POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT FIZYKI |
Sprawozdanie z ćwiczenia nr 100a; 100b
|
|
Anna Sobczak |
Temat: Wyznaczanie objętości ciała stałego. Podstawowe pomiary elektryczne.
|
|
Wydział: Elektryczny Rok II |
Data:18.10.2010 |
Ocena: |
Ćwiczenie nr 100A(wyznaczanie objętości ciała stałego).
Cel ćwiczenia:
Zapoznanie się z techniką pomiaru szerokości i wysokości ciała stałego za pomocą suwmiarki oraz mikrometru śrubowego mechanicznego oraz z podstawowymi narzędziami inżynierskimi.
Wyznaczenie objętości badanego elementu. Analiza otrzymanych wyników i nauka pisania sprawozdań.
Spis przyrządów
1. Śruba mikrometryczna o dokładności 0,01 mm
2. Suwmiarka o dokładności 0.05 mm
3. Mierzony element
Wyniki pomiarów:
Tabela 1.
Lp. |
Wysokość (h) [mm] |
Średnica (d) [mm] |
1. |
25,6 |
24,05 |
2. |
25,5 |
24,15 |
3. |
25,45 |
24,1 |
4. |
25,5 |
24,15 |
5. |
25,5 |
24,15 |
6. |
25,5 |
24,05 |
7. |
25,45 |
24,05 |
8. |
25,45 |
24,1 |
9. |
25,4 |
24,05 |
10. |
25,5 |
24,1 |
|
25,49 |
24,1 |
|
0,05 |
0,04 |
|
0,02 |
0,01 |
V ( |
|
Wyniki pomiaru średnicy (d) i wysokości (h) pomiary dokonano suwmiarką o dokładności 0,05mm
Tabela 2.
Lp. |
Średnica [mm] |
Wysokość h(mm) |
1. |
23,92 |
|
2. |
23,57 |
|
3. |
24,19 |
|
4. |
23,9 |
|
5. |
23,92 |
|
|
23,9 |
25,49 |
|
0,22 |
0,05 |
|
0,10 |
0,02 |
V( |
|
Wyniki pomiaru średnicy (d) pomiary dokonano śrubą mikrometryczną o dokładności 0,01 mm, wysokość(h) tak jak w tabeli 1.
Tabela 3.
Wzory i obliczenia.
- średnia arytmetyczna
(obliczenia dla wysokości h[mm])
- odchylenie standardowe pojedynczego pomiaru
(obliczenia dla średnicy d[mm] mierzonej śrubą mikrometryczną)
- odchylenie standardowe średniej arytmetycznej
1)
,
V-Objętość bryły
Objętość bryły dla h i d(od
), mierzonych suwmiarka..
Objętość bryły dla h i d(od
), (obliczenia dla średnicy d[mm] mierzonej śrubą mikrometryczną, oraz h[mm] mierzonego suwmiarką )
Metodą różniczki zupełnej obliczamy wartość niepewności złożonego pomiaru.
Wyprowadzenie wzoru dla różniczki zupełnej
, gdzie
- błędy systematyczne suwmiarki (mikrometru)
Wnioski:
Po dokonaniu pomiarów można wywnioskować, że ważną rolę odgrywa osoba mierząca dany obiekt oraz dokładność przyrządu, którym się posługujemy podczas pomiarów. Większa liczba pomiarów pozwala nam dokładniej obliczyć wartość średnią wielkości danego obiektu, podczas pomiaru średnicy walca suwmiarką wartość średnia wyniosła 24,1(mm),a śrubą mikrometryczną 23,9(mm), różnica wynika z wyżej wymienionych powodów. Pomiar miał również wpływ na otrzymane objętości walca, które różnią się od siebie o 192,1 (mm^3).
Sądzę, że dokładniejszy wynik można uzyskać mierząc śrubą mikrometryczna ze względu na jej dokładność, która wynosi 0,01mm w przeciwieństwie do suwmiarki 0,05mm.
Ćwiczenie nr 100B(podstawowe pomiary elektryczne).
Cel ćwiczenia
Zapoznanie się z podstawowymi pomiarami elektrycznymi na przykładzie:
a) pomiaru wartości oporu oporników pojedynczych, połączonych szeregowo
i połączonych równolegle, oporu regulowanego i oporu włókna żarówki.
Spis przyrządów
1. Zestaw z opornikami i żarówką wraz z gniazdami montażowymi
2. Zasilacz stabilizowany
3. Multimetr Master M890G x 2
4.. Przewody elektryczne
Przebieg ćwiczenia
1. Pomiar wartości wskazania amperomierza w watomierza oraz wartości R1 i R2(przy podłączeniu szeregowym oporników)
2. b) wyznaczenia zależności i = f(U) dla oporników
Schematy pomiarowe
rys. 1
rys. 2
Tabela pomiarowa 1(rys. 1)
|
RżΩ |
Rż Ω |
I(mA) |
U |
∆I [mA] |
∆U [V] |
Zakres |
|
|
200m |
20 |
200m |
20 |
Wartości zmierzone |
|
|
41,7 |
9,54 |
|
|
Wartości obliczone |
228,78 |
9,14 |
|
|
7,21 |
4,05 |
Tabela pomiarowa 2(rys. 2)
|
R(Ω) |
ΔR(Ω) |
R1Ω |
R1Ω |
R2Ω |
R2Ω |
R1(
|
IR2(A) |
UR1(V) |
UR2(V) |
I(A) |
U[V] |
∆I [mA] |
∆U[V] |
Zakres |
|
|
|
|
|
|
200m |
|
20V |
|
200m |
20V |
|
|
Wartości zmierzone |
|
|
|
|
|
|
56,4 |
|
9,55 |
|
32,8 |
9,55 |
|
|
Wartości obliczone |
291,16
|
7,46 |
169,33 |
3,85 |
121,83 |
3,06 |
|
|
|
|
|
|
8,02 |
5 |
Wzory i obliczenia:
Na zajęciach mierzyliśmy wartości rezystancji, napięć oraz prądów w zmontowanych obwodach przy użyciu mierników elektrycznych. zarówno do pomiaru oporu, napięcia jak i natężenia prądu posłużył nam Multimetr Master M890G
ΔU = ± 0,5% rdg + 1 dgt (dla woltomierza)
ΔI = ± 0,5% rdg + 1 dgt (dla amperomierza)
Gdzie „rdg” oznacza odczytaną z wyświetlacza wartość, a „dgt” cyfrę jedności na ostatnim miejscu odczytanej wartości.
Obliczenia do tabeli 1
Obliczenia do tabeli 2
Wykres zależności i = f(U) dla połączonych szeregowo oporników R1 i R2
Wnioski:
Ćwiczenie miało na celu nauczenie nas posługiwania się przyrządami mierniczymi przy pomiarze natężeń, napięć oraz oporów oraz wyznaczeniu poprawnej wartości mierzonych wielkości na podstawie błędów wyliczonych z formuł podanych w instrukcjach multimetrów. Wykorzystaliśmy w praktyce prawo Ohma przy wyliczeniu rezystancji dla żarówki jaki i dla układu połączonego szeregowo. Można zauważyć, że zgodnie z prawem Ohma napięcie jest wprost proporcjonalnie do prądu.
6