Обработка результатов эксперимента
1. По данным, полученным в результате измерений, определить электроёмкость конденсаторов C1, C2, C, C.
C ;C C1 C2. (3)
2. С помощью формул (3) рассчитать значения C и C и занести их в таблицу.
3. Оценить абсолютную погрешность косвенных измерений электроёмкости и сделать окончательную запись результата в виде
C CСР C.
Таблица
Разность потенциалов, В |
U1 …., B |
U2 ……., B | |||||||
Конденсатор |
С1 |
С2 |
C |
C |
С1 |
С2 |
C |
C | |
Сила тока, А |
№ п.п. |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
… |
|
|
|
|
|
|
|
| |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
| |
, А |
|
|
|
|
|
|
|
| |
S |
|
|
|
|
|
|
|
| |
ΔI, А (по Стьюденту) |
|
|
|
|
|
|
|
| |
ΔI, А (приборная) |
|
|
|
|
|
|
|
| |
ΔU, В (приборная) |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Электроёмкость, Ф |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Электроёмкость по формуле (3), Ф |
|
|
|
|
|
|
|
| |
Окончательная запись величины электроёмкости, Ф |
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание для самостоятельной работы
1. Проработать содержание методического указания по физике [4].
2. Вычислить по формуле , где N 10.
3. Вывести самостоятельно формулу для расчета ошибки косвенных измерений и сравнить ее с формулой (4):
. (4)
4. Рассчитать приборные значения IПР и UПР согласно указаниям [4], учитывая класс точности приборов.
5. Пользуясь методом Стьюдента (см. методические указания [4]) по данным, полученным для большей электроёмкости, рассчитать случайное значение IСЛ как при напряжении U1, так и при напряжении U2. Для расчёта использовать формулу:
IСЛ S, где S .
Для нахождения коэффициента Стьюдента значение доверительной вероятности (см. методические указания [4]) задает преподаватель, а само значение находится по таблице, размещённой на стенде в лаборатории (или в указаниях [4]).
6. Определить величину абсолютной ошибки измерений силы тока ΔI для последующей подстановки в формулу (4).
7. По формуле (4) определить относительную погрешность измерений для большей из электроемкостей как при напряжении U1, так и при U2. При этом отношение f/f принять рав ным 0,1.
8. Рассчитать абсолютную погрешность измерений C1; окончательный результат записать в виде: C CСР C.
По указанию преподавателя п.п. 1 – 8 могут выполняться и для конденсатора с другой электроёмкостью.
9. С помощью формулы (3) рассчитать электроёмкость батарей конденсаторов и сравнить их со значениями, полученными по формуле (2). Используя данные п. 6, сделать выводы о величине расхождений значений C и C, полученных различными способами.