Вы можете быть очень осторожны при проведении экспериментов, однако они все равно могут содержать некоторые экспериментальные ошибки. Практически невозможно полностью избежать ошибок, когда вы пытаетесь провести точные измерения или сталкиваетесь с проблемами с оборудованием. Измерения физических величин не всегда могут быть правильными значениями.
Чтобы избежать таких ошибок, ученые пытаются классифицировать ошибки и устранять неточности в сделанных ими измерениях. При получении результатов важно проанализировать причину ошибки и то, как эти ошибки могут повлиять на результаты.
Есть два основных типа ошибок: систематическая ошибка и случайная ошибка. Знание о систематических и случайных ошибках помогает нам лучше проводить эксперименты и уменьшать количество ошибок.
Систематическая и случайная ошибка
Разница между систематической и случайной ошибкой заключается в том, что систематические ошибки возникают из-за неправильного или несовершенного оборудования. Из-за несовершенного устройства каждое выполненное измерение будет неверным на одинаковую величину. С другой стороны, случайные ошибки возникают из-за неизбежных помех или из-за проблем, с которыми вы сталкиваетесь при измерении величин, которые меняются со временем.
Таблица сравнения систематических и случайных ошибок
| Параметры сравнения | Систематическая ошибка | Случайная ошибка |
|---|---|---|
| Значение | Систематическая ошибка - это ошибка, возникающая из-за неисправности измерительного прибора. | Случайная ошибка - это ошибка, возникающая из-за непредсказуемых изменений окружающей среды. |
| Повторяющийся | Систематические ошибки повторяются. | Случайные ошибки обычно не повторяются. |
| Причины | Недостатки экспериментального оборудования. | Непредсказуемые колебания показаний, нарушения окружающей среды. |
| Снижение | Систематические ошибки можно уменьшить, используя правильное оборудование или надлежащие методы. | Случайные ошибки можно уменьшить, снимая показания снова и снова и увеличивая количество наблюдений. |
| Типы | Три типа: инструмент, среда, систематическая ошибка. | Никаких типов. |
| Воспроизводимый | Они воспроизводимы. | Они не воспроизводятся. |
| Величина ошибки | Постоянный | Отличаться |
Что такое систематическая ошибка?
Систематическая ошибка также известна как систематическая ошибка. Эти ошибки являются постоянными ошибками, которые могут повторяться из-за ошибочного плана эксперимента. Обычно такие ошибки возникают из-за использования неправильно откалиброванных средств измерений или из-за их неправильного использования.
Источники систематических ошибок:
- Неправильно откалиброванный прибор
- Изношенный инструмент
- Человек, выполняющий измерения неправильно
Есть три типа систематических ошибок:
- Инструментальная ошибка - в основном инструментальные ошибки могут быть вызваны тремя причинами:
- Ошибка наблюдения. Ошибка наблюдения возникает, когда наблюдатель неправильно интерпретирует показания. Например, если стрелка вольтметра установлена на шкале, а линия обзора не находится точно над указателем, может возникнуть ошибка наблюдения.
- Ошибка окружающей среды. Изменения в окружающей среде, такие как давление, влажность и т. Д., Могут привести к ошибкам, связанным с окружающей средой. Такие ошибки можно устранить, приняв меры для контроля влажности или температуры.
Что такое случайная ошибка?
Как следует из названия, случайная ошибка носит нерегулярный характер, и ее невозможно спрогнозировать. Такие ошибки возникают, когда есть некоторые ограничения, не зависящие от экспериментатора. Эти параметры могут нарушить результаты эксперимента.
Случайная ошибка также известна как статистическая ошибка. Это потому, что такие ошибки могут быть устранены статистическими средствами, поскольку они нерегулярны и непоследовательны по своей природе.
В отличие от систематических ошибок, случайные ошибки могут быть уменьшены путем многократного проведения наблюдений и усреднения большого количества наблюдений.
Основные различия между Систематическая и случайная ошибка
Вывод
Когда мы измеряем физическую величину, мы не всегда можем получить ее точное истинное значение. В этом всегда есть какие-то ошибки. Две наиболее распространенные ошибки - это систематическая ошибка и случайная ошибка.
В основном систематические ошибки возникают из-за неисправной механической конструкции измерительного прибора, тогда как случайная ошибка возникает из-за непредсказуемых возмущений в окружающей среде, таких как изменения давления и температуры. Случайная ошибка также может возникнуть, если наблюдатель не может снять правильные показания.
Полностью устранить обе ошибки невозможно. Однако, если попытаться, все систематические ошибки могут быть устранены, но при этом могут остаться некоторые случайные ошибки в измерениях. Случайные ошибки не так опасны, как систематические.
