5. Після виконання лабораторної роботи студент повинен:

• привести до порядку робочий стіл;

• здати лабораторне устаткування лаборанту. Студент несе особисту відповідальність за отримане у тимчасове користування майно навчального закладу.

6. При оформленні звіту студенту необхідно:

• занести в робочий зошит результати вимірювань;

• обчислити похибки непрямих вимірювань. Ключові результати подати у вигляді довірчого інтервалу з вказуванням одиниць вимірювань. (Графічний матеріал оформляють на міліметровому папері та вклеюють їх у робочий зошит);

• зробити загальні висновки, що містять пояснення отриманих результатів;

• звіт готується кожним студентом індивідуально.

7. Для захисту лабораторної роботи студенту потрібно:

• освоїти теоретичні основи даного явища;

• розуміти експериментальні методи дослідження;

• знати практичне застосування досліджуваного явища.

Похибки прямих та непрямих вимірювань в лабораторних роботах і. Похибки прямих вимірювань

Прямими (безпосередніми) називаються вимірювання фізичних величин, для яких створені еталони та алгоритми порівняння вимірювальної величини з еталоном, - вимірювальні прилади. Внесення вимірювального приладу в систему часто змінює характеристики самої системи, тому необхідно вміти передбачати такі впливи. Наприклад, вимірювання напруги джерела з великим внутрішнім опором з допомогою низькоомного вольтметра може дати різні результати в залежності від співвідношення цих опорів.

При прямих вимірюваннях ми вважатимемо, що схема вимірювання досконала і внесення туди вимірювального приладу не приводить до зміни вимірюваних величин.

І.І. Абсолютні та відносні похибки

Абсолютною похибкою називають різницю між істинним значенням величини Х та його наближеним значенням ξ:

ΔХ=׀ξ-Х׀. (І.І)

Відносною похибкою називають відношення абсолютної похибки виміру до його істинного значення:

ξ . (І.2)

Абсолютна та відносна похибки завжди додатні числа. На практиці точне значення Х, як правило, невідоме, тому замість нього найчастіше використовують середнє значення із серії вимірів.

Із точністю отриманих результатів безпосередньо пов’язане питання значущих цифр. Значущими цифрами називають всі вірні цифри мантиси числа. При записі абсолютної похибки прийнято використовувати одну цифру, наприклад:

Δа = 0,07; Δв = 200. (1.3)

Значущі цифри результату повинні закінчуватись в тому ж розряді, що й значуща цифра абсолютної похибки:

а = 3,75; в = 4500.

І.2. Обчислення похибки при непрямих вимірюваннях величин

Досить часто трапляється ситуація, коли безпосередньо поміряти значення певної величини неможливо. Проте, знаючи модельну залежність цієї величини від інших величин (формулу), значення її можна розрахувати. Таке вимірювання називається непрямим.

Наприклад, щоб визначити площу S, ми міряємо його радіус R і обчислюємо площу за формулою:

S=πR² . (2.1)

Як, знаючи точність вимірювання R, оцінити значення похибки S?

Точністю непрямих вимірювань залежить як від способу вимірювання (формули), так і від точності вимірів усіх величин, які в цю формулу входять.

К. Ф. Гаусс, вважаючи похибку вимірів малою, запропонував лінеаризувати вираз для обчислення результату в околі середніх значень поміряних величин і шукати похибку так, як знаходять повний диференціал функції. Єдина відмінність полягає у використанні того факту, що похибки — завжди додатні величини.