怎么計算電阻箱的不確定度?
介紹計算電阻箱不確定度的方法,適用于所有的大學物理實驗不確定度計算,如下所述。
要知道電阻箱的基本構造是由內部一定數量的準確固定電阻元件來構成的,按照一定的連接方式在轉換開關上構成的,所以轉動旋鈕,就代表不同的電阻值檔位和量程。
量程檔位一般有4個接線柱和2個接線柱兩種型號。電阻檔位通常有6個旋鈕可以調節,每個旋鈕周圍有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9這九種數字檔位可以切換。在每個旋鈕下面對應不同的×0.1,×1,×10,×100,×1000,×10000不等的倍率標記。
先計算每個旋鈕的數字乘以這個旋鈕的倍率,然后把這些獨立的每個旋鈕結果加起來,就是測得的總電阻值,如下圖,直接從電阻箱上讀出來的電阻值就是13551.7歐姆(此時還沒有考慮不確定度):
然后要看你現在把電阻箱接入電路的量程檔,一般是用最大的量程0歐姆和99999.9歐姆那兩個接線柱,那么直接讀數就不用再除以量程了。如果是其他量程的接線柱,還要先用量程除以總的格數,然后乘上這個直接讀數才行。
接下來就是看電阻箱側面貼著的銘牌表,讀出上面的準確度等級,比如是0.1級的電阻箱,
那么電阻箱的最終不確定度就是用直接讀數的絕對誤差來表示即可,如下所示,注意最終不確定度一般是按照只進不舍、保留一位有效數字的規則。所以最終結果應該寫成:R=(1355±2)*10Ω
電阻箱讀數方法
各旋盤對應的指示點的示數乘以面板上標記的倍數,然后加在一起,就是接入電路的阻值。[1] 。表示接入電路的電阻值是1歐姆+2歐姆=3歐姆。它的面板上有兩個接線柱,還有幾個旋鈕,旋鈕旁分別標有倍率×1、×10、×100、×1000的字樣,旋鈕的周圍標有0——9共十個數字。使用時面板上的標志(白點)指著的數值再乘以旋鈕旁所標的倍率,就是這個旋鈕下面連入電路的電阻值。圖中所示的這個電阻箱可以組成0——9999歐姆范圍內的各種整數的電阻值,供實驗時使用,如圖所示的情況,這時的電阻值為2408歐姆。