Szczecin, 26.04.2016r.

Ćwiczenie nr 2

POMIAR WIELKOŚCI ELEKTRYCZNYCH WRAZ Z RACHUNKIEM

BŁĘDÓW

Dominika Kłosin

Technologia chemiczna, rok II

Grupa laboratoryjna 2B

Podstawy teoretyczne

Prawo Ohma opisuje zależność napięcia U na końcach przewodnika, a natężeniem prądu
przez niego płynącym:

gdzie R jest wartością rezystancji (oporu elektrycznego) tego przewodnika. Opór elektryczny
można mierzyć bezpośrednio omomierzem lub (korzystając w powyższej zależności) z
pomiarów napięcia i natężenia:

Napięcie w obwodzie elektrycznym mierzymy za pomocą woltomierza, podłączonego
równolegle. Natężenie prądu elektrycznego płynącego przez ten obwód mierzymy
amperomierzem, podłączonym szeregowo, na wyłączonym zasilaniu.

Przebieg ćwiczenia

Na podstawie podanych schematów skonstruowano obwody elektryczne, po czym (za zgodą
prowadzącego zajęcia), podłączono do nich źródło zasilania i dokonano pomiarów
amperomierzem i woltomierzem. Schematy obwodów wyglądały następująco:

Obwód I:

Obwód II:

Obwód III:

Wyniki pomiarów i opracowanie wyników

Obwód I:

Lp.

Napięcie [V]

Natężenie [A]

Rezystancja [Ω]

1

2,31

0,1

23,1

2

2,30

0,1

23

3

2,29

0,1

22,9

4

2,28

0,1

22,8

5

2,27

0,1

22,7

Obwód II:

Lp.

Napięcie [V]

Natężenie [A]

Rezystancja [Ω]

1

2,04

0,43

4,744

2

2,03

0,42

4,833

3

2,02

0,42

4,810

4

2,01

0,42

4,786

5

2,00

0,42

4,762

Obwód III:

Lp.

Napięcie [V]

Natężenie [A]

Rezystancja [Ω]

1

0,23

0,1

2,3

2

0,23

0,1

2,3

3

0,23

0,1

2,3

4

0,23

0,1

2,3

5

0,23

0,1

2,3

Analiza statystyczna błędów

Na podstawie zebranych danych doświadczalnych obliczamy wartość błędu pomiaru. W
związku z tym dla każdego obwodu liczymy średnią arytmetyczną poszczególnych wielkości.

Obwód I

Obwód II

Obwód III

Miarą niepewności pomiaru jest wariancja (s

x

2

), od niej zaś liczymy odchylenie standardowe

pojedynczego pomiaru (s

x

):

Obwód I

Obwód II

Obwód III

Odchylenie standardowe średniej arytmetycznej (

) mierzonych wartości jest odpowiednio

równe:

Obwód I

Obwód II

Obwód III

Wyniki pomiarów zostaną zapisane w postaci:

Obwód I

U = 2,29 ± 0,009 V
I = 0,1 A
R = 22,9 ± 0,09 Ω

Obwód II

U = 2,02 ± 0,009 V
I = 0,42 ± 0,03 A
R = 4,79 ± 0,09 Ω

Obwód III

U = 0,23 V
I = 0,1 A
R = 2,3 Ω

Wnioski

Niewielkie wartości popełnionych błędów wynikają z tego, że pomiar został przeprowadzony
przez jednego operatora (powtarzalność wyników), przy pomocy mierników cyfrowych (brak
błędu niepoprawnego i niedokładnego odczytu) o odpowiedniej rozdzielczości (odpowiednio
dobrany zakres pomiarowy). Wartość błędu pomiarowego jest taka sama dla napięcia i
rezystancji obwodu; dla natężenia jest to minimalna różnica (0,03).