Расчёт погрешностей. 1. По (6.10) и (6.15) вычислить значения напряженности и индукции вершин каждой петли гистерезиса и записать их в таблицу
1. По (6.10) и (6.15) вычислить значения напряженности и индукции вершин каждой петли гистерезиса и записать их в таблицу. Значения , , , , , и указаны на справочном стенде.
Погрешность измерения величин и определяется:
а) приборными погрешностями коэффициентов отклонения приборного луча , и погрешностями визуального отсчета величин и на экране осциллографа (по паспорту на осциллограф , , );
б) погрешностью величин , , , , , , (она существенного вклада в общую погрешность не дает);
в) систематической погрешностью, связанной с некоторыми допущениями при выводе расчетных формул (6.10) и (6.15).
2. Погрешность измерения коэрцитивной силы и остаточной намагниченности вычислить по методике расчёта погрешностей косвенных измерений в соответствии с (6.10) и (6.15):
3.Систематическую погрешность измерения работы перемагничивания при косвенных измерениях вычислить в соответствии с выражением (6.19) по формуле:
,
где погрешность определения площади петли гистерезиса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Савельев И.В. Курс общей физики: в 3 т./ И.В. Савельев.− М.: Наука, 1988.− Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.− 496с.
2. Иродов И.Е. Основные законы электромагнетизма./ И.Е. Иродов.− М.: Высшая школа,1991.− 287 с.
3. Методические указания по обработке результатов измерений в
физическом практикуме / сост. Е.И. Дмитриева, Л.А. Захарова, Н.Е. Попова, А.Н. Сальников. − Саратов: СГТУ, 1998.− 32 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ
МЕТОДИКА РАСЧЁТА ПОГРЕШНОСТЕЙ ИЗМЕРЕНИЙ
Расчёт погрешностей физических измерений содержит набор стандартных вычислений. Это в основном стандартные методики расчёта погрешностей прямых и косвенных измерений, метода наименьших квадратов и суммирования случайной и приборной погрешности [3]. Кратко опишем все четыре методики.
Ι. Вычисление случайной погрешности прямых измерений.
Если величина X в одинаковых условиях эксперимента определяется N раз, то схема расчёта погрешности этой величины следующая:
1. Находят среднее значение величины :
, (П.1)
2. Находят среднеквадратичное отклонение величины X:
. (П.2)
4. Задают доверительную вероятность p0 и по табл. П.1 для данного числа измерений N находят коэффициент Стъюдента CN.
Таблица П.1
Коэффициенты Стьюдента CN
N | p0 | |||||||
0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | 0,9 | 0,95 | 0,98 | 0,99 | |
1,00 | 1,38 | 2,0 | 3,1 | 6,3 | 12,7 | 31,8 | 63,7 | |
0,82 | 1,06 | 1,3 | 1,9 | 2,9 | 4,3 | 7,0 | 9,0 | |
0,77 | 0,98 | 1,3 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | 4,5 | 5,8 | |
0,74 | 0,94 | 1,2 | 1,5 | 2,1 | 2,8 | 3,7 | 4,6 | |
0,73 | 0,92 | 1,2 | 1,5 | 2,0 | 2,6 | 3,4 | 4,0 | |
0,72 | 0,90 | 1,1 | 1,4 | 1,9 | 2,4 | 3,1 | 3,7 | |
0,71 | 0,90 | 1,1 | 1,4 | 1,9 | 2,4 | 3,0 | 3,5 | |
0,71 | 0,90 | 1,1 | 1,4 | 1,9 | 2,3 | 2,9 | 3,4 | |
0,70 | 0,88 | 1,1 | 1,4 | 1,8 | 2,3 | 2,8 | 3,3 | |
: Cµ | : 0,68 | : 0,85 | : 1,0 | : 1,3 | : 1,6 | : 2,0 | : 2,3 | : 2,6 |
5. Рассчитывают величину абсолютной погрешности по формуле:
. (П.3)
ΙΙ. Вычисление погрешности косвенных измерений
Погрешности косвенных измерений определяются по методикам, описанным в [ 4 ]. Для облегчения вычисления этих погрешностей в каждом конкретном случае каждой лабораторной работы приводятся соответствующие формулы.
ΙΙΙ. Метод наименьших квадратов
В случае уравнения регрессии вида y = Ax+B коэффициенты A и B находятся по формулам (П.4) и (П.5), а их погрешности и – по формулам (П.6) и (П.7), в которых величина определена формулой (П.8).
, (П.4)
. (П.5)
, (П.6)
. (П.7)
, (П.8)
Если y = Ax, то величина A и её погрешность ΔА находятся по формулам:
. . (П.9)
Ι\/. Вычисление полной погрешности измерений
Суммарная погрешность измерения с учётом и случайной, и приборной погрешностей находится для прямых измерений и по формуле:
, (П.10)
А для косвенных − по формуле:
. (П.11)
Определение приборной погрешности подробно описано в [3].
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа 1. Определение удельного заряда (е/m) электрона
методом магнетрона…………………………………………………………3
Лабораторная работа 2. Изучение магнитного поля соленоида с
помощью датчика Холла…………………………………………………….9
Лабораторная работа 3. Изучение вынужденных колебаний в колеба-
тельном контуре…………………………………………………………….16
Лабораторная работа 4. Изучение релаксационных колебаний………. 23
Лабораторная работа 5. Изучение электрических колебаний в связан-
ных контурах………………………………………………………………..32
Лабораторная работа 6. Изучение свойств ферромагнетиков………… 38
Литература…………………………………………………………………. 47
Приложение..………………………………………………………………. 48
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ 1
Методические указания к лабораторным работам
Под общей редакцией проф. А.Н. Сальникова
Составили: Горбатенко Борис Борисович
Иевлиева Людмила Дмитриевна
Костюченко Людмила Степановна
Юдин Фёдор Фёдорович
Под общей редакцией проф.Н. Сальникова
Рецензент Ф.М. Задорожный
Корректор Н.Н. Крылова
Лицензия ИД № 06268 от 14.11.01
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Саратовский государственный технический университет
ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ I
Методические указания к лабораторным работам по физике для студентов всех специальностей
Дата добавления: 2015-08-01; просмотров: 762;