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公式

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結果

誤差率(パーセント誤差)
3%
基準値からのずれ
測定値 9.7
理論値 10
絶対誤差 0.3

誤差率(パーセント誤差)とは?

誤差率(パーセント誤差)とは、実験で得た測定値が理論値や基準値にどれだけ近いかを表す指標です。化学や物理の実験レポートで、精度を示す数値として最もよく使われるものの一つです。誤差率が小さいほど測定値が真の値に近いことを意味し、逆に誤差率が大きい場合は、操作手順・器具・計算のいずれかに系統的な問題があるサインといえます。

実験値と理論値の差を示す数直線
誤差率は、実験値と真の値(理論値)との差を表します。

このツールの使い方

実験で得た測定値(実験値)と、参考表や教科書に載っている理論値(基準値)を入力してください。計算結果として、誤差率と絶対誤差が表示されます。計算では差の絶対値を用いるため、誤差率は常に正の数で表されます。

公式の解説

誤差率(パーセント誤差)の公式は次のとおりです。

$$\text{誤差率(%)} = \frac{\left|\text{測定値} - \text{理論値}\right|}{\left|\text{理論値}\right|} \times 100$$

分子の \(\left|\text{測定値} - \text{理論値}\right|\) は絶対誤差で、もとの単位のまま「どれだけずれたか」を表します。これを理論値で割ることで、量の大きさに対する相対的なずれの割合が求められ、さらに100を掛けることでパーセント表示に変換されます。

誤差率の式を分数×100パーセントとして視覚的に分解した図
この式は絶対差を理論値で割り、100%を掛けて求めます。

計算例

たとえば、アルミニウムの密度を測定して 2.55 g/cm³ という結果が出たとします。基準値(理論値)は 2.70 g/cm³ です。まず絶対誤差は \(\left|2.55 - 2.70\right| = 0.15\)。これを 2.70 で割ると \(0.05556\) となり、100 を掛けると誤差率は約 5.56% になります。これは学生の実験としては十分に精度の高い測定といえるでしょう。

よくある質問(FAQ)

誤差率がマイナスになることはありますか? いいえ。差の絶対値を取って計算するため、誤差率は常に0以上の値になります。「高すぎる/低すぎる」といった方向(プラスかマイナスか)まで示したい場合は、誤差率ではなくパーセント差(相対差)や符号付きの相対誤差を使ってください。

化学では誤差率がどのくらいなら良いとされますか? 実験内容によって異なりますが、入門レベルの実験では一般に5%未満なら良好とされ、精密な定量分析では1%未満であれば非常に優れた結果といえます。

なぜ測定値ではなく理論値で割るのですか? 理論値は既知で信頼できる基準だからです。そのため、自分の結果がどれだけ基準から外れたかを測るための「ものさし(基準)」として理論値を使います。

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