Este documento describe los conceptos de error y fuentes de error en mediciones. Explica que hay dos tipos principales de errores: errores sistemáticos, causados por factores que siempre afectan las medidas de la misma manera, y errores aleatorios, causados por factores que actúan de forma impredecible. También clasifica los errores como absolutos, relativos e ilegítimos. Finalmente, señala que la curva normal de Gauss puede usarse como referencia para determinar si un resultado es anormal o no.
Análisis de la Implementación de los Servicios Locales de Educación Pública p...
Errores de Mediciones
1. Mediciones de Errores y
Fuentes de Error
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior
Vice-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.
2. 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:
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
3. 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.
4. 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.
5. 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.
6. 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
7. 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.