Измерения образцового амперметра показывают 102мА, а измерения рабочего амперметра показывают I(мА). Нужно вычислить
Измерения образцового амперметра показывают 102мА, а измерения рабочего амперметра показывают I(мА). Нужно вычислить абсолютную, относительную погрешность и поправку. Значение I(мА) равно 10. Требуется измерить напряжение U(B) с точностью 2%. Будет ли вольтметр с номиналом 300В и классом точности 1,5 обеспечивать заданную точность? Значение U(B) равно 50.
Siren 33
Для решения данной задачи, нам необходимо последовательно вычислить абсолютную погрешность, относительную погрешность и поправку.1. Вычислим абсолютную погрешность. Абсолютная погрешность (ΔI) вычисляется как разность между показаниями образцового и рабочего амперметров:
ΔI = 102 мА - 10 мА = 92 мА.
2. Теперь найдем относительную погрешность. Относительная погрешность (ε) вычисляется как отношение абсолютной погрешности к измеренному значению:
ε = ΔI / I = 92 мА / 10 мА = 9.2.
3. Далее нужно вычислить поправку. Поправка (δI) – это проделанная работа вольтметром. Поскольку поправка происходит вследствие измерительной системы, а не самого измеряемого значения, оно имеет противоположный знак относительной погрешности и вычисляется следующим образом:
δI = -ε * I = -9.2 * 10 мА = -92 мА.
4. Узнаем требуемую точность измерения напряжения. Для этого будем использовать класс точности и заданную точность в процентах. Они определяют максимально допустимую относительную погрешность. В нашем случае класс точности вольтметра равен 1,5, а требуемая точность – 2%. Относительная погрешность определяется как:
ε_max = класс точности / 100 = 1,5 / 100 = 0,015.
5. Наконец, проверим, обеспечивает ли данный вольтметр заданную точность измерения. Для этого сравним величину ε_max с относительной погрешностью ε, которую мы вычислили на предыдущем шаге. Вольтметр обеспечивает требуемую точность, если ε <= ε_max:
9,2 <= 0,015 – это неверное утверждение, так как относительная погрешность больше требуемой точности.
Таким образом, вольтметр с номиналом 300 В и классом точности 1,5 не обеспечивает заданную точность измерения с точностью 2%.