- •Башкирский государственный университет Лабораторная работа № 10 Электрические измерения. Определение удельного сопротивления проводника.
- •Коэффициенты Стьюдента
- •Графическое изображение результатов измерений
- •1.Классификация электроизмерительных приборов
- •2. Системы электроизмерительных приборов непосредственной оценки
- •2.1. Приборы магнитоэлектрической системы.
- •2.2.Приборы электромагнитной системы
- •2.3. Приборы электродинамической системы.
- •2.3.Приборы индукционной системы
- •Номинальные величины приборов
- •Постоянные приборов
- •Чувствительность приборов
- •Измерение силы тока и напряжения
- •3.Элементы электрических цепей
- •Амперметры
- •Вольтметры
- •Гальванометры
- •Добавочное сопротивление
- •Измерительные трансформаторы
- •Реостаты, потенциометры и магазины сопротивлений
- •Многопредельные приборы
- •4. Оценка погрешности электрических измерений
- •Основные условные обозначения
- •Контрольные вопросы:
- •Приложение 1.
- •Приложение 2
- •Правила округления
Контрольные вопросы:
Прямые и косвенные измерения электрических величин.
Определение погрешностей электрических величин.
Электроизмерительная аппаратура.
Принципы действия основных электрических приборов.
Законы Ома
Зависимость сопротивления от температуры в проводниках.
Зависимость сопротивления от температуры в полупроводниках.
Основная литература
Грабовский Р.И. Курс физики. –М.:Лань, 2005. -607 с.
Савельев И.В. Курс общей физики: Том 2. Электричество и магнетизм. –М.: АТС, 2002. 336 с.
Трофимова Т.И. Курс физики. Учеб. Пособие для вузов. –М.: ИЦ «Академия». 2005-560 с.
Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. - М.: Высшая школа, 2002. – 718 с.
Физический практикум. Механика и молекулярная физика. Под ред. В.И. Ивероновой. М.: МГУ. 1967
Дополнительная литература
Сивухин Д.В. Общий курс физики. Том 3.Электричество. -М.:Физматлит, 2002. 656 с.
Дмитриева В.Ф., Прокофьев В.Л. Основы физики. –М.:Высшая школа, 2001. -527с.
Приложение 1.
Обработка результатов прямых измерений осуществляется в следующей последовательности:
I. Заполняется таблица:
Результаты измерений заносятся в таблицу.
Вычисляется среднее арифметическое значение изn измерений по формуле
Находятся погрешности отдельных измерений .
Вычисляются квадраты погрешностей отдельных измерений
.
Находится сумма квадратов погрешностей отдельных измерений:
II. Определяется среднеквадратичная погрешность среднего арифметического
III. Для выбранной доверительной вероятности αи заданного числа экспериментовn определяется из таблицы коэффициент Стъюдента .
Например: для α = 0.95и n = 5 ,
для α = 0.95 и n = 3 .
IV. Находится случайная погрешность результата измерений
.
V. Суммарная погрешность измерений вычисляется по формуле:
.
VI. Окончательный результат записывается в виде:
VII. Оценивается относительная погрешность измерений
.
Приложение 2
Для косвенных измерений предлагается следующий порядок обработки результатов:
I. Вычисляется среднее значение функции .
II. Для каждой конкретной лабораторной работы выводится формула косвенной погрешности
где частные производные по одной переменнойсоответственно ( другие переменные при этом считаются постоянными величинами).
III. В большинстве случаев удобнее пользоваться формулой для относительной погрешности
.
IV. Вычислив иможно определить абсолютную погрешность
.
Окончательный результат записывается в виде .
Относительную погрешность косвенных измерений в процентах определяют как
Правила округления
Результат погрешности ∆U округляется согласно правилам: Если первая значащая цифра в числе, выражающем погрешность равна 1 или 2, то оставляют две значащие цифры в нем; если первая значащая отлична от 1и 2 то оставляют одну значащую цифру. Если первая отбрасываемая цифра равна 0, 1 или 2, то округление производится в меньшую сторону. Остальные цифры округляют в большую сторону. Такой порядок округления связан с тем, чтобы доверительный интервал не сильно уменьшался. Затем округляется U до того разряда, который получился в погрешности. При необходимости справа дописываются нули
Пример 1: В результате вычислений получено значение объема V = (2436,552,7) мм3. Т.к. 1-ая цифра у ∆V равна 5, то согласно данному правилу ∆V округляется до 5101, (оставляется одна значащая цифра), а значение объема округляется по точности ∆V до 244101 (одинаковое количество знаков после запятой). Правильная запись результата измерений: V = (2445) 101 мм3.
Пример 2: В результате вычислений получено значение объема V = (56783,22836,5) мм3. Т.к. 1-ая цифра у ∆V равна 2, то согласно данному правилу ∆V округляется до 29102, (оставляются две значащие цифры), а значение объема округляется до точности ∆V до 568102. Правильная запись результата измерений: V = (56829) 102 мм3.
Пример 3: В результате вычислений получено значение величины F = (83,20,0053) мм. Т.к. 1-ая цифра у∆F равна 5, то согласно правилу ∆F округляется до 0,006, (оставляются одна значащая цифра), а значение F округляется до 83,200 (справа дописаны нули, чтобы количество знаков после запятой совпадало). Правильная запись результата измерений: F = (83,2000,006) мм.