Файл: Отчёт по теоретической части лабораторной работы 1 Оценка точности прямых и косвенных измерений.doc
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 8
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение профессионального высшего образования
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Кафедра общей и технической физики
Отчёт по теоретической части лабораторной работы №1
Оценка точности прямых и косвенных измерений
Выполнил: студент группы ТНГ-09-2
Проверил: доцент
Фицак В.В.
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ
2010 г.
Цель работы: провести прямые и косвенные измерения физических величин. Выполнить оценку точности измерений
1.В данной работе изучается явление возникновения погрешности при выполнение прямых и косвенных измерений.
2.Основные определения:
Прямое измерение — измерение, при котором искомое значение физической величины получают непосредственно.
Косвенное измерение — определение искомого значения физической величины на основании результатов прямых измерений других физических величин, функционально связанных с искомой величиной.
Случайная погрешность — погрешность, меняющаяся (по величине и по знаку) от измерения к измерению. Случайные погрешности могут быть связаны с несовершенством приборов (трение в механических приборах и т. п.), тряской в городских условиях, с несовершенством объекта измерений.
Систематическая погрешность — погрешность, изменяющаяся во времени по определенному закону. Систематические погрешности могут быть связаны с ошибками приборов (неправильная шкала, калибровка и т. п.), неучтёнными экспериментатором.
Погрешности прямых измерений:
-
Среднее значение:
Предположим, что мы проводим серию измерений величины Х. Из-за наличия случайных ошибок, получаем n различных значений: Х1, Х2… Хn
-
Абсолютная ошибка i – го измерения
называется разность между средним значением и результатом i – го измерения:
-
Среднее значение абсолютной ошибки отдельного измерения
можно принять в качестве меры ошибки среднего значения. Величина называется средней арифметической (или средней абсолютной) ошибкой.
-
Относительная ошибка – служит для характеристики точности измерений, которую принято выражать в процентах
-
Систематическая погрешность прибора:
где К – класс точности прибора, Хпр – предельное значение величины, которое может быть измерено по шкале прибора.
-
Квадратичная погрешность:
При ответственных измерениях, когда необходимо знать надежность полученных результатов, используется средняя квадратичная ошибка (или стандартное отклонение), которая определяется формулой
Удельное электрическое сопротивление – это сопротивление однородного куска проводника длиной 1 м и площадью токоведущего сечения 1 м².
Характеризует его способность проводить электрический ток.
[R]=Oм - сопротивление проводника;
[S]=м*м – площадь поперечного сечения проводника
[l]=м – длина проводника
[ρ]= Ом·м
Сопротивление проводника с удельным сопротивлением ρ, длиной l и площадью сечения S может быть рассчитано по формуле:
Электрическое сопротивление — скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающему по нему.
где
R — сопротивление проводника;
[R]=Oм
U — разность электрических потенциалов на концах проводника
[U]=B
I — ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов
[I]=A
3.Законы:
Закон Ома: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка.
Погрешности прямых измерений:
1.Погрешность напряжения
2.Погрешность силы тока:
3.Погрешность длины проводника:
4.Погрешность диаметра проводника:
Погрешности косвенных измерений:
1.Средняя арифметическая погрешность удельного сопротивления:
Основные расчетные формулы:
1.Удельное сопротивление
[R]=Oм - сопротивление проводника;
[S]=м*м – площадь поперечного сечения проводника
[l]=м – длина проводника
[ρ]= Ом·м
2.Поперечное сечение проводника
d – диаметр проводника [d]=
S – площадь поперечного сечения
3.Электрическое сопротивление:
R — сопротивление проводника;
[R]=Oм
U — разность электрических потенциалов на концах проводника
[U]=B
I — ток, протекающий между концами проводника под действием разности потенциалов
[I]=A
4.Среднее значение удельного сопротивления
где