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輸入計算

數學公式

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結果

百分誤差
3%
與公認值的偏差
實驗值 9.7
理論值 10
絕對誤差 0.3

什麼是百分誤差?

百分誤差用來衡量實驗值(測量值)與理論值或公認值之間的接近程度,是化學與物理實驗中最常用的準確度指標之一。百分誤差愈小,代表你的測量結果愈接近真值;反之,誤差過大則暗示在操作技巧、儀器設備或計算過程中可能存在系統性的問題。

數線顯示實驗值與理論值之間的差距
百分比誤差衡量實驗值與真實(理論)值之間的差距。

如何使用這個計算機

請輸入你在實驗中測得的實驗值,以及取自參考表或教科書的理論值(公認值)。計算機會回傳百分誤差以及絕對誤差。由於結果採用差值的絕對值,因此百分誤差永遠以正數呈現。

公式說明

百分誤差的計算公式為:

$$\text{百分誤差} = \frac{\left|\text{實驗值} - \text{理論值}\right|}{\left|\text{理論值}\right|} \times 100$$

分子 \(\left|\text{實驗值} - \text{理論值}\right|\) 就是絕對誤差,代表以原始單位計算你偏離了多少。除以理論值後,可將誤差相對於該數值的大小作比例化處理,再乘以 100 便換算成百分比。

百分比誤差公式的視覺化拆解,即分數乘以 100%
此公式將絕對差值除以理論值,再乘以 100%。

範例演練

假設你測得鋁的密度為 2.55 g/cm³,而公認值為 2.70 g/cm³。絕對誤差為 \(\left|2.55 - 2.70\right| = 0.15\),除以 2.70 得到 0.05556,再乘以 100,便得出約 5.56% 的百分誤差。以學生實驗而言,這算是相當準確的結果。

常見問題

百分誤差會是負數嗎?不會。因為我們取的是差值的絕對值,所以百分誤差永遠是零或正數。若你想表達誤差的方向(偏高或偏低),可改用百分差異或帶正負號的相對誤差。

化學實驗中多少百分誤差才算好?這取決於實驗本身,但一般而言,入門實驗中低於 5% 即可視為良好,而需要精密定量分析的工作則低於 1% 才算優異。

為什麼是除以理論值,而不是實驗值?理論值是已知且可信賴的參考基準,因此用它作為衡量結果偏離程度的基準最為合理。

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