5. Обработка результатов эксперимента на эвм

Для ввода результатов эксперимента в компьютер необходимо обозначить у = U, х = I, данные представить в виде таблицы 2:

Таблица 2

	х	у
1 2 . . . 10

Результаты расчетов выдаются на дисплей в виде двух чисел: а = -r; b = .

6. Содержание отчета

Отчет по работе должен содержать название работы, ее цель, краткие теоретические сведения, рисунок лабораторной установки и электрические схемы опытов (рис. 2.1 и 2.2), сводку расчетных формул, результаты эксперимента с расчетом погрешностей, таблицы обработки результатов 1 и 2, выводы по работе.

7. Контрольные вопросы

1. Что такое напряжение? Какова связь понятий напряжения, ЭДС, разность потенциалов?

2. Сформулируйте закон Ома для неоднородного участка цепи. Запишите его дифференциальную и интегральную форму?

3. Что такое полная мощность цепи? Почему не вся полная мощность идет на нагрузку?

4. Как зависит коэффициент полезного действия от отношения ?

5. При каких условиях полезная мощность максимальна?

6. Как экспериментально определить внутреннее сопротивление источника?

7. Как экспериментально определить ЭДС?

8. Проанализируйте графики зависимостей , , .

9. Правильно ли следующее утверждение: «Если сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, то полезная мощность максимальна. Сопротивление нагрузки – несколько сот Ом. Следовательно, внутреннее сопротивление r надо выбирать как можно ближе к R»?

8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иродов И.Е. Электромагнетизм. : Учебное пособие /И.Е. Иродов.- М: Физматлит.2001- 430с.

2. Савельев И.В. Курс общей физики .В 3-х т. [Текст] : Учебное пособие / И. В. Савельев. – Изд.5-е,стереотип. – СПб.: Изд-во “Лань”, 2006. - Т.2. Электричество и магнетизм. Оптика. – 496с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Применение метода наименьших квадратов

ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

Рассмотрим эксперимент, в котором исследуется зависимость одной физической величины ( ) от другой ( ). Известно, что эта зависимость должна быть линейной

(п.1)

и задача состоит в определении коэффициентов а и . Проводится серия измерений величины и соответствующих значений , что дает набор экспериментальных точек . За счет погрешностей измерений эти точки, вообще говоря, не лежат на одной прямой. Требуется подобрать оптимальную прямую, к которой наиболее близки все экспериментальные точки, то есть сумма квадратов вертикальных отклонений точек от искомой прямой должна быть минимальна. Следовательно, требуется найти значения коэффициентов а и , при которых достигается минимум выражения

. (п.2)

Условия минимума – равенство нулю частных производных по а и от выражения (п.2) – дают систему уравнений

(п.3)

Решая ее, находим значения коэффициентов

, (п.4)

. (п.5)

Для того, чтобы убедиться, что связь между переменными удовлетворительно описывается линейной зависимостью, вычисляют коэффициент корреляции

. (п.6)

Он подчиняется условию: . Чем ближе к единице, тем теснее точки группируются около прямой линии. Среднеквадратичные погрешности в определении коэффициентов вычисляются по формулам

, (п.7)

. (п.8)

Все эти вычисления можно провести на ЭВМ по имеющейся программе . При этом, чтобы записать формулу вида (8) в виде (п.1), нужно обозначить

. (п.9)