Karaketeristik - måleusikkerhed?

#0:  Det er en rigtig dårlig ide, at eftervise ohms lov, baseret på en pæres karakteristik, for den er ikke lineær. Det skyldes, at når du øger U, og dermed I, øger du jo effekten  P = U*I, og glødetråden bliver varmere.

Glødetrådens modstand har så en temperaturkoefficient, ∝, og modstanden varierer derved som funktion af temperaturen T, ved fx:

R₂₀₀ = R₂₀ * ( 1 + α * ( 200C - 20C ) )             

( α har enheden:  C^-1,  R₂₀₀ og R₂₀ er modstanden ved hhv. 200C og 20C )

Glødetråden er lavet af Wolfram, du kan slå α op for dette metal. Når du kan se glødetråden gløde, er den oppe på omkring 1000C.

Man kan nærmest sige, at hvis din karakteristik ( U,I ved pæren ) bliver lineær, så er der et eller andet galt.

I stedet kan man tegne en karakteristik for modstanden som funktion af effekten ( eller lignende kombinationer ). Det giver mere mening.

#0:  Anvender du i stedet en (vandkølet) konstantanmodstand, og tegner U(I), er hældningen = dU/dI = R

Tegner du i stedet I(U) er hældningen = dI/dU = 1/R.

Man tilstræber, at α for konstantan = 0  ( konstantan er en legering )  og med evt. vandkøling holdes temperaturen nogenlunde konstant.

Her kan du eftervise ohms lov  ( hvis det var det, der var meningen ).

Hov jeg glemte at skrive at i forsøget brugte vi 2 forskellige modstande/resistorer? og i det sidste brugte vi en pære. I de to første har jeg fået en lineær graf som jeg forventede. Og det skal være en U,I modstand så hvis jeg f.eks. skal tage udgangspunkt i det her eksempel:

y= 0,222 x * -0,011

og jeg har ohms første lov, hvad vil spændingen, strømstyrken og modstanden så være (altså hvilken vil være f.eks. hældningskoefficienten)?

jeg er ikke lige den skarpeste til fysik så du må gerne forklare det meget enkelt...

#1:   For god ordens skyld:   At der indgår en sådan temperaturkoefficient, α, ved brug af en glødetrådspære, har intet med måleusikkerhed at gøre.

Det er en fejlantagelse, at en sådan ikke eksisterer.

Måleusikkerhed har fx med ulineære eller ukalibrerede instrumenter at gøre, spændingsfald i tilledninger og stik. Et digitalt måleinstrument kan stå og "vippe lidt" med sidste ciffer  ( kvantiseringsstøj kaldes det ), man kan aflæse et analogt instrument lidt skævt, osv.

Hvad angår usikkerhed ved måleinstrumenter, bør der sidde en mærkat på instrumentet, hvor der står:

Sidst kalibreret:  dd/mm/yy.      Kalibreres næste gang: dd/mm/yy

Linearitet:   ± xx% ± xx mV

osv.

Aflæs altid denne mærkat, så har man "skyts" til sin rapport, vedr. måleusikkerhed.

Nu er jeg sgu ikke helt med... Jeg mente hvad man kan skrive er en måleusikkerhed i sådan et her forsøg

og det er for sent at jeg aflæser det

#3:  Jeg bliver ikke klogere af, at du skriver:

y= 0,222 x * -0,011      for hvad er x, og hvad er y ?

Du må skrive:

U(I) = 0,222*I - 0,011      ( Her er  R = 0,222 Ω )

Se #2 igen.

#5:   Husk det til en anden gang, også når forsøget har med Newton, kilogram, osv., at gøre.

Ellers er det nærmest umuligt at kommentere på en måleusikkerhed.  Det nytter jo ikke noget, at du "antager" at et instruments måleusikkerhed er  2%, hvis din lærer på mærkaten kan påvise, at den er 0,5%.  Så er du i "bad standing".     :)

Skal jeg prøve at vedhæfte et billede af opgaven eller mine grafer? Selvom jeg tror du har besvaret mit spørgsmål, altså at R = 0,222 ohm.

Altså jeg havde en modstand på 56 ohm og jeg målt nogle forskellige u og i værdier. Derefter skulle jeg tegne en graf i et program, og den får f.eks. ligningen:

y= 0,222 x *+ -0,011

Så skal jeg forklare hvad det viser. Altså hvad a og b er i forhold til Ohms 1. lov

Hvis R= 0,222 (hældningskoefficient) hvad er I eller U så?

Og det skal jeg nok huske til en anden gang, det med måleusikkerheden...
 

#7:  Dit program aner ikke hvad du måler på. Så programmet vælger blot variablene x og y.

Du må udskifte disse variable til mere sigende symboler, altså:

U = 0,222*I + 0,011      ( U , I angivet i enhederne:  [V] , [A] )       ( Her er R = 0,222 Ω )

eller du må skrive:

I = 0,222*U + 0,011      ( U , I angivet i enhederne:  [V] , [A] )       ( Her er R = 0,222^-1 Ω = 4,5 Ω )

Hvad U og I er, fremgår jo af dine måleresultater.  ( vedlægges ).

Man må jo sige, at begge resultater afviger stærkt fra de 56Ω.

Du kan vedhæfte dine måleresutater her, så jeg/vi kan se dem, og kommentere på dem.

Hmm ja okay kan godt se hvad du mener.. men jeg har jo lavet et regneark og indskrevet alle værdierne for u og i og ud fra det har jeg lavet en graf til dette, hvor jeg har angivet i op ad y aksen og u på x-aksen. Gør det nogen forskel?

Hvad er -0,011 så, hvis 0,222 er modstanden?

#9:  Værdien -0,011 er en offset, der kan skyldes et dårligt kalibreret instrument.

Værdien er ideelt = 0,000.

Jeg ved ikke, om du ved din lineære regression kan tvinge grafen til at gå gennem ( 0 ; 0 )?

Men sådan noget kan man lige tjekke ved et forsøg:  Korslutter du voltmetret, skal det jo vise 0,000V, og fjerner du tilledningerne til amperemetret skal det vise 0,000A.

Nåårh... tror jeg er med nu  :)

Men hvis jeg så skal skrive det med ord, altså hældningskoefficientens betydning, og det skal være noget i den her dur: Hældningskoefficienten siger noget om at når .... vokser med 1 så vil .... vokse med 0,222
???

Nej det har jeg ikke hørt om... Kan du uddybe det lidt?

#11:   Hvis du skiver:

U = 0,222*I + 0,011  ( jeg fjerner lige offsetten )     =>

U = 0,222 * I           ( divider med I, begge sider )

U / I = 0,222 Ω

Men hvis du skriver:

I = 0,222*U           ( offset fjernet,  divider med U, begge sider )

I / U = ( 0,222 Ω )^-1 = 1 / R      =>

R =  0,222^-1 Ω = 4,505 Ω

I begge tilfælde er hældningskoefficienten 0,222 , men forskellen ligger i, at enten er U / I = R = 0,222Ω  eller     I / U =  1/R = 0,222 Ω^-1  =>

R = 4,505 Ω

Så vil det vel være mest rigtigt at skrive U/I = R ?

#12:   Rettelse her, 5. sidste linie:

I / U = ( 0,222 Ω )^-1 = 1 / R     rettes til:

I / U = 0,222 Ω^-1 = 1 / R      =>  R = 0,222^-1 Ω  = 4,505 Ω

#13:   Jeg ved ikke, hvad der er rigtigt.

Det var dig, der noterede målingerne ned.         :)

Man kan jo ikke bare "swappe" data rundt, efter hvad man synes ser rigtigst ud.

( Jeg skal nok afholde mig fra, at skrive en morale her ).      :)

Hmm jeg vil prøve at kigge på det så...

Haha okay og mange tak for tålmodigheden! :)

#13:  Hvis du ligefrem har et billede af måleopstillingen, kan du måske skimte, hvilket skala du har anvendt på analogt amperemeter og voltmeter :  0 .. 10V   eller måske  0 .. 25V ?

I heldigste fald kan du gange de 4,505Ω med en kombineret skalafaktor på amperemeter og voltmeter, der ligger omkring 12,5  = 25 / 2. Så får du:

4,505Ω * 12,5 = 56,313Ω  hvilket er et aldeles hæderligt resultat.

Det eneste billede jeg har af opstillingen er selve vores dokument der viser en skitse af det, jeg ved ikke om det kan bruges..

Jeg vedhæfter lige

Radiomodstand: 57 ohm stod der på den

#18:  Jeg mente nu et foto af den fysiske opstilling.

57Ω ?    Det er ikke en standardværdi indenfor E12-skalaen ( hedder det vist ). Men det er 56Ω.

E12-skala:   10  - 12  - 15  -  18  -  22  -  27  -  33  -  39  -  47  - 56  -  68  -  82

Desværre, sådan et har jeg ikke..

Undskyld, jeg mente 47 og den anden er 33