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Nombres y Apellidos:
Facultad: Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Escuela: Ingeniería Electrónica

Curso: LABORATORIO DE FISICA I
Tema: Mediciones y Errores
Código: 1323220524





FUNDAMENTO TEORICO:
Objetivos:
Conocer y hallar el error de ciertas mediciones hechas en el laboratorio.
Describir, identificar y reconocer los diversos instrumentos de medida, einterpretar sus lecturas mínimas.
Explicar el grado de precisión y propagación de incertidumbres en los procesos de mediciones.
ERRORES SISTEMÁTICOS:
Son los errores relacionados con la destreza del operador
ERROR DE PARALAJE (EP), este error tiene que ver con la postura que toma el operador para la lectura de la medición.
ERRORES AMBIENTALES Y FISICOS (EF), al cambiar las condiciones climáticas, éstasafectan las propiedades físicas de los instrumentos: dilatación, resistividad, conductividad, etc.
También se incluyen como errores sistemáticos, los errores de cálculo, los errores en la adquisición automática de datos y otros.
La mayoría de los errores sistemáticos se corrigen, se minimizan o se toleran; su manejo en todo caso depende de la habilidad del experimentador.
ERRORES DELINSTRUMENTO DE MEDICIÓN:
Son los errores relacionados con la calidad de los instrumentos de medición:
ERROR DE LECTURA MINIMA (ELM), Cuando la expresión numérica de la medición resulta estar entre dos marcas de la escala de la lectura del instrumento. La incerteza del valor se corrige tomando la mitad de la lectura mínima del instrumento.
Ejemplo: lectura mínima de 1/25 mm
Elm = ½ (1/25mm)= 0,02 mmERROR DE CERO (E0), es el error propiamente de los instrumentos no calibrados.
Ejemplo: cuando se tiene que las escalas de lectura mínima y principal no coinciden, la lectura se verá que se encuentra desviada hacia un lado del cero de la escala. Si esta desviación fuera menor o aproximadamente igual al error de lectura mínima, entonces

ERRORES ALEATORIOS:

Son los errores relacionados eninteracción con el medio ambiente, con el sistema en estudio, aparecen aún cuando los errores sistemáticos hayan sido suficientemente minimizados, balanceadas o corregidas.
Los errores aleatorios se cuantifican por métodos estadísticos. Si se toma n- mediciones de una magnitud física x, siendo las lecturas x1, x2, x3,…,xn ; el valor estimado de la magnitud física x, se calcula tomando el promedio dela siguiente manera.
TRATAMIENTO DE ERRORES EXPERIMENTALES:
ERROR ABSOLUTO: Se obtiene de la suma de los errores del instrumento y el aleatorio.

Comparando el valor experimental, con el valor que figura en las tablas (Handbook) al cual llamaremos valor teórico, se tiene otra medida que se conoce como error experimental relativo.

Si al medir los primeros valores (alrededor de 5 medidas) deuna magnitud se observa que la desviación estándar () es muy pequeña comparada con el error del instrumento (Ei) no habrá necesidad de tomar una gran cantidad de datos para encontrar el valor promedio. Las medidas que tengan una desviación mayor que tres veces la desviación estándar, se recomiendan descartarlas.

Mínimos Cuadrados:
Mínimos cuadrados es una técnica de análisis numérico enmarcadadentro de la optimización matemática, en la que, dados un conjunto de pares ordenados: variable independiente, variable dependiente, y una familia de funciones, se intenta encontrar la función continua, dentro de dicha familia, que mejor se aproxime a los datos (un "mejor ajuste"), de acuerdo con el criterio de mínimo error cuadrático.
En su forma más simple, intenta minimizar la suma decuadrados de las diferenciasen las ordenadas (llamadas residuos) entre los puntos generados por la función elegida y los correspondientes valores en los datos. Específicamente, se llama mínimos cuadrados promedio (LMS) cuando el número de datos medidos es 1 y se usa el método de descenso por gradiente para minimizar el residuo cuadrado. Se puede demostrar que LMS minimiza el residuo cuadrado esperado,...