Opracowanie wyników
1.
Pierwszym zadaniem jest wykreślenie krzywej I=f(U) gdzie I=N/t. Obliczone wartości I=N/t przedstawione są w Tabelach 1 i 2, a krzywa I=f(U) znajduje się na Wykresach 1 i 2, przy czym Tabela 1 oraz wykres 1 zawierają wartości odpowiadające bliższemu położeniu źródła względem licznika, natomiast Tabela2 oraz Wykres 2 odpowiadają dalszemu położeniu źródła od licznika.
Następnym krokiem jest obliczenie niepewności standardowych dla wykonanych przeze mnie pomiarów. Niepewność standardowa pomiaru liczby zliczeń na podstawie pojedynczego pomiaru wynosi:
, niepewność standardowa pomiaru szybkości zliczeń na podstawie pojedynczego pomiaru wynosi:
.
Tak obliczone niepewności standardowe przedstawione są w Tabelach 1 i 2. Aby nanieść niepewności pomiarowe na wykres jestem zmuszony do uśrednienia wszystkich otrzymanych niepewności pomiarowych, ponieważ program z którego korzystam przy tworzeniu wykresu, nie posiada opcji uwzględnienia osobno każdej niepewności do każdego punktu.
Średnie niepewności standardowe wynoszą:
- dla położenia źródła bliżej licznika: 2,5 (zliczeń na sekundę)
- dla położenia źródła dalej od licznika: 1,2 (zliczeń na sekundę)
Tak obliczone niepewności standardowe są naniesione na odpowiednie wykresy.
Aby pokazać wyraźną różnice w szybkościach zliczeń w przypadku położenia źródła bliżej i dalej od licznika, przedstawiłem wszystkie charakterystyki na wspólnym Wykresie 3.
Tabele 1 i 2 są umieszczone na następnych stronach, natomiast wszystkie wykresy zamieszczone są na końcu sprawozdania.
Tabela 1 (Źródło bliżej) |
||||||
Napięcie [V] |
U rosnące |
U malejące |
||||
|
N |
I=N/t |
u(I)=(I/t)1/2 |
N |
I=N/t |
u(I)=(I/t)1/2 |
420 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
425 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
430 |
1325 |
44 |
1,2 |
0 |
0 |
0,0 |
435 |
4831 |
161 |
2,3 |
3793 |
126 |
2,1 |
440 |
5106 |
170 |
2,4 |
4897 |
163 |
2,3 |
445 |
5114 |
170 |
2,4 |
5047 |
168 |
2,4 |
450 |
5271 |
176 |
2,4 |
5269 |
176 |
2,4 |
455 |
5355 |
179 |
2,4 |
5336 |
178 |
2,4 |
460 |
5438 |
181 |
2,5 |
5342 |
178 |
2,4 |
465 |
5326 |
178 |
2,4 |
5438 |
181 |
2,5 |
470 |
5565 |
186 |
2,5 |
5473 |
182 |
2,5 |
475 |
5621 |
187 |
2,5 |
5573 |
186 |
2,5 |
480 |
5635 |
188 |
2,5 |
5602 |
187 |
2,5 |
485 |
5633 |
188 |
2,5 |
5661 |
189 |
2,5 |
490 |
5696 |
190 |
2,5 |
5680 |
189 |
2,5 |
495 |
5812 |
194 |
2,5 |
5598 |
187 |
2,5 |
500 |
5815 |
194 |
2,5 |
5808 |
194 |
2,5 |
505 |
5911 |
197 |
2,6 |
5707 |
190 |
2,5 |
510 |
5772 |
192 |
2,5 |
5938 |
198 |
2,6 |
515 |
5900 |
197 |
2,6 |
5849 |
195 |
2,5 |
520 |
5888 |
196 |
2,6 |
5902 |
197 |
2,6 |
525 |
5963 |
199 |
2,6 |
5854 |
195 |
2,6 |
530 |
6023 |
201 |
2,6 |
5920 |
197 |
2,6 |
535 |
6122 |
204 |
2,6 |
5958 |
199 |
2,6 |
540 |
6153 |
205 |
2,6 |
6007 |
200 |
2,6 |
545 |
6346 |
212 |
2,7 |
6219 |
207 |
2,6 |
550 |
6236 |
208 |
2,6 |
6052 |
202 |
2,6 |
555 |
6096 |
203 |
2,6 |
6122 |
204 |
2,6 |
560 |
6176 |
206 |
2,6 |
6140 |
205 |
2,6 |
565 |
6309 |
210 |
2,6 |
6159 |
205 |
2,6 |
570 |
6365 |
212 |
2,7 |
6276 |
209 |
2,6 |
575 |
6458 |
215 |
2,7 |
6180 |
206 |
2,6 |
580 |
6297 |
210 |
2,6 |
6426 |
214 |
2,7 |
585 |
6475 |
216 |
2,7 |
6444 |
215 |
2,7 |
590 |
6429 |
214 |
2,7 |
6414 |
214 |
2,7 |
595 |
6437 |
215 |
2,7 |
6347 |
212 |
2,7 |
600 |
6445 |
215 |
2,7 |
6428 |
214 |
2,7 |
Tabela 2 (Źródło dalej) |
||||||
Napięcie V |
U rosnące |
U malejące |
||||
|
N |
I=N/t |
u(I)=(I/t)1/2 |
N |
I=N/t |
u(I)=(I/t)1/2 |
420 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
425 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
430 |
0 |
0 |
0,0 |
0 |
0 |
0,0 |
435 |
1228 |
41 |
1,2 |
1265 |
42 |
1,2 |
440 |
1264 |
42 |
1,2 |
1296 |
43 |
1,2 |
445 |
1237 |
41 |
1,2 |
1293 |
43 |
1,2 |
450 |
1311 |
44 |
1,2 |
1303 |
43 |
1,2 |
455 |
1331 |
44 |
1,2 |
1345 |
45 |
1,2 |
460 |
1315 |
44 |
1,2 |
1272 |
42 |
1,2 |
465 |
1289 |
43 |
1,2 |
1350 |
45 |
1,2 |
470 |
1317 |
44 |
1,2 |
1338 |
45 |
1,2 |
475 |
1353 |
45 |
1,2 |
1305 |
44 |
1,2 |
480 |
1347 |
45 |
1,2 |
1360 |
45 |
1,2 |
485 |
1341 |
45 |
1,2 |
1334 |
44 |
1,2 |
490 |
1364 |
45 |
1,2 |
1342 |
45 |
1,2 |
495 |
1264 |
42 |
1,2 |
1357 |
45 |
1,2 |
500 |
1319 |
44 |
1,2 |
1350 |
45 |
1,2 |
505 |
1343 |
45 |
1,2 |
1353 |
45 |
1,2 |
510 |
1382 |
46 |
1,2 |
1321 |
44 |
1,2 |
515 |
1356 |
45 |
1,2 |
1354 |
45 |
1,2 |
520 |
1359 |
45 |
1,2 |
1339 |
45 |
1,2 |
525 |
1343 |
45 |
1,2 |
1398 |
47 |
1,2 |
530 |
1353 |
45 |
1,2 |
1379 |
46 |
1,2 |
535 |
1351 |
45 |
1,2 |
1373 |
46 |
1,2 |
540 |
1452 |
48 |
1,3 |
1382 |
46 |
1,2 |
545 |
1411 |
47 |
1,3 |
1326 |
44 |
1,2 |
550 |
1433 |
48 |
1,3 |
1341 |
45 |
1,2 |
555 |
1397 |
47 |
1,2 |
1433 |
48 |
1,3 |
560 |
1371 |
46 |
1,2 |
1380 |
46 |
1,2 |
565 |
1422 |
47 |
1,3 |
1372 |
46 |
1,2 |
570 |
1463 |
49 |
1,3 |
1422 |
47 |
1,3 |
575 |
1385 |
46 |
1,2 |
1324 |
44 |
1,2 |
580 |
1467 |
49 |
1,3 |
1423 |
47 |
1,3 |
585 |
1445 |
48 |
1,3 |
1369 |
46 |
1,2 |
590 |
1338 |
45 |
1,2 |
1421 |
47 |
1,3 |
595 |
1480 |
49 |
1,3 |
1375 |
46 |
1,2 |
600 |
1491 |
50 |
1,3 |
1386 |
46 |
1,2 |
2.
Kolejnym zadaniem jest znalezienie napięcia pracy Up licznika. Napięcie to odpowiada środkowi obszaru Plateu. Rzeczywistym końcem obszaru plateau jest napięcie przy którym charakterystyka licznika wykonuje drugi skok w górę, jednak w moim przypadku za koniec obszaru plateau uznam napięcie 600V, przy którym w trosce o licznik, zakończyłem pomiary.
Napięcie pracy licznika obliczone na podstawie pomiarów kończących się na napięciu 600V wynosi, dla poszczególnych charakterystyk odpowiednio:
- dla źródła znajdującego się bliżej licznika:
- przy napięciu rosnącym : Up = 517V
- przy napięciu malejącym : Up = 517,5V
- dla źródła znajdującego się dalej od licznika:
- przy napięciu rosnącym : Up = 517,5V
- przy napięciu malejącym : Up = 517,5V
Jak widać, każda charakterystyka posiada napięcie pracy w tym samym miejscu, ponieważ każda z nich posiada obszar plateau w tym samym przedziale napięcia. Jedynie charakterystyka dla źródła znajdującego się bliżej licznika, przy rosnącym napięciu posiada niezerową wartość szybkości zliczeń przed obszarem plateau, lecz dlatego że nie leży ona w obszarze plateau nie uwzględniamy jej w obliczeniach dotyczących napięcia pracy.
3.
Kolejnym zadaniem jest określenie wartości nachylenia plateau, za pomocą wzoru (1):
;
omówionego we wstępie teoretycznym.
Podstawiając odpowiednie wartości do wzoru (1) otrzymujemy odpowiednio:
- dla źródła znajdującego się bliżej licznika:
- przy napięciu rosnącym : η = 0,14,
- przy napięciu malejącym : η = 0,16,
- dla źródła znajdującego się dalej od licznika:
- przy napięciu rosnącym : η = 0,12,
- przy napięciu malejącym : η = 0,10.
Jak wspomniałem we wstępie teoretycznym, do celów praktycznych dogodniej jest określać względną zmianę szybkości rejestracji na 100V. Oblicza się ją stosując wzór (2):
,
Otrzymujemy następujące wyniki:
- dla źródła znajdującego się bliżej licznika:
- przy napięciu rosnącym : η = 14,
- przy napięciu malejącym : η = 16,
- dla źródła znajdującego się dalej od licznika:
- przy napięciu rosnącym : η = 12,
- przy napięciu malejącym : η = 10.