Измерение электрического напряжения
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Донской государственный технический университет
Кафедра «Физика»
Институт энергетического машиностроения
Электростатика
Методические указания
к лабораторным работам по физике
для студентов ИЭМ технических специальностей
всех форм обучения
Ростов-на-Дону
Введение
Электроизмерительные приборы имеют один или несколько пределов измерения.
Предел измерения— это максимальное значение измеряемой величины, которое может быть определено по шкале прибора.
Перед началом измерения следует вычислить цену деления шкалы прибора по формуле:
С = Хпр/N,
где Хпр— предел измерения, N — полное число делений шкалы.
Зная цену деления шкалы прибора и определив число делений n, на которое отклонилась стрелка прибора при измерении, можно найти значение измеряемой величины:
Хизм = С ∙n.
Следует помнить, что значение n округляется до половины одного минимального деления.
Все электрические приборы характеризуются классом точности k, который равен отношению абсолютной погрешности DХ к пределу измерения Хпр. Класс точности указывается на шкале прибора в процентах.
Таким образом,
Из данного соотношения следует, что абсолютная погрешность равна:
Точность измерения характеризуется относительной погрешностью dХ, которая представляет собой отношение абсолютной погрешности DХ к измеренному значению величины Хизм:
Относительная погрешность уменьшается с возрастанием измеряемой величины. Следовательно, предел измерения необходимо выбирать таким образом, чтобы стрелка прибора отклонялась на максимальное количество делений.
Лабораторная работа 2-1
Измерение электрического напряжения
| Цель: | ознакомиться с методикой измерения физических величин электроизмерительными приборами. |
| Оборудование: | источник электрического тока, вольтметр, ключ. |
Порядок выполнения работы
- Электрическая схема (см. рис. 1) уже собрана на стенде.
 | ||
| Рис. 1 |
2. Запишите в таблицу пределы измерения вольтметра, заданные преподавателем.
| Uпр, В | С, В/дел | n, дел | Uизм, В | DU, В | dU, % |
3. Рассчитайте цену деления:
С1 = Uпр1/N =
С2 = Uпр2/N =
С3 = Uпр3/N =
Занесите данные в таблицу.
4. Замкните ключ. Запишите число делений шкалы вольтметра n, на которое отклонится его стрелка.
n1 = n2 = n3 =
5. Определите значение измеренного напряжения
Uизм1 = С1 n1 =
Uизм2 = С2 n2 =
Uизм3 = С3 n3 =
6. Вычислите абсолютную погрешность:
Округлите это значение до первой значащей цифры.
7. Определите точность измерения:
Округлите это значение до первой значащей цифры.
8. Результат запишите в виде: U = Uизм ± DU; di = …%.
U1 = ± ; dU1 = %.
U2 = ± ; dU2 = %.
U3 = ± ; dU3 = %.
Значение Uизм округлите с учетом абсолютной погрешности.
9. Сравните результаты измерения на трех различных пределах измерения вольтметра и объясните их различие.
Контрольные вопросы
1. Что называется пределом измерения прибора?
2. Как определить цену деления шкалы электроизмерительного прибора?
3. Как найти значение измеряемой величины?
4. Что называется классом точности прибора?
5. Как определяется абсолютная и относительная погрешность измерений?
Лабораторная работа 2-2