Погрешность измерений. ПЕРВЫЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ. Определяют относительное различие, расхождение числовых значений левой и правой частей теоретического равенства

ПЕРВЫЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ. Определяют относительное различие, расхождение числовых значений левой и правой частей теоретического равенства. При проверке первого закона Кирхгофа находят

%.

При проверке второго закона Кирхгофа находят

%

В знаменателях этих формул стоят средние значения двух срав­ниваемых величин. Если расхождения не выходят за рамки 5 ...10 %. проведенный эксперимент считают удовлетворительным.

ВТОРОЙ СПОСОБ ОЦЕНКИ. В этом способе, более де­тальном, учитываются погрешности величин R, E, I.

Относительная погрешность сопротивлений для всех резисторов 5%.

Класс точности миллиамперметра указан на самом приборе. Определяем абсолютную погрешность каждого значения силы тока и ЭДС источников.

Например, при проверке первого закона Кирхгофа, получили:

, .

Вычисленные абсолютные погрешности, допустим, полу­чились такими:

мА, мА, мА, мА.

Значит,

мА; мА

Эти интервалы наносят на числовую ось (рис. 5), они перекрываются примерно на половину (0,3) общей своей ширины, равной 5,2 - 4,5 = 0,7. Это означает вполне удов­летворительное подтверждение первого закона Кирхгофа в про­веденном эксперименте.

Аналогично поступают и при проверке второго закона Кирхгофа: представляют и в виде числовых интервалов и оценивают их перекрытие.

Значительное перекрытие интервалов, свидетельствует о минимизации ошибок, внесенных при измерениях, и иллюстри­рует графически подтверждение законов Кирхгофа.

Содержание отчета

1. Название работы.

2. Цель работы (техническое задание).

3. Математическая запись и формулировки I, II законов Кирхгофа.

4. Схема установки со спецификацией.

5. Результаты измерений , и расчетов , нанесенные на схему.

6. Проверка I закона Кирхгофа для узла ...

7. Проверка II закона Кирхгофа для контура ...

8. Проверка II закона Кирхгофа для контура ...

9. Оценка качества проверки I закона Кирхгофа.

10. Оценка погрешностей.

Вопросы для допускного контроля

1. Неоднородный участок электрической цепи должен содержать

а) проводники различного химического состава;

б) источник ЭДС;

в) резисторы, соединенные последовательно или параллельно.

2. Первый закон Кирхгофа справедлив для ...

а) контуров электрической цепи,

б) резисторов электрической цепи,

в) узлов электрической цепи.

3. Второй закон Кирхгофа выражается формулой:

а) ; б) ;

в) ; г) .

4. В данной работе силу тока ...

а) измеряют амперметром;

б) вычисляют по закону Ома ;

в) вычисляют по закону Ома .

5. Если вольтметр на 100 В имеет класс точности 1,0, то относи­тельная погрешность измерения напряжения величиной 50 В этим вольтметром составляет ...

а) 1,0; б) 1%; в) 0,5%; г) 2%.

6. Какое уравнение второго закона Кирхгофа написано для кон­тура ABDFA (рис. 6) правильно?

7. Сколько узлов и замкнутых контуров имеется на схеме рис. 6?

а) 2 и 3; б) 6 и 2; в) 2 и 2; г) 6 и 4.

Контрольные вопросы

1. Теоретическое обоснование I и II законов Кирхгофа.

2. Различные варианты закона Ома.

3. Оценка погрешности электроизмерительного прибора через класс точности.

4. Мощность, выделяемая в нагрузочных резисторах Ом и Ом одинаковая. ЭДС источника 10 В, внутреннее со­противление 1 Ом. В каком случае КПД использования энергии источника выше и во сколько раз?

5. К двум источникам с одинаковой ЭДС, равной 10 В, но раз­личными внутренними сопротивлениями ( Ом, Ом) соединенным параллельно подключен нагрузочный резистор с сопротивлением 4,5 Ом. Какая часть мощности, выделяемой в на­грузке, поступает из первого источника? При решении надо ис­пользовать законы Кирхгофа.

6. Начертите схему мостика Уитстона и составьте такие урав­нения Кирхгофа, которые включают силу тока в гальванометре.

7. Решите систему из трех уравнений Кирхгофа , , .