- •Инистерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования санкт-петербургский горный университет
- •Основные расчётные формулы.
- •Формулы погрешности.
- •Результаты измерений диаметра проволоки штангенциркулем и микрометром.
- •Результаты удельного сопротивления.
Инистерство науки и высшего образования российской федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования санкт-петербургский горный университет
Кафедра общей и технической физики
Отчёт
по лабораторной работе №1
«Оценка точности прямых и косвенных измерений»
Санкт-Петербург
2018 год
Цель работы: обработать данные прямых и косвенных измерений при определении удельного сопротивления проволоки.
Краткая теоретическая часть:
Явление, лежащее в основе работы – зависимость силы тока от напряжения на участке цепи.
Сопротивление – свойство проводников (металлов) и электролитов оказывать сопротивление прохождению через проводник или электролит электрического тока.
Удельное сопротивление – показатель зависимости сопротивления от физических параметров проводника.
Закон Ома для участка цепи: для участка цепи сила тока , текущего по металлическому проводнику, прямо пропорциональна падению напряжения на этом проводнике и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:
,
где I-сила тока в цепи, U-напряжение в цепи, R-сопротивление проводника.
[I]=A (ампер), [U]=В (вольт), [R]=Ом.
Электрическая цепь — совокупность источников тока, соединительных проводников, приборов(или других устройств),в которых ток производит работу.
Сила тока — предел отношения приращения количества электричества к приращению времени, при стремлении последнего к нулю.
Напряжение — разность потенциалов между двумя точками электрического поля.
Сопротивление проводника
зависит от формы, размеров, а также свойств материала, из которого он изготовлен. Сопротивление однородного цилиндрического проводника:
,
где — длина проводника (м); S — площадь его поперечного сечения (м2).
Удельное сопротивление однородного цилиндрического проводника: характеризует способность вещества проводить электрический ток и зависит от химической природы вещества и условий, в которых находится проводник.
,
где l - длина проводника; S - площадь его поперечного сечения; - удельное сопротивление.
[S]=м2 (квадратный метр), [l]=м (метр), [ρ]=.
Измерение размеров проволоки следует проводить с помощью линейки или микрометра. Сила тока измеряется амперметром, а напряжение вольтметром.
Основные расчётные формулы.
Удельное сопротивление , ;
Среднее значение диаметра проволоки ;
Сопротивление проводника , ;
Графическое вычисление , где
Формулы погрешности.
При прямых измерениях:
Величина средней абсолютной ошибки измерений диаметра ;
Средняя квадратичная ошибка измерений диаметра ;
Абсолютная погрешность амперметра ;
Абсолютная погрешность вольтметра ;
При косвенных измерениях:
Абсолютная погрешность косвенных измерений удельного сопротивления;
Средняя квадратичная ошибка косвенных измерений удельного сопротивления ;
Абсолютная погрешность косвенных измерений сопротивления ;
Средняя квадратичная ошибка косвенных измерений сопротивления
Электрическая схема установки:
Для определения удельного сопротивления отрезка проволоки собрана простейшая электрическая цепь, которая состоит из источника тока ,амперметра А, вольтметра V, и исследуемого участка АВ.