3. Реализация реального измерительного эксперимента

Для тех же схем включения приборов и тех же значений и при измерении тока последовательно с мультиметром включайте сопротивление , имитирующее внутреннее сопротивление амперметра, а при изме­рении напряжения параллельно входным зажимам мультиметра подключайте сопротивление , имитирующее внутреннее сопротивление вольтметра.

Внимание! Так как для измерения тока и напряжения используется один мультиметр, то при переходе от режима измерения напряжения к режи­му измерения тока и переключении входных зажимов мультиметра в другие точки электрической схемы, сопротивление , имитирующее внутреннее сопротивление вольтметра, должно оставаться подключенным к тем точ­кам схемы, к которым подключался вольтметр. То же самое относится и к сопротивлению . Эти правила необходимо соблюдать потому, что при измерении методом "вольтметра - амперметра" реальные физические измерительные приборы включены в цепь измерений постоянно.

Оставляя и постоянно включенными в электрическую цепь, мы имитируем реальные условия измерений.

Зафиксируйте показания приборов для всех случаев измерений по пункту 3.

4. Расчетная часть. Анализ результатов

По показаниям приборов рассчитайте величины сопротивлений и для каждой из схем включения приборов. Определите абсолютную и относительную погрешности измерений для каждой из схем. Проанализируйте схемы измерения.

Сделайте вывод, какой из факторов , или оба приводят к появлению погрешности в каждом случае. Почему эта погрешность также называется методической?

Сравните величины погрешностей, полученных при измерении каждо­го из сопротивлений в разных схемах включения приборов.

Сделайте вывод, какой из схем и в каком случае следует отдать предпочтение (крите­рий – меньшая величина погрешности измерений).

1. Экспериментальная проверка результатов расчетов

Проверьте свой вывод о факторе, приводящем к методической погрешности, сделанный в п. 4, экспериментально. Для этого в каждой из схем включения приборов при неизменной величине измеряемою резистора необходимо провести ряд измерений его значения (не менее 3-х раз), изменяя каждый раз внутреннее сопротивление одного из приборов (например, ) и оставляя неизменным внутреннее сопротивление другого (например, ), а затем повторить эксперимент, изменяя и оставляя неизменным . Определив для каждого результата погрешность измерения и проанализировав характер ее изменения в зависимости от условий эксперимента, можно сделать однозначный вывод о том, какой фактор приводит к появлению этой погрешности и каким образом он влияет.

Сделайте вывод по этому пункту лабораторной работы и приведите экспериментальные результаты, подтверждающие его.

5. Дополнительное задание

Получите в общем виде аналитическую формулу для расчета относительной методической погрешности для каждой из схем измерения и определите, начиная с какого значения , методическая погрешность для каждой из схем будет удовлетворять условию (внутренние сопротивления приборов те же: ; ).

Примечание: необходимый ответ может быть получен экспериментально, если пронести ряд соответствующих измерений, рассчитать для них значения погрешности и построить для каждой из схем измерения график зависимости при и .

Способ получения ответа (вывода формулы или построение графика) студент выбирает само­стоятельно.