Mediciones de Errores y Fuentes de Error

República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación SuperiorVice-Rectorado del Decanato de la Facultad de Ingeniería

Universidad “Fermín Toro” Cabudare- estado Lara.

Discente:Franklin, Santos C.I.26079931

Sección: SAIA A Profa. Rosalba Siracusa

Materia: Mediciones Eléctricas

05 de Junio del 2016.

¿Qué es un Error? Es la equivocación en un acto, escrito o trabajo. En general, se denomina error a todo juicio o valoración que contraviene el criterio que se reconoce como válido, en el campo al que se refiere el juicio. La forma de expresar los errores son:

• ERROR ABSOLUTO (∆x): El error absoluto del resultado de unas medidas es la mitad del intervalo de valores en que, según las medidas, estará el verdadero valor de la magnitud física.

∆x = x − x

Los errores absolutos se escriben precedidos por el signo ± y seguidos de sus unidades. El error absoluto indica cómo es de bueno nuestro conocimiento de una magnitud física, pero es poco útil para comparar el conocimiento que tenemos sobre dos o más magnitudes.

• ERROR RELATIVO (∆x / x): El error relativo es el cociente entre el error absoluto y el valor del centro del intervalo. Al error relativo se le denomina también “precisión de la medida”.

El error relativo carece de unidades y suele expresarse en %: 100 · ∆x / x

¿Qué es una Medición? La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud.

Los cálculos de los errores se realizan de acuerdo a los tipos de medidas entre los cuales tenemos:

• MEDIDAS DIRECTAS: Las que se obtienen comparando la magnitud con el patrón directamente o mediante un aparato calibrado. Así se suelen medir la longitud, la masa, el tiempo, el voltaje, entre otros.

• MEDIDAS INDIRECTAS: Las que se calculan mediante una fórmula a partir de magnitudes medidas directamente. Así suelen obtenerse la velocidad, la superficie, entre otros.

El que una medida sea directa o indirecta no depende de la magnitud en sí, sino del experimento que empleamos para determinarla. Lo que en un experimento se mide de manera directa, en otro puede determinarse de manera indirecta.

¿Qué es un Error de Medición? Es la inexactitud que se acepta como inevitable al comparar una magnitud con su patrón de medida. El error de medición depende de la escala de medida empleada, y tiene un límite. Los errores de medición se clasifican en distintas clases (accidentales, aleatorios, sistemáticos, entre otros.)

TIPOS DE ERRORES EN MEDIDAS DIRECTAS

Clasificaremos los errores según su comportamiento, independientemente de donde provenga, en errores sistemáticos y errores accidentales.

• ERRORES SISTEMÁTICOS: Se deben a causas que influyen siempre en la misma forma en las medidas. Generalmente se deben a falta de calibración de los aparatos o a un mal hábito del experimentador. Su característica es que se pueden calcular y su efecto sobre los resultados se puede corregir.

• ERRORES ACCIDENTALES: Si medimos dos veces consecutiva la misma cantidad y en las mismas condiciones, es probable que no coincidan todos los dígitos de la medida. Esto se debe a causas que actúan de forma imprevisible, aleatoria, unas veces aumentando, otras disminuyendo la medida, y en cantidades diferentes en cada intento de medir. Pueden deberse a pequeñas variaciones en la magnitud a medir, a la limitada fidelidad de los aparatos y a un experimentador poco hábil. Su característica principal es que no podemos hacer más que acotarlos en valor absoluto utilizando la teoría estadística de errores.

Existen varias formas de clasificar y expresar los errores de medición. Según su origen los errores pueden clasificarse del siguiente modo:

I. Errores introducidos por el instrumento:• Error de apreciación: si el instrumento está correctamente calibrado la incertidumbre que

tendremos al realizar una medición estará asociada a la mínima división de su escala o a la mínima división que podemos resolver con algún método de medición. Nótese que no decimos que el error de apreciación es la mínima división del instrumento, sino la mínima división que es discernible por el observador. La mínima cantidad que puede medirse con un dado instrumento la denominamos apreciación nominal. El error de apreciación puede ser mayor o menor que la apreciación nominal, dependiendo de la habilidad (o falta de ella) del observador. Así, es posible que un observador entrenado pueda apreciar con una regla común fracciones del milímetro mientras que otro observador, con la misma regla pero con dificultades de visión sólo pueda apreciar 2 mm.

• Error de exactitud: representa el error absoluto con el que el instrumento en cuestión ha sido calibrado.

II. Error de interacción: esta incerteza proviene de la interacción del método de medición con el objeto a medir. Su determinación depende de la medición que se realiza y su valor se estima de un análisis cuidadoso del método usado.

Clasificación de los Errores

SEGÚN SU CARÁCTER LOS ERRORES PUEDEN CLASIFICARSE EN SISTEMÁTICOS, ESTADÍSTICOS E ILEGÍTIMOS O ESPURIOS.

a) Errores sistemáticos: se originan por las imperfecciones de los métodos de medición. Por ejemplo, pensemos en un reloj que atrasa o adelanta, o en una regla dilatada, el error de paralaje, etc. Los errores introducidos por estos instrumentos o métodos imperfectos afectarán nuestros resultados siempre en un mismo sentido.

b) Errores estadísticos: Son los que se producen al azar. En general son debidos a causas múltiples y fortuitas. Estos errores pueden cometerse con igual probabilidad por defecto como por exceso. Por tanto, midiendo varias veces y promediando el resultado, es posible reducirlos considerablemente. Es a este tipo de errores a los que comúnmente hace referencia la teoría estadística de errores de medición que formularemos sucintamente en lo que sigue.

c) Errores ilegítimos o espurios: Supongamos que deseamos calcular el volumen de un objeto esférico y para ello determinamos su diámetro. Si al introducir el valor del diámetro en la fórmula, nos equivocamos en el número introducido, o lo hacemos usando unidades incorrectas, o bien usamos una expresión equivocada del volumen, claramente habremos cometido un error. Esta vez este error está más asociado al concepto convencional de equivocación. A este tipo de errores los designamos como ilegítimos o espurios. A este tipo de errores no se aplica la teoría estadística de errores y el modo de evitarlo consiste en una evaluación cuidadosa de los procedimientos realizados en la

Una forma de medición es tomar como referencia la curva normal, la campana de Gauss. Nuestras mediciones se encontrarán en algún lugar de la curva; si los resultados se encuentran muy alejados hablaremos de anormalidad.

Es válido que como punto de corte de normalidad se considere el valor de dos desviaciones típicas consecutivas. Según este criterio estadístico, la distribución de lo normal y anormal es constante para cualquier variable.

• Normalidad y anormalidad. • Fuentes de variación. • Error aleatorio. • Error sistemático.

Fuentes de Error