Ustal niepewność, oblicz opór, uzupełnij tabelę i przeanalizuj wyniki
Kamil:
Aby wyznaczyć opór R opornika, należy odczytać z woltomierza napięcie "U" na tym oporniku i
z amperomierza natężenie "I" płynącego przez niego prądu, a następnie skorzystać z prawa ohma:
R=U/I. Po zmontowaniu obwodu takiego jak na rysunku uczniowie ustawili zakres woltomierza na
0−25 V, a zakres amperomierza na 0−250mA. Skala każdego z mierników jest podzielona na 100
części. Podczas doświadczenia nie zmieniano parametrów obwodu. Po wykonaniu kilku odczytów
ustalono, że średni spadek napięcia na oporniku wynosi U=7,75V, a średnie natężenie płynącego
przez niego prądu I=142,5mA.
a) Ustal niepewność pomiaru napięcia i natężenia prądu wynikającą ze wskazań mierników.
b) oblicz opór i maksymalną niepewność pomiarową wyznaczanego oporu ze wzoru:
ΔR=
Rmax − Rmin2 =
12 * (
U+ΔUI−ΔI −
U−ΔUI+ΔI) , a następnie zapisz wynik
wraz z
jego niepewnością.
c) Inny zespół uczniów wykonał serię pomiarów dla tego samego opornika, w trakcie których
ustalał
różne wartości napięcia U i odczytywał dla nich natężenie I. Wyniki uczniowie zapisali w
tabeli.
pomiar 1 : U (V) 5,75 I(mA) 97,5 R=?
2: U= 6,25 I=105
3: U=6,75 I=115
4: U=7,25 I=130
5: U= 7,75 I=142,5
6: U=8,25 I=150
7: U=8,50 I= 162,5
8: U= 9,75 I= 182,5
Uzupełnij tabelę o wartości oporu uzyskane w poszczególnych pomiarach. Ustal Rmax i Rmin, a
następnie oblicz maksymalną niepewność pomiarową. Oblicz średnią wartość oporu i zapisz wynik
wraz z jego niepewnością.
d) Przeanalizuj wyniki uzyskane przez oba zespoły i ustal czy są one porównywalne w granicach
błędu.
daras: | ∑Ri | | Ui | |
c) Rsr = |
| , Ri = |
| od i =1,..n |
| n | | Ii | |
są to dość toporne metody na poziomie gimnazjum, normalnie liczy się odchylenia standardowe,
ΔU, ΔI są maksymalnymi błędami pomiarowymi pojedynczego pomiaru