实验3.2灵敏电流计实验误差分析

误差分析1.半片法测检流计内阻的误差讨论1.系统误差半偏法实验条件要求保持0U不变，但实际上，“半偏”与“满偏”时2R不同，0U也不同，当将2R调大时，与0R并联的电路部分电阻阻值增大，该并联线以外的电阻值不变，因此，由欧姆定律可知，在0R上的分压增大，即0U与之前的0U不同了，而我们在实验时，是将两次测得的0U看成不变的值，这里即存在了系统误差，实验中采用尽量使得0U的值达到电压表满偏的地方的方法，以减小由于读数的偶然误差而增加的误差。另外也可以证明02RRRg。这里0R为001.，如果把2R当作gR，则有一个固定的系统误差，因此最后确定测量结果时应地这项系统误差进行修正。修正结果为：1715411715502.).(RRRg2.由检流计灵敏阈所决定的误差1所谓灵敏阈指引起仪表的示值发生一可察觉变化的被测量的最小变化值。检流计的灵敏阈可取为0.2分度所对应的电流值。在检流计中当电流的改变小于灵敏阈时，我们一般很难察觉出光标读数的变化，这就给内阻的测量带来误差。测灵敏阈的方法是在调好半偏后，可以人为地增大2R到)'RR(2，使光标偏转减小2个分度，从而推算出0.2分度所对应的电阻的改变值为0.1'R。故灵敏阈对内阻测量的影响约导致80202810101...'R.。3.由于电压U波动所引起的误差2实验要求电压表V的示值不变，而实际上电压可能有波动，而我们却察觉不出电压表指针的变化。这项误差可按电压表灵敏阈为0.2分度来考虑，即U的相对误差约为0.2分度的电压值除以电压表的示值，可得半偏法：0367042020020201715722022../)..(./).(Rg电压表示值分度的电压值上式中的2事由于两个步骤中都要用电压表监视其示值不变。4.电阻箱的误差3实验中作2R使用的电阻箱为0.1级，其误差直接影响测量结果，则：半偏法测量的3为：175013005017155101N0050R0.123.)](..%.[)](.%[5.非线性误差及其它误差由于检流计某些结构上的原因，电流值与偏转读数不成严格的线性关系，偏转为一半时电流值未必是一半；此外还有0R值的不准确、环境条件的波动等都会引起误差。书上要求本实验中这些误差的影响都不要求实验者考虑。按以上分析，实验者可逐项计算或测定，将结果按方和根合成得到gR的总不确定度。8352408017500367082s212222212R232221R2g.....)(//合成后835217155..Rg。2.电流分度值的测量误差本实验仅要求用某一次测量的数值对IC值作误差估算。估算时可用下式(取d=20时的实验结果)：4222220222221015521500195171558352500.%)(%).(...%).(RdRRUCRdgRUICgI∴div/A...CCICICII1248102247101552103523式中略去了1R和2R的影响，因为它们和式中其他各项比起来要小得多。式中的U为电压表的示值误差限，d可取为0.5分度，gR为电流计内阻的不确定度，%RR100，最后将结果写成ICIC的形式：div/A..CI128102247103523