Ralat dalam Pengukuran | Pengelasan Ralat

Untuk memahami konsep ralat dalam pengukuran, kita perlu mengetahui dua istilah yang mendefinisikan ralat, dan kedua istilah tersebut ditulis di bawah:

Nilai Sebenar

Tidak mungkin untuk menentukan nilai sebenar suatu kuantiti melalui kaedah eksperimen. Nilai sebenar boleh didefinisikan sebagai nilai purata bagi jumlah tak terhingga nilai-nilai yang diukur apabila penyimpangan purata disebabkan oleh pelbagai faktor penyumbang akan mendekati sifar.

Nilai Yang Diukur

Ia boleh didefinisikan sebagai nilai hampiran bagi nilai sebenar. Ia boleh didapati dengan mengambil purata beberapa pembacaan yang diukur semasa eksperimen, dengan menerapkan anggaran yang sesuai pada keadaan fizikal.

Sekarang kita berada dalam posisi untuk mendefinisikan ralat statik. Ralat statik didefinisikan sebagai perbezaan antara nilai yang diukur dan nilai sebenar kuantiti tersebut.
Secara matematik, kita boleh menulis ungkapan ralat sebagai, dA = Am – At di mana, dA adalah ralat statik, Am adalah nilai yang diukur, dan At adalah nilai sebenar.
Perlu diperhatikan bahawa nilai mutlak ralat tidak dapat ditentukan kerana fakta bahawa nilai sebenar kuantiti tidak dapat ditentukan dengan tepat.
Mari kita pertimbangkan beberapa istilah berkaitan dengan ralat.

Ralat Had atau Ralat Jaminan

Konsep ralat jaminan dapat dipahami jika kita mempelajari jenis ralat ini dengan mempertimbangkan satu contoh. Misalkan ada seorang pembuat yang memproduksi ammeter, sekarang dia harus berjanji atau menyatakan bahawa ralat dalam ammeter yang dia jual tidak melebihi had yang dia tetapkan. Had ralat ini dikenali sebagai ralat had atau ralat jaminan.

Ralat Relatif atau Ralat Pecahan

Ia didefinisikan sebagai nisbah ralat dan magnitud yang ditetapkan kuantiti tersebut. Secara matematik, kita tulis sebagai,

Di mana, dA adalah ralat dan A adalah magnitud.
Sekarang di sini kita tertarik untuk mengira ralat had hasil di bawah kes-kes berikut:

(a) Dengan mengambil jumlah dua kuantiti: Mari kita pertimbangkan dua kuantiti yang diukur a1 dan a2. Jumlah kedua-dua kuantiti ini boleh diwakili oleh A. Oleh itu, kita boleh menulis A = a1 + a2. Sekarang nilai inkremental relatif fungsi ini boleh dikira sebagai

Memisahkan setiap istilah seperti yang ditunjukkan di bawah dan dengan mengalikan dan membahagikan a1 dengan istilah pertama dan a2 dengan istilah kedua, kita mempunyai

Dari persamaan di atas, kita dapat melihat bahawa ralat had hasil adalah sama dengan jumlah produk yang dibentuk dengan mengalikan ralat relatif individu dengan nisbah setiap istilah kepada fungsi. Prosedur yang sama boleh digunakan untuk mengira ralat had hasil disebabkan penambahan lebih daripada dua kuantiti. Untuk mengira ralat had hasil disebabkan perbezaan dua kuantiti, hanya tukar tanda tambah dengan tolak dan prosedur selebihnya adalah sama.
(b) Dengan mengambil hasil darab dua kuantiti: Mari kita pertimbangkan dua kuantiti a1 dan a2. Dalam kes ini, hasil darab kedua-dua kuantiti tersebut diungkapkan sebagai A = a1.a2. Sekarang ambil log kedua-dua belah dan beza terhadap A, kita mempunyai ralat had hasil sebagai

Dari persamaan ini, kita dapat melihat bahawa ralat hasil adalah penjumlahan ralat relatif dalam pengukuran istilah-istilah tersebut. Begitu juga, kita boleh mengira ralat had hasil untuk faktor kuasa. Oleh itu, ralat relatif akan menjadi n kali dalam kes ini.

Jenis-jenis Ralat

Secara asas, terdapat tiga jenis ralat berdasarkan sumber mereka.

Ralat Kasar

Kategori ralat ini termasuk semua kesalahan manusia semasa membaca, merekod, dan pembacaan. Kesalahan dalam mengira ralat juga termasuk dalam kategori ini. Contohnya, semasa mengambil pembacaan dari meter instrumen, dia mungkin membaca 21 sebagai 31. Semua jenis ralat ini termasuk dalam kategori ini. Ralat kasar boleh dielakkan dengan menggunakan dua langkah yang sesuai, dan langkah-langkah tersebut ditulis di bawah:

1. Perhatian yang sewajarnya harus diberikan dalam membaca, merekod data. Pengiraan ralat juga harus dilakukan dengan tepat.

2. Dengan meningkatkan bilangan pemeriksa, kita boleh mengurangkan ralat kasar. Jika setiap pemeriksa mengambil pembacaan yang berbeza pada titik yang berbeza, maka dengan mengambil purata lebih banyak pembacaan, kita boleh mengurangkan ralat kasar.

Ralat Sistemik

Untuk memahami jenis-jenis ralat ini, mari kita kategorikan ralat sistemik sebagai

Ralat Instrumen

Ralat ini mungkin disebabkan oleh pembinaan yang salah, kalibrasi instrumen pengukuran. Jenis ralat ini mungkin timbul disebabkan geseran atau mungkin disebabkan oleh histeresis. Jenis ralat ini juga termasuk kesan beban dan kesalahan penggunaan instrumen. Kesalahan penggunaan instrumen mengakibatkan kegagalan penyesuaian sifar instrumen. Untuk mengurangkan ralat kasar dalam pengukuran yang besar, pelbagai faktor koreksi harus diterapkan dan dalam keadaan ekstrem, instrumen harus dikalibrasi semula dengan teliti.

Ralat Lingkungan

Jenis ralat ini timbul disebabkan oleh keadaan luaran instrumen. Keadaan luaran termasuk suhu, tekanan, kelembaban, atau mungkin termasuk medan magnet luaran magnet. Berikut adalah langkah-langkah yang harus diikuti untuk mengurangkan ralat lingkungan:

• Cuba untuk mengekalkan suhu dan kelembaban laboratorium tetap dengan membuat beberapa susunan.

• Pastikan bahawa tidak ada medan magnet atau elektrostatik luaran di sekitar instrumen.

Ralat Pengamatan

Seperti namanya, jenis ralat ini disebabkan oleh pengamatan yang salah. Pengamatan yang salah mungkin disebabkan oleh PARALLAX. Untuk mengurangkan ralat PARALLAX, diperlukan meter yang sangat tepat, disertai dengan skala berpantulan.

Ralat Rawak

Setelah menghitung semua ralat sistemik, ternyata masih ada beberapa ralat dalam pengukuran yang tersisa. Ralat-ralat ini dikenal sebagai ralat rawak. Beberapa alasan munculnya ralat ini diketahui, tetapi masih ada beberapa alasan yang tidak diketahui. Oleh karena itu, kita tidak dapat sepenuhnya menghilangkan jenis ralat ini.

Pernyataan: Hormati asal, artikel yang baik layak dibagikan, jika ada