exp:zldq:discussion:2014

直流电桥2014讨论记录

老师您好!书中由于调节Rs引起的不确定度uB1(Rs)=1/10*(ΔRs/Δθ),但我理解的uB1应该等于“分度值*(1/n)”,其中1/n根据实际情况来选择。我想请问一下,使用ΔRs/Δθ的原理是什么? — 付婉婷 2014/12/20 17:54
你的理解没错,教材上也是这么定义的,检流计上偏转的一小格可以按照十等分进行估读,所以n取了10;至于使用ΔRs/Δθ的原理,教材166页“3.电桥的测量不确定度”这一节最后一段话解释的够到位了啊。 — 高渊 2014/12/22 12:09
老师您好!我有一个问题。在检验RA/Rx的值对于电桥灵敏度的影响的实验中,因RA/Rx=0.1,0.2,0.5时M大小相差不大,而Rs'的读数并不确定,可稍大或稍小,最终得出的Mmax并不相同,这种情况是否正常?——汪晓杰 2014/12/17 8:55
情况正常,0.1和0.2的两组M确实很接近,但调节电阻箱和检流计读数时注意一点,还是可以做到0.1的M大于0.2那一组的。 — 高渊 2014/12/17 13:55
老师您好!我有一个数据处理问题。在实验过程中读取Rs的读数,助教老师说Rs作为过程量,应越精确越好。因此我在读数时读到了电阻箱的最小分度值,即.1欧,5位有效数字。于是我计算得的Rx也是5位有效数字。又算得不确定度约为2.8欧。那么问题来了——若只保留一位有效就不能与不确定最大位对齐,若对齐则必须保留二位。老师我该怎么办呢? — 施亭 2014/10/20 16:08 (PS.老师,似乎在我编辑页面的时候格式出了点问题。。真对不起。)
不确定度既然是2.8欧姆,那么我们是要求不确定度一般保留一位有效数字的,那就是3欧姆,那你的结果也保留到个位不就行了。假设你的电阻值是2400.1欧姆,那么就是2400加减3,后面单位欧姆。那么我就要问了:这页面你是怎么改的啊,竟然能改成这个样子?幸好wiki恢复原样非常方便。 — 高渊 2014/10/20 18:50
老师您好!我在试验中测得的电阻都是读到小数点后1位的,最后计算出来的不确定度是3.1Ω(好像有点大),那么我的不确定度应该保留一位还是两位有效数字呢?数据处理课里说除非修约前的数字是1,否则一般保留1为有效数字;但是如果保留一位,不确定度就只到个位,不能与测得值的精确到0.1的不确定度匹配了。不过我不确定有没有第二条规则(不确定度到同一位)这个规则。:-\ :-\另外就是,本实验的检流计好像比较简陋,好像指针也不是很灵敏,每次断开开关以后指针停留的位置都有非常微小的变化,但在算M时分母里有根据检流计偏转来确定的δRs,被除以后数据差的就比较大了,做实验的时候深受其害。 — 胡玮 2014/06/10 22:36
3.1Ω挺正常的啊,第一位是“3”而不是“1”,那么保留一位有效数字即可,测量值与不确定度对齐,所以最后的表达式都写到个位即可,这个在数据处理课上讲过啊,数据处理作业里面也是这么要求的;至于检流计,同学你的说法不对啊,正是因为比较灵敏,才会有微动,在灵敏度比较小的情况下,是可以比较容易调节到静止的,而对于灵敏度比较大的几组数据,如果电阻箱调节得更细微一些,应该也是可以调节到静止的。 — 高渊 2014/06/11 13:59
谢谢老师,关于检流计的问题,我的意思是在检流计接的开关断开的时候指针没有指在中间,而且每次将开关接通再断开以后,指针停留的位置也稍有偏差,这个应该需要校准调零吧。。 — 胡玮 2014/06/11 15:49
那是需要调零,拿实验用的导线两头的插片就可以旋转检流计上的调零旋钮,非常简单。 — 高渊 2014/06/11 17:48
老师您好!请问直流桥中 RA 和RB的(电阻箱)B1类不确定度怎么计算呢? — 13307110529赵婷婷 2014/05/07 19:00
从B1类不确定度的定义可以知道测量不确定度是由估读引起的误差,而在我们的实验中桥臂电阻RA和RB没有进行这样的估读,而是直接读出的电阻盘的示值,因此不存在B1类不确定度,即u(B1)=0。同学可以思考下为什么在我们的实验中比较臂电阻RS是有B1类不确定度的。 — 原媛 2014/05/08 10:42
老师您好,在必做一中,我们在改变ra/rb时是通过改变ra值来实现的,这样一来ra/rx值也会改变。如果ra/rb值对灵敏度的影响是一个类似于二次函数形状的有峰值的函数,给它叠加上一个单调递增函数(ra/rx是递减的),会使峰值推后。这样得出的ra=rb时灵敏度最高的结论怎样令人信服呢?谢谢 — 付艺卓 2014/05/02 17:21
这个问题非常好!我尝试做了一些具体的数值模拟,的确如你所说出现了你说描述的M最值右移的情况,在不做固定变量的条件下,电桥灵敏度M出现极值对应的k(ra/rb)值的表达式为:k=Sqrt(1+Rx/Rg'(1+Ra/Rx)),可以跟你描述的右移相对应。但是将我们现有的元件参数代入:Rx=2000.0Ω,检流计内阻Rg'=1600.0Ω,可以发现k值的移动其实是小于5的,因此实验室现有给出的表格参数是可以近似描述M的单调性的。如果对具体的推导过程感兴趣,可直接跟我联系。 — 原媛 2014/05/04 11:14
嗯,明白了,谢谢老师! — 付艺卓 2014/05/04 19:03
老师您好,今天我在做直流电桥实验时在第3部分调节直流电源电压时发现旋钮非常灵敏,稍微移动就有很大的改变,很久才调到正好3.0v或5.0v的位置。为什么在这个实验中不能使用示波器实验中用到的信号发生器呢?那个仪器可以提供稳定的直流电压且调节的时候非常简单、精确。 — 张锐 2014/03/31 21:38
一直用的是直流稳压电源,没必要非得调到正好整数,3.1和6.1一样验证灵敏度随电压变化的规律啊;换成信号发生器很浪费,价格贵相当多。 — 高渊 2014/04/01 16:21
老师您好,请问在这个实验之初我们是否可以在更精准的条件(电桥灵敏度较高的条件下,例如,在RA/RB=1,RA/Rx=0.1,电压为9v的条件下时)下去测Rx的值呢,这样感觉测出的Rx会更加精准,对之后的实验的准确度提升,误差的减少感觉也是很有利的,不知道这样做行么?程熠 2014/3/20
实验中本就是挑选灵敏度最高的一组数据得到最终Rx的值和它的不确定度,难道你们不是这样做的? — 高渊 2014/03/20 15:06
但是第一组实验不是在3V的条件下进行的么,我的意思是一开始就应该用灵敏度最高条件先测出Rx,这会使之后的实验更精确?— 程熠 2014/03/20 15:23
实验设计是通过逐步改变条件或者说改善条件来验证灵敏度和其他条件的关系,一开始就用最好的条件就缺少了这么一个比较和验证的过程,而且实验表格中最后一步不就是灵敏度最高的条件来进行测量吗?不会受前面条件改变的影响。 — 高渊 2014/03/20 15:24
好的,谢谢老师!— 程熠 2014/03/20 15:36
老师您好,请问和检流计并联的电阻为什么能对检流计的安全和灵敏度产生影响呢?还有,在数据处理的时候难以排除部分数据的干扰,和预想的结果有一定的不同,这是不是因为测得的数据太少了呢 — 高崇2014/3/18 15:56
因为调节这个电阻(就是检流计上那个旋钮调节),能够改变检流计上流过的电流。后面的问题没看到具体数据无法猜测,建议给老师看看再说。 — 高渊 2014/03/19 10:10
老师您好,在做实验过程中我发现用电阻箱不同旋钮调节同样大小的电阻对检流计有不同影响是为什么(如:调节电阻箱为10.0时用x10旋钮调为1和x1调成10),谢谢!— 庄骐源 2014/3/11/20:45
电阻箱不同档位等级不同,因此虽然调节同样大小的电阻,但实际电阻的改变是有差别的。 — 高渊 2014/03/13 01:07
老师,您好!我想问下如何用基尔霍夫定律推导灵敏度公式,我还没有学到相关内容,网上也找不到资料,谢谢!—来耀 2014/03/08 21:31
一般大学物理教材上才会有推导过程,这不是实验课的教学要点,本人也没亲自推导过,抱歉了。 — 高渊 2014/03/09 15:49
  • exp/zldq/discussion/2014.txt
  • 最后更改: 2015/09/30 13:18
  • (外部编辑)