Систематические погрешности – погрешности природа и характер которых известны. Влияние их на результат измерения можно учесть и исключить

Теоретические сведения

Каждая лабораторная работа физического практикума связана с измерениями тех или иных физических величин. Под измерением понимается сравнение измеряемой величины с другой величиной, принятой за единицу измерения.

Различают измерения прямые и косвенные.

Прямые- это измерения, которые производятся с помощью приборов, непосредственно дающих значение измеряемой величины (длины - линейкой, штангенциркулем; времени - секундомером; силы тока - амперметром и т.д.)

Косвенныe - это измерения, при которых неизвестная величина определяется по результатам прямых измерений других величин, с которыми она связана определенной формулой, например, плотность вещества ρ вычисляют через измеренные m - массу и V - объем тела по формуле ρ = m / V; электросопротивление проводника R - через измеренные напряжение U и силу тока I по формуле I = U/Rи т.д.

При измерениях любой величины мы никогда не получаем ее истинного значения. Это объясняется принципиальной невозможностью устранить все посторонние влияния на процесс измерения. Иначе говоря, при всяких измерениях мы допускаем ошибки; их величину принято характеризовать абсолютной погрешностью измерений Dx (cм. ниже) и относительной погрешностью e. Эти характеристики не являются независимыми. На способах определения Dх подробно остановимся ниже. Что же касается e, то относительной погрешностью измерений называют отношение абсолютной погрешности к истинному значению измеряемой величины

%.

Так как х₀ – величина неизвестная, то на практике x₀ заменяют найденным из опыта среднеарифметическим значением <x> , поэтому

%.

Относительную погрешность выражают в процентах. Таким образом, задача всякого измерения состоит из нахождения наиболее вероятного значения измеряемой величины и оценки абсолютной и относительной погрешности.

Погрешности прямых измерений

Принято различать три типа погрешностей прямых измерений: промахи, систематические погрешности и случайные погрешности.

Промахи - грубые ошибки, существенно превышающие ожидаемую при данных условиях погрешность. Они вызываются невнимательностью экспериментатора, использованием неисправных приборов и т.д. Как правило, промахи быстро выявляются; наблюдения, содержащие их, следует отбрасывать, как не заслуживающие доверия.

Систематические погрешности – погрешности природа и характер которых известны. Влияние их на результат измерения можно учесть и исключить.

3. Случайные погрешности - погрешности, вызванные большим числом случайных неконтролируемых помех (сотрясением фундамента здания, изменением напряжения электрической сети, реакцией наблюдателя). В итоге при повторных наблюдениях получаются несколько отличающиеся друг от друга результаты. Исключить случайные погрешности нельзя, можно лишь оценить их величину. Это можно сделать, применяя теорию погрешностей. В основе этой теории лежат два предположения, подтверждаемые опытом:

а) при большом числе измерений случайные погрешности одинаковой величины, но разного знака встречаются одинаково часто;