Б. Випадкові похибки

Випадкові похибки – це похибки, які при визначенні будь-якої фізичної величини змінюють випадково свою величину і знак при повторних вимірах без усякої видимої закономірності.

Випадкові похибки можуть бути зумовлені:

I. Недосконалістю засобів вимірювання (низка чутливість, неточність вимірювальних приладів);

II. Недосконалість наших органів чуття (головним чином гострого і якісного зору та слуху);

III. Випадковою дією зовнішніх факторів.

Випадкові похибки виникають внаслідок великої кількості одночасно діючих причин, характер і розмір впливу яких на результат вимірювань з часом не змінюється. Таким чином, випадкові похибки виявляються в різниці результатів окремих вимірів однієї і тієї ж величини.

Багаторазове повторення досліду дає можливість зменшити вплив випадкових похибок на кінцевий результат. Уникнути повністю випадкових похибок неможливо. Випадкові похибки вимірювання підлягають статистичним закономірностям. Кількісна оцінка випадкових похибок розглядається в теорії похибок, математичною основою якої являється теорія ймовірностей.

Слід мати на увазі і такий тип похибок, як промахи. Промахи – це грубі похибки вимірювання, які істотно перевищують очікувану похибку при певних умовах, тобто це грубі, очевидні похибки вимірювання, що зумовлені різними упущеннями, чи недоглядом або неуважністю експериментатора (неправильний відлік по приладу, неправильне вмикання приладів та ін.). Грубі похибки можуть стати проявом раптової зміни умов вимірювання: зміна напруги в мережі, зміна температури вологості та ін. До грубих похибок належать також звичайні помилки при вимірюванні та запису результатів вимірювань, які обов’язково необхідно заносити в таблицю дослідження.

При обчисленні вимірювальних величин такі помилкові дані слід відкинути і виконати повторні вимірювання. Таким чином, триразове повторення досліду – це той обов’язковий мінімум кількості повторних вимірювань, який необхідно провести, щоб перевірити хоча б один раз вимірювання і, таким чином, уникнути промаху.

Слід відзначити, що поділ похибок на систематичні і випадкові носить умовний характер, тому що в одних випадках одні й ті самі похибки розглядають як випадкові, а в інших – як систематичні. Наприклад, серія вимірювань, проведених при однаковій температурі матиме систематичну похибку, яка з’являється внаслідок того, що не враховується (або враховується невірно) температурна поправка. Але з другого боку в серії вимірювань, проведених при різних (незафіксованих) температурах, ті самі похибки будуть носити випадковий характер.

Промахи, тобто грубі похибки, інколи відносять до випадкових похибок, але їх характер суттєво відрізняється від характеру випадкових похибок вимірювання.