What are the possible absolute and relative measurement errors in determining the amount of energy consumed

  • 50
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.