de CA y rangos sensibles. O una entrada colgante no utilizada en una puerta lógica CMOS a veces inyectará pulsos inesperados de 50 Hz en su sistema. Y el zumbido fuerte de 50 Hz en un amplificador de audio con conexión a tierra defectuosa del micrófono se debe exactamente a esta misma señal.
Lea otras preguntas en las etiquetas oscilloscope