+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Методичні вказівки
К-сть сторінок:
75
Мова:
Українська
justify;">Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи одержаний вираз, можна спочатку отримати відносну похибку , а потім абсолютну похибку . В цьому випадку
Кінцевий результат:
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2 (е)
Визначення електроємності конденсатора
1. Мета роботи: визначити електроємність конденсатора і оцінити похибки її визначення.
2. Робоча формула знаходження електроємності конденсатора:
,
де С0 – електроємність відомого конденсатора; С – електроємність невідомого конденсатора.
4. Паспортні дані та паспортні похибки:
поділки.
5. Таблиця вимірювань та результатів часткових обчислень:
№п/п n0, поділки
n, поділки
1 68 0, 2 31 1, 2
2 69 0, 8 32 2, 2
3 67 1, 2 29 0, 8
4 68 0, 2 28 1, 8
5 69 0, 8 29 0, 8
сер. 68, 2 0, 6 29, 8 1, 4
6. Обчислення за робочою формулою ємності невідомого конденсатора:
7. Формула розрахунку повної абсолютної похибки визначення ємності невідомого конденсатора:
8. Математична обробка результатів прямих вимірювань.
8.1 Вибіркові середньоквадратичні відхилення:
(поділок) ;
(поділок) ;
8. 2 Випадкові похибки при надійності
і :
(поділок) ;
(поділок) ;
бо не вимірювалось С0.
8.3 Приладові похибки при надійності :
(поділки) ;
(поділки) ;
.
Тут – середньоквадратичне відхилення, що відповідає приладовій похибці; , – паспортні приладові похибки.
8. 4 Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань:
(поділки) ;
(поділки) ;
.
9. Розрахунок кожного доданку підкореневого виразу загальної абсолютної похибки визначення ємності невідомого конденсатора :
9. 1 ;
9. 2 ;
9.3 .
10. Загальна абсолютна похибка непрямого визначення ємності невідомого конденсатора за формулою
.
11. Відносна похибка визначення ємності конденсатора:
;
.
12. Кінцевий результат:
Примітка:
Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи одержаний вираз, можна
спочатку отримати відносну похибку , а потім абсолютну похибку
. В цьому випадку
; ε=±7, 2%;
14. Кінцевий результат:
Лабораторна робота №3 (е)
Визначення опору провідників за допомогою містка Уітстона
1. Мета роботи: а) визначити опори окремих двох резисторів, потім їх опори при послідовному та паралельному сполученні; б) порівняти теоретичні значення опорів при послідовному і при паралельному сполученні резисторів з їх експериментальними значеннями; в) оцінити абсолютну та відносні похибки визначення опорів.
2. Схема установки:
3. Формула обчислення опорів резисторів при різних способах їх сполучення за експериментальними даними:
де – опір відомого резистора; – відповідні довжини плеч містка Уітстона.
4. Паспортні приладові похибки визначення довжин плеч містка Уітстона та опору відомого резистора .
5. Таблиця вимірювань та часткових обчислень:
6. Обчислення за робочою формулою опорів резисторів та їх різного сполучення.
6. 1 Опір першого резистора:
6. 2 Опір другого резистора:
6. 3 Опір послідовно сполучених резисторів:
6. 4 Опір паралельно сполучених резисторів:
7. Формула розрахунку повної абсолютної похибки визначення опорів резисторів та їх різного типу сполучення
7. 1 ;
7. 2 ;
7. 3 ;
7. 4 .
8. Математична обробка результатів прямих вимірювань:
8. 1 Вибіркові середньоквадратичні відхилення:
для всіх резисторів і їх сполучення, оскільки і були для всіх випадків незмінними.
8. 2 Випадкові похибки при надійності і :
для всіх вимірювань, оскільки і виставлялись постійними.
8. 3. Приладові похибки при надійності Р=0, 95 і t=2:
Тут – середньоквадратичне відхилення, що відповідає приладовій похибці
8. 4. Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань:
9. Розрахунок кожного доданку підкореневого виразу повної абсолютної похибки визначення опорів:
10. Загальні абсолютні похибки непрямого визначення опору резисторів за формулами п. 7:
12. Відносні похибки:
11. Кінцеві результати:
; P=0, 95.
; P=0, 95.
; P=0, 95.
; P=0, 95.
13. Теоретичний розрахунок опорів резисторів при послідовному і паралельному сполученнях.
а) При послідовному сполученні:
Такий же експериментальний результат.
б) При паралельному сполученні резисторів:
Теоретичні розрахунки дали нижчий результат (139 Ом), ніж експериментальний (151 Ом), що очевидно пов’язано з опором на контактах з’єднання.
Примітка:
Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи одержаний вираз, можна спочатку обчислити відносні похибки опорів, а потім абсолютні похибки. В цьому випадку
Кінцеві результати:
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №4 (е)
Визначення електрорушійної сили джерела методом компенсації
1. Мета роботи: визначити електрорушійну силу джерела методом компенсації; оцінити абсолютну та відносну похибки визначення е. р. с.
2. Схема установки:
3. Робоча формула знаходження е. р. с. :
де E0 – е. р. с. відомого джерела (нормального елемента; – довжина реохорда від т. А до С та довжина реохорда від т. А до т. D
4. Паспортні дані та паспортні похибки:
Таблиця вимірювань та результатів часткових обчислень:
№п/п
1 499 0, 8 358 2
2 497 1, 2 354 2
3 498 0, 2 356 0
4 500 1, 8 357 1
5 497 1, 2 355 1
сер. 498, 2 1, 04 356 1, 2
Обчислення за робочою формулою е. р. с. джерела:
Формула розрахунку повної абсолютної похибки визначення е. р. с. невідомого джерела:
5. Математична обробка результатів прямих вимірювань:
5.1. Вибіркові середньоквадратичні відхилення:
8. 2 Випадкові похибки при надійності і :
8. 3 Приладові похибки при надійності :
Тут - середньоквадратичне відхилення, що відповідає приладовій похибці, , (Eх) 0 – паспортні приладові похибки.
8. 4 Загальні абсолютні похибки прямих вимірювань:
9. Розрахунок кожного доданку підкореневого виразу загальної абсолютної похибки визначення е. р. с. невідомого джерела (n. 7)
9. 1
9. 2
9. 3
10. Загальна абсолютна похибка ℰх непрямого визначення е. р. с. невідомого джерела за формулою п. 7:
ℰх
11. Відносна похибка визначення е. р. с. невідомого джерела:
12. Кінцевий результат:
ℰх .
Примітка:
Логарифмуючи робочу формулу, а потім диференціюючи отриманий вираз можна спочатку обчислити відносну похибку, а потім абсолютну похибку. В цьому випадку
Кінцевий результат:
ℰх= .
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6 (е)
Вивчення залежності опору металів від температури
1. Мета роботи: 1) експериментально визначити залежність опору металу від температури; 2) за експериментальними даними побудувати графік залежності опору досліджуваного провідника від температури; 3) за експериментальними даними встановити аналітичну залежність опору провідника від температури та визначити температурний коефіцієнт опору.
2. Хід роботи:
2.1 У нагріту воду розмістити термостат з резистором і термометром.
2.2 Досягти встановлення однакової температури води і термостата з резистором .
2.3 При поступовому охолодженні на повітрі термостата через кожні записувати значення опору і відповідну температуру
2.4 Дані вимірювань записати у таблицю.
2.5 На міліметровому папері за експериментальними даними побудувати графік залежності опору провідника від температури .
2.6 Користуючись методом найменших квадратів, встановити аналітичну залежність опору провідника від температури типу або .
2.7 Зробити висновок.
3. Таблиця вимірювань та проміжних обчислень
№ п/п
0С2 ,
відхилення розрахун-кового від експерим.
1 40 -20 83, 4 -5, 62 400 112, 4 83, 32 -00, 8
2 45 -15 84, 7 -4, 32 225 64, 8 84, 75 +0, 005
3 50 -10 86, 2 -2, 82 100 28, 2 86, 17 -0, 03
4 55 -5 87, 7 -1, 32 25 6, 6 87, 60 -0, 10
5 60 0 89, 0 -0, 02 0 0, 0 89, 02 +0, 02
6 65 +5 90, 4 +1, 38 25 6, 9 90, 45 +0, 05
7 70 +10 91, 6 +2, 58 100 25, 8 91, 87 +0, 27
8 75 +15 93, 2 +4, 18 225 62, 7 93, 30 +0, 10
9 80 +20 95, 0 +5, 98 400 119, 6 94, 72 -0, 28
Σ 540 0 801, 2 0, 02 1500 427, 0 - -
Ср. 60 - 80, 02 - - - - -
4. За методом найменших квадратів [А. М. Длин, Математическая статистика в технике, “Советская наука”, 1958] розрахуємо або та значення , і за формулами
; .
Тоді ,
,
Отже .
5. В таблиці показані розраховані за отриманими співвідношеннями та відхилення розрахованого значення від експериментального.
6. Висновки: експериментальні результати та математичний їх аналіз вказують на лінійну залежність опору провідника від температури.
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Винниченко В. Е. Фізичний практикум. – К. : Радянська школа, 1959. – 435 с.
2. Длин А. М. Математическая статистика в технике. – М. : Советская наука, 1958. – 180 с.
3. Кассандрова О. Н., Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений: Учебное пособие. – М. : Наука, 1970. – 104 с.
4. Методичні вказівки до лабораторних робіт з курсу загальної фізики для студентів всіх спеціальностей УІІВГ. Розділ “Фізичні вимірювання і математична обробка їх результатів”. /Вадець Д. І., Орленко В. Ф., Троцюк М. Й., Тучак С. С. – Рівне: УІІВГ, 1992. – 26с.