Контрольные вопросы

1. Что называется измерением?

2. Какие измерения относятся к прямым? косвенным? Приведите примеры.

3. Как найти среднее значение измеренной величины?

4. Дайте определение абсолютной погрешности измерения.

5. Что называется относительной погрешностью измерения?

6. На какие группы делятся погрешности по типу вызывающих их причин?

7. Как вычисляется случайная погрешность?

8. Как оценить значение систематической (инструментальной) погрешности? Приведите примеры.

9. Как оценивается суммарная погрешность прямых измерений?

10. Как определяется погрешность косвенного измерения? Приведите формулу для определения косвенной погрешности плотности материала бруска.

Использованная и рекомендуемая литература

1. Блохина, М.Е. Руководство к лабораторным работам по медицинской и биологической физике / М.Е. Блохина, И.А. Эссаулова, Г.В. Мансурова. - М.: Дрофа., 2001. - 288 с . (Раздел 1. стр.26-31)

2. Руководство к лабораторным занятиям по физике / Под ред. Л.Л. Гольдина. М.: Наука, 1983.- 687 с. (§1-§11 стр.11-31)

3. Стентон Гланц. Медико-биологическая статистика./ М. Практика, 1998. -459 с. (Глава 2. стр.27-30, стр.37-44)

Дополнительная литература

1. Агапов, Б.Т. Лабораторный практикум по физике/ Б.Т. Агапов, Г.В. Максютин, П.И. Островерхов. - М.: Высш.школа, 1982.-335 с. (Часть 1. §1-§4 стр.9-25)

2. Лабораторный практикум по физике / Под ред. А.С. Ахматова. М.: Высш. школа, 1980.- 360 с. (§2 стр.11-15)

Лабораторная работа № 2 изучение законов постоянного тока и действие его на организм

Цель работы: экспериментальное определение удельного сопротивления металла. Изучение устройства и принципа работы аппарата «Поток –1».

Задачи работы: 1) определение удельного сопротивления металла; 2) расчет погрешности определения удельного сопротивления и сравнение полученного результата с табличным значением; 3) измерение пороговой силы тока; 4) вычисление пороговой плотности тока.

Обеспечивающие средства: установка для определения удельного сопротивления проволоки; микрометр; аппарат для гальванизации «Поток-1».

Теоретическая часть

Часть I. Удельное сопротивление проводника

Электрическим током называется направленное, упорядоченное движение заряженных тел или частиц (электронов, ионов и т.д.).

Численной характеристикой тока является сила тока I – заряд q, проходящий через поперечное сечение проводника в единицу времени:

. (1)

Единица измерения силы тока в системе СИ – ампер (А).

Плотность тока j – сила тока через единичное сечение, характеризует распределение тока по сечению проводника:

или . (2)

Единица измерения плотности тока в системе СИ – ампер на квадратный метр (А/м²).

Электрический ток возникает при наличии разности потенциалов (напряжения) U на концах проводника. Единица измерения напряжения в системе СИ – вольт (В).

Среда, в которой движутся заряды, оказывает сопротивление току. Согласно классическим представлениям электрическое сопротивление металлов обусловлено столкновениями свободных носителей заряда (электронов) с частицами, образующими структурную кристаллическую решетку (ионами металла).

По закону Ома для участка электрической цепи сила тока I, напряжение U и сопротивление участка R связаны соотношением

. (3)

Если участок цепи представляет собой проводник, то его электрическое сопротивление R определяется как

, (4)

где L - длина отрезка проволоки, S - площадь поперечного сечения,  - удельное сопротивление материала проводника, отсюда

. (5)

В системе СИ единица измерения сопротивления – ом (Ом), удельного сопротивления – ом  метр (Ом  м).

Выразим сопротивление R из закона Ома (3) и подставим в уравнение (5)

. (6)

Для проволоки круглого сечения , где r - радиус, d - диаметр сечения, следовательно:

. (7)

Величина, обратная сопротивлению, называется электропроводностью (электрической проводимостью) G:

, (8)

удельная электропроводность (удельная электропроводимость)  обратна удельному сопротивлению:

. (9)