Оценка погрешностей измерений

1. Систематическаяотносительнаяпогрешность при косвенном многократном измерении температурного коэффициента сопротивления находится по известным правилам. За исходную функцию удобно взять выражение, полученное из формулы (2)

. (10)

Тогда

; (11)

здесь ,– систематическая относительная погрешность мультиметра при измерении сопротивления и температуры (табл. 4).

Средства измерений и их характеристики

Таблица 4

Наименование прибора	Предел допускаемой относительной погрешности (в % от измеренного значения)
Омметр	=0,8 %
Термометр	=1,0 %

2. Случайная относительная погрешность косвенных измерений величины _t находится по тому же правилу, что и в п. 1. В качестве исходной функции удобно взять расчётную формулу (4). Тогда

, (12)

где ,– доверительные границыслучайной абсолютной погрешности среднего углового коэффициента и сопротивления проводника при температуре 0 ºС.

Поскольку зависимость сопротивления проводника от температуры является функцией линейной и изображается прямой, то погрешности δK₁ и наиболее просто найти графическим способом по формулам:

, (13)

, (14)

где – коэффициент Стьюдента, P – доверительная вероятность, N – число измерений, R_A, R_B – см. на рис. 7. Провести параллельно экс­перименталь­ной прямой по обе стороны две прямые A и B по возможности ближе так, чтобы большинство точек, (кроме про­махов) оказалось внутри.

Коэффициенты Стьюдента

Таблица 5

N	5	6	8	10	20
Р = 0,95	2,8	2,6	2,4	2,3	2,1

3. Доверительная граница полной относительной погрешности рассчитывается по формуле

. (15)

4. Полная абсолютная погрешность находится из её связи с относительной

. (16)

5. По аналогичной схеме рассчитываются погрешности косвенных измерений ширины запрещённой зоны полупроводника.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит различие между проводниками, диэлектриками и полупроводниками с точки зрения зонной теории? Что означает термин "свободные электроны" в зонной теории?

2. От каких величин зависит электрическое сопротивление проводника? Запишите соответствующие формулы.

3. Чем обусловлена температурная зависимость R(t) для проводника?

4. Что показывает величина ТКС проводника? Как ее можно определить?

5. Запишите зависимость сопротивления полупроводника от его размеров и температуры. Как можно объяснить сильную зависимость сопротивления полупроводника от температуры?

6. Что такое энергия активации полупроводника? Чем определяется значение W полупроводника? Какие величины зависят от этой характеристики полупроводника?

7. Опишите способ определения энергия активации W полупроводникав данной работе.

8. Объясните механизм примесной проводимости полупроводников.

Рекомендуемая литература

1. Савельев И. В. Курс общей физики : В 5 Т. Т5. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц: Учеб. пособие. – 5-е изд., испр.– СПб.: Изд-во «Лань», 2011. –384 с.

2. Трофимова Т.И. Курс физики: учеб. пособие: рек. Мин. Обр. РФ – 7,8,10,14,15,16-е изд., М.: Академия. 2003, 2004,2005, 2007, 2008.

11