Определение горизонтальной и вертикальной

По лабораторной работе № 16

составляющих индукции магнитного поля Земли»

 

Студент(ка)_____________________

Группа_________________________

Дата___________________________

Проверил: А.А. Ходырев

 

1. Расчетная формула для измеряемой величины.

,

где В – соответствующая составляющая индукции магнитного поля Земли;

I – сила тока в основной цепи;

R₂ – сопротивление на магазине для соответствующей составляющей индукции магнитного поля Земли;

– среднее значение периода вращения индуктора при определении соответствующих составляющих индукции магнитного поля Земли;

d – диаметр индуктора;

N – число витков в индукторе.

2. Электрическая схема установки.

 

 

3. Средства измерения и их характеристики:

Таблица 1

Наименование средства измерения	Тип прибора	Предел измерений или номинальное значение	Цена деления шкалы	Класс точности	Предел основной погрешности Qосн .
Магазин сопротивлений
Микроамперметр
Нуль-гальванометр

 

4. Результаты измерений:

4.1. Определение периода вращения индуктора при изучении горизонтальной составляющей

Таблица 2

№ изм.	Число оборотов индуктора	Показания секундомера, с	Период вращения индуктора, с	|Тi -<ТГ>|, с	| Тi -<ТГ>|2, с2

… с;

… с².

 

4.2. Определение периода вращения индуктора при изучении вертикальной составляющей

 

Таблица 3

№ изм.	Число оборотов индуктора	Показания секундомера, с	Период вращения индуктора, с	|Тi -<ТВ>|, с	| Тi -<ТВ>|2, с2

… с;

… с².

4.3. Сводная таблица

Таблица 4

Магнитное поле Земли	d, м	, м	N	R2, Ом	DR2, Ом	I, А	I, А	Т, с	Т, с
Горизонтальная составляющая
Вертикальная составляющая

 

Граница полной погрешности в определении геометрических размеров индуктора Dd приводится на карточке с указаниями, закрепленной на лицевой панели установки.

При вычислении границы полной погрешности в измерении сопротивления R₂ полагаем, что граница случайной погрешности e_R = 0, также равной нулю считаем погрешность отсчитывания, поскольку исключаем промахи при установке требуемого сопротивления. Следовательно

 

; Р = 0,95,

 

где d – класс точности магазина сопротивлений;

R_max – номинальное значение декады (декад) сопротивления, установленного на магазине.

Граница полной погрешности измерения силы тока I определяется только границей неисключенной систематической погрешности (принимаем, что e_I = 0)

 

,

 

где I_max – предел измерений по шкале микроамперметра;

d – класс точности микроамперметра;

С – цена деления шкалы прибора.

Границу полной погрешности измерения периода вращения индуктора рассчитывают с учетом доверительных границ как случайной, так и систематической погрешности:

 

,

 

где Q_Т – доверительная граница неисключенной систематической погрешности в определении периода вращения индуктора;

e_Т – доверительная граница случайной погрешности результата вычисления периода вращения индуктора Т.

Граница неисключенной систематической погрешности равна

 

Q_Т = Q_осн; Р = 0,95,

 

где Q_осн – предел основной погрешности секундомера.

Доверительная граница случайной погрешности периода вращения индуктора Т определяется по формуле

 

,

 

где t_р,n – коэффициент Стьюдента, зависящий от принятой доверительной вероятности Р и числа измерений n (в данной лабораторной работе n = 5, Р = 0,95, а t_р,n = 2,77 » 2,8);

S_<Т> – среднее квадратичное отклонение периода вращения индуктора, рассчитываемое по формуле

 

,

 

где – среднее значение периода вращения индуктора при определении соответствующих составляющих индукции магнитного поля Земли;

Т_i – результат вычисления периода вращения индуктора для соответствующего опыта;

n – число опытов (наблюдений).

 

5. Расчет искомых величин:

 

… Тл;

… Тл.

 

6. Оценка границ относительных погрешностей результатов измерений.

Границы погрешности результата измерения для горизонтальной и вертикальной составляющих магнитного поля Земли в относительной форме определяют по формуле:

 

… ;

… .

 

7. Расчет границы абсолютной погрешности результата измерений:

 

… Тл;

… Тл.

8. Окончательный результат:

 

, Тл; при P = 0,95;

, Тл; при P = 0,95.

 

9. Выводы.