LABOLATORIUM FIZYKI 1 |
ĆWICZENIE NR. 0 |
|||
Wydział: SiMR |
Grupa: 2.1. |
Zespół: 5 |
Data: 14.10.98 |
|
Nazwisko i imię:
|
ocena |
Przygotowanie: |
||
Temat ćwiczenia: Sprawdzanie Prawa Ohma |
|
Zaliczenie: |
Celem ćwiczenia było sprawdzenie Prawa Ohma (U = RI ) przy jednoczesnym uwzględnieniu błędu pomiaru .
Na początku ćwiczenia został wykonany układ elektryczny (rys.1).
Rys.1
Następnie wykonaliśmy 10 pomiarów napięcia i natężenia prądu przy stałej rezystancji. Oto wyniki pomiarów:
lp. |
I [A] |
U [V] |
R [ ] |
1 |
0 |
0 |
0 |
4 |
0,042 |
4 |
190,4762 |
3 |
0,032 |
6 |
187,5 |
5 |
0,054 |
8 |
185,1852 |
2 |
0,022 |
10 |
181,8182 |
6 |
0,064 |
12 |
187,5 |
7 |
0,076 |
14 |
184,2105 |
8 |
0,084 |
16 |
190,4762 |
9 |
0,094 |
18 |
191,4894 |
10 |
0,106 |
20 |
188,6792 |
Przy pomocy programu „nkwadrat” który realizuje metodę najmniejszej sumy kwadratów policzyliśmy błąd dla powyższych pomiarów. Program „nkwadrat” umożliwuia określenie błędu kiedy mierzone wielkości fizyczne związane są zależnością liniową lub przez odpowiednie podstawienie można taką zależność otrzymać. W naszym przypadku mamy do czynienia z funkcją liniową ;
U = R I
Następnie program naniósł otrzymane wartości rezystancji na układ współrzędnych i za pomocą najmniejszej sumy kwadratów aproksymował wykres. Otrzymaliśmy wykres:
Metoda najmniejszych kwadratów wyznacza dopasowanie punktów do linii reprezentowanej przez następujące równanie ;
y = mx + b
gdzie : y- wartość napięcia , m- rezystancja , x - natężenie prądu , b=0 wyraz wolny. Z wykresu odczytujemy wartość rezystancji ;
Następnie za pomocą metody pochodnej logarytmicznej obliczyliśmy wartość rezystancji dla piątego pomiaru.
U = 8 [V]
I = 0,054 [A]
R = 185,1852
Korzystając ze wzoru:
obliczam
a zatem z metody pochodnej logarytmicznej otrzymujemy
Wniosek: Ponieważ pomiary na amperomierzu były odczytywane z dokładnością co do jedności i do obliczeń wykorzystany został wynik znacznie odbiegający od prostej aproksymującej błąd pojedynczego pomiaru nie mieści się w granicach błędu obliczonego metodą najmniejszej sumy kwadratów.
1
1