Tabela z wynikami pomiarów:
Pomiary dla L = 0,04 H , ΔL = 0,001 H , R = 0 Ω , T = 1,25 ms , ΔT = 0,125 ms |
||||
Nr |
Amplituda kolejnych maksimów [V] |
Niepewność pomiarowa [V] |
Logarytmiczny dekrement tłumienia: |
Niepewność pomiarowa: |
1 |
U1 = 8,0 |
ΔU1 = 1,0 |
δ1,3 = 0,47 |
Δδ1,3 = 0,24 |
2 |
U3 = 5,0 |
ΔU3 = 1,0 |
δ3,5 = 0,36 |
Δδ3,5 = 0,25 |
3 |
U5 = 3,5 |
ΔU5 = 0,5 |
δ5,7 = 0,34 |
Δδ5,7 = 0,25 |
4 |
U7 = 2,5 |
ΔU7 = 0,5 |
δ7,9 = 0,51 |
Δδ7,9 = 0,26 |
5 |
U9 = 1,5 |
ΔU9 = 0,25 |
δ9,11 = 0,41 |
Δδ9,11 = 0,30 |
6 |
U11 = 1,0 |
ΔU11 = 0,25 |
|
|
|
średnia δ: |
δ = 0,42 |
Δδ = 0,11 |
|
|
współczynnik tłumienia: |
β = 333 |
Δβ = 209 |
|
|
opór pasożytniczy cewki: |
RP = 27 [Ω] |
ΔRP = 16,7 [Ω] |
|
|
częstość drgań: |
ωR = 5027 [1/s] |
ΔωR = 503 [1/s] |
|
|
pojemność kondensatora: |
C = 985 [nF] |
ΔC = 198 [nF] |
|
|
opór krytyczny: |
RC = 403 [Ω] |
ΔRC = 87 [Ω] |
Pomiary dla L = 0,04 H , ΔL = 0,001 H , R = 50 Ω , T = 1,25 ms , ΔT = 0,125 ms |
||||
Nr |
Amplituda kolejnych maksimów [V] |
Niepewność pomiarowa [V] |
Logarytmiczny dekrement tłumienia: |
Niepewność pomiarowa: |
1 |
U1 = 3,5 |
ΔU1 = 0,5 |
δ1,3 = 1,03 |
Δδ1,3 = 0,25 |
2 |
U3 = 1,25 |
ΔU3 = 0,25 |
δ3,5 = 1,14 |
Δδ3,5 = 0,32 |
3 |
U5 = 0,4 |
ΔU5 = 0,1 |
δ5,7 = 1,16 |
Δδ5,7 = 0,47 |
4 |
U7 = 0,125 |
ΔU7 = 0,05 |
|
|
|
średnia δ: |
δ = 1,11 |
Δδ = 0,39 |
|
|
współczynnik tłumienia: |
β = 889 |
Δβ = 291 |
|
|
opór pasożytniczy cewki: |
RP = 27 [Ω] |
ΔRP = 16,7 [Ω] |
|
|
częstość drgań: |
ωR = 5027 [1/s] |
ΔωR = 503 [1/s] |
|
|
pojemność kondensatora: |
C = 959 [nF] |
ΔC = 189 [nF] |
|
|
opór krytyczny: |
RC = 408 [Ω] |
ΔRC = 82 [Ω] |
Pomiary dla L = 0,16 H , ΔL = 0,001 H , R = 0 Ω , T = 2,5 ms , ΔT = 0,125 ms |
||||
Nr |
Amplituda kolejnych maksimów [V] |
Niepewność pomiarowa [V] |
Logarytmiczny dekrement tłumienia: |
Niepewność pomiarowa: |
1 |
U1 = 4,5 |
ΔU1 = 0,5 |
δ1,3 = 0,59 |
Δδ1,3 = 0,23 |
2 |
U3 = 2,5 |
ΔU3 = 0,5 |
δ3,5 = 0,69 |
Δδ3,5 = 028 |
3 |
U5 = 1,25 |
ΔU5 = 0,25 |
δ5,7 = 0,92 |
Δδ5,7 = 0,28 |
4 |
U7 = 0,5 |
ΔU7 = 0,1 |
δ7,9 = 0,51 |
Δδ7,9 = 0,26 |
5 |
U9 = 0,3 |
ΔU9 = 0,05 |
|
|
|
średnia δ: |
δ = 0,68 |
Δδ = 0,26 |
|
|
współczynnik tłumienia: |
β = 271 |
Δβ = 106 |
|
|
opór pasożytniczy cewki: |
RP = 87 [Ω] |
ΔRP = 34 [Ω] |
|
|
częstość drgań: |
ωR = 2513 [1/s] |
ΔωR = 126 [1/s] |
|
|
pojemność kondensatora: |
C = 978 [nF] |
ΔC = 97 [nF] |
|
|
opór krytyczny: |
RC = 809 [Ω] |
ΔRC = 107 [Ω] |
Pomiary dla L = 0,16 H , ΔL = 0,001 H , R = 100 Ω , T = 2,5 ms , ΔT = 0,125 ms |
||||
Nr |
Amplituda kolejnych maksimów [V] |
Niepewność pomiarowa [V] |
Logarytmiczny dekrement tłumienia: |
Niepewność pomiarowa: |
1 |
U1 = 3,5 |
ΔU1 = 0,5 |
δ1,3 = 1,61 |
Δδ1,3 = 0,28 |
2 |
U3 = 1,25 |
ΔU3 = 0,25 |
δ3,5 = 1,20 |
Δδ3,5 = 0,39 |
3 |
U5 = 0,4 |
ΔU5 = 0,1 |
δ5,7 = 1,61 |
Δδ5,7 = 0,37 |
4 |
U7 = 0,125 |
ΔU7 = 0,05 |
|
|
|
średnia δ: |
δ = 1,47 |
Δδ = 0,35 |
|
|
współczynnik tłumienia: |
β = 889 |
Δβ = 291 |
|
|
opór pasożytniczy cewki: |
RP = 87 [Ω] |
ΔRP = 34 [Ω] |
|
|
częstość drgań: |
ωR = 2513 [1/s] |
ΔωR = 126 [1/s] |
|
|
pojemność kondensatora: |
C = 938 [nF] |
ΔC = 92 [nF] |
|
|
opór krytyczny: |
RC = 826 [Ω] |
ΔRC = 124 [Ω] |
Metody obliczeń:
wszystkie szacunkowe niepewności pomiarowe wyliczone są za pomocą prawa przenoszenia błędów (różniczka zupełna):
obliczenie logarytmicznego dekrementu tłumienia:
częstość drgań:
współczynnik tłumienia:
opór pasożytniczy cewki:
pojemność kondensatora:
opór krytyczny:
Wnioski:
Wyniki doświadczenia bardzo różniły się od wartości teoretycznych: pojemność kondensatora doświadczalnie została oszacowana na ok. 950 nF, natomiast wartość odczytana z kondensatora to 680 nF. Na tą różnicę oprócz niedokładności pomiarów, może mieć również wpływ pewna pojemność generatora, którym ładowany jest kondensator, a którego dokładne parametry nie są znane. Bardzo duże niepewności pomiarowe sięgające nawet do 50% wartości wynikają z niedokładności odczytania napięć kolejnych maksimów na bardzo małym ekranie oscyloskopu. Dlatego właśnie należało przyjąć tak duże odchyłki, które z kolei mają wpływ na wszystkie inne szacunkowe niepewności.
Załączone wykresy przedstawiają przybliżone przebiegi napięć drgań tłumionych dla poszczególnych wartości indukcji i rezystancji.