Poprawa (ćw. nr 43):
Metoda A - pomiar poprawnie mierzonego napięcia |
|||||||||||
Rezystencja szacowana na 497Ω - opornik R14 |
|||||||||||
I [A] |
∆I [A] |
∆I/I*100% [%] |
U [V] |
∆U [V] |
∆U/U*100% [%] |
R [Ω] |
∆R [Ω] |
∆R/R |
Rp [Ω] |
∆Rp [Ω] |
∆Rp/Rp |
I/200mA |
|
|
U/20V |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,005 |
0,00016 |
3,20 |
2,54 |
0,02 |
0,89 |
521,24 |
21,35 |
0,0410 |
508,00 |
20,80 |
0,0409 |
0,010 |
0,00022 |
2,20 |
5,04 |
0,04 |
0,70 |
517,03 |
14,99 |
0,0290 |
504,00 |
14,61 |
0,0413 |
0,015 |
0,00028 |
1,87 |
7,60 |
0,05 |
0,63 |
519,84 |
12,99 |
0,0250 |
506,67 |
12,66 |
0,0410 |
0,020 |
0,00034 |
1,70 |
10,10 |
0,06 |
0,60 |
518,08 |
11,92 |
0,0230 |
505,00 |
11,61 |
0,0412 |
0,025 |
0,00040 |
1,60 |
12,61 |
0,07 |
0,58 |
517,45 |
11,28 |
0,0218 |
504,40 |
10,99 |
0,0412 |
0,030 |
0,00046 |
1,53 |
15,15 |
0,09 |
0,57 |
518,08 |
10,88 |
0,0210 |
505,00 |
10,60 |
0,0412 |
|
|
|
Średnia = |
518,620 |
13,903 |
0,0268 |
505,511 |
13,544 |
0,0411 |
Metoda B - pomiar poprawnie mierzonego prądu |
||||||||
Rezystencja szacowana na 497Ω - opornik R14 |
||||||||
I [A] |
∆I [A] |
∆I/I*100% [%] |
U [V] |
∆U [V] |
∆U/U*100% [%] |
Rp [Ω] |
∆Rp [Ω] |
∆Rp/Rp |
I/200mA |
|
|
U/20V |
|
|
|
|
|
0,005 |
0,00016 |
3,20 |
2,55 |
0,02 |
0,89 |
510,00 |
20,87 |
0,0409 |
0,010 |
0,00022 |
2,20 |
5,10 |
0,04 |
0,70 |
510,00 |
14,77 |
0,0409 |
0,015 |
0,00028 |
1,87 |
7,65 |
0,05 |
0,63 |
510,00 |
12,74 |
0,0409 |
0,020 |
0,00034 |
1,70 |
10,19 |
0,06 |
0,60 |
509,50 |
11,71 |
0,0410 |
0,025 |
0,00040 |
1,60 |
12,72 |
0,07 |
0,58 |
508,80 |
11,08 |
0,0410 |
0,030 |
0,00046 |
1,53 |
15,27 |
0,09 |
0,57 |
509,00 |
10,68 |
0,0410 |
|
|
|
Średnia = |
509,550 |
13,642 |
0,0410 |
Metoda B - pomiar poprawnie mierzonego prądu |
||||||||
Rezystencja szacowana na 23800Ω - opornik R15 |
||||||||
I [A] |
∆I [A] |
∆I/I*100% [%] |
U [V] |
∆U [V] |
∆U/U*100% [%] |
Rp [Ω] |
∆Rp [Ω] |
∆Rp/Rp |
I/2mA |
|
|
U/200V |
|
|
|
|
|
0,00050 |
0,00001 |
2,80 |
12,10 |
0,16 |
1,33 |
24200,00 |
998,60 |
0,0413 |
0,00100 |
0,00002 |
1,80 |
24,30 |
0,22 |
0,91 |
24300,00 |
658,90 |
0,0411 |
0,00150 |
0,00002 |
1,46 |
36,40 |
0,28 |
0,77 |
24202,13 |
542,04 |
0,0413 |
0,00200 |
0,00003 |
1,30 |
48,40 |
0,34 |
0,71 |
24200,00 |
485,60 |
0,0413 |
|
|
|
Średnia = |
24225,532 |
671,284 |
0,0412 |
III. Wyniki i ich niepewności:
Otrzymałam następujące wyniki:
a) opornik R14 (metoda A):
Rśr = 518,620±13,903 [Ω]
∆R/R śr * 100% = 2,68 [%]
Rpśr = 505,511±13,544 [Ω]
∆Rp/Rp śr * 100% = 4,11 [%]
Rreg = 504,340±0,021 [Ω]
b) opornik R14 (metoda B):
Rpśr = 509,550±13,642 [Ω]
∆Rp/Rp śr * 100% = 4,10 [%]
Rreg = 508,571±0,125 [Ω]
c) opornik R15 (metoda B):
Rpśr = 24225,532±671,284 [Ω]
∆Rp/Rp śr * 100% = 4,12 [%]
Rreg = 24181,600±7,121 [Ω]
IV. Dyskusja wyników i ich niepewności:
Niestety nie możemy porównać wyników oporów w metodzie A i B liczonych wzorem rozbudowanym, ponieważ znamy tylko opór wewnętrzny woltomierza (10MΩ),a oporu wewnętrznego amperomierza nie znamy. Dlatego porównać wyniki możemy jedynie dla wzoru prostego w obu metodach.
Zauważamy więc, iż w metodzie A w oporniku R14 opór został policzony z takim samym błędem pomiaru rzędu 4% jak w metodzie B. Co wskazuje na to, że obie metody pomiaru oporu są dobre. Można również z tego wywnioskować, że opór wewnętrzny amperomierza jest na tyle mały, że można go było pominąć i zastosować mimo wszystko wzór uproszczony.
Na błąd pomiaru oporu wszystkich oporników, największy wpływ miał pomiar natężenia, ponieważ sięga on rzędu aż 2%, a pomiar napięcia niecałego 1%. Mogło być to spowodowane zużyciem urządzenia.
Z wykresu regresji liniowej otrzymaliśmy wartość oporu bardzo zbliżoną do wartości otrzymanej ze wzoru. Jednak z regresji liniowej otrzymujemy wartość o dużo mniejszej niedokładności. Wskazuje nam na to współczynnik korelacji który sięga rzędu 100% dokładności. Widzimy dlatego dużą różnice między niedokładnością ∆R policzoną ze wzoru, a niedokładnością policzona poprzez regresje liniową. Dla metody A opornika R14 ∆R=13,903, a ∆a=0,021, następnie dla metody B opornika R14 ∆Rp=13,642, a ∆a=0,126 oraz dla opornika R15 dla metody B ∆Rp=671,284, a ∆a=7,121. Można z tego wywnioskować, że wykres regresji liniowej jest o wiele dokładniejszy dla otrzymywanej wartości, niż stosowanie się do wzoru.