Eraroj en Mezuro | Klasifikado de Eraroj
Por kompreni la koncepton de eraroj en mezurado, ni devas scii du terminojn, kiuj difinas la eraron, kaj tiuj du terminoj estas skribitaj sube:
Verda Valoro
Ne eblas determini la veran valoron de kvanto per eksperimenta metodo. Vera valoro povas esti difinita kiel la meza valoro de senfina nombro da mezuritaj valoroj, kiam la meza devio pro diversaj kontribuaj faktoroj alproksimiĝos al nul.
Mezurita Valoro
Ĝi povas esti difinita kiel la proksimuma valoro de vera valoro. Ĝin povas trovi prenante la meznombron de pluraj mezuritaj legoj dum eksperimento, aplikante taŭgajn aproksimadojn sur fizikaj kondiĉoj.
Nun ni estas en pozicio por difini statikan eraron. Statika eraro estas difinita kiel la diferenco inter la mezurita valoro kaj la vera valoro de la kvanto.
Matematike ni povas skribi esprimon de eraro kiel, dA = Am – At kie, dA estas la statika eraro, Am estas la mezurita valoro kaj At estas la vera valoro.
Notu, ke la absoluta valoro de eraro ne povas esti determinita, ĉar la vera valoro de la kvanto ne povas esti akurate determinita.
Konsideru kelkajn terminojn rilatantajn al eraroj.
Limitedaj Eraroj aŭ Garantiataj Eraroj
La koncepto de garantiataj eraroj povas klarigiĝi se ni studas tian eraron pripensante unu ekzemplon. Supozu, ke estas manufaktoro, kiu fabrikas ammetron, nun li devus promesi aŭ deklari, ke la eraro en la ammetro, kiun li vendas, ne estas pli granda ol la limo, kiun li metas. Tiu limo de eraro estas konata kiel limiteda eraro aŭ garantiata eraro.
Rilata Eraro aŭ Frakcia Eraro
Ĝi estas difinita kiel la rilatumo de la eraro kaj la specifita magnitudo de la kvanto. Matematike ni skribas kiel,
Kie, dA estas la eraro kaj A estas la magnitudo.
Nun ni interesas en komputado de rezulta limita eraro en la jenaj kazoj:
(a) Per preno de sumo de du kvantoj: Konsideru du mezuritajn kvantojn a1 kaj a2. La sumo de tiuj du kvantoj povas esti reprezentita per A. Do ni povas skribi A = a1 + a2. Nun la relativa inkrementa valoro de tiu funkcio povas esti kalkulita kiel
Separante ĉiun terminon kiel montrite sube kaj per multipliko kaj divido de a1 kun la unua termino kaj a2 kun la dua termino ni havas
El la supre menciita ekvacio ni povas vidi, ke la rezulta limita eraro egalas al la sumo de produktoj formitaj per multipliko de la individuaj relativaj limitaj eraroj per la rilatumo de ĉiu termino al la funkcio. La sama proceduro povas esti aplikita por kalkuli la rezultan limitan eraron pro sumigo de pli ol du kvantoj. Por kalkuli la rezultan limitan eraron pro diferenco de du kvantoj nur ŝanĝu la signon de adicio al subtraho kaj la resta proceduro estas la sama.
(b) Per preno de produto de du kvantoj: Konsideru du kvantojn a1 kaj a2. En ĉi tiu okazo la produto de la du kvantoj estas esprimita kiel A = a1.a2. Nun prenante logaritmon de ambaŭ flankoj kaj diferencigante kun respekto al A ni havas rezultan limitan eraron kiel
El ĉi tiu ekvacio ni povas vidi, ke la rezulta eraro estas sumigo de relativaj eraroj en mezurado de termoj. Simile ni povas kalkuli la rezultan limitan eraron por potenca faktoro. Do la relativa eraro estus n fojojn en ĉi tiu okazo.
Tipoj de Eraroj
Fundamentale estas tri tipoj de eraroj bazitaj sur ilia fonto.
Grossaj Eraroj
Ĉi tiu kategorio de eraroj inkluzivas ĉiujn homajn erarojn dum legado, registriĝo kaj la legoj. Eraroj en kalkulado de eraroj ankaŭ venas sub ĉi tiu kategorio. Ekzemple dum preno de lego el la metro de la instrumento li povas legi 21 kiel 31. Ĉiuj tiuj tipoj de eraroj venas sub ĉi tiu kategorio. Grossaj eraroj povas esti evititaj per uzo de du taŭgaj mezuroj, kiuj estas skribitaj sube:
Propra atento devus esti dediĉita al legado, registriĝo de la datumoj. Ankaŭ kalkulado de eraroj devus esti farita akurate.
Per pligrandigo de la nombro de eksperimentantoj ni povas redukti la grossajn erarojn. Se ĉiu eksperimentanto prenas malsamajn legojn je malsamaj punktoj, tiam per preno de la meznombro de pli multaj legoj ni povas redukti la grossajn erarojn.
Sistematikaj Eraroj
Por kompreni ĉi tiujn tipojn de eraroj, konsideru la sistematikajn erarojn kategorizitajn kiel
Instrumentaj Eraroj
Ĉi tiuj eraroj povas esti pro malĝusta konstruo, kalibrado de la mezuriloj. Ĉi tiuj tipoj de eraroj povas aperi pro fricado aŭ pro histereso. Ĉi tiuj tipoj de eraroj ankaŭ inkluzivas la efikon de ŝargo kaj misuzo de la instrumentoj. Misuzo de la instrumentoj rezultas en malfunkciado de la nulaj reguloj de la instrumentoj. Por minimumigi la grossajn erarojn en mezurado diversaj korektaj faktoroj devas esti aplikitaj, kaj en ekstremaj kondiĉoj la instrumento devas esti rekalkibrata zorge.
Medambaj Eraroj
Ĉi tiu tipo de eraro aperas pro kondiĉoj eksteraj al la instrumento. Eksteraj kondiĉoj inkluzivas temperaturon, presecon, humidecon aŭ ĝi povas inkluzivi eksteran magnetan kampon. Jen estas la paŝoj, kiujn oni devas sekvi por minimumigi la medambajn erarojn:
Provu konstantigi la temperaturon kaj humidecon de la laboratorio per iuj aranĝoj.
Certigu, ke ne estas iu ajn ekstera magneta aŭ elektrostata kampo ĉirkaŭ la instrumento.
Observadaj Eraroj
Kiel la nomo sugestas, ĉi tiuj tipoj de eraroj estas pro malĝustaj observadoj. La malĝustaj observadoj povas esti pro PARALLAX. Por minimumigi la PARALLAX-eraron, bezonatas tre akurataj metroj provizitaj kun miroraj skaloj.
Hazardaj Eraroj
Post kalkulado de ĉiuj sistematikaj eraroj, trovas, ke ankoraŭ restas iuj eraroj en mezurado. Ĉi tiuj eraroj estas konataj kiel hazardaj eraroj. Iuj kaŭzoj de la apero de ĉi tiuj eraroj estas konataj, sed ankoraŭ iuj kaŭzoj estas nekonataj. Do ni ne povas tute forigi ĉ
