ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ. лабоа мех 1......... Отчет по лабораторной работе 1 оценка точности прямых и косвенных измерений

Название	Отчет по лабораторной работе 1 оценка точности прямых и косвенных измерений
Анкор	ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
Дата	03.11.2020
Размер	259.67 Kb.
Формат файла
Имя файла	лабоа мех 1.........docx
Тип	Отчет #147743

ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ОТЧЕТ

по лабораторной работе №1

«ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ»

По дисциплине: Физика

Выполнил: студент гр. ТПР-20 ________ /Аницов И.П. /

(подпись) (Ф.И.О.)

Проверил: доцент каф. ГФ /Грабовский А.Ю./

(подпись) (Ф.И.О)

Санкт - Петербург

2020

Цель работы: вычислить данные прямых и косвенных измерений физических величин.

Явление, изучаемое в работе: теоретические основы оценки погрешности прямых и косвенных измерений.

Общие сведения:

Основные физические понятия

R- величина, характеризующая сопротивление проводника электрическому току.

[R] = [Ом] – сопротивление такого проводника, в котором при напряжении в 1В течет постоянный ток 1А. Сопротивление зависит о формы, размеров и материла проводника.

Каждую из физических величин – длинна проводника, диаметр сечения, напряжение и сила тока (l,d,U,I) – прямые измерения (можно измерить непосредственно соответствующим приборам с определенной точностью). Величина удельного сопротивления (ρ) – косвенные измерения (вычисляется при помощи формул).

В общем случае результат измерения величины Х представляют в виде:

,

Где ∆Х погрешность или ошибка измерения;

- среднее значение величины. Значение тока I и напряжения U измеряют однократно с помощью электромагнитных приборов (амперметра и вольтметра) для десяти значений длины l. Погрешность ∆I и ∆U этих измерений определяется по классу точности, который указан на шкале приборов , значению силы тока и напряжения, которые могут быть измерены по шкале приборов.

Диаметр проволоки измеряется многократно штангенциркулем и микрометром. Проведя n измерений, получим результаты: d

,….,d

. Диаметр определяется как среднее арифметическое. Если ошибка меньше точности используемого прибора, то за величину ошибки следует принять последнюю.

3) Схема установки

1- амперметр,

2 – вольтметр,

3 - источник тока,

4 – проводник.

4) Основные расчетные формулы:

1. Сила тока: I=

[A=

];

2. Сопротивление проводника:

, R=ρ

3. Удельное сопротивление ρ=

[

]=[

];

4. Среднее значение диаметра:

;

5. Графически среднее значение удельного сопротивления:

где tgα=∆R/∆l;

.

_{Формулы для расчета погрешности косвенных измерений:}

_{1. Средняя абсолютная погрешность измерения сопротивления}

_{2. Средняя абсолютная погрешность измерения удельного сопротивления :}

_{3. Средняя квадратичная погрешность измерения удельного сопротивления:}

_{4. Средняя квадратичная погрешность измерения сопротивления:}

_{Формулы для расчета погрешности прямых измерений:}

_{Средняя абсолютная ошибка измерений диаметра:}

_{Средняя квадратичная ошибка измерений диаметра:}

_{Для штангенциркуля:}

_{Для микрометра:}

_{Таблицы:}

Табл. 1. - измерение диаметра проволоки

Физ. величина
ед. изм. прибор	мм
Штангенциркуль	0,4	0,4	0,45	0,5	0,5	0,5	0,45	0,45	0,45	0,45
микрометр	0,41	0,42	0,39	0,40	0,41	0,41	0,39	0,39	0,41	0,46
физ. величина
ед. изм. прибор	мм	мм	мм	мм	мм
Штангенциркуль	0,455	0,027	0,011666	0,593	0,0256
микрометр	0,409	0,029	0,003890	0,024	0,0095

0,011666 [мм]

0,00389 [мм]

Табл. 1 - Измерение проволоки, силы тока и напряжения для десяти значений длины расчет сопротивления

Физ. величина	l
Ед. изм. № опыта	мм	мм	А	A	В	В	Ом	Ом	Ом
1	5	0,5	0,2	0,00375	0,15	0,0225	0,75	0,126	0,436
2	10				0,24		1,20	0,135	0,284
3	15				0,30		1,50	0,140	0,234
4	20				0,40		2,00	0,150	0,186
5	25				0,48		2,40	0,158	0,166
6	30				0,57		2,85	0,166	0,150
7	35				0,66		3,30	0,174	0,140
8	40				0,74		3,70	0,182	0,131
9	45				0,82		4,10	0,189	0,126
10	50				0,91		4,55	0,198	0,122

0,126 [Ом];

Табл. 3 – определение удельной теплоемкости

Физическая величина
Единица Измерения Номер опыта
1	2,4377x10	0,6490x10	0,7359x10
2	1,9501x10	0,5601x10	0,4611x10
3	1,6251x10	0,5269x10	0,3930x10
4	1,6251x10	0,5077x10	0,3711x10
5	1,5601x10	0,4968x10	0,2422x10
6	1,5438x10	0,4891x10	0,2099x10
7	1,5322x10	0,4836x10	0,18839x10
8	1,5032x10	0,4796x10	0,1715x10
9	1,4806x10	0,4764x10	0,1597x10
10	1,4788x10	0,4738x10	0,1492x10

_{Физическая} _{Величина}
_{Единица измерения}
_{Величина}	1,6737x10	0,5143x10	0,3082x10

=2,4377;

1,6737x10

0, 6490 x10

= 0,7359

Графический материал:

	R
5	0,75
10	1,20
15	1,50
20	2,00
25	2,40
30	2,85
35	3,30
40	3,70
45	4,10
50	4,55

tgα - тангенс угла наклона аппроксимирующей прямой, проходящей около нижних точек погрешности величины R на графике.

- тангенс угла наклона прямой, проходящей около основных точек погрешности величины R на графике.

- тангенс угла наклона прямой, проходящей около верхних точек погрешности величины R на графике.

Конечные результаты:

Вывод:

В данной лабораторной работе я провел измерения и вычисления, необходимые для определения удельного сопротивления предложенного проводника. Для измерений я использовал штангенциркуль и микрометр. Экспериментальное сопротивление получилось на 29 % больше чем графическое.