Geben Sie den Messwert (den Wert, den Sie im Experiment oder bei der Messung tatsächlich erhalten haben) und den wahren Wert (den als richtig geltenden Wert) ein und klicken Sie auf „Berechnen“. Berechnet werden prozentualer Fehler, Fehler, absoluter Fehler und relativer Fehler.
Inhaltsverzeichnis
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Das können Sie auf dieser Seite
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Wofür braucht man diese Berechnung?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Das sollten Sie vorher wissen
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So berechnen Sie es in Excel
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So berechnen Sie es in Google Tabellen
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So berechnen Sie es in Python
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So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
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So lassen Sie ChatGPT rechnen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Geben Sie nur zwei Werte ein, den Messwert und den wahren Wert – und Sie erhalten auf einmal alle vier Ergebnisse: prozentualer Fehler, Fehler, absoluter Fehler und relativer Fehler
- Direkt nutzbar, um die Genauigkeit eines Experiments oder einer Messung zu prüfen, etwa „Ich habe den Siedepunkt von Wasser mit 98,6 °C gemessen. Um wie viel Prozent weicht das vom wahren Wert 100 °C ab?“
- Der prozentuale Fehler wird mit Vorzeichen angezeigt. Ein Plus zeigt auf einen Blick, dass Sie mehr gemessen haben als den wahren Wert, ein Minus, dass Sie weniger gemessen haben
- Zusammen mit dem Ergebnis zeigt ein Graph, wo die Abweichung (der Fehler) zwischen Messwert und wahrem Wert liegt
- Dazu eine verständliche Erklärung der Formeln sowie fertige Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
Sie messen den Siedepunkt von Wasser mit 98,6 °C. Gegenüber dem wahren Wert 100 °C beträgt der prozentuale Fehler \((98{,}6 - 100) \div 100 \times 100 = -1{,}4\,\%\) (1,4 % zu wenig).
Im Versuchsprotokoll in Physik oder Chemie macht es viel aus, ob man nur das Ergebnis aufschreibt oder in der Fehlerbetrachtung auch diskutiert, um wie viel Prozent man danebenlag und warum. Der prozentuale Fehler ist die übliche Rechnung, mit der diese Diskussion beginnt.
Ein Bauteil hat das Sollmaß 50 mm und misst 49,9 mm. Bezogen auf das Sollmaß ist der prozentuale Fehler \((49{,}9 - 50) \div 50 \times 100 = -0{,}2\,\%\).
In der Fertigung prüft man Teile gegen eine Toleranz, etwa „in Ordnung, wenn höchstens so viel Prozent (oder Millimeter) vom Sollmaß abweichen“. Wer Abweichungen als Anteil erfasst, kann die Genauigkeit unterschiedlich großer Teile mit demselben Maßstab vergleichen (in diesem Beispiel tritt das Sollmaß an die Stelle des wahren Werts).
Haben Sie „nächsten Monat verkaufen wir 110 Stück“ prognostiziert und tatsächlich 100 verkauft, beträgt der prozentuale Fehler der Prognose bezogen auf das Ist-Ergebnis \((110 - 100) \div 100 \times 100 = +10\,\%\) (10 % zu hoch geschätzt).
Im Handel und in der Produktion prüft man jeden Monat die Abweichung zwischen Prognose und Ist, um die Planung zu verbessern. Ständig Plus heißt oft volle Lager, ständig Minus oft leere Regale. Weil der prozentuale Fehler ein Vorzeichen hat, zeigt er sogar, in welche Richtung man gewohnheitsmäßig falsch schätzt.
Legen Sie ein Prüfgewicht von genau 100 g auf eine Küchenwaage und zeigt sie 99 g an, beträgt der prozentuale Fehler \((99 - 100) \div 100 \times 100 = -1\,\%\).
Wer etwas misst, dessen richtigen Wert er kennt, weiß danach, wie weit er dem Gerät trauen kann. Den eigenen Messwert mit der angegebenen Genauigkeit des Geräts (z. B. ±1 %) zu vergleichen, hilft bei der Vorbereitung von Experimenten ebenso wie beim Kochen oder bei der Gesundheitskontrolle.
Sie schätzen den Einkauf im Wagen im Kopf auf „ungefähr 15 €“, und an der Kasse sind es tatsächlich 14,80 €. Der prozentuale Fehler beträgt \((15 - 14{,}80) \div 14{,}80 \times 100 \approx +1{,}35\,\%\).
Beim Üben von Überschlagsrechnungen und Schätzaufgaben (Fermi-Aufgaben) misst man das Können daran, um wie viel Prozent man danebenlag. Bleibt der prozentuale Fehler bei wenigen Prozent, hilft dieses Gespür für Zahlen an vielen Stellen – vom Angebot im Beruf bis zum Haushaltsbudget.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(A\) | A | Der Messwert, also der Wert, den Sie im Experiment oder bei der Messung tatsächlich erhalten haben – z. B. die 98,6 °C in „Ich habe den Siedepunkt von Wasser mit 98,6 °C gemessen“. |
| \(T\) | T | Der wahre Wert, also der als richtig geltende Wert, etwa ein theoretischer Wert oder ein Literaturwert – z. B. die 100 °C in „Wasser siedet bei Normaldruck bei 100 °C“. |
| \(A - T\) | A minus T | Der Fehler. Er gibt mit Vorzeichen und in der echten Einheit an, wie weit der Messwert vom wahren Wert abweicht. Ein Minus bedeutet, dass weniger gemessen wurde als der wahre Wert. |
| \(E\) | E | Der prozentuale Fehler: der Fehler geteilt durch den wahren Wert, mal 100, angegeben in Prozent. Auf dieser Seite hat er ein Vorzeichen; \(-1{,}4\) heißt „1,4 % kleiner als der wahre Wert“. |
| \(D\) | D | Der absolute Fehler, also der Betrag des Fehlers (|Messwert − wahrer Wert|). Er zeigt nur die Größe der Abweichung in der echten Einheit, egal in welche Richtung. |
| \(R\) | R | Der relative Fehler: der absolute Fehler geteilt durch den Betrag des wahren Werts. Er ist ein Anteil ohne Einheit. Mit 100 multipliziert ergibt er die Größe des prozentualen Fehlers (0,014 → 1,4 %). |
| \(|\ |\) | Betragsstriche | Das Zeichen für den Betrag. Es gibt die Größe der Zahl dazwischen ohne Vorzeichen an, z. B. \(|-1{,}4| = 1{,}4\) und \(|1{,}4| = 1{,}4\). |
| \(\%\) | Prozent | Das Prozentzeichen. Es gibt an, wie viele von 100 gemeint sind. Das Wort kommt vom lateinischen per centum, „von Hundert“. |
Begriffe
| Fehler (Messabweichung) | Die Abweichung zwischen Messwert und wahrem Wert. Üblich ist die Festlegung „Fehler = Messwert − wahrer Wert“; in der Messtechnik (DIN 1319) heißt er Messabweichung. Kein Messgerät ist so genau, dass der Fehler ganz verschwindet – deshalb gehört es zum Messen dazu, seine Größe abzuschätzen. |
| wahrer Wert | Der Wert, den eine Größe wirklich hat. Bei echten Messungen kennt man ihn meist nicht. Deshalb nimmt man stattdessen einen theoretischen Wert, einen Literaturwert, einen Sollwert oder den Wert einer genaueren Messung, um den Fehler zu beurteilen. |
| Messwert | Der Wert, den man bei einem Experiment, einer Beobachtung oder einer Messung tatsächlich erhält (auch Istwert). |
| prozentualer Fehler | Wie viel Prozent des wahren Werts der Fehler ausmacht (auch prozentuale Abweichung). Mit Vorzeichen geschrieben zeigt er auch die Richtung der Abweichung, als Betrag nur ihre Größe. |
| absoluter Fehler | Der Betrag des Fehlers. Er gibt die Größe der Abweichung in der echten Einheit an, etwa in °C, g oder cm. Beachten Sie, dass man eine Messung erst beurteilen kann, wenn man ihn mit der Größe des wahren Werts vergleicht. |
| relativer Fehler | Der absolute Fehler geteilt durch den Betrag des wahren Werts. Weil er keine Einheit hat, lässt sich damit auch die Genauigkeit verschiedenartiger Messungen vergleichen (etwa Temperatur und Gewicht). Mit 100 multipliziert erhält man ihn in Prozent (die Größe des prozentualen Fehlers). |
| Betrag | Der Abstand einer Zahl von 0 auf dem Zahlenstrahl (auch Absolutbetrag). Bei einer negativen Zahl ist es die Zahl ohne Minuszeichen, z. B. \(|-1{,}4| = 1{,}4\). Man lernt ihn in Klasse 6–7 (11–13 Jahre) bei den rationalen Zahlen. |
| Prozent | Ein Anteil, bei dem der Grundwert als 100 gezählt wird. Das Zeichen ist %. Multipliziert man einen Anteil als Dezimalzahl mit 100, erhält man die Prozentzahl (0,014 → 1,4 %). |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Rechnung auf dieser Seite nicht nur per Knopfdruck, sondern mit Verständnis nutzen, ist hier zusammengefasst, was Sie vorher wissen sollten.
Wenn Sie nicht weiterkommen, ist es am schnellsten, diese Themen zu wiederholen.
| Anteile und Prozentrechnung (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
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| Negative Zahlen (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
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| Betrag einer Zahl (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
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| Dezimalzahlen multiplizieren und dividieren (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
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So berechnen Sie es in Excel
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Prozentualer Fehler (%) | =(B1-B2)/B2*100 |
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Absoluter Fehler | =ABS(B1-B2) |
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Relativer Fehler | =ABS(B1-B2)/ABS(B2) |
„B1“ und „B2“ in der Formel bedeuten „die Zahl aus dieser Zelle verwenden“. „*“ steht für Malnehmen, „/“ für Teilen und „ABS( )“ ist die Funktion für den Betrag (sie entfernt das Minuszeichen).
In B3 erscheint zum Beispiel in der ersten Tabelle -1,4 (1,4 % kleiner als der wahre Wert), in der zweiten 1,4 und in der dritten 0,014. Ersetzen Sie einfach B1 und B2 durch Ihre eigenen Zahlen.
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Prozentualer Fehler (%) | =(B1-B2)/B2*100 |
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Absoluter Fehler | =ABS(B1-B2) |
| Messwert | 98,6 |
| Wahrer Wert | 100 |
| Relativer Fehler | =ABS(B1-B2)/ABS(B2) |
So berechnen Sie es in Python
# Prozentualen, absoluten und relativen Fehler berechnen (Länge eines Bauteils: gemessen 48 mm, wahr 50 mm)
observed = 48 # Messwert
true_value = 50 # wahrer Wert
error = observed - true_value # Fehler (mit Vorzeichen)
percent_error = error / true_value * 100 # prozentualer Fehler (%, mit Vorzeichen)
absolute_error = abs(error) # absoluter Fehler
relative_error = abs(error) / abs(true_value) # relativer Fehler
print(f"Fehler = {error}")
print(f"Prozentualer Fehler = {percent_error} %")
print(f"Absoluter Fehler = {absolute_error}")
print(f"Relativer Fehler = {relative_error}")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
E = (A − T) ÷ T × 100
E = \frac{A - T}{T} \times 100
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>E</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>A</mi><mo>−</mo><mi>T</mi></mrow>
<mi>T</mi>
</mfrac>
<mo>×</mo>
<mn>100</mn>
</mrow>
</math>
E = (A - T)/T xx 100
(observed - truevalue)/truevalue*100
percenterror := (observed - truevalue)/truevalue*100;
percent_error = (observed - truevalue)/truevalue*100;
E = (A - T)/T × 100
D = |A − T|
D = \left| A - T \right|
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>D</mi>
<mo>=</mo>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mi>A</mi>
<mo>−</mo>
<mi>T</mi>
<mo>|</mo>
</mrow>
</mrow>
</math>
D = |A - T|
Abs[observed - truevalue]
abserror := abs(observed - truevalue);
abs_error = abs(observed - truevalue);
D = |A - T|
R = |A − T| ÷ |T|
R = \frac{\left| A - T \right|}{\left| T \right|}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>R</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mi>A</mi>
<mo>−</mo>
<mi>T</mi>
<mo>|</mo>
</mrow>
<mrow>
<mo>|</mo>
<mi>T</mi>
<mo>|</mo>
</mrow>
</mfrac>
</mrow>
</math>
R = |A - T|/|T|
Abs[observed - truevalue]/Abs[truevalue]
relerror := abs(observed - truevalue)/abs(truevalue);
rel_error = abs(observed - truevalue)/abs(truevalue);
R = |A - T|/|T|
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für den prozentualen Fehler. Führen Sie die folgenden Berechnungen aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen oder schätzen). Berechnen Sie den prozentualen Fehler mit Vorzeichen ((Messwert − wahrer Wert) ÷ wahrer Wert × 100). 1. Den prozentualen Fehler bei einem Messwert von 98,6 und einem wahren Wert von 100 2. Den prozentualen Fehler, den absoluten Fehler und den relativen Fehler bei einem Messwert von 10 und einem wahren Wert von 11 3. Den prozentualen Fehler bei einem Messwert von 123,456 und einem wahren Wert von 100 Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
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1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
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2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
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3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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