schoolФизика
verifiedРешено AI
Определение класса точности миллиамперметра: Решение задачи
help_outlineУсловие задачи
Определить класс точности миллиамперметра с конечным значением шкалы 0,5 мА для измерения тока (0,1-0,5) мА, чтобы относительная погрешность измерения не превышала 1%
lightbulbКраткий ответ
Чтобы относительная погрешность измерения тока не превышала 1%, необходимо определить класс точности миллиамперметра, исходя из заданных параметров минимального тока и конечного значения шкалы.
Подробное решение
Дано:
\(I_{max} = 0,5\) мА — конечное значение шкалы (предел измерения);
\(I_{min} = 0,1\) мА — минимальное значение измеряемого тока;
\(\delta_{max} = 1\%\) — максимально допустимая относительная погрешность.
Найти:
\(\gamma\) — класс точности прибора.
Решение:
1. Относительная погрешность измерения \(\delta\) связана с абсолютной погрешностью \(\Delta I\) формулой:
\[\delta = \frac{\Delta I}{I} \cdot 100\%\]
2. Наибольшая относительная погрешность при использовании прибора с равномерной шкалой возникает в начале диапазона измерений, то есть при минимальном значении тока \(I_{min}\). Чтобы условие задачи выполнялось во всем диапазоне (0,1–0,5 мА), необходимо рассчитать допустимую абсолютную погрешность для точки 0,1 мА:
\[\Delta I = \frac{\delta_{max} \cdot I_{min}}{100\%}\]
\[\Delta I = \frac{1\% \cdot 0,1 \text{ мА}}{100\%} = 0,001 \text{ мА}\]
3. Класс точности прибора \(\gamma\) определяется как приведенная погрешность, то есть отношение абсолютной погрешности к конечному значению шкалы \(I_{max}\), выраженное в процентах:
\[\gamma = \frac{\Delta I}{I_{max}} \cdot 100\%\]
4. Подставим значения:
\[\gamma = \frac{0,001 \text{ мА}}{0,5 \text{ мА}} \cdot 100\% = 0,2\%\]
5. Согласно ГОСТ, классы точности измерительных приборов выбираются из стандартного ряда (например: 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0). Полученное значение 0,2 соответствует стандартному классу точности.
Ответ: Класс точности миллиамперметра должен быть не ниже 0,2.