What are the possible absolute and relative measurement errors in determining the amount of energy consumed
What are the possible absolute and relative measurement errors in determining the amount of energy consumed by a resistance furnace over a period of 24 hours? The voltage measurements were taken with a voltmeter rated for 250 V, with an accuracy class of 1.5, and the current measurements were taken with a 200 A ammeter, with an accuracy class of 2.5. The voltage of the power supply was measured at 217 V. Please also determine the amount of energy consumed.
Галина_7905 60
Для начала рассмотрим проблему возможных абсолютных и относительных погрешностей измерения в определении количества энергии, потребляемой электропечью за 24 часа.Абсолютная погрешность измерения напряжения можно вычислить, учитывая точность класса вольтметра. В данном случае точность вольтметра составляет 1.5. Таким образом, абсолютная погрешность напряжения составляет \(\frac{{1.5}}{{100}}\) от показания вольтметра.
Абсолютная погрешность измерения тока можно вычислить, учитывая точность класса амперметра. В данном случае точность амперметра составляет 2.5. Таким образом, абсолютная погрешность тока составляет \(\frac{{2.5}}{{100}}\) от показания амперметра.
Относительная погрешность измерения напряжения можно вычислить, разделив абсолютную погрешность на значение напряжения. В данном случае, если известно, что напряжение питания составляет 217 В, то:
\[
\text{{Относительная погрешность напряжения}} = \frac{{\frac{{1.5}}{{100}} \times 250}}{{217}} \times 100
\]
Относительная погрешность измерения тока можно вычислить, разделив абсолютную погрешность на значение тока. В данном случае, если известно, что ток составляет 200 А:
\[
\text{{Относительная погрешность тока}} = \frac{{\frac{{2.5}}{{100}} \times 200}}{{200}} \times 100
\]
Для определения количества потребленной энергии можно использовать формулу:
\[
\text{{Энергия}} = \text{{Напряжение}} \times \text{{Ток}} \times \text{{Время}}
\]
В данном случае время составляет 24 часа.
Таким образом, нужно рассчитать продукт напряжения, тока и времени, учитывая погрешности измерения:
\[
\text{{Энергия}} = (\text{{Напряжение}} \pm \text{{Погрешность напряжения}}) \times (\text{{Ток}} \pm \text{{Погрешность тока}}) \times \text{{Время}}
\]
Подставляя соответствующие значения и производя вычисления, можно получить количество потребленной энергии с учетом возможных погрешностей измерений.