Wydział Inżynierii Lądowej |
Dzień/Godzina Poniedziałek / 8:15 |
Nr zespołu 16 |
||||
|
Data: 17.10.2011 |
|
||||
Nazwisko i imię: 1. Bartosiak Sebastian 2. Kurzyński Albert 3. Borkowski Adam |
Ocena z przygotowania: |
Ocena ze sprawozdania |
Ocena końcowa: |
|||
Prowadzący: Aleksander Malanowski |
Podpis:
|
|||||
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z metodami pomiaru miernikiem elektrycznym, miernikiem analogowym oraz śrubą mikrometryczną, a także z rachunkiem błędów powstałych podczas pomiarów. W części mechanicznej dokonaliśmy 30-krotnego pomiaru średnicy pręta stalowego, a dalej wyznaczyliśmy jej wartość średnią i odchylenie standardowe. Natomiast w części elektrycznej skupiliśmy się na wyznaczeniu oporów 4 danych oporników przy pomocy prawa Ohma. Policzyliśmy błędy pojedynczych pomiarów, narysowaliśmy wykres charakterystyki prądowo napięciowej i metodą najmniejszych kwadratów znaleźliśmy wzór funkcji.
Część mechaniczna
Wyniki pomiaru średnicy [mm]:
6.12 |
6.13 |
6.03 |
6.11 |
6.11 |
6.04 |
6.11 |
6.07 |
6.06 |
6.09 |
6.08 |
6.06 |
6.10 |
6.01 |
6.10 |
6.11 |
6.04 |
6.13 |
6.10 |
6.06 |
6.02 |
6.11 |
6.11 |
6.05 |
6.09 |
6.09 |
6.03 |
6.12 |
6.09 |
6.11 |
Tabela nr. 1
Wartość średnia:
mm
Niepewność standardowa typu A:
mm
Niepewność standardowa typu B:
mm
Dokładność śruby mikrometrycznej:
= 0,01 mm
Jeśli w pomiarze występują jednocześnie niepewności typu A i typu B należy posłużyć się prawem propagacji:
Niepewność typu A+B dla średnicy wynosi: 
mm
Jedną z niepewności możemy pominąć jeżeli jest niższa o rząd wielkości od pozostałych.
Końcowy wynik pomiarów:
Wzór na objętość pręta:
Przy obliczaniu objętości należy zastosować wzór na niepewność złożoną funkcji:
Histogram częstości:
Część elektryczna
Prawo Ohma opisuje związek miedzy napięciem i natężeniem elektrycznym. Napięciem nazywamy różnicę potencjałów elektrycznych między dwoma punktami obwodu lub pola elektrycznego, to stosunek pracy wykonanej podczas przenoszenia ładunku do wartości tego ładunku. Jednostką napięcia jest wolt, [1V]. Przyrządem pomiarowym jest tu woltomierz podłączany do obwodu równolegle.
Natężenie prądu charakteryzuje przepływ prądu elektrycznego, to stosunek ilości ładunku przepływającego przez daną powierzchnie do czasu przepływu. Jednostką natężenia jest amper [A]. Przyrządem pomiarowym jest amperomierz podłączany do obwodu szeregowo.
Opór elektryczny charakteryzuje dany przewodnik, każdy przewodnik w obwodzie daje pewien opór równy stosunkowi napięcia do natężenia prądu. Jednostka oporu jest om, [1Ω].
Opór nie zależy od napięcia ani natężenia! Tylko od długości i wielkości przekroju przewodnika oraz cech materiałowych.
Najpierw dokonaliśmy 10 pomiarów dla opornika R4 z uwzględnieniem niepewności, obliczonych określonymi wzorami, uwzględniając typ i klasę miernika.
Tabela. 2 Wyniki pomiarów spadków napięć na oporniku R4 (duży opór).
|
Zakresy |
|
Wyniki |
|
Błędy pomiarowe |
|
Lp. |
U [V] |
I [mA] |
U [V] |
I [mA] |
∆ U [V] |
∆I [mA] |
1 |
1 |
20 |
0.82 |
2 |
0,01 |
0.020 |
2 |
10 |
20 |
1.7 |
4.03 |
0,1 |
0.030 |
3 |
10 |
20 |
2.6 |
6.04 |
0,1 |
0.040 |
4 |
10 |
20 |
3.4 |
8.05 |
0,1 |
0.050 |
5 |
10 |
20 |
4.2 |
10.06 |
0,1 |
0.060 |
6 |
10 |
20 |
5.1 |
12.06 |
0,1 |
0.070 |
7 |
10 |
20 |
5.9 |
13.99 |
0,1 |
0.080 |
8 |
10 |
20 |
6.7 |
16.01 |
0,1 |
0.090 |
9 |
10 |
20 |
7.6 |
18.05 |
0,1 |
0.100 |
10 |
10 |
200 |
8.4 |
20 |
0,1 |
0.250 |
Na podstawie tych danych sporządziliśmy wykres zależności napięcia do natężenia wraz z uwzględnieniem błędów pomiarowych (załącznik nr 1).
Metodą najmniejszych kwadratów otrzymaliśmy wartość oporu opornika R4.
Wyniósł on 419±36Ω.
Schemat obwodu z opornikiem R4:
WNIOSKI:
Duża rozbieżność między rzeczywistymi średnicami pręta wynikają z błędów: instrumentów pomiarowych; niedoskonałości i stopnia wyeksploatowania materiału badawczego
Prawo Ohma jest słuszne - stosunek napięcia do natężenia prądu jest niezmienny.
Wyszukiwarka