background image

CENTRUM NAUCZANIA MATEMATYKI I FIZYKI 

LABORATORIUM FIZYKI 

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU LOGGER PRO

 

 PIOTR SŁOMA 

Cel  

Pokazać jak wykonać prawidłowy wykres oraz obliczyć współczynniki w metodzie najmniejszych 
kwadratów przy pomocy programu Logger Pro. 

1.  Zanim uruchomisz Logger Pro sprawdź  równanie fizyczne  zależności którą rozpatrujesz. Ziden-

tyfikuj zmienną zależną i niezależną, czyli która wielkość w równaniu fizycznym będzie naszym 
iksem, a która igrekiem. 

2.  Uruchom Logger Pro. Powinieneś zobaczyć interfejs programu jak na Rysunku 1. 

 

Rysunek 1. Interfejs programu Logger Pro po uruchomieniu. 

3.  W  naszym przykładzie posłużymy  się danymi z  pomiaru oporu metodą techniczną. Pomiary ze-

brano w Tabeli 1 przedstawionej poniżej. 

W  tym  przypadku,  równaniem  fizycznym  odpowiadającym  tej 
zależności  jest  prawo  Ohma,  czyli  U=R

I.  Napięcie  jest  więc 

funkcją  natężenia  prądu  płynącego  przez  badany  element: 
f(I). Zmienną niezależną, czyli iksem, będzie więc natężenie 
prądu, a zmienną zależną, czyli igrekiem, będzie napięcie.  Opór 
R  będzie  natomiast  współczynnikiem  kierunkowym  zależności 
napięcia  U w funkcji  natężenia prądu  I płynącego przez  badany 
element. 

4.  Aby  umieścić  opisy  zmiennych,  należy  kliknąć  dwukrotnie  lewym  klawiszem  myszki  w  nagłó-

wek danej kolumny. Patrz Rysunek 2. 

Nr pomiaru  I [mA]  U [mV] 

30 

17,6 

60 

36,4 

90 

55,6 

120 

76,7 

150 

97,1 

background image

2  

PIOTR SŁOMA 

 

Rysunek 2. Wywołanie okienka do opisu zmiennych 

5.  Wyświetli się okienko „Manual Column Options”. W zakładce „Column Definition” wypełniamy 

pola:  „Name” (nazwa wielkości na osi X), „Short Nm” (skrócona nazwa dla osi X) oraz „Units” 
(jednostka wielkości  na osi  X). Przy każdym z tych pól dostępne są  z rozwijanej  listy symbole 
oraz indeksy górne i dolne. W naszym przypadku na osi X są odłożone wartości natężenia prądu 
w miliamperach. Możemy więc wypełnić pola w sposób przedstawiony na Rysunku  3. W analo-
giczny sposób opisujemy oś Y. 

  

 

Rysunek 3. Opis kolumn z danymi (osi) w okienku „Manual Column Options” 

6.  Wpisujemy odpowiednie wartości w kolumny X oraz Y. Jeśli wartości iksów i igreków obliczyli-

śmy wcześniej w arkuszu kalkulacyjnym, możemy je skopiować do odpowiednich kolumn. Jeśli 
korzystamy z arkusza kalkulacyjnego należy pamiętać, że przy kopiowaniu przenoszona jest war-
tość komórki arkusza taka jaką widać, a nie taka jaką przechowuje arkusz – przed kopiowaniem 
należy więc w arkuszu „wyświetlić” odpowiednią liczbę miejsc po przecinku. 

7.  Po wprowadzeniu danych Logger Pro automatycznie umieści punkty pomiarowe na wykresie po 

prawej  stronie.  UWAGA!  Logger Pro automatycznie połączy punkty pomiarowe czego oczywi-
ście nie wolno robić (zjawiska fizyczne zwykle opisywane są funkcjami gładkimi (różniczkowy-
mi) dlatego 

niedopuszczalne jest łączenie punktów pomiarowych

 linią łamaną). Aby usunąć po-

łączenia między punktami kliknij prawym klawiszem myszki w obrębie wykresu i wybierz opcję 
„Graph Options…” – patrz Rysunek 4. 

background image

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU LOGGER PRO   

 

 

Strona 3 z 5 

 

 

Rysunek 4.  

8.  Po wybraniu opcji „Graph Options…” należy odznaczyć „Connect Points” oraz zaznaczyć „Point 

Protectors” – patrz Rysunek 5. 

      

 

Rysunek 5. Po lewej ustawienia domyślne po prawej zalecane do wykresów wielkości fizycznych. 

9.  Aby do naszych punktów pomiarowych dopasować linię trendu, czyli prostą o równaniu y=ax+b 

o współczynnikach obliczonych metodą najmniejszych kwadratów, należy kliknąć lewym klawi-
szem myszki w ikonkę 

 „Linear Fit” na górnej belce narzędziowej – Rysunek 6. 

background image

4  

PIOTR SŁOMA 

 

Rysunek 6. 

Po kliknięciu ikonki 

 pojawi się okienko dopasowania liniowego w którym możemy odczytać 

współczynnik kierunkowy prostej (w programie oznaczony literką „m”) oraz współczynnik „b”.  

10.  Aby  przeskalować wykres  i rozmieścić punkty pomiarowe w całym dostępnym obszarze robo-

czym wykresu należy użyć ikonki 

  „Autoscale Graph” znajdującej się na górnym pasku na-

rzędziowym. 

11.  Aby  „policzyć”  błędy  współczynników  metodą  najmniejszych  kwadratów,  należy  w  obrębie 

okienka dopasowania liniowego, kliknąć prawym klawiszem myszki i wybrać opcję „Linear Fit 
Options…”.  Po  ukazaniu  się  okienka  „Linear  Fit  Options”  zaznaczamy  „Show  Uncertainty”. 
Patrz Rysunek 7. 

 

Rysunek 7. Wyświetlenie wartości błędów współczynników dopasowanej prostej. 

background image

INSTRUKCJA OBSŁUGI PROGRAMU LOGGER PRO   

 

 

Strona 5 z 5 

 

12.  Po wykonaniu powyższych działań nasz wykres będzie wyglądał następująco – patrz Rysunek 8. 

 

Rysunek 8. 

Zwróćmy uwagę na jednostkę przy współczynniku kierunkowym. Logger Pro wyznacza ją zgodnie 
z zasadą, iż jednostką współczynnika kierunkowego jest jednostka osi Y podzielona przez jed-
nostkę osi X
. Program Logger Pro nie dokonuje jednakże rachunku jednostek, tylko przedstawia w 
sposób  mechaniczny  jednostkę  współczynnika  kierunkowego  jako  iloraz  wielkości  wprowadzo-
nych w pole  „Units” (patrz Rysunek  3). Pamiętajmy więc, aby w  sprawozdaniu  iloraz ten przed-
stawić w sposób prawidłowy i jeśli to możliwe uprościć zapis. W naszym przykładzie będzie więc: 

A

V

A

V

3

3

10

10

.  Jednostką  współczynnika  kierunkowego  będzie  więc  Ohm  –  co  jest  zgodne  z 

równaniem fizycznym, które opisuje nam powyższe zależności, czyli z prawem Ohma. 

13.  Przydatne! Jeśli chcemy odrzucić dowolną ilość punktów pomiarowych, które brane są do obli-

czeń  współczynników  linii  trendu,  możemy  użyć  nawiasów  kwadratowych  znajdujących  się  na 
wykresie.  Wystarczy  najechać  myszką  na  taki  nawias  i  przeciągając,  zmienić  zakres  punktów 
pomiarowych branych do metody najmniejszych kwadratów. Patrz Rysunek 9. 

 

Rysunek 9. Zmiana zakresu danych.