Ero sivun ”Virhe (kokeellinen tiede)” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
muutettu painottamaan virheen ilmoittamista
kh
Rivi 4:
 
Satunnainen eli ''tilastollinen'' eli ''statistinen'' virhe on mittauksissa aina läsnä.
Satunnaisen virheen osuus alkaa näkyä, kun mittalaite on tarpeeksi tarkka. Esimerkiksi, jos jousen venymää mittaa metrimitalla senttimetrin tarkkuudella on melko varmaa, että saa aina tulokseksi saman tuloksen. Kuitenkin, jos edelleen mittaa samaa venymää millimetrin kymmenesosan tarkkuudella, saa joka kerta hieman eri tuloksen. Yleensä mittaustulokset noudattavat [[normaalijakauma|normaalijakaumaa]] ja seuraavassa käsitellään tarkemmin tätä erikoistapausta. Kun sama mittaus toistetaan useamman kerran, saadaan [[otos]], josta voidaan laskea [[keskiarvo|otoskeskiarvo]] <math>\overline{x} </math>, [[hajontaluku|otoshajonta]] <math> s </math> ja keskiarvon keskivirhe <math>s_{\overline{x}} </math>.
 
Otoshajonta <math>s</math> kertoo mille välille <math>[\overline{x}-s\ {,}\ \overline{x}+s] </math> seuraava mittauspiste noin 68% (niin sanottu "1 sigma"-[[todennäköisyys]]) todennäköisyydellä osuu. Keskiarvon keskivirhe <math>s_{\overline{x}} </math> kertoo mille välille <math>[\overline{x}-s_{\overline{x}}\ {,}\ \overline{x}+s_{\overline{x}}] </math> seuraavan otoksen otoskeskiarvo noin 68% todennäköisyydellä osuu. Näin ollen keskiarvoa ilmoitettaessa tulee käyttää keskiarvon keskivirhettä ellei jakauman hajonta ole itsessään kiinnostava.
Rivi 27:
 
Virheen merkkinä käytetään yleensä symbolia <math>\Delta</math> tai <math>\delta </math>.
Absoluuttinen virhe kirjoitetaan suureen yhteyteen käyttämällä <math>\pm </math>-merkkiä. Esimerkiksi suureen <math>x </math> virhe merkitään <math>\Delta x </math> ja kun tulos ilmoitetaan, se kirjoitetaan <math> x \pm \Delta x </math>. Tällä tavoin ilmoitetaan suureen ''virherajat''. Toisin sanoen, jos virhe on keskiarvon keskivirhe, on noin 68% todennäköisyys että uuden mittaussarjan keskiarvo antaa tuloksen väliltä <math>x - \Delta x </math> ja <math>x + \Delta x </math>. Jos halutaan antaa tarkemmat virherajat, voidaan ilmoittaa, millä todennäköisyydellä, joka on suurempi kuin tämä niin sanottu <math>1\sigma </math>-todennäköisyys (noin 68%), tulos on tällä välillä.
 
===Suhteellinen virhe===
Rivi 37:
===Esimerkki===
 
[[Jännite]] yli [[vastus|vastuksen]] yli mitattiin kuusi kertaa [[volttimittari]]lla. Mittarin [[tarkkuus|lukematarkkuus]] oli <math>0{,}01\ \textrm{V} </math>. Mittaustuloksiksi saatiin <math> 4{,}98\ \textrm{V} </math>, <math> 4{,}96\ \textrm{V} </math>, <math> 5{,}04\ \textrm{V} </math>, <math> 5{,}01\ \textrm{V} </math>, <math> 7{,}23\ \textrm{V} </math>, ja <math> 4{,}96\ \textrm{V} </math>. Mittausten päätyttyä huomattiin heti, että yksi arvoista oli hyvin paljon suurempi kuin muut ja pääteltiin, että mittauksen yhteydessä on täytynyt sattua ''karkea virhe'', joten mittaustulos <math> 7{,}23\ \textrm{V} </math> hylättiin.