Сделай Сам Свою Работу на 5

Погрешности измерений и измерительных приборов





Физика.

Лабораторный практикум

Часть 2

Электричество

И магнетизм

Для студентов технологического, механико-радиотехнического, экономического факультетов и Института дистанционного и заочного обучения

 

шахты 2004

УДК 539.1(07)

ББК 22.36я7

М

Составители:

ассистент каф. «Физика» А.В. Меркулова (№11)

ассистент каф. «Физика» С.В. Токарева (№12)

доц. каф. «Физика», к.т.н. Н.З. Алиева (№13)

доц. каф. «Физика», к.ф-м.н. И.Н. Даниленко (№14)

доц. каф. «Физика», к.т.н. Ю.В. Присяжнюк (№15)

доц. каф. «Физика», к.ф-м.н. В.В. Коноваленко (№16)

Зав. каф. «Физика», проф., д.т.н. С.В. Кирсанов (№17)

доц. каф. «Физика», к.т.н. Н.И. Санников (№18)

доц. каф. «Физика», к.т.н.В.В. Глебов (№19)

доц. каф. «Физика», к.ф-м.н. А.А. Баранников (№20)

Рецензент:

доц. каф. «Радиотехника», к.ф-м.н. И.Н. Семенихин

М Меркулова А.В. физика Лабораторный практикум: В 3 ч. Ч.2: Электричество и магнетизм / А.В. Меркулова, С.В. Токарева, Н.З. Алиева, И.Н. Даниленко, Ю.В. Присяжнюк, В.В. Коноваленко, С.В. Кирсанов, Н.И. Санников, В.В. Глебов, А.А. Баранников; Под. ред. Ю.В. Присяжнюка. – Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. – 83 с.

 

Лабораторный практикум издан в 3-х частях и предназначен для подготовки студентов технологического, механико-радиотехнического, экономического факультетов и Института дистанционного и заочного обучения к выполнению лабораторных работ по курсу «Физика». Вторая часть охватывает такой раздел курса, как «Электричество и магнетизм». В содержание каждой лабораторной работы входит: краткая теория, описания экспериментальной установки и методики проведения измерений, указания по обработки экспериментальных данных и представления полученных результатов.



 

УДК 539.1(07)

ББК 22.36я7

© Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса, 2004

© А.В. Меркулова, С.В. Токарева, Н.З. Алиева и др., 2004


СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторная работа №11: Изучение сведений об измерениях и электроизмерительной аппаратуре. 4

Лабораторная работа №12: Исследование электростатических полей 21

Лабораторная работа №13: Измерение электрических сопротивлений 27

Лабораторная работа №14: Определение емкости конденсатора при помощи тока низкой частоты.. 34



Лабораторная работа №15: Изучение явления термоэлектричества и градуировка термопары.. 42

Лабораторная работа №16: Исследование явления магнитного гистерезиса. 47

Лабораторная работа №17: Изучение работы электронного осциллографа. 54

Лабораторная работа №18: Измерение удельного заряда электрона методом магнетрона. 63

Лабораторная работа №19: Определение горизонтальной составляющей вектора напряженности магнитного поля Земли. 69

Лабораторная работа №20: Изучение закона мощности переменного тока и принципа действия электрического счетчика. 74

 


Лабораторная работа №11: Изучение сведений об измерениях и электроизмерительной аппаратуре

Цель работы:изучить устройство и принцип работы электроизмерительных приборов различных систем, научиться определять характеристики по условным обозначениям и оценивать погрешности электроизмерительных приборов.

Оборудование:набор измерительных приборов различных систем и классов точности.

Краткая теория

Метрологическая терминология

Правильное выполнение измерений возможно лишь при знании основных терминов и определений метрологии и систем единиц измерения физических величин, установленных ГОСТом.

Измерение – нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.

Прямое измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенное измерение – измерение, при котором искомое значение величины находят на основании известной зависимости между этими величинами и величинами, подвергаемыми прямым измерениям.



Средство измерений – техническое средство, используемое при измерении и имеющее нормированные метрологические свойства.

Измерительный прибор – средство измерений, предназначенное для выработки сигнала измерительной информации в форме, доступной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Результат измерения – значение величины, найденное путем ее измерения.

Единицы измеряемых физических величин

В странах – членах СЭВ введен в действие стандарт СЭВ СТ СЭВ 1052-78 «Единицы физических величин». В соответствии с этим стандартом подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц (сокращенное наименование системы СИ), а также десятичные кратные и дольные от них.

Основные и дополнительные единицы СИ приведены в таблице 11.1. Некоторые из производных единиц СИ, имеющих специальные наименования, даны в таблице 11.2. Наравне с единицами СИ стандарт СЭВ допускает применение некоторых величин и их единиц, не входящих в систему СИ (табл. 11.3).

Таблица 11.1 – Основные и дополнительные единицы СИ

Единицы Величина Наименование Обозначение
Основные Длина Метр м
Масса Килограмм кг
Время Секунда с
Сила электрического тока Ампер А
Термодинамическая температура Кельвин К
Количество вещества Моль моль
Сила света кандела кд
Дополнительные Плоский угол радиан рад
Телесный угол стерадиан ср

Таблица 11.2 – Производные единицы СИ, имеющие специальные наименования

Величина Наименование Обозначение
Частота герц Гц
Сила, вес ньютон Н
Давление, механическое напряжение, модуль упругости паскаль Па
Энергия, работа, количество теплоты джоуль Дж
Мощность, поток энергии ватт Вт
Количество электричества (электрический заряд) кулон Кл
Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродвижущая сила вольт В
Электрическая емкость фарад Ф
Электрическое сопротивление ом Ом
Электрическая проводимость сименс См
Поток магнитной индукции, магнитный поток вебер Вб
Плотность магнитного потока, магнитная индукция тесла Тл
Индуктивность, взаимная индуктивность генри Гн
Световой поток люмен лм
Освещенность люкс лк

Таблица 11.3 – Внесистемные единицы, допустимые к применению

Величина Наименование Обозначение Соотношение с единицей СИ
Масса тонна т 103 кг
Время минута час сутки мин ч сут 60 с 3600 с 86400 с
Плоский угол градус град (p/180) рад
Энергия электрон-вольт эВ 1,60219 10-19 Дж
Полная мощность вольт-ампер В А
Реактивная мощность вар вар

Кроме этого часто используются приставки для образования десятичных и дольных единиц, обозначения и множители для которых приводятся в соответствующей таблице.

Погрешности измерений и измерительных приборов

Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины является погрешностью измерения.

Абсолютная погрешность единичного измерения – (выражается в единицах измеряемой величины):

,

Относительная погрешность единичного измерения – (выражается в долях или в процентах):

,

где – результат измерения;

– истинное значение измеряемой величины.

Так как истинное значение измеряемой величины в принципе не известно, то проведя несколько (N) опытов можно вычислить среднеквадратическую погрешность и относительную погрешность:

, ,

где Ai – значение, полученное в результате одного из опытов;

– среднее значение измеряемой величины, полученное в результате нескольких опытов.

Погрешности измерений зависят от погрешностей измерительного прибора. Следовательно, аналогично: абсолютная погрешность измерительного прибора – это разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины :

,

а относительная погрешность измерительного прибора равна:

.

Приведенная погрешность измерительного прибора:

,

В этом выражении L – нормирующее значение, равное номинальному значению шкалы (т.е. предельное значение, которое может быть измерено по шкале прибора) для приборов с односторонней нулевой или безнулевой, равномерной или степенной шкалой. Для приборов с равномерной или степенной двухсторонней шкалой (нулевая отметка которой находится внутри шкалы) L равно арифметической сумме конечных значений шкалы (без учета их знака).

Более подробно теория погрешностей изложена в Справочнике по электроизмерительным приборам.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.