лаба 1. отчет 1 (готово). Первое высшее техническое учебное заведение россии министерство образования и науки российской федерации
 Скачать 102.04 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики МЕХАНИКА ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 По дисциплине: ФИЗИКА______________________________ (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: ОЦЕНКА ТОЧНОСТИ ПРЯМЫХ И КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ Выполнил: студент гр. ГНГ-20-2 __________ /Яицкий Е.Н./ (подпись) (Ф.И.О.) Проверил: доцент кафедры ОТФ _________ /Кожокарь М.Ю./ (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Санкт-Петербург 2020 Цель работы - обработать данные прямых и косвенных измерений физических величин. Краткое теоретическое содержание: Явление, изучаемое в работе – возникновение тока в электрической цепи Погрешность измерения — отклонение измеренного значения величины от её истинного (действительного) значения. Прямое измерение - это такое измерение, при котором его результат определяется непосредственно в процессе считывания со шкалы прибора. Погрешность прямых измерений -  где  - погрешность или ошибка в измерениях х.Косвенное измерение — это измерение, при котором искомое значение величины определяется путем выполнения определенных математических операций. Абсолютная погрешность физической величины, измеренной данным прибором - это разность между измеренным и действительным значениями измеряемой величины:  где К - класс точности прибораПостоянный ток — электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению Сила тока — физическая величина, равная отношению количества заряда , прошедшего через некоторую поверхность за определенное время, к величине этого промежутка времени Электрическое сопротивление — электротехническая величина, которая характеризует свойство материала препятствовать протеканию электрического тока. Сопротивление однородного цилиндрического проводника R зависит от его формы, размеров, а также свойств материала, из которого он изготовлен: Вольтметр – физический прибор, предназначенный для измерения напряжения в замкнутой цепи. K = 1,5. Амперметр – физический прибор, предназначенный для измерения силы тока на участке цепи. К = 1,5. Штангенциркуль – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки. Микрометр – физический прибор, предназначенный для измерения диаметра проволоки с большей точностью, чем у штангенциркуля. Схема экспериментальной установки:  -источник тока А-амперметр V-вольтметр BC- исследуемый участок цепи Основные расчетные формулы: Закон Ома для участка цепи:  [Ом] U – напряжение [B]I – сила тока [A] Среднее значение диаметра проволоки:  [м] d1, d2,..., dn - значения измеренного диаметра [м] n – количество измерений 3) Нахождение удельного сопротивления проводника:  [Ом*м] d - диаметр проволоки [м] U - напряжение [В] I - сила тока [А]  - длина проводника [м]4) Среднее значение удельного сопротивления проводника:  [Ом*м]5) Среднее значение напряжения:  [B]Формулы для расчёта погрешностей косвенных измерений: 1) Абсолютная погрешность измерения сопротивления:  [Ом] ∆U, ∆I, – абсолютные погрешности прямых измерений ,  ,  – средние значения соответствующих величин 2) Средняя квадратичная ошибка сопротивления:  [Ом] ∆U, ∆I, – абсолютные погрешности прямых измерений 3) Средняя квадратичная погрешность косвенных измерений удельного сопротивления:  [Ом*м]∆U, ∆I, ∆l, ∆d – абсолютные погрешности прямых измерений , ,  ,  – средние значения соответствующих величин 4) Абсолютная погрешность удельного сопротивления:  [Ом*м]5) Средняя квадратичная ошибка измерений диаметра:  [м]Погрешности прямых измерений: 1) Сила тока:  [A] К – класс точности прибора – максимальное значение силы тока2) Напряжение:  [B]  – максимальное напряжение3) Величина средней абсолютной ошибки диаметра:  [м]Таблица 1
Таблица 2
     Примеры расчёта погрешностей косвенных измерений:      Примеры погрешностей прямых измерений:    График:   Сравнение значений удельного сопротивления проводника, полученных двумя разными способами:  Конечные результаты измерения удельного сопротивления:   Вывод: В ходе лабораторной работы был измерен диаметр проволоки при помощи двух приборов, штангенциркуля и микрометра. В вычислениях использовались результаты, полученные микрометром, так как этот прибор более точен. Также, в ходе работы, с помощью амперметра и вольтметра замерялись показания силы тока и напряжения. Для всех измеренных величин была посчитана и учтена при расчетах погрешность измерения. Для более точного значения конечных результатов измерения была посчитана также средняя квадратичная погрешность, которая позволяет с большой точностью выразить результат. Также по результатам проведенных измерений, мы можем сделать вывод о том, что сопротивление проводника напрямую зависит от его длины (чем длиннее проводник, тем большим сопротивлением он обладает). Графически посчитанное значение удельного сопротивления всего на 20% отличается от того, которое было посчитано аналитическим способом. Это говорит нам о том, что данный метод достаточно точен. |
