Расчёт погрешностей

1. По (6.10) и (6.15) вычислить значения напряженности и индукциивершин каждой петли гистерезиса и записать их в таблицу. Значения,,,,,и указаны на справочном стенде.

Погрешность измерения величин иопределяется:

а) приборными погрешностями коэффициентов отклонения приборного луча ,и погрешностями визуального отсчета величинина 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 намагниченностивычислить 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 величиныX:

. (П.2)

4. Задают доверительную вероятность p₀ и по табл. П.1 для данного числа измерений N находят коэффициент Стъюдента C_N.

Таблица П.1

Коэффициенты Стьюдента cn

N	p0
	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,95	0,98	0,99
2	1,00	1,38	2,0	3,1	6,3	12,7	31,8	63,7
3	0,82	1,06	1,3	1,9	2,9	4,3	7,0	9,0
4	0,77	0,98	1,3	1,6	2,4	3,2	4,5	5,8
5	0,74	0,94	1,2	1,5	2,1	2,8	3,7	4,6
6	0,73	0,92	1,2	1,5	2,0	2,6	3,4	4,0
7	0,72	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,1	3,7
8	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,4	3,0	3,5
9	0,71	0,90	1,1	1,4	1,9	2,3	2,9	3,4
10	0,70	0,88	1,1	1,4	1,8	2,3	2,8	3,3
: C	: 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 величинаопределена 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