Отчет по лабораторной работе № 1




Кафедра физики

 

 

 

 

Оценка точности прямых и косвенных измерений

 

Выполнил: студентка гр. СПС-12 _____________ _Добровольская А. А.

(подпись) (Ф.И.О.)

 

 

Проверил: _____________ _Иванов А.С.

(подпись) (Ф.И.О.)

 

Санкт-Петербург

 


Цель работы:

Провести прямые и косвенные измерения физических величин. Выполнить оценку точности измерений.

 

 

Расчетные формулы:

Сопротивление R вычисляется по измеренным значениям напряжения U и тока I согласно закону Ома для участка цепи:

(1).

Таким образом,

(2).

Измерение длины l проволоки проводится однократно линейкой. Погрешность измерения линейкой определяется как половина цены наименьшего деления.

Значения тока I и напряжения U измеряют однократно с помощью электромагнитных приборов (амперметра и вольтметра). Погрешность и этих измерений определяется по классу точности, который указан на шкале приборов:

, , где К – класс точности приборов; и - наибольшие значения силы тока и напряжения, которые могут быть измерены по шкале прибора.

Диаметр проволоки измеряется многократно штангенциркулем и микрометром. Проведя n измерений, получим серию результатов: d1, d2, d3,…, dn. Как величина случайная диаметр варьирует около некоторого среднего значения, которое определяется как среднее арифметическое:

 

 

Средняя абсолютная ошибка:

(3)

Средняя квадратичная ошибка:

(4)

Если ошибка меньше точности используемого прибора, то за величину ошибки следует принять последнюю.

Сопротивление R и удельное сопротивление определяются косвенно, то есть вычисляются по формулам (1) и (2). Погрешности в определении этих величин выражаются через погрешности измеренных величин и вычисляются по формулам:

· средняя абсолютная погрешность измерения сопротивления

· средняя квадратичная погрешность измерения сопротивления

· средняя абсолютная погрешность измерения удельного сопротивления

· средняя квадратичная погрешность измерения удельного сопротивления

 

Схема установки:

АВ - исследуемый участок

e - источник тока

V – вольтметр

А - амперметр

 

Результаты измерений диаметра проволоки штангенциркулем и микрометром:

Диаметр Штангенциркуль Микрометр
Размерность
d1 0,55 0,33
d2 0,50 0,32
d3 0,45 0,32
d4 0,60 0,34
d5 0,65 0,35
d6 0,55 0,34
d7 0,50 0,33
d8 0,60 0,35
d9 0,50 0,33
d10 0,55 0,34
0,545 0,335
0,046 0,009
d 0,018929 0,003415
0,084403 0,0268
0,034732 0,010194

Результаты измерений тока и напряжения:

Номер опыта
  Ом
        0,0125 0,12 0,00075 0,6 0,013635 0,00375
        0,0125 0,2 0,00075   0,00825 0,00375
        0,0125 0,27 0,00075 1,35 0,006135 0,00375
        0,0125 0,33 0,00075 1,65 0,005044 0,00375
        0,0125 0,4 0,00075   0,004185 0,00375
        0,0125 0,47 0,00075 2,35 0,003581 0,00375
        0,0125 0,54 0,00075 2,7 0,003135 0,00375
        0,0125 0,59 0,00075 2,95 0,002880 0,00375
        0,0125 0,66 0,00075 3,3 0,002589 0,00375
        0,0125 0,74 0,00075 3,7 0,002324 0,00375

Физ. величина
 
 
  10,25 7,443 2,62 1,845
  8,0384 7,443 2,62 1,845
  7,23456 7,443 2,62 1,845
  7,48654 7,443 2,62 1,845
  7,6930 7,443 2,62 1,845
  7,1084 7,443 2,62 1,845
  6,59467 7,443 2,62 1,845
  7,09198 7,443 2,62 1,845
  6,26901 7,443 2,62 1,845
  6,7152 7,443 2,62 1,845

Окончательный ответ:

Примеры расчетов:

График зависимости R=f(l)

l, м R, Ом
0,05 0,6
0,1  
0,15 1,35
0,2 1,65
0,25  
0,3 2,35
0,35 2,7
0,4 2,95
0,45 3,3
0,5 3,7

Графически среднее значение удельного сопротивления:

, где

 

 

 

 

 

 

 

0,13+-0,01

 

Окончательные результаты:

R =

R=2,16 0,00481 (Ом)

R=2,16 0,00375 (Ом)

 

Вывод:

В данной лабораторной работе мною были произведены измерения и вычисления для определения удельного сопротивления предложенного проводника. В процессе измерений мною были использованы два прибора: штангенциркуль и микрометр, но для уменьшения погрешности, при вычислении были использованы значения штангенциркуля.

Полученная погрешность имеет небольшое значение, что даёт право говорить об отсутствии грубых ошибок при измерениях и вычислениях. Следуя из всего вышесказанного можно сделать вывод, что данный метод вычисления, при данных приборах можно использовать для определения удельного сопротивлении.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: