Temat: Metody pomiarowe i opracowania wyników w laboratorium fizyki
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z podstawowymi metodami pomiarowymi i opracowywaniem otrzymanych wyników. Wyznaczeniem niepewności pomiarowych i ustaleniem rachunku błędu.
2.Badanie oporów oporników:
Przy pomiarach używaliśmy woltomierza , którego klasa wynosi 1.
Niepewność pomiaru bezpośredniego (dla woltomierza) wynosi
Przy pomiarach używaliśmy amperomierza , którego klasa wynosi dla zakresu 2 A
Opór obliczamy ze wzoru:
Błąd oporu R1,2,3 obliczamy metodą logarytmiczną:
Tabela pomiaru prądu dla oporników R1 i R2 połączonych szeregowo
Zakres woltomierza U |
Pomiar woltomierza U |
Pomiar i błąd U ± ∆U
|
Zakres amperomierza I |
Pomiar amperomierza I |
Pomiar i błąd I ±∆ I
|
Opór R |
Błąd oporu ∆R |
30V |
3,4V |
3,4 ± 0,3 |
2 A |
0,023 A |
0,023 ± 0,0013 |
147,83 Ω |
21,40 Ω |
30V |
4,3V |
4,3 ± 0,3 |
2 A |
0,027 A |
0,027 ± 0,0013 |
159,26 Ω |
18,78 Ω |
30V |
4,9V |
4,9± 0,3 |
2 A |
0,032 A |
0,032 ± 0,0014 |
153,13 Ω |
16,07 Ω |
30V |
5,8V |
5,8 ± 0,3 |
2 A |
0,038 A |
0,038 ± 0,0015 |
152,63 Ω |
13,92 Ω |
30V |
6,5V |
6,5 ± 0,3 |
2 A |
0,042 A |
0,042 ± 0,0015 |
154,76 Ω |
12,67 Ω |
30V |
7,3V |
7,3 ± 0,3 |
2 A |
0,047 A |
0,047 ± 0,0016 |
155,32 Ω |
11,67 Ω |
30V |
8,0V |
8,0 ± 0,3 |
2 A |
0,052 A |
0,052 ± 0,0016 |
153,85 Ω |
10,50 Ω |
30V |
8,7V |
8,7 ± 0,3 |
2 A |
0,056 A |
0,056 ± 0,0017 |
155,36 Ω |
10,07 Ω |
30V |
9,4V |
9,4 ± 0,3 |
2 A |
0,061 A |
0,061 ± 0,0017 |
154,10 Ω |
9,21 Ω |
30V |
10,1V |
10,1 ± 0,3 |
2 A |
0,066 A |
0,066 ± 0,0018 |
153,03 Ω |
8,72 Ω |
30V |
10,8V |
10,8 ± 0,3 |
2 A |
0,071 A |
0,071 ± 0,0019 |
152,11 Ω |
8,30 Ω |
R1,2-średnie=153,76±21,40 Ω
Błąd oporu wyznaczamy metodą różniczki zupełnej:
Tabela pomiaru prądu dla oporników R1 i R2 połączonych szeregowo i R3 połączony do nich równolegle
Zakres woltomierza U |
Pomiar woltomierza U |
Pomiar i błąd U ± ∆U
|
Zakres amperomierza I |
Pomiar amperomierza I |
Pomiar i błąd I ±∆ I
|
Opór R |
Błąd oporu ∆R |
30V |
2,4 V |
2,4 ± 0,3 |
2 A |
0,041 A |
0,041 ± 0,015 |
58,54 Ω |
9,46 Ω |
30V |
2,9 V |
2,9 ± 0,3 |
2 A |
0,050 A |
0,050 ± 0,016 |
58,00 Ω |
7,86 Ω |
30V |
3,4 V |
3,4 ± 0,3 |
2 A |
0,059 A |
0,059 ± 0,017 |
57,63 Ω |
6,75 Ω |
30V |
3,8 V |
3,8 ± 0,3 |
2 A |
0,067 A |
0,067 ± 0,018 |
56,72 Ω |
6,00 Ω |
30V |
4,4 V |
4,4 ± 0,3 |
2 A |
0,076 A |
0,076 ± 0,019 |
57,89 Ω |
5,39 Ω |
30V |
5,0 V |
5,0 ± 0,3 |
2 A |
0,085 A |
0,085 ± 0,020 |
58,82 Ω |
4,91 Ω |
30V |
5,5 V |
5,5 ± 0,3 |
2 A |
0,093 A |
0,093 ± 0,021 |
59,14 Ω |
4,56 Ω |
30V |
6,0 V |
6,0 ± 0,3 |
2 A |
0,102 A |
0,102 ± 0,022 |
58,82 Ω |
4,21 Ω |
30V |
6,6 V |
6,6 ± 0,3 |
2 A |
0,111 A |
0,111 ± 0,023 |
59,46 Ω |
3,93 Ω |
30V |
7,3 V |
7,3 ± 0,3 |
2 A |
0,120 A |
0,120 ± 0,024 |
60,83 Ω |
3,72 Ω |
30V |
7,7 V |
7,7 ± 0,3 |
2 A |
0,127 A |
0,127 ± 0,025 |
60,63 Ω |
3,56 Ω |
R1,2,3-średnie=58,77±9,46 Ω
Dla oporu R2 błąd został policzony metodą logarytmiczną jak przy opornikach R1 i R2
Tabela pomiaru prądu dla opornika R2
Zakres woltomierza U |
Pomiar woltomierza U |
Pomiar i błąd U ± ∆U
|
Zakres amperomierza I |
Pomiar amperomierza I |
Pomiar i błąd I ±∆ I
|
Opór R |
Błąd oporu ∆R |
30V |
3,0 V |
3,0 ± 0,3 |
2 A |
0,032 A |
0,032 ± 0,014 |
93,75 Ω |
13,48 Ω |
30V |
3,6 V |
3,6 ± 0,3 |
2 A |
0,039 A |
0,039 ± 0,015 |
92,31 Ω |
11,24 Ω |
30V |
4,3 V |
4,3 ± 0,3 |
2 A |
0,045 A |
0,045 ± 0,015 |
95,56 Ω |
9,85 Ω |
30V |
4,9 V |
4,9 ± 0,3 |
2 A |
0,051 A |
0,051 ± 0,016 |
96,08 Ω |
8,90 Ω |
30V |
5,6 V |
5,6 ± 0,3 |
2 A |
0,058 A |
0,058 ± 0,017 |
96,55 Ω |
8,00 Ω |
30V |
6,2 V |
6,2 ± 0,3 |
2 A |
0,065 A |
0,065 ± 0,018 |
95,38 Ω |
7,26 Ω |
30V |
6,9 V |
6,9 ± 0,3 |
2 A |
0,071 A |
0,071 ± 0,019 |
97,18 Ω |
6,83 Ω |
30V |
7,5 V |
7,5 ± 0,3 |
2 A |
0,077 A |
0,077 ± 0,019 |
97,40 Ω |
6,30 Ω |
30V |
8,1 V |
8,1 ± 0,3 |
2 A |
0,084 A |
0,084 ± 0,020 |
96,43 Ω |
5,87 Ω |
30V |
8,8 V |
8,8 ± 0,3 |
2 A |
0,090 A |
0,090 ± 0,021 |
97,78 Ω |
5,61 Ω |
30V |
9,4 V |
9,4 ± 0,3 |
2 A |
0,097 A |
0,097 ± 0,022 |
96,91 Ω |
5,29 Ω |
R2-średnie=95,94±13,48 Ω
Schemat układu dla opornika R1 i R2 Schemat układu dla opornika R1 , R2 , R3
Schemat układu dla opornika R2
R1,2-średnie=R1+R2= 153,76±21,40 Ω
R1,2= R1 + R2
±21,40 Ω
1/R1,2,3=1/R3+1/R1,2=(R1,2+R3)/(R3*R1,2)
R3=(R1,2,3* R1,2)/( R1,2,-R1,2,3)
R3=(58,77*153,76)/(153,76-58,77)=95,13 Ω
Metodą różniczki zupełnej obliczma błąd:
Liczbowo:
ΔR3=2,62*9,46+0,38*21,40=32,92 Ω
R3=95,13±32,92
R1,2= R1 + R2
±21,40 Ω
10 pomiarów pręta (z dokładnością do 0,01 mm):
11,82 mm
11,83 mm
11,81 mm
11,81 mm
11,81 mm
11,81 mm
11,82 mm
11,82 mm
11,81 mm
11,82 mm
Średnie odchylenie wartości średniej określa nam wielkość przedziału w którym z prawdopodobieństwem 68% można oczekiwać wartości rzeczywistej.
Wykres charatkrerystyki prądowo napięciowej opornika R4
Wykres funkcji : y = (0,395 ± 0,013)x -0,05 ± 0,09
Wartość oporu : 0,395 [kΩ] = 395[Ω]
Błąd pomiaru oporu : 0,013[kΩ] = 13[Ω]
U[V] |
I[mA] |
błąd U[V] |
błąd I [mA] |
R [Ω] |
bład R [Ω] |
4,2 |
11 |
0,30 |
0,13 |
381,82 |
31,89 |
5,1 |
13 |
0,30 |
0,16 |
392,31 |
27,81 |
6,1 |
15 |
0,30 |
0,18 |
406,67 |
24,91 |
7 |
18 |
0,30 |
0,22 |
388,89 |
21,35 |
7,8 |
20 |
0,30 |
0,24 |
390,00 |
19,70 |
8,6 |
22 |
0,30 |
0,27 |
390,91 |
18,35 |
9,5 |
24 |
0,30 |
0,29 |
395,83 |
17,27 |
10,4 |
26 |
0,30 |
0,31 |
400,00 |
16,35 |
11,2 |
29 |
0,30 |
0,35 |
386,21 |
14,99 |
12,2 |
31 |
0,30 |
0,37 |
393,55 |
14,41 |
13,1 |
33 |
0,30 |
0,40 |
396,97 |
13,87 |
R1
R2
V
A
R2
V
A
R1
R3
R1
V
A
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Matlab cw1 2 zaoczni
ćw1 Maszyna turinga
MZ TZrokII cw1(1)
ćw1
cw1 modelowanie id 122786 Nieznany
cw1
Ćw1 Punkty pomiarowe
Ćw1 Budowa i geometria ostrzy skrawających jakieś opracowanko
Tabelka do lab-cw1, Studia Budownictwo PB, 5 semestr, laborki metal
cw1
ĆW1 doc biochemia
cw1 (2)
GRI cw1 id 195763 Nieznany
Biochemia(ŻCz)Ćw1 Właściwości fizyko chemiczne aminokwasów
cw1
ćw1&2 3M3
cw1 2
przodek
więcej podobnych podstron