Prelucrarea statistica a datelor experimentale

label Laboratoare autorenew 2025-09-29, 17:00 history_edu Asist. Pop Mihail - Ioan
Exista trei tipuri principale de erori de masura: erori aleatoare, erori sistematice si erori grosolane. Erorile aleatoare sunt inerente procesului de masurare. Valorile masurate variaza putin in jurul valorii reale. Erorile aleatoare pot fi pozitive (valoarea masurata este mai mare decat valoarea reala) sau negative (valoarea masurata este mai mica decat valoarea reala), ambele variante putand aparea cu aceeasi probabilitate.

Erorile aleatoare nu pot fi eliminate niciodata si devin vizibile cu orice aparat de masura suficient de precis. Ele se datoreaza fluctuatiilor din cadrul componentelor aparatului de masura. Aceste fluctuatii pot fi fluctuatii statistice, cum ar fi fluctuatiile pozitiei si vitezei moleculelor unui gaz dintr-o incinta sau fluctuatiile pozitiilor atomilor dintr-un cristal, sau fluctuatii cuantice in cazul senzorilor microscopici. Deoarece nu pot fi eliminate, influenta erorilor
aleatoare trebuie micsorata prin calcule ulterioare (v. mai jos).



Erorile sistematice se manifesta prin abaterea valorilor masurate intr-un singur sens, acelasi la toate masuratorile. Astfel, erorile sistematice vor fi intotdeauna mai mari decat valorile reale sau intotdeauna mai mici decat valorile reale. Erorile sistematice se datoreaza fie necalibrarii instrumentului de masura, fie variatiei parametrilor instrumentului odata cu conditiile de mediu. Calibrarea aparatului de masura se produce atunci cand instrumentul de masura indica corect o valoare de referinta. De obicei aceasta este valoarea de 0 (zero). Daca un aparat de masura nelegat la o sursa exterioara de semnal indica o valoare diferita de zero, spunem ca aparatul este necalibrat.

De exemplu, un voltmetru care nu e conectat intr-un circuit dar indica o tensiune de 0,1 V este necalibrat. De fiecare data cind executam o masuratoare cu acest voltmetru, acesta va adauga la valoarea reala a tensiunii masurate valoarea de 0,1 V. Asadar, valoarea indicata de voltmetrul necalibrat va fi intotdeauna deplasata la o valoare mai mare fata de valoarea masurata. In acest caz, erorile sistematice care pot aparea se elimina prin calibrarea instrumentului de masura, care se realizeaza prin aducerea la zero a aparatului de masura inainte sa se faca masuratorile. In cazul aparatelor de masura cu cadran, aducerea la zero se poate face cu ajutorul unui surub de pe carcasa aparatului. Acest surub permite deplasarea acului indicator astfel incat acesta sa indice zero cand aparatul de masura este deconectat.

In cazul aparatelor de masura se constata o mica variatie a indicatiilor acestora cu conditiile de mediu. Astfel, la o variatie mai mare a temperaturii externe, indicatia unui voltmetru se poate schimba chiar daca tensiunea aplicata pe voltmetru nu se modifica. Acest lucru se datoreaza variatiei proprietatilor electrice ale componentelor voltmetrului cu temperatura, in speta variatiei rezistentei electrice cu temperatura. inlaturarea acestui tip de erori se face fie prin compensarea acestor variatii interne cu circuite stabilizatoare (circuite de compensare), fie prin izolarea aparatului de masura de mediu prin plasarea lui intr-o incinta in interiorul careia conditiile de mediu sunt mentinute constante. Circuitele de stabilizare sunt folosite in unele aparate electrice, in schimb izolarea aparatului de masura de mediu reprezinta o metoda costisitoare si se foloseste doar in laboratoare speciale.