Самый простой генератор. Простые генераторы сигналов: обзор бюджетных моделей для радиолюбителей и инженеров

Какие недорогие генераторы сигналов подойдут для домашней лаборатории. Как выбрать генератор для проверки электроники и радиотехники. Где купить бюджетный генератор ШИМ, DDS или ВЧ сигналов. На что обратить внимание при выборе простого генератора.

Генераторы ШИМ сигналов: простые и функциональные модели

Генераторы широтно-импульсной модуляции (ШИМ) широко применяются для тестирования и отладки различных устройств. Рассмотрим несколько бюджетных моделей:

FNIRSI XY-PWM1: сверхбюджетный вариант за $4

Этот компактный генератор позволяет получать ШИМ сигналы в диапазоне от 1 Гц до 150 кГц. Основные характеристики:

• Регулировка скважности, длительности и периода импульсов
• Встроенный таймер отключения
• Удобное управление кнопками
• Контроль параметров по дисплею
• На базе контроллера Nuvoton N76

Несмотря на низкую цену, модель обладает хорошим функционалом для базовых задач.

Модуль-генератор ШИМ без корпуса

Еще один бюджетный вариант — модуль генератора ШИМ сигналов в виде платы со встроенным дисплеем. Его характеристики:

• Диапазон частот: 1 Гц — 150 кГц
• Регулировка частоты, периода и скважности
• Выходное напряжение: 3,3-30 В
• Компактные размеры, подходит для встраивания

Такой модуль удобен для самостоятельной сборки устройств или интеграции в существующие проекты.

DDS генераторы: универсальные модели для широкого спектра задач

DDS (Direct Digital Synthesis) генераторы позволяют получать сигналы различной формы с высокой точностью. Рассмотрим несколько доступных моделей:

JDS2900-60M: портативный двухканальный генератор

Функциональный генератор Juntek JDS2900-60M обладает следующими возможностями:

• Диапазон частот до 60 МГц
• Два независимых канала
• Встроенный частотомер
• Предустановленные формы сигнала (синус, меандр, пила)
• Возможность настройки параметров сигнала

Эта модель хорошо подходит для проверки осциллографов, мультиметров и другого измерительного оборудования.

Простой DDS генератор на микроконтроллере

Бюджетный вариант для радиолюбителей на основе микроконтроллера:

• Частотный диапазон: 1 Гц — 65534 Гц
• Формы сигнала: синус, прямоугольник, треугольник
• Четкие фронты сигналов
• Широкие возможности настройки
• Выход на BNC-разъемах

Такой генератор подойдет для тестирования аудиоустройств и других задач в низкочастотном диапазоне.

Профессиональные модели: высокая точность и широкий функционал

Для более серьезных задач подойдут профессиональные модели генераторов сигналов. Рассмотрим один из вариантов:

UNI-T UTG962: функциональный генератор с широкими возможностями

Генератор сигналов произвольной формы UNI-T UTG962 обладает следующими характеристиками:

• Диапазон частот до 60 МГц (модель UTG932 — до 30 МГц)
• Два независимых канала
• Большой информативный дисплей
• Прецизионный 14-битный ЦАП (200 Мвыб/с)
• Встроенный частотомер
• Возможность изменения фазы сигнала

Эта модель подходит для серьезных инженерных и исследовательских задач, где требуется высокая точность и гибкость настроек.

Высокочастотные генераторы: специализированные решения

Для работы в высокочастотном диапазоне используются специальные генераторы. Рассмотрим бюджетный вариант:

Модуль на базе Si5351: генерация сигналов до 160 МГц

Модуль CJMCU-5351 на основе генератора Si5351/Si5351A позволяет получать высокостабильные сигналы высокой частоты:

• Диапазон частот: 8 кГц — 160 МГц
• Управление по шине I2C
• Совместимость с Arduino, STM32 и другими платформами
• Выход на SMA-разъемах
• Компактные размеры

Этот модуль отлично подойдет для экспериментов с ВЧ-сигналами и построения радиолюбительских проектов.

Сборные наборы: увлекательное погружение в электронику

Для тех, кто хочет не только использовать готовые решения, но и разобраться в их устройстве, существуют наборы для самостоятельной сборки генераторов.

Генератор на XR2206: классическая схема своими руками

Набор для сборки генератора на популярной микросхеме XR2206 позволяет создать простой, но функциональный прибор:

• Диапазон частот: 1 Гц — 1 МГц
• Формы сигнала: синус, треугольник, прямоугольник
• Регулировка выходной амплитуды
• Комплект включает все необходимые компоненты и корпус

Сборка такого генератора — отличный способ на практике изучить основы аналоговой электроники.

Специализированные тестеры: решения для конкретных задач

Для некоторых задач требуются узкоспециализированные генераторы сигналов. Рассмотрим пример такого устройства:

Тестер VGA: проверка мониторов и видеокарт

Модуль для тестирования VGA-мониторов и видеокарт обладает следующими характеристиками:

• Генерация тестовых VGA-сигналов
• Питание 7-12 В (работает от батарейки «Крона»)
• Компактные размеры
• Простота использования

Такой тестер будет полезен при ремонте и настройке мониторов и видеоадаптеров.

Как выбрать подходящий генератор сигналов

При выборе генератора сигналов для домашней лаборатории или небольшого производства стоит учитывать следующие факторы:

• Диапазон частот: выбирайте с запасом по верхней границе
• Формы сигналов: чем больше, тем универсальнее прибор
• Количество каналов: для сложных задач может понадобиться несколько независимых выходов
• Точность и стабильность: важны для прецизионных измерений
• Возможности настройки: гибкость в установке параметров расширяет сферу применения
• Интерфейс управления: удобство работы с прибором
• Дополнительные функции: частотомер, свипирование и т.д.

Выбирая модель, соотносите ее характеристики с вашими текущими и перспективными задачами.

Заключение: бюджетные генераторы для широкого круга задач

Современный рынок предлагает множество доступных моделей генераторов сигналов, подходящих как для любительских экспериментов, так и для профессионального использования. От простых ШИМ-генераторов до многофункциональных DDS-моделей — каждый может найти инструмент по своим потребностям и бюджету.

Выбирая генератор, обратите внимание на его основные характеристики и возможности расширения функционала. Не забывайте, что даже недорогие модели при правильном использовании могут стать незаменимыми помощниками в вашей лаборатории.

Самый простой генератор случайных паролей Python — только 6 строк кода

Самый простой способ создания случайного пароля в Python.

1. Импортная строка
2. Импорт случайных
3. Секреты импорта
4. С строкой создать возможные символы
5. создать пароль
6. Распечатать пароль к консоли

 
 import string
import random
import secrets

password_chars = string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation

password = "".join([secrets.choice(password_chars) for i in range(random.randint(12, 15))])

print(password)

или сократить его еще больше:

import string
import random
import secrets
password = "".join([secrets.choice(string.ascii_letters + string.digits + string.punctuation) for i in range(random.randint(12, 15))])
print(password)

Оригинал: “https://dev.to/zsoltszakal/the-most-simple-python-random-password-generator-only-6-lines-of-code-3j4h”

window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.renderWidget({ renderTo: ‘id-C-A-758063-6’, blockId: ‘C-A-758063-6’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[258392] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-15’, blockId: ‘R-A-758063-15’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[258391] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-14’, blockId: ‘R-A-758063-14’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[240378] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-11’, blockId: ‘R-A-758063-11’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[241252] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-9’, blockId: ‘R-A-758063-9’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[240486] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-8’, blockId: ‘R-A-758063-8’ })})»+»ipt>»; cachedBlocksArray[240376] = «window.yaContextCb.push(()=>{ Ya.Context.AdvManager.render({ renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-758063-1’, blockId: ‘R-A-758063-1’ })})»+»ipt>»;

Сигнализаторы на основе простых генераторов

Используя современную элементную базу, можно упростить конструкции генераторов, выполняющих роль сигнализаторов в различных устройствах. Об этом рассказывается в предлагаемой статье.

Один из основных элементов простых генераторов-сигнализаторов — звуковой излучатель. Во всех предлагаемых конструкциях использован электромагнитный капсюль импортного производства диаметром 12 мм на рабочее напряжение 6 В с встроенным генератором.

Капсюль сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 1 В. При подаче на него напряжения 6 В (с соблюдением полярности!) раздается сравнительно громкий звук частотой около 2000 Гц.

Простой генератор-сигнализатор

Еще в устройствах работает мигающий светодиод диаметром 8 мм красного цвета свечения яркостью 800 мКд. Включив его последовательно с капсюлем (рис. 1), получим самый простой генератор-сигнализатор. Подав на такой узел питающее напряжение, услышите прерывистые гудки.

Ток потребления устройства во время сигнала составляет около 15 мА.

Рис. 1. Самый простой генератор-сигнализатор.

Сигнализатор на полевом транзисторе

Если незначительное снижение громкости за счет падения напряжения на светодиоде не устраивает, можно собрать генератор с использованием полевого транзистора (рис. 2). Пока светодиод не включен, напряжение на резисторе мало и недостаточно для открывания транзистора.

Рис. 2. Генератор с использованием полевого транзистора.

При вспышке светодиода напряжение на резисторе достигает 4 В, транзистор открывается, капсюль начинает работать с максимальной громкостью, поскольку падение напряжения на транзисторе при токе 20 мА не превышает 50 мВ.

На выводах капсюля отсутствуют импульсы самоиндукции, поэтому устанавливать защитный диод, как это делают в подобных каскадах с обычным капсюлем, не нужно.

Сигнализатор с управлением входным напряжением

На рис. 3 изображена схема генератора с управлением входным напряжением. Так, если при перемещении движка подстроечного резистора R1 напряжение на базе транзистора УТ1 станет меньше 0,6 В, он закроется.

Но зато откроется транзистор VT2, капсюль BF1 и светодиод НL1 начнут работать.

Рис. 3. Схема генератора с управлением входным напряжением.

Такой генератор можно использовать, например, в звуковом сигнализаторе короткого замыкания, описанном автором в «Радио», 2001, № 10, с 58, вместо узла на микросхеме Сигнализатор теперь станет светозвуковым.

Сигнализатор телефонных звонков

С указанным капсюлем удастся построить простой сигнализатор телефонных звонков (рис. 4) либо просто звонок для телефонного аппарата.

Рис. 4. Простой сигнализатор телефонных звонков.

При поступлении телефонного сигнала вызова переменное напряжение выпрямляется диодным мостом VD1, после чего выпрямленное напряжение сглаживается конденсатором С2 и ограничивается стабилитроном до безопасного для капсюля напряжения.

Если стабилитрон заменить тремя светодиодами серии КИПД36, включенными последовательно, во время звонка они будут светиться.

Светозвуковое фотореле

Несложное светозвуковое фотореле можно собрать по схеме, приведенной на рис. 5. Пока освещенность фотодиода VD1 достаточна, полевой транзистор VT1 закрыт, генератор, аналогичный тому, схема которого была приведена на рис. 2, не работает.

Рис. 5. Светозвуковое фотореле.

Когда освещенность фотодиода становится меньше пороговой, напряжение на затворе транзистора VT1 возрастает. Как только оно превысит примерно 1,5 В, транзистор VT1 откроется, генератор включится. Появятся звук из капсюля и вспышки светодиода.

Если поменять местами резистор R1 и фотодиод, генератор станет включаться при возрастании освещенности фотодиода до определенного значения. Необходимую чувствительность устройства устанавливают подбором резистора R1.

Светозвуковое фотореле с сенсором

Устройство, собранное по схеме на рис. 6, аналогично предыдущему, но управляется с помощью сенсорных пластин Е1 и Е2. Пока сопротивление между ними велико, генератор-сигнализатор не работает.

Но стоит коснуться пластин пальцем, как сопротивление между ними упадет, откроется транзистор 412, включится генератор.

Рис. 6. Светозвуковое фотореле с сенсором.

Транзистор VT1, работающий в режиме лавинного пробоя, выполняет роль микромощного стабилитрона и защищает полевой транзистор 412 от разрядов статического электричества.

Детали и рекомендации

В устройствах, собранных по схемам на рис. 2-6, допустимо использовать резисторы МЛТ-0,125, оксидные конденсаторы К50-35, К50-16. Конденсатор С1 на рис.

4 — типа К73-17, МБМ, С1 на рис. 6 — К10-17. Вместо фотодиода ФД320 подойдет любой другой, предназначенный для инфракрасного диапазона, например, ФД265А, ФД-ЗК, ФД-28КП.

Мигающий светодиод можно заменить любым другим аналогичным, подходящим по цвету свечения и габаритам а диодный мост КЦ407А (см. рис. 4) — четырьмя диодами серий КД102, КД105, КД209. Вместо полевых транзисторов КП501В (рис.

7,а) допустимо установить токовые ключи КР1014КТ1А (рис. 7, б), а вместо указанных на схеме биполярных транзисторов — любые маломощные кремниевые структуры n-p-n, например, серии КТ342.

Рис. 7. Цоколевка КП501, КР1014КТ1.

Капсюль со встроенным генератором может быть любой другой из указанной серии с индексом X Первые две цифры в обозначении — диаметр корпуса, две последние — максимальное рабочее напряжение. После приобретения капсюля не забудьте удалить закрывающую отверстие самоклеющуюся этикетку.

Если какой-то из светозвуковых генераторов будет встраиваться в другое устройство, желательно по цепи питания установить хотя бы один блокировочный конденсатор емкостью 0,15 100 мкФ. Это предотвратит негативное влияние встраиваемого генератора на другие цепи конструкции.

А. Бутов, с. Курба Ярославской обл. Р2001, 7.

Самодельный генератор из магнита и консервной банки

Самый простой, самодельный генератор, сделанный из консервной банки и кольцевого магнита.

Интересную самоделку смастерил один самоделкин.  Это самодельный генератор электричества сделанный из жестяной банки, кольцевого магнита и проволоки. Самоделка очень проста в изготовлении и станет отличным пособием для начинающих, но если конструкцию усовершенствовать, то можно использовать такой генератор для зарядки мобильного телефона в полевых условиях.

Итак, для изготовления нам понадобится: жестяная банка (можно использовать пластиковую), кольцевой постоянный магнит и проволока.

Далее, просто наматываем на пустую консервную банку, медную проволоку, чем больше тем лучше! Намотать можно и виток к витку и в навал, особой разницы нет.

Затем, берём кольцевой магнит и размещаем его внутри банки на проволоке, так, чтобы можно было приделать небольшую ручку из согнутого провода, для вращения магнита внутри этой конструкции.

Наш самодельный генератор готов! При слабом вращении рукоятки, мы можем видеть скачущие значения тока — ток переменный.

Возникновение тока, объясняется изменением магнитного поля внутри катушки, при вращении магнита. За счет магнитной индукции в проволоке намотанной на банку, возникает переменный ток.

Мощность такого генератора, весьма мала, но данный эксперимент хорошо объясняет явление генерации тока в проводниках под действием изменяющегося магнитного поля и наглядно показывает принципы создания простейших электрических генераторов.

Конструкцию можно усовершенствовать экспериментальным путём и сделать походный мини генератор для зарядки аккумулятора фонаря или мобильно телефона.

Видео: изготовление мини генератора из магнита и консервной банки.

Автор самоделки: Дмитрий Компанец.

Простейший генератор текста на цепях Маркова

В прошлый раз мы разбирались с теорией про цепи Маркова. Вот основные тезисы:

• Цепь Маркова — это последовательность событий, где каждое новое событие зависит только от предыдущего. Например, после одного слова может стоять другое слово. 
• Существуют алгоритмы, которые способны генерировать текст на основании цепей Маркова. Они изучают, какие связи могут быть между словами, и потом проходят по этим связям и составляют новый текст. 
• Для нашей работы алгоритму всегда нужен исходный текст (он же корпус) — глядя на этот текст, алгоритм поймёт, какие слова обычно идут друг за другом.
• Чем больше размер исходного текста, тем больше связей между цепями и тем разнообразнее получается текст на выходе.

Сегодня попробуем это в деле и напишем самый простой генератор текста на цепях Маркова. Это будет похоже на работу нейросети, но на самом деле никаких «нейро» там нет — просто сети, которые сделаны на алгоритме цепей Маркова. А сеть — это просто таблица со связями между элементами. 

Короче: никакого искусственного интеллекта, просто озверевшие алгоритмы вслепую дёргают слова. 

Логика проекта

Код будем писать на Python, потому что от отлично подходит под задачи такого плана — обработка текста и построение моделей со сложными связями.

Логика будет такой:

1. Берём файл с исходным текстом и разбиваем его на слова.
2. Все слова, которые стоят рядом, соединяем в пары.
3. Используя эти пары, составляем словарь цепочек, где указано первое слово и все, которые могут идти после него.
4. Выбираем случайное слово для старта.
5. Задаём длину текста на выходе и получаем результат.

Сделаем всё по шагам, как обычно.

Проверяем, что у нас есть Python

Python не так-то просто запустить, поэтому, если вы ещё ничего не делали на Python, прочитайте нашу статью в тему. Там всё описано по шагам. 

Разбиваем исходный текст

Для тренировки мы взяли восьмой том полного собрания сочинений Чехова — повести и рассказы. В нём примерно 150 тысяч слов, поэтому должно получиться разнообразно. Этот файл нужно сохранить как che.txt и положить в ту же папку, что и код программы.

👉 Чтобы быстро работать с большими массивами данных, будем использовать библиотеку numpy — она написана специально для биг-даты, работы с нейросетями и обработки больших матриц. Для установки можно использовать команду pip3 install numpy:

# подключаем библиотеку numpy
import numpy as np

# отправляем в переменную всё содержимое текстового файла
text = open('che.txt', encoding='utf8').read()

# разбиваем текст на отдельные слова (знаки препинания останутся рядом со своими словами)
corpus = text.split()

Генерируем пары

Для этого используем специальную команду-генератор: yield. В функциях она работает как return — возвращает какое-то значение, а нам она нужна из-за особенностей своей работы. Дело в том, что yield не хранит и не запоминает никакие значения — она просто генерирует что-то, тут же про это забывает и переходит к следующему. Именно так и работают цепи Маркова — они не запоминают все предыдущие состояния, а работают только с конкретными парами в данный момент.

👉 Мы разберём генераторы более подробно в отдельной статье, а пока просто используем их в нашем коде.

# делаем новую функцию-генератор, которая определит пары слов
def make_pairs(corpus):
    # перебираем все слова в корпусе, кроме последнего
    for i in range(len(corpus)-1):
        # генерируем новую пару и возвращаем её как результат работы функции
        yield (corpus[i], corpus[i+1])
        
# вызываем генератор и получаем все пары слов
pairs = make_pairs(corpus)

В результате мы получаем все пары слов, которые идут друг за другом — с повторениями и в том порядке, как они расположены в исходном тексте. Теперь можно составлять словарь для цепочек.

Составляем словарь

Пойдём по самому простому пути: не будем высчитывать вероятности продолжения для каждого слова, а просто укажем вторым элементом в паре все слова, которые могут быть продолжением. Например, у нас в переменной pairs  есть такие пары:

привет → это

привет → друг

привет → как

привет → друг

привет → друг

Видно, что «друг» встречается в 3 раза чаще остальных слов, поэтому вероятность его появления — ⅗. Но чтобы не считать вероятности, мы сделаем так:

1. Составим пару привет → (это, друг, как, друг, друг).
2. При выборе мы просто случайным образом выберем одно из значений для продолжения.

👉 Это, конечно, не так изящно, как в серьёзных алгоритмах с матрицами и вероятностями, зато работает точно так же и более просто в реализации.

Вот блок с этим кодом на Python:

# словарь, на старте пока пустой
word_dict = {}

# перебираем все слова попарно из нашего списка пар
for word_1, word_2 in pairs:
    # если первое слово уже есть в словаре
    if word_1 in word_dict.keys():
        # то добавляем второе слово как возможное продолжение первого
        word_dict[word_1].append(word_2)
    # если же первого слова у нас в словаре не было
    else:
        # создаём новую запись в словаре и указываем второе слово как продолжение первого
        word_dict[word_1] = [word_2]

Выбираем слово для старта

Чтобы было совсем непредсказуемо, начальное слово тоже будем выбирать случайным образом. Главное требование к начальному слову — первая заглавная буква. Выполним это условие так:

1. Случайно выберем первое слово.
2. Проверим, есть ли в нём большие буквы. Для простоты допустим, что если есть, то они стоят в начале и нам подходят.
3. Если есть — отлично, если нет — выбираем слово заново и повторяем все шаги.
4. Делаем так до тех пор, пока не найдём подходящее слово.

# случайно выбираем первое слово для старта
first_word = np.random.choice(corpus)

# если в нашем первом слове нет больших букв 
while first_word.islower():
    # то выбираем новое слово случайным образом
    # и так до тех пор, пока не найдём слово с большой буквой
    first_word = np.random.choice(corpus)

Запускаем алгоритм

У нас почти всё готово для запуска. Единственное, что нам осталось сделать — установить количество слов в готовом тексте. После этого наш алгоритм возьмёт первое слово, добавит в цепочку, потом выберет для этого слова случайное продолжение, потом выберет случайное продолжение уже для второго слова и так далее. Так он будет делать, пока не наберёт нужное количество слов, после чего остановится.

# делаем наше первое слово первым звеном
chain = [first_word]

# сколько слов будет в готовом тексте
n_words = 100

# делаем цикл с нашим количеством слов
for i in range(n_words):
    # на каждом шаге добавляем следующее слово из словаря, выбирая его случайным образом из доступных вариантов
    chain.append(np.random.choice(word_dict[chain[-1]]))

# выводим результат
print(' '.join(chain))

Результат

После обработки Чехова наш алгоритм выдал такое:

В октябре 1894 г. Текст статьи, написанные за вечерним чаем сидела за ивы. Они понятия о равнодушии к себе в целом — бич божий! Егор Семеныч и боялась. В повести пассивности, пессимизма, равнодушия («формализма») писали это она отвечала она не застав его лоб. Он пишет, что сам Песоцкий впервые явилась мысль о ненормальностях брака. Поймите мои руки; он, — а женщин небось поставил крест на о. Сахалине (см.: М. — Нет, вы тоже, согласитесь, сытость есть две ночи и белые, пухлые руки и мог не содержащем единой и не заслуживает «ни закрепления, ни мне не знаю, для меня с 50 рисунками

Здесь нет смысла, хотя все слова связаны друг с другом. Чтобы результат был более читабельным, нам нужно увеличить количество слов в парах и оптимизировать алгоритм. Это сделаем в другой раз, на сегодня пока всё.

Неправильно ты, Дядя Фёдор, на Питоне кодишь

Опытные питонисты абсолютно справедливо сделают нам замечание: нужно не писать новый алгоритм для обработки цепей Маркова, а использовать какую-нибудь готовую библиотеку типа Markovify. 

Всецело поддерживаем. В рабочих проектах, где вам нужно будет быстро получить правильный и предсказуемый результат, нужно не изобретать алгоритмы с нуля, а использовать опыт предыдущих поколений. 

Но нам было интересно сделать собственный алгоритм. А когда человеку интересно, ничто не должно стоять на его пути. 

Но в другой раз сделаем на библиотеке, окей.

# подключаем библиотеку numpy
import numpy as np

# отправляем в переменную всё содержимое текстового файла
text = open('che.txt', encoding='utf8').read()

# разбиваем текст на отдельные слова (знаки препинания останутся рядом со своими словами)
corpus = text.split()

# делаем новую функцию-генератор, которая определит пары слов
def make_pairs(corpus):
    # перебираем все слова в корпусе, кроме последнего
    for i in range(len(corpus)-1):
        # генерируем новую пару и возвращаем её как результат работы функции
        yield (corpus[i], corpus[i+1])
        
# вызываем генератор и получаем все пары слов
pairs = make_pairs(corpus)

# словарь, на старте пока пустой
word_dict = {}

# перебираем все слова попарно из нашего списка пар
for word_1, word_2 in pairs:
    # если первое слово уже есть в словаре
    if word_1 in word_dict.keys():
        # то добавляем второе слово как возможное продолжение первого
        word_dict[word_1].append(word_2)
    # если же первого слова у нас в словаре не было
    else:
        # создаём новую запись в словаре и указываем второе слово как продолжение первого
        word_dict[word_1] = [word_2]
 
# случайно выбираем первое слово для старта
first_word = np.random.choice(corpus)

# если в нашем первом слове нет больших букв 
while first_word.islower():
    # то выбираем новое слово случайным образом
    # и так до тех пор, пока не найдём слово с большой буквой
    first_word = np.random.choice(corpus)

# делаем наше первое слово первым звеном
chain = [first_word]

# сколько слов будет в готовом тексте
n_words = 100

# делаем цикл с нашим количеством слов
for i in range(n_words):
    # на каждом шаге добавляем следующее слово из словаря, выбирая его случайным образом из доступных вариантов
    chain.append(np.random.choice(word_dict[chain[-1]]))

# выводим результат
print(' '.join(chain))

Текст:

Михаил Полянин

Редактура:

Максим Ильяхов

Художник:

Даня Берковский

Корректор:

Ирина Михеева

Вёрстка:

Мария Дронова

Соцсети:

Олег Вешкурцев

Любишь Python? Зарабатывай на нём!

Изучите самый модный язык программирования и станьте крутым бэкенд-разработчиком. Старт — бесплатно.

Попробовать

недорогие модели с Aliexpress / Подборки товаров с Aliexpress и не только / iXBT Live

Бюджетные цифровые генераторы для проверки устройств, которые будут не только полезны в качестве хоббийного генератора для радиолюбителя, но и подойдут для профессионального тестирования и разработки компонентов. В подборке будут генераторы тестовых сигналов для проверки оборудования, телевизоров и мониторов, для управления двигателями (ШИМ), а также выскокочастотные генераторы, в том числе для радиосвязи, а также для модули DDS и ВЧ-генераторов для самостоятельной сборки.

С целью тестирования и проверки оборудования применяют различного вида сигналы нужной формы, частоты и скважности, амплитуды и т.п. Пример такого тестирования можно посмотреть в недавнем обзоре осциллографа Rubyster 1C15 с полосой до 110 МГц. Я использовал недорогой генератор JDS-2900 c диапазоном генерации до 60 МГц.

 

Генератор ШИМ сигналов за $4

 Начну, пожалуй, с одного из самых-самых бюджетных вариантов, а именно с генератора PWM (ШИМ) сигналов FNIRSI XY-PWM1, с диапазоном генерации сигналов от  1 Hz до 150 KHz. Скважность, длительность и период повторения импульсов регулируются. Также предусмотрен таймер на отключение генерации. Настраивать удобно кнопками с контролем по дисплею. Устройство реализовано на базе контроллера Nuvoton серии N76, так что вариант интересный.

 

Генератор сигналов JDS2900-60M

Портативный функциональный генератор от Juntek — модель JDS2900-60М с диапазоном генерации 60 МГц. Представляет собой компактный цифровой двухканальный  DDS генератор сигналов с выходом BNC (х2). Есть встроенный частотомер. Можно настроить сигнал под себя либо воспользоваться предустановленными (синус, меандр, пила). Что проверить таким? Да хоть новые модели осциллографов и мультиметров.

Простой DDS генератор сигналов

Простейшая модель для радиолюбителя, представляет собой DDS функциональный генератор сигналов на базе микроконтроллера. Устройство имеет частотный диапазон от 1 Гц- до 65534 Гц. Форму сигнала можно настроить: доступны синусоидальный, прямоугольный, треугольный сигналы на выходе.  Фронты сигнала выдаёт чёткие. Большой диапазон регулировок и настроек. Выход — BNC разъемы. Провода и адаптеры для такого генератора можно изготовить самостоятельно. Такой генератор подойдет для тестирования и проверки аудиоустройств.

 

Генератор сигналов UNI-T UTG962 

Отличный функциональный генератор сигналов произвольной формы от UNI-T. В лоте на выбор две модели: UNI-T UTG932 и UNI-T UTG962. Отличаются соответственно предельной частотой генерации: 30 МГц и 60 МГц соответственно. Обе модели двухканальные. Имеет большой экран и серьезный функционал, в том числе и изменение фазы. Внутри установлен прецизионный источник цифрового сигнала 200 Ms/s (14 bit DAC). Предусмотрен встроенный частотомер. 

Модуль-генератор сигналов на базе Si5351 I2C до 160 МГц

Если вы ищете совсем недорогой, но высокостабильный и, одновременно, высокочастотный генератор функциональных сигналов, то обратите внимание в сторону готовых модулей CJMCU-5351 на базе генератора Si5351/Si5351A. Представляет собой отдельный модуль для подключения к контроллеру по шине I2C, в зависимости от сигнала устанавливается выход. Тактовая частота микросхемы составляет 25 МГц, но в модуле предусмотрены умножители и делители частоты, реальный сигнал модно получить аж до 160 МГц. Минимальный — от 8 кГц. Подойдет и для Arduino, и для STM32, и для других отладочных плат. Модуль под пайку, в комплекте есть стандартная гребенка с шагом 2.54 мм. Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа. Это самый бюджетный вариант такого плана.

 

 

Простой генератор сигналов на XR2206

Наверное, это самый недорогой генератор сигналов с возможностью получить синус/треугольник/квадратный на выходе. Продается в виде комплекта, который нужно будет собрать. В составе есть акриловый корпус и все необходимое. Микросхема XR2206 дает возможность генерировать тестовый сигнал в пределах 1 Гц-1 МГц. Можно регулировать выходную амплитуду в нужных пределах. 

Модуль-генератор ШИМ-сигналов (под пайку)

Удобный и недорогой вариант модуля-генератора импульсных сигналов, аналог такого же, что был в начале подборке. Представляет собой отдельный модуль без корпуса, со встроенным дисплеем и генератор сигналов PWM или импульсным сигналов. Можно устанавливать  частоту импульсов, период повторения и скважность импульсов.  Рабочий диапазон от  1Hz до 150Khz, пределы выходного напряжения от 3,3 V до 30 V.

 

 

 

 Тестер VGA 

 Специальный модуль с тестовыми сигналами для VGA мониторов. Представляет собой небольшую плату со специализированой микросхемой. Питается от 7 V до 12 V (работает от любых блоков питания или батарейки типа «Крона» 9 V). Удобно для тестирования ЖК-дисплеев в ремонте или при покупке. Выдает несколько стандартных картинок для проверки матрицы. 

 

DDS генератор сигналов  на базе AD9833

Еще один недорогой модуль DDS генератора сигналов на основе AD9833. На этот раз характеристики чуть попроще, цена ниже. Также работает с микроконтроллерами Arduino и STM32. Удобный  и недорогой способ собрать дома генератор сигналов с синусоидальным, прямоугольным, треугольным сигналом на выходе.  Выход ВЧ сделан с разъемами SMA-типа.

 

 

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ГЕНЕРАТОР-ПРИЕМНИК SDR HACKRF

Одна из самых лучших плат-генераторов HackRF с софтовым приемником (SDR). Может не просто принимать любой сигнал в диапазоне от 1 МГц до 6 ГГц, но и генерировать сигнал на антенну. Можно использовать в радиолюбительских целях, для исследований, для студенческого или кандидатского проекта. Фактически, это популярные RTL-SDR, но с расширенным диапазоном и возможностью передачи сигнала. По ссылке несколько вариантов комплектации, это один из самых доступных лотов на Алиэкспресс.

 

Топ 10 лучших генераторов для дома и дачи за 2020 год

Генератор это незаменимое устройство для решения проблем с перебоями в электроснабжении.. Он позволяет полностью обеспечить нужную мощность в электропитании при полном отсутствии электроснабжения не только дома, но и на даче или строительной площадке. Установка генератора в доме или на даче позволит вам иметь стабильное напряжение, а также избежать неприятных инцидентов, при отключении электроэнергии.

Составляя рейтинг генераторов для дома и дачи за 2020 год мы собрали мнения экспертов, отзывы покупателей и долю продаж. Исходя из данных выводов, можно назвать ТОП 10:

Бензиновый генератор Iron Angel EG 5500E (5,5 кВт)

Подробнее о Iron Angel EG 5500E

Первое место занимает генератор стоимость, которого меньше 500 у.е. при этом способен обеспечить максимальную нагрузку в 5,5 квт. Эта модель не единственная на рынке, но именно она соответствует цена-качество. Так что смело можно говорить, что это самая бюджетная модель в данной мощности из достойных агрегатов.

Генератор от известного голландского бренда будет крайне полезным устройством как для бытовых так и для коммерческих целей. Хоть и весит данный агрегат 87 кг, что кажется не мало, но он оборудован колесами и удобными ручками для его быстрой транспортировки.

Также оборудован данный генератор стабилизатором напряжения (AVR), что позволяет подключать даже очень чувствительную технику, что повышает его ценность. Но всё же его стоит рассматривать как резервный источник питания.

Газо-бензиновый генератор Könner&Söhnen KS 3000G (3 кВт)

Подробнее о Könner&Söhnen KS 3000G

Топ 2 занял генератор с возможностью работать как на бензине так и газе. Данная система дает больше возможности для экономии. Средний расход топлива всего 0,95 л в час для бензина (для сжиженного газа 1,15 л/ч)., что делает данную модель наиболее экономной.

Эта модель обойдется вам дешевле значительно чем генератор того же бренда, например, Könner&Söhnen KS 7000E G который занимает четвертое место в рейтинге. Это хорошее решение для тех потребителей, кому достаточно мощности в 3 кВт. Если нужна автономность или портативность то стоит обратить внимание на другие виды генераторов для дома нашего ТОПа, например дизельный или инверторный.

Электрогенератор дизельный DALGAKIRAN DJ7000DG-EC (5,9 кВт) в кожухе

Подробнее о DALGAKIRAN DJ7000DG-EC

Это отличная экономная модель генератора от турецкого бренда. Благодаря низкому расходу топлива хорошо подойдет как для основного, так и для резервного энергоснабжения. Дизельные генераторы имеют свои основные преимущества над бензиновыми:
-Окупаемость. Дизельное топливо дешевле поэтому окупится быстрее.
-Продолжительность работы. Дизель может дольше проработать без остановки.

Поскольку этот генератор выполнен в защитном кожухе, его можно использовать под открытым небом. Учитывая, что все генераторы не являются бесшумными, их при возможности устанавливают на улице с целью снижения шума. Кожух (капот) защищает от дождя, снега и ветра, а также снижает шумность. Колеса у этой модели позволяют ей легко перемещаться по участку.

Газово-бензиновый генератор Könner&Söhnen KS 7000E G (5,5 кВт)

Подробнее о Könner&Söhnen KS 7000E G

Четвертой в топ 10 электрогенераторов попала наиболее продаваемая модель. Этот генератор обладает высокой экологичностью и экономичностью. Есть возможность использовать генератор на бензине, так и на пропан-бутане. Возможность использовать баллон с газом продлевает автономную работу генератора.

В большинстве случаев мощности в 5,5 кВт хватит, чтоб обеспечить электричеством коттедж, загородный дом или дачу, что делает эту модель популярной. Также данной мощности может хватить для проведения строительных работ при полном отсутствии электричества далеко от цивилизации. Считаем, что этот генератор хоть и стоит дороже аналогов за счет двухтопливного двигателя и популярной мощности, и но заслуживает особого внимания.

Бензогенератор Hyundai HHY 10050FE-3 ATS (8 кВт)

Подробнее о Hyundai HHY 10050FE-3 ATS

Данная модель разработана для использования преимущественно на дачных участках. Устройство поможет избежать перепадов напряжения. Есть возможность подключать различные садовые и бытовые устройства. Этот генератор укомплектован стабилизатором напряжения под названием AVR, простым и понятным блоком управления, альтернатором из медной обмотки и другими качественными комплектующими.

Инверторный генератор Weekender D1200I (1,2 кВт)

Подробнее о Weekender D1200I

Отличная находка если рассматривать как генератор для коттеджа или как лучшее решение для путешествий. Это именно инверторный генератор, который собрал все новые технологии, обеспечивает работу до 12 часов при постоянной нагрузке. Легкий вес (всего 15 кг) и простой в использовании. Очень низка цена.

Инверторные генераторы часто рассматривают как портативные генераторы поскольку они легче в несколько раз и имеют особенный корпус.

Уникальная особенность этого генератора заключается в очень точной выработке электричества, поскольку ее фильтрует, сглаживает высокотехнологичное оборудование. Поэтому он прекрасно подойдет для обеспечения энергией компьютеров, бытовых приборов, телефонов. Еще стоит отметить максимальную экономичность — возможность сокращения расхода топлива аж до 40%. Этого удается достичь за счет снижения оборотов двигателя при уменьшении нагрузки на генератор, чего не могут сделать обычные бензиновые генераторы.

Дизельный генератор Кентавр КДГ505EК/З (5,5 кВт)

Подробнее о Кентавр КДГ505EК/З

В топ генераторов для дома на седьмое место попала модель работающая на дизельном топливе, за счет чего её можно использовать как основной источник электроснабжения. Поскольку генератор реализован в открытом исполнении (без защитного кожуха) его лучше устанавливать в помещении.
Генератор Кентавр КДГ505EК/З называют универсальным потому, что он может применяться как для однофазной так и для трехфазной нагрузки. Но только это можно делать поочередно.

Этот агрегат оборудован автоматическим регулятором напряжения, в результате этого выходное напряжение во всех диапазонах будет стабильное. Генератор можно смело задействовать для обеспечения электропитанием средств связи, компьютерной техники, электронного оборудования, а также бытовых приборов (климатическая техника, холодильник, телевизор, насос). Этот генератор, как и, любой другой не стоит нагружать на 100%. Лучше для расчета требуемой мощности обращайтесь к нашим специалистам.

Дизельный генератор Malcomson ML12-DE1 (11 кВт)

Подробнее о Malcomson ML12-DE1

Самая мощная модель нашего рейтинга. За счет дизельного двигателя Malcomson LA290 в 20 л.с. этот агрегат может работать без остановки длительное время. В связи с этим британский генератор Malcomson ML12-DE1 станет лучшим решением если нужен основной источник электроэнергии или же если есть длительное отключение напряжения.

Максимальная мощность данного генератора составляет 11 квт, чего достаточно, чтоб запитать электрический котел, сварочный аппарат, строительную технику, либо несколько потребителей одновременно.

Бензиновый генератор Matari MX13003E (10 кВт)

Подробнее о Matari MX13003E

Можно использовать в качестве кратковременного, или резервного электропитания. Покупают данную модель коммунальные службы, небольшие производства, строительные бригады, а также владельцы загородных домов и дач.

Этот агрегат способен работать как с потребителями 220 так и 380 вольт, что делает эту модель универсальной, учитывая немалую мощность в 10 кВт. Также можно подключить низковольтную технику, для этого предусмотрена отдельная розетка. Данный генератор легко транспортировать за счет колес и удобных ручек для транспортировки. Гарантия составляет 24 месяца, что говорит о достойном качестве японского бренда Matari.

Дизельный генератор Forte FGD9000E (7 кВт)

Подробнее о Forte FGD9000E

Генератор бренда Forte занял десятое место рейтинга благодаря невысокой стоимости и мощности достаточной для подключения большого числа бытовой техники. Дизельный двигатель LT-192FD мощностью 15 л.с. позволит сэкономить на топливе, также позволит непрерывно работать до 8 часов. У этого генератора есть стабилизация напряжения (AVR) и две однофазные силовые розетки по 16А.

PS: Обращаем внимание, в рейтинг генераторов включены модели массового спроса, а это как правило генераторы мощностью до 12 квт, но если вам нужны решения для 20-100 кВт или даже 1000 кВт, звоните или оставляйте заявку на нашем сайте. Наши специалисты подберут самые оптимальные решения цена-качество. Все консультации бесплатные.

Генератор случайных чисел | Кодкамп

Введение

Примеры

Случайные и последовательности: случайный выбор, выбор и выборка

import random

Вы можете использовать random.shuffle() , чтобы смешать / рандомизации элементы в изменяемом и индексируемой последовательности. Например, list :

laughs = ["Hi", "Ho", "He"]

random.shuffle(laughs)     # Shuffles in-place! Don't do: laughs = random.shuffle(laughs)

print(laughs)
# Out: ["He", "Hi", "Ho"]  # Output may vary!

 

Принимает случайный элемент из последовательности произвольном:

print(random.choice(laughs))
# Out: He                  # Output may vary!

 

Как choice он принимает случайные элементы из последовательности , но произвольной вы можете указать , сколько:

#                   |--sequence--|--number--|
print(random.sample(    laughs   ,     1    ))  # Take one element
# Out: ['Ho']                    # Output may vary!

 

он не будет принимать один и тот же элемент дважды:

print(random.sample(laughs, 3))  # Take 3 random element from the sequence.
# Out: ['Ho', 'He', 'Hi']        # Output may vary!

print(random.sample(laughs, 4))  # Take 4 random element from the 3-item sequence.
 

ValueError: выборка больше, чем совокупность

Создание случайных целых чисел и чисел: randint, randrange, random и равномерное

import random

Возвращает случайное число между x и y (включительно):

random.randint(x, y)

 

Например получать случайное число между 1 и 8 :

random.randint(1, 8) # Out: 8

 

random.randrange имеет тот же синтаксис, что range и в отличие от random.randint , последнее значение не включено:

random.randrange(100)       # Random integer between 0 and 99
random.randrange(20, 50)    # Random integer between 20 and 49
random.rangrange(10, 20, 3) # Random integer between 10 and 19 with step 3 (10, 13, 16 and 19)
 

Возвращает случайное число с плавающей запятой от 0 до 1:

random.random() # Out: 0.66486093215306317

 

Возвращает случайное число с плавающей точкой между x и y (включительно):

random.uniform(1, 8) # Out: 3.726062641730108

 

Воспроизводимые случайные числа: семя (seed) и состояние (state)

Установка определенного Seed создаст фиксированный ряд случайных чисел:

random.seed(5)                 # Create a fixed state         
print(random.randrange(0, 10))  # Get a random integer between 0 and 9
# Out: 9
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 4

 

Сброс начального числа создаст ту же самую «случайную» последовательность снова:

random.seed(5)                 # Reset the random module to the same fixed state.
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 9
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 4

 

Так как семя фиксируется эти результаты всегда 9 и 4 . Если иметь конкретные номера не требуется , только то , что значения будут тем же, также можно просто использовать getstate и setstate для восстановления предыдущего состояния:

save_state = random.getstate()  # Get the current state
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 5
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 8

random.setstate(save_state)     # Reset to saved state
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 5
print(random.randrange(0, 10))
# Out: 8

 

Для псевдо-рандомизации последовательности вы снова seed с None :

random.seed(None)

 

Или вызовите seed метод без аргументов:

random.seed() 

Создание криптографически безопасных случайных чисел

По умолчанию случайный модуль Python использовать Вихрь Мерсенна PRNG для генерации случайных чисел, которые, хотя и пригодны в областях , таких как моделирование, не отвечает требованиям безопасности в более сложных условиях.

Для создания криптографически защищенного псевдослучайного числа, можно использовать SystemRandom , которые, используя os.urandom , может выступать в качестве криптографической защиты генератора псевдослучайных чисел, CPRNG .

Самый простой способ использовать это просто включает в себя инициализацию SystemRandom класса. Предоставленные методы аналогичны тем, которые экспортируются случайным модулем.

from random import SystemRandom
secure_rand_gen = SystemRandom()

 

Для того чтобы создать случайную последовательность 10 int s в диапазоне [0, 20] , можно просто вызвать randrange() :

print([secure_rand_gen.randrange(10) for i in range(10)])
# [9, 6, 9, 2, 2, 3, 8, 0, 9, 9]

 

Для того, чтобы создать случайное число в заданном диапазоне, можно использовать randint :

print(secure_rand_gen.randint(0, 20))
# 5

 

и, соответственно, для всех других методов. Интерфейс точно такой же, единственным изменением является основной генератор чисел.

Вы можете также использовать os.urandom непосредственно для получения криптографически безопасных случайных байт.

Создание случайного пароля пользователя

Для того , чтобы создать случайный пароль пользователя , можно использовать символы , представленные в string модуле. В частности punctuation для знаков пунктуации, ascii_letters для букв и digits для цифр:

from string import punctuation, ascii_letters, digits

 

Затем мы можем объединить все эти символы в имени с именем symbols :

symbols = ascii_letters + digits + punctuation

 

Удалите любой из них, чтобы создать пул символов с меньшим количеством элементов.

После этого, мы можем использовать random.SystemRandom для генерации пароля. Для пароля длиной 10:

secure_random = random.@g;J?]M6e'

 

Обратите внимание , что другие процедуры , сделанные немедленно доступны в random модуле — такие , как random.choice , random.randint и т.д. — не подходит для криптографических целей.

За кулисами, эти процедуры использовать Вихрь Мерсенна ПСЧ , который не удовлетворяет требованиям , предъявляемым к CSPRNG . Таким образом, в частности, вам не следует использовать какие-либо из них для создания паролей, которые вы планируете использовать. Всегда используйте экземпляр SystemRandom , как показано выше.

Начиная с Python 3.6 доступен модуль `секреты`, который предоставляет криптографически безопасную функциональность. Процитировав [официальную документацию] [pydoc-secrets-3.6], чтобы сгенерировать * «десятибуквенный буквенно-цифровой пароль, содержащий как минимум один символ в нижнем регистре, как минимум один символ в верхнем регистре и как минимум три цифры», * вы можете: импортировать строку alphabet = string.ascii_letters + string.digits, а True: пароль = » .join (выбор (алфавит) для i в диапазоне (10)) if (любой (c.islower () для c в пароле) и любой (c. isupper () для c в пароле) и sum (c.isdigit () для c в пароле)> = 3): break

Случайное двоичное решение

import random

probability = 0.3

if random.random() < probability:
    print("Decision with probability 0.3")
else:
    print("Decision with probability 0.7") 

Синтаксис

Параметры

Примечания

Сделай сам: вырабатывай собственное электричество — OpenLearn

Сделай сам

Генератор — это просто устройство, которое преобразует механическую энергию (полученную из угля, нефти, природного газа, ветра, воды, ядерных реакций или других источников) в электрическую энергию. Здесь мы опишем, как использовать легкодоступные материалы для изготовления простого генератора. Хотя его мощности будет достаточно только для того, чтобы зажечь небольшую лампочку, он работает по тем же основным принципам, что и генераторы электростанций, которые снабжают электричеством дом.

Как работает генератор

Когда электрический ток течет по проводу, он создает вокруг провода трехмерное магнитное силовое поле, подобное тому, которое окружает стержневой магнит. Магниты также окружены подобным трехмерным полем. Это можно «увидеть» в двух измерениях, если на лист бумаги, помещенный над магнитом, насыпать железные опилки. Опилки выстраиваются вдоль линий магнитной силы, окружающих магнит.

Двумерное представление магнитного поля вокруг стержневого магнита.Стрелки указывают направление силовых линий магнитного поля. N (север) и S (юг) указывают на полюса магнита, где сосредоточены силовые линии. Северный полюс магнита будет отталкивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита, а его южный полюс будет притягивать северный полюс компаса или другого стержневого магнита.

Самый простой генератор состоит всего лишь из катушки с проволокой и стержневого магнита. Когда вы проталкиваете магнит через середину катушки, в проводе возникает электрический ток.Ток течет в одном направлении, когда магнит вдавливается, и в другом направлении, когда магнит удаляется. Другими словами, вырабатывается переменный ток. Если вы держите магнит абсолютно неподвижно внутри катушки, ток вообще не генерируется. Другой способ получения тока состоит в том, чтобы магнит вращался внутри катушки или катушка вращалась вокруг магнита.

Этот метод получения электричества, называемый индукцией, был открыт Майклом Фарадеем в 1831 году.Он обнаружил, что чем сильнее были магниты, тем больше витков проволоки в катушке, и чем быстрее двигался магнит или катушка, тем больше создаваемое напряжение. Фарадей также заметил, что катушка наматывается на металлический сердечник более эффективно, так как это помогает концентрировать магнитное поле.

Напряжение и ток

Что означают электрические термины напряжение (измеряется в вольтах) и ток (измеряется в амперах, часто сокращается до ампер)? Представьте, что электрический ток, протекающий по токопроводящему проводу, подобен автомобилям, движущимся по автомагистрали.Автомагистраль — это провод, а напряжение — скорость, с которой движутся автомобили. Ток соответствует количеству автомобилей, проезжающих данную точку каждую секунду.

Когда ток течет по проводу, электрическая энергия преобразуется в другие формы энергии, такие как тепло в нагревательном элементе, свет от нити накаливания лампы или звук из громкоговорителя. Электрический ток можно также заставить производить механическую энергию, что и происходит в электродвигателе. Таким образом, двигатель — это просто генератор, работающий в обратном направлении.

Создание собственного генератора

Что вам понадобится

• картон
• Железный гвоздь длиной 15 см, диаметром 6 мм и большой шляпкой
• Болт длиной 8–10 см и диаметром 6 мм и гайка
• Эмалированная медная проволока длиной 25 м (30 swg или диаметром около 0,3 мм)*
• Магнит кнопки E825 Eclipse (с крепежным отверстием)*
• Лампа фонарика 6 В, 0,06 А и держатель лампы*
• рулон изоляционной ленты*
• ручная дрель

* Можно приобрести в магазинах «Сделай сам» или в магазинах электроники.

 

простой генератор

Что делать

Ваш генератор будет состоять из катушки, прикрепленной к вращающемуся магниту.

1. Вырежьте два картонных диска диаметром примерно 3 см и проделайте в центре каждого отверстие диаметром 4–5 мм. Вставьте гвоздь в отверстие и подтолкните один диск к его головке. Следующие 2–3 см поверхности ногтя покройте парой слоев изоляционной ленты.
2. Наденьте другой диск, пока он не упрется в ленту, а затем намотайте еще ленты на другую сторону, чтобы зафиксировать положение таким образом, чтобы расстояние между картонными дисками не превышало 2–3 см. Размотайте примерно 30 см провода с катушки, чтобы сформировать провод от катушки, и начните наматывать оставшийся провод на изоляционную ленту между двумя картонными дисками. Для отслеживания может быть полезно делать отметку на листе бумаги после каждых 100 оборотов. Количество витков не критично, но чем больше, тем лучше; 1 500 должно хватить.
3. Покрыв ноготь одним слоем витков, продолжайте наращивать слои один поверх другого. Вам не нужно делать особенно аккуратную работу.
4. После примерно 1 500 витков оставьте около 30 см провода свободным на другом конце, а затем накройте обмотки изоляционной лентой. Удалите около сантиметра изоляции с двух концевых проводов, соскоблив эмаль, и подсоедините их к патрону лампы. Вставьте лампочку в держатель.
5. Пропустите болт через отверстие, просверленное в основании магнита, и закрепите его, затянув гайку.Закрепите болт в патроне ручной дрели. Далее закрепите острый конец гвоздя в тисках (или между двумя тяжелыми книгами) так, чтобы он располагался горизонтально. Поднесите магнит примерно на 1 мм к шляпке гвоздя, которая должна быть немного смещена от центра вращающегося магнита. Убедитесь, что зазор между магнитом и шляпкой гвоздя как можно меньше, но не настолько, чтобы они соприкасались. Совет здесь — положите руку, удерживающую неподвижную часть дрели, на столешницу, чтобы она была как можно более устойчивой.

    

   Как можно быстрее поверните ручку дрели, и лампочка должна загореться. Генерировать электричество действительно так просто!

Генераторы для велосипедов и автомобилей

Автомобили нуждаются в источнике постоянного тока для управления зажиганием, освещением, стеклоочистителями и т. д. Он генерируется генератором переменного тока, который механически соединен с двигателем. Устройство, называемое выпрямителем, используется для преобразования выходного переменного тока в постоянный.Регулятор также должен быть установлен для управления током, чтобы выходное напряжение генератора продолжало соответствовать напряжению аккумуляторной батареи автомобиля при изменении частоты вращения двигателя.

Динамо-машина на велосипеде, которая вырабатывает электричество во время езды, является еще одним примером генератора. Его основная конструкция точно такая же, как и у описанного выше самодельного генератора.

динамо-машина для велосипеда

 

 

Изучите бесплатный научный курс

• Наука о ядерной энергии

  Этот бесплатный курс «Наука о ядерной энергии» углубится в науку, лежащую в основе ядерной энергетики, и объяснит, что происходит внутри ядерного реактора и что означает радиоактивность элемента.В нем будут рассмотрены некоторые риски производства ядерной энергии и рассмотрены аргументы за и против включения ее в будущее энергетическое планирование, а также рассмотрены другие потенциальные будущие решения.

  Выучить больше чтобы получить более подробную информацию о науке о ядерной энергии

• Этика в науке?

  Этот бесплатный курс «Этика в науке»? обсуждает, как ученые несут моральную и этическую ответственность за рассмотрение вопроса о том, следует ли им проводить эксперимент.В этом кратком курсе вы узнаете о первых клинических испытаниях, предпринятых для цинге и оспе и понять, насколько более строгими являются сегодняшние клинические испытания. Вы проведете собственное онлайн-исследование неэтичного ученого и, наконец, рассмотрите некоторые современные моральные дилеммы в науке.

  Выучить больше получить доступ к более подробной информации об этике в науке?

• Оценка современной науки

  В нем будут рассмотрены способы развития научных знаний, их рецензирования и распространения.Вторая половина курса будет более подробно посвящена конкретной научной теме — пластику — и даст вам возможность попрактиковаться в этих навыках, рассмотрев социальное влияние темы, составив глоссарий незнакомых терминов и оценив соответствующие источники информации.

  Выучить больше чтобы получить доступ к более подробной информации об оценке современной науки

Центр творческой науки — доктор Джонатан П.Заяц

Центр творческой науки — доктор Джонатан П. Хэйр ссылка на 6 самодельный электрогенератор страница
Очень простой генератор, описанный ниже, является примитивным, но показывает основную работу. Он намеренно сделан настолько простым, насколько это возможно, чтобы было максимальное пространство для его использования в творческих разработках и изобретениях. Следовательно, он может стать основой для более сложного устройства, как показано чуть ниже.

Генератор сделан из катушки проволоки (около 1000 витков), намотанной на последние 3 см или около того большого гвоздя.Когда вращающийся магнит помещается рядом с устройством, он индуцирует напряжение в катушке, которое затем можно использовать для зажигания лампочки (или, что еще лучше, светодиода, подробности см. в конце) — поэтому можно просто продемонстрировать генерацию электричества.

Схема простого генератора

Этап 1
Сделайте два картонных круга диаметром около 3 см (толщиной 1-2 мм). Аккуратно проткните отверстие в середине кругов.Найдите большой (длиной 10-15 см, шириной 6 мм) чистый (не ржавый) гвоздь с большой шляпкой. Наденьте один из кругов на гвоздь и продвиньте прямо к головке.

Этап 2
Покройте последние 3-4 см гвоздя одним слоем изоляционной ленты (оставьте шляпку гвоздя открытой). Наденьте второй круг на гвоздь, но только до изоляционной ленты. Добавьте больше ленты на другую сторону круга, чтобы зафиксировать круг на месте. Теперь у вас должна быть готовая «катушка», на которую можно намотать катушку.

Этап 3
Возьмите тонкий изолированный медный провод (скажем, 25 м или около того 30SWG, диаметром около 0,3 мм), оставьте около 20-30 см свободными и начните наматывать витки на изолированную часть гвоздя между двумя кругами. Накрутите 1000-1500 витков (точное количество не имеет большого значения и будет зависеть от того, насколько аккуратно вы сможете их намотать до того, как они выльются на ограничивающие картонные круги). Оставьте свободными еще 20-30 см в конце и затем обрежьте проволоку. Обмотайте всю сборку скотчем, чтобы провод не оторвался.

Этап 4
Возьмите свободные концы проводов и соскребите изоляцию. Подсоедините их к лампочке или к светодиоду. Поднесите магнит к шляпке гвоздя и, удерживая его примерно в 5 мм от головки, быстро перемещайте магнит из стороны в сторону. Лампа или светодиод загорятся, показывая выработку электроэнергии !!

КАК РАБОТАЕТ ГЕНЕРАТОР

Генератор работает от магнитного поля, индуцирующего напряжение в катушке провода.Важно отметить, что напряжение увеличивается по мере увеличения количества витков провода на катушке, размера катушки и силы магнитного поля. Магнитное поле (или катушка) должно находиться в постоянном движении, чтобы производить/индуцировать электричество в катушке. Это можно сделать, двигая магнит или двигая катушку — эффект тот же. Катушка (или магнит) должна двигаться таким образом, чтобы катушка постоянно проходила через магнитное поле.
Железный гвоздь также важен в нашем простом генераторе, поскольку он имеет тенденцию концентрировать магнитное поле.Когда катушка наматывается на гвоздь, она имеет тенденцию втягивать больший магнитный поток в область катушки, что повышает общую эффективность устройства и увеличивает производимое напряжение.
Также важен тип провода в катушке. Например, толстый провод означает, что потери мощности будут меньше, но недостатком является то, что катушка становится очень большой, когда требуется большое количество витков. Поэтому в практическом генераторе необходимо найти некоторый компромисс между размером магнита, катушки и провода.

AC или DC
Этот простой генератор называется генератором переменного тока. Это означает, что напряжение, появляющееся на двух проводах, меняется между + и -, и — и + каждый раз, когда магнит делает полный оборот. В результате генератор может зажечь лампочку или светодиод, и вам не нужно беспокоиться о том, в какую сторону должны идти соединения (поскольку они все равно постоянно меняются местами). Однако этот простой генератор не подходит для работы радиоприемников, калькуляторов или других устройств, которым требуется постоянный ток (DC), который вырабатывается, например, от батареи.Вы можете повеселиться, подключив динамики к выходу генератора, так как вы можете слышать переменное электричество — но, пожалуйста, не используйте лучшие Hi-Fi динамики ваших родителей! Попробуйте использовать наушники типа Walkman и т. д.

БОЛЕЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР

На фотографии ниже показан простой генератор с ручным заводом, который я построил, в котором использовались два таких генератора с гвоздями, соединенные вместе (чтобы обеспечить двойную мощность). Таким образом, обе стороны магнита, N и S, используются одновременно. Нужно правильно провести проводку между катушками, иначе напряжение пропадет, и вы не получите никакой мощности от генератора! Катушки подключаются одна за другой, а не одна через другую (т.последовательное соединение, а не параллельное). Была использована простая деревянная зубчатая передача, чтобы вы могли с комфортом генерировать электричество, не поворачивая ручку слишком быстро.

Простой генератор с двумя гвоздями и рукояткой

Крупный план генератора

ВОЗМОЖНО, САМЫЙ ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР В МИРЕ
нажмите здесь, чтобы увидеть еще более простой генератор

КАКОЙ ТИП ЛАМП МНЕ ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Может показаться здравым смыслом использовать в этом типе генератора лампочку как можно более низкого напряжения, но на самом деле лампочка с более высоким напряжением часто работает лучше.Например, лампа на 1,5 В (напряжение) часто потребляет 0,25 А (ампер — электрический ток), а лампа на 6 В может потреблять всего 0,05 А. Этот простой генератор может обеспечить только относительно небольшой ток (скажем, 0,05-0,1 А), и, следовательно, лампы с более высоким напряжением работают лучше. Кстати, светодиод (светоизлучающий диод) очень хорошо работает в этой конструкции, потому что потребляет очень небольшой ток (около 0,01 А). Светодиоды можно получить у Tandys или Maplins (подойдет почти любой) или вырезать из старого радиоприемника или игрушки, в которой он есть.

Нажмите здесь для получения информации о светодиодах

КАКОЙ ТИП МАГНИТА Я ДОЛЖЕН ИСПОЛЬЗОВАТЬ?
Как правило, чем сильнее магнит, тем лучше. Eclipse производит все виды магнитов, которые обычно можно приобрести в большинстве хозяйственных магазинов. Генератор с «рукояткой», описанный выше, использовал магнит E825 Eclipse. Стоит попробовать другие типы магнитов, но вам, возможно, придется придумать другие способы вращения магнитов, чтобы убедиться, что магнитное поле меняется правильно по отношению к катушке.Хорошие генераторы можно сделать из пуговичных, стержневых, часовых и цилиндрических магнитов — все зависит от вашего воображения!

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТЫ
Картон от коробки из-под хлопьев например
Железный гвоздь с головкой (диаметр 1/4 дюйма (6 мм), длина ~ 6 дюймов (15 см))
Катушка (около 25 м) эмалированной медной проволоки (30 SWG или диаметром ~0,3 мм)
E825 Магнит кнопки затмения
Лампа фонарика (6В, 0,06А) и держатель, а еще лучше светодиод
Ручная дрель (стандартный инструментальный ящик)
Большинство этих деталей можно приобрести в магазине «Сделай сам» или в магазинах электроники, таких как Tandy или Maplins.

Книги и статьи:
Advanced Physics, Том Дункан, 4-е изд., Джон Мюррей, ISBN 0 7195 5199 4
хороший раздел о генераторах и электричестве.

Идеи для дальнейшей работы:
1) попробуйте изменить количество витков. Всегда ли верно, что напряжение увеличивается с количеством витков для этого простого генератора? Что происходит, когда спираль становится настолько большой, что ее части уже не находятся очень близко к гвоздю?

2) можно ли найти лучший формирователь железа, чем гвоздь?

3) как насчет того, чтобы попробовать другие формы энергии для питания вращающегося магнита, например.энергия ветра, энергия волн (например, см. раздел «Создание собственного ветряка»)

перейти к «построй свой собственный ветряк»

4) можно ли встроить подвижный переключатель, чтобы сделать напряжение постоянным (DC) вместо переменного (AC) — это называется коммутатором

5) можно ли использовать катушку с гвоздем (без магнита) в качестве «поисковая» катушка для обнаружения магнитных полей ? Попробуйте поместить катушку с гвоздем рядом с динамиком, воспроизводящим музыку, мигает ли светодиод во время музыки?
ПРИМЕЧАНИЕ: никогда не приближайтесь к устройствам с питанием от сети с этим устройством .

НЕ ИГРАЙТЕ С ЭЛЕКТРОПИТАНИЕМ — ЭТО УБИВАЕТ

Информация о веб-сайте:
Для получения подробной информации о магните, использованном в этом проекте:
www.magnets2buy.com/acatalog/Buttons.html

ВОЗМОЖНО, САМЫЙ ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР В МИРЕ
нажмите здесь, чтобы увидеть еще более простой генератор

ссылка на 6-ю страницу

---

ЦЕНТР ТВОРЧЕСКОЙ НАУКИ

---

Д-р Джонатан Хэйр, Университет Сассекса
Брайтон, Восточный Суссекс. БН1 9КДЖ

главная | дневник | что происходит | Резюме CSC | последние новости

---

Генераторные услуги | Су-ВэллиЭнерджи

Sioux Valley Energy рекомендует участникам установить комплект блокировки и ввод генератора, если они хотят подключить свой портативный генератор к домашней электрической системе.Sioux Valley Energy предлагает услугу по установке комплекта блокировки для вашего дома, или вы можете обратиться к местному электрику, чтобы выполнить эту работу. Типичная установка блокировки будет выглядеть так, как показано на рисунке выше.

ПРИМЕЧАНИЕ. В 2022 году возможны изменения в различных программах. Чтобы узнать подробности о программах 2022 года, позвоните по телефону.

Держите ваши приборы включенными, ваш дом теплым, игры по телевизору, ваш дренажный насос включенным и свет горит во время следующего отключения электричества.Sioux Valley Energy теперь предлагает услуги по установке комплектов блокировки и резервных генераторов Kohler, чтобы дать вам душевное спокойствие за темперамент матери-природы.

• Комплект блокировки: Один из самых простых и недорогих способов подготовки вашего дома к подключению переносного генератора — это установка комплекта блокировки в главном электрическом щите и стационарная розетка генератора снаружи вашего дома. Питая всю электрическую панель от генератора, вам не придется прокладывать удлинители от генератора по всему дому.Большинство комплектов блокировки можно установить менее чем за 500 долларов.
  • Sioux Valley Energy рекомендует участникам установить комплект блокировки и ввод генератора, если они хотят подключить свой портативный генератор к домашней электрической системе. Sioux Valley Energy предлагает услугу по установке комплекта блокировки для вашего дома, или вы можете обратиться к местному электрику для выполнения этой работы. Типичная установка блокировки будет выглядеть так, как показано на этом рисунке.
  • Существуют и другие продукты, такие как безобрывные переключатели/блокировки, предназначенные для установки в гнездо счетчика коммунальных услуг, однако этот тип оборудования НЕ допускается в гнездо счетчика SVE.Пример такого оборудования можно найти здесь:
    

• Резервный генератор Kohler: Постоянно установленный резервный генератор поддерживает питание во время отключения. Он устанавливается снаружи (как блок переменного тока) и включается автоматически — дома вы или вдали — и все это в течение нескольких секунд после отключения электроэнергии. Установка резервного генератора требует больших вложений, но при этом уходит вся работа и беспокойство, связанные с перебоем в подаче электроэнергии. Резервные блоки Kohler выпускаются мощностью от 8 до 20 кВт.Предоставляются ссуды в размере до 10 000 долларов США под 5% годовых сроком на 7 лет на приобретение и установку кооперативом резервного генераторного оборудования.

Свяжитесь с Реджи Гассманом, менеджером по обслуживанию клиентов по электроснабжению, по телефону 800-234-1960, чтобы узнать цену и получить дополнительную информацию о вариантах генератора.

Безопасность переносного генератора

• Генератор следует эксплуатировать в чистом, сухом, хорошо проветриваемом помещении. Работайте на открытой площадке — и никогда в закрытых закрытых помещениях, таких как гараж или подвал.Вдыхание выхлопных газов угарного газа может привести к серьезной травме или смерти, а неправильная вентиляция может привести к воспламенению материалов. Держите поблизости огнетушитель.
• Не перегружайте генератор — знайте номинальную мощность. Не изменяйте заводские настройки частоты вращения двигателя. Прочтите инструкции производителя по безопасной эксплуатации.
• Выключите все оборудование, работающее от генератора, прежде чем выключать его. Никогда не заправляйте генератор во время работы.
• Если в вашем доме , а не были подключены лицензированным электриком к комплекту блокировки, не пытайтесь подключить генератор напрямую к электрической системе вашего дома.В этих случаях используйте прочные трехжильные заземленные удлинители для наружного применения и подключайте приборы непосредственно к генераторам. Свяжитесь с SVE, если вы хотите, чтобы мы установили комплект блокировки.

Чтобы узнать больше о генераторах Kohler, нажмите ЗДЕСЬ.

Еще из Моих программ

Программы водонагревателя

Купите последний водонагреватель, который вам когда-либо понадобится для дома! Пожизненная гарантия на бак/шестилетнюю гарантию на детали для первоначального покупателя …

Выучить больше

Программы HVAC

ПРИМЕЧАНИЕ. В 2022 году возможны изменения в различных программах.Позвоните, чтобы узнать подробности о программах 2022 года.

Выучить больше

Кредиты

ПРИМЕЧАНИЕ. В 2022 году возможны изменения в различных программах.Позвоните, чтобы узнать подробности о программах 2022 года.

Выучить больше

Инструменты для повышения энергоэффективности

Как пользоваться диаграммой Найдите схему электрообогрева, которую вы рассматриваете i.е. тепловой насос воздух-воздух; геотермальное (наземное) тепло …

Выучить больше

Солнечный проект СВЭ

В апреле 2015 года компания Sioux Valley Energy построила объект солнечной энергетики в своем сервисном центре Brandon.Солнечная батарея включена 1 мая … 90 005 Выучить больше

Скорость подключаемого модуля EV

Все пиковые кВтч по цене 0 долларов США.1615 за использованный кВтч 7:00 – 10:00 и 16:00. — 9:00 вечера. (7 дней в неделю) Все Промежуточные кВтч @ 0,1026 $ …

Выучить больше

Генератор переменного тока

Генератор переменного тока
Следующий: Генератор постоянного тока Вверх: Магнитная индукция Предыдущий: Вихревые токи

Генератор переменного тока Электрический генератор, или динамо-машина, представляет собой устройство, преобразующее механическую энергию в электроэнергия.Самый простой практичный генератор состоит из прямоугольного катушка, вращающаяся в однородном магнитном поле. Магнитное поле обычно создается постоянным магнитом. Эта установка показана на рис. 38.

Рис. 38: Генератор переменного тока.

Пусть длина катушки по оси вращения, а ширина катушки перпендикулярна этой оси. Предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью в равномерном магнитное поле силы.Скорость, с которой оба длинные стороны катушки ( т.е. , стороны и ) двигаться через магнитное поле просто произведение угловой скорости вращения и расстояния до каждого сторону от оси вращения, поэтому . ЭДС движения индуцированный в каждой стороне определяется выражением , где составляющая магнитного поля, перпендикулярная мгновенному направлению движения рассматриваемой стороны. Если направление магнитного поля стягивает угол с нормалью к катушку, как показано на рисунке, затем .Таким образом, величина ЭДС движения, создаваемая в сторонах и является

(209)

где площадь катушки. ЭДС равна нулю, когда или , так как направление движения сторон и параллелен направлению магнитного поля в этих случаях. ЭДС достигает своего максимального значения, когда или , так как направление движения стороны и перпендикулярно направлению магнитного поля в этих случаях.Между прочим, из симметрии ясно, что никакая чистая подвижная ЭДС создается в боковых сторонах и в катушке.

Предположим, что направление вращения катушки таково, что сторона перемещается на страницу на рис. 38 (вид сбоку), тогда как сбоку уходит со страницы. ЭДС движения, наведенная в боковых сторонах, действует от к . Так же и двигательный ЭДС наведения в побочных действиях от к . Видно, что обе ЭДС действовать по часовой стрелке вокруг катушки. Таким образом, чистая ЭДС действуя вокруг катушка .Если в катушке есть витки, то результирующая ЭДС становится равной . Таким образом, общее выражение для ЭДС, возникающей вокруг постоянно вращающаяся, многовитковая катушка в однородном магнитном поле

(210)

где мы написали для равномерно вращающейся катушки (при условии, что в ). Это выражение также можно записать

(211)

где

(212)

— пиковая ЭДС, создаваемая генератором, и это количество полных оборотов катушки в секунду.Таким образом пиковая ЭДС прямо пропорциональна площади катушки, числу витков в катушке, частота вращения катушки, и напряженность магнитного поля.

На рис. 39 показана ЭДС, указанная в уравнении. (211) в виде функции времени. Видно, что изменение ЭДС со временем равно синусоидальный в природе. ЭДС достигает своих максимальных значений, когда плоскость катушка параллельна плоскости магнитного поля, проходит через ноль, когда плоскость катушки перпендикулярна магнитному полю и меняет направление знак каждые полпериода вращения катушки.ЭДС периодическая ( т.е. , он постоянно повторяет один и тот же шаблон во времени), с период (который, разумеется, является периодом вращения катушки).

Рисунок 39: ЭДС, создаваемая постоянно вращающимся генератором переменного тока.

Предположим, что некоторая нагрузка ( например, , лампочка или электрическое отопление элемент) сопротивления подключается через клеммы генератор.На практике это достигается соединением двух концов катушки к вращающимся кольцам, которые затем подключаются к внешней цепи с помощью металлических щеток. По закону Ома ток, протекающий в нагрузка определяется

(213)

Обратите внимание, что этот ток постоянно меняет направление, как и ЭДС генератора. Следовательно, тип генератора, описанный выше, является обычно называется генератор переменного тока или генератор.

Ток, протекающий через нагрузку, также должен протекать по катушке. Поскольку катушка находится в магнитном поле, этот ток вызывает крутящий момент на катушке, который, как легко показать, замедляет ее вращение. Согласно разд. 8.11, тормозной момент действует на катушке дается

(214)

где составляющая магнитного поля, которая лежит в плоскости катушки.Это следует из уравнения (210) что

(215)

поскольку . Внешний крутящий момент, равный и противоположный крутящему моменту, должен быть приложен к катушка, если она должна вращаться равномерно , как предполагается выше. Скорость, с которой работает этот внешний крутящий момент, равна произведение крутящего момента и угловой скорости катушки. Таким образом,

(216)

Неудивительно, что скорость, с которой внешний крутящий момент совершает работу, точно соответствует скорость, с которой электрическая энергия вырабатывается в цепи, состоящей из вращающейся катушки и нагрузки.

Уравнения (210), (213) и (215) дают

(217)

где . На рис. 40 показано нарушение крутящий момент, построенный как функция времени, согласно уравнение (217). Можно видеть, что крутящий момент всегда одного знака ( т.е. , он всегда действует в одном и том же направлении, чтобы постоянно противостоять вращения катушки), но не является постоянным во время. Вместо этого он периодически пульсирует с периодом .Нарушение крутящий момент достигает своего максимального значения, когда плоскость катушки параллельна плоскости магнитного поля и равен нулю, если плоскость катушки перпендикулярна к магнитному полю. Ясно, что внешний крутящий момент необходим чтобы катушка вращалась с постоянной угловой скоростью, она также должна пульсировать вовремя с периодом . Постоянный внешний крутящий момент привел бы к неравномерно вращающемуся катушки, а, следовательно, и к переменной ЭДС, изменяющейся со временем в более сложным образом, чем .

Рис. 40: Тормозной момент в постоянно вращающемся генераторе переменного тока.

Практически все коммерческие электростанции вырабатывают электроэнергию с помощью генераторов переменного тока. Внешняя мощность, необходимая для вращения генераторной катушки, обычно обеспечивается паровая турбина (обдув пара веерообразными лопастями, вынуждены вращаться). Вода испаряется, образуя высокое давление пара при сжигании угля или при использовании энергии, выделяемой внутри ядерной реактор.Конечно, на гидроэлектростанциях мощность, необходимая для вращения катушки генератора подается водяная турбина (которая аналогична к паровой турбине, только роль пара играет падающая вода). Недавно был разработан новый тип электростанции, в которой мощность, необходимая для вращения генераторной катушки, обеспечивается газовой турбиной. (в основном это большой реактивный двигатель, работающий на природном газе). В Соединенных Штатах и Канаде переменная ЭДС, создаваемая электростанциями, колеблется с Гц, что означает, что катушки генератора на электростанциях вращаются ровно шестьдесят раз в секунду.В Европе и большей части остального мира частота колебаний электроэнергии, произведенной в коммерческих целях, составляет Гц.

---

Следующий: Генератор постоянного тока Вверх: Магнитная индукция Предыдущий: Вихревые токи

Ричард Фицпатрик 2007-07-14

Генератор

· База знаний по энергетике

Электрический генератор — это устройство, которое создает электрический ток, используя принципы электромагнитного эффекта.Проще говоря, генератор — это очень большой магнит, вращающийся внутри большого количества витков проволоки.

Ключевые компоненты генератора включают следующее:

• Вал, вращаемый внешней силой, такой как паровая турбина, газовая турбина или ветряная турбина
• Ротор, представляющий собой электромагнит, который вращается валом
• Обмотка ротора, представляющая собой провод, охватывающий ротор
• Возбудитель, который создает магнитное поле в обмотке ротора путем подачи постоянного тока (называемого током возбуждения)
• Контактные кольца, передающие ток от обмотки ротора к ротору для создания магнитного поля в роторе (токосъемное кольцо — это устройство, обеспечивающее электрическое соединение между неподвижным объектом и вращающимся объектом)
• Статор, представляющий собой неподвижное металлическое кольцо, окружающее ротор
• Якорь (также называемый обмоткой статора), состоящий из проволочных петель вокруг статора

 

Когда турбина вращает вал, соответствующее движение ротора создает наведенное напряжение в якоре.Если якорь подключен к полной цепи, индуцированное напряжение создает электрический ток. Затем этот ток подается в линию передачи.

Поскольку коммунальные системы передачи работают как трехфазные системы с тремя проводами, проводящими электричество, необходимо намотать три проводника в статоре (обозначены синим, красным и зеленым цветом на приведенной выше схеме). Проводники изолированы друг от друга, в результате чего создаются три фазы мощности, соответствующие трем фазам, передаваемым по линии передачи.Несколько обмоток статора увеличивают величину генерируемого напряжения.

Фотография ряда генераторов на гидроэлектростанции Гранд-Кули Дам

Сборка простого генератора переменного тока — набор для занятий

Информация о продукте

Создай силу! Продемонстрируйте основные принципы работы генераторов путем преобразования механической энергии вращения в электрическую энергию, которая зажжет светодиод. В этом простом и легком в изготовлении устройстве два мощных неодимовых магнита, вращающиеся в катушке из проволоки, индуцируют ток в соответствии с законом Фарадея.Вы также можете использовать устройство, чтобы показать учащимся разницу между постоянным и переменным током. Они точно будут впечатлены! Включает полные инструкции и воспроизводимый рабочий лист для учащихся. Понятия: электрические генераторы, электромагнетизм, переменный ток, закон Фарадея. Необходимое время: 15 минут Предоставляемые материалы: картонная трубка, железный гвоздь, красный светодиод, магнитная проволока, неодимовые магниты, наждачная бумага. Примечание. Также доступен в виде комплекта для занятий в классе с достаточным количеством материалов для восьми групп учащихся.

Технические характеристики

Материалы, входящие в комплект: 
Картонная трубка, длина 2⅞ дюйма, диаметр 1½ дюйма, 8 шт.
Железные гвозди, 3 дюйма, 8 шт.
Светодиод, прозрачный, красный, 8 шт. Неодимовый магнит ½» x ⅜», 16
Лист наждачной бумаги, 9″ x 11″

Соответствие научным стандартам нового поколения (NGSS)

^†

Научная и инженерная практика

Разработка и использование моделей
Планирование и проведение исследований
Построение объяснений и разработка решений

Основные дисциплинарные идеи

МС-ПС2.B: Типы взаимодействий
HS-PS2.B: Типы взаимодействий
HS-PS3.A: Определения энергии

Концепции поперечного сечения

Системы и модели систем
Энергия и материя

Ожидания производительности

МС-ПС2-3. Задать вопросы о данных для определения факторов, влияющих на силу электрических и магнитных сил
MS-PS2-5.Проведите исследование и оцените план эксперимента, чтобы получить доказательства существования полей между объектами, воздействующими друг на друга, даже если объекты не находятся в контакте
HS-PS2-5. Спланируйте и проведите исследование, чтобы предоставить доказательства того, что электрический ток может создавать магнитное поле и что изменяющееся магнитное поле может создавать электрический ток.

Электрогенератор

Электродвигатель — устройство для преобразования электрической энергии в механическую; электрический генератор делает обратное, используя механическую энергию для выработки электричества.В основе обоих двигателей и генераторов лежит проволочная катушка в магнитном поле. По сути, одно и то же устройство можно использовать как двигатель или генератор.

Когда устройство используется в качестве двигателя, через катушку проходит ток. Взаимодействие магнитного поля с током заставляет катушку вращаться. Чтобы использовать устройство в качестве генератора, катушку раскручивают, индуцируя ток в катушке.

Магнитное поле в симуляции попадает в экран. Когда площадь контура уменьшается, как направлен индукционный ток в контуре?

1. По часовой стрелке
2. Против часовой стрелки

Индуцированный ток течет по часовой стрелке, когда видимая площадь уменьшается, и против часовой стрелки, когда площадь увеличивается.

В какой момент величина максимального тока?

1. Когда плоскость контура перпендикулярна полю (максимальная площадь)
2. Когда плоскость контура параллельна полю (нулевая площадь)
3. Поскольку петля вращается с постоянной скоростью, величина тока постоянна

График зависимости потока от времени имеет наибольшую амплитуду, когда плоскость контура параллельна полю, поэтому ЭДС индукции и ток индукции имеют максимальную величину.

Допустим, мы вращаем катушку из N витков и площадью A с постоянной скоростью в однородном магнитном поле B. По закону Фарадея ЭДС индукции определяется как:

ε

=

-N д(BA cosθ) дт

B и A являются постоянными, и если угловая скорость ω петли постоянна, угол равен:
θ = ωt

Тогда ЭДС индукции равна:

ε

=

-НБА

d(cos(ωt)) дт

=

ωНБА sin(ωt)

=

ε или sin(ωt)

Вращение контура в магнитном поле с постоянной скоростью — это простой способ генерировать синусоидальное колебательное напряжение….другими словами, для выработки электроэнергии переменного тока. Амплитуда напряжения:
ε _или = ωNBA

В Северной Америке электричество переменного тока от настенной розетки имеет частоту 60 Гц. Таким образом, угловая частота катушек или магнитов, в которых вырабатывается электричество, составляет 60 Гц.

Для выработки электроэнергии постоянного тока используйте тот же тип коммутатора с разъемным кольцом, что и в двигателе постоянного тока, чтобы обеспечить постоянную полярность напряжения. В очень простом генераторе постоянного тока с одним вращающимся контуром уровень напряжения будет постоянно колебаться.Напряжение от многих контуров (не синхронизированных друг с другом) обычно суммируется для получения относительно стабильного напряжения.

Вместо использования вращающейся катушки в постоянном магнитном поле другим способом использования электромагнитной индукции является неподвижная катушка и вращение постоянных магнитов (обеспечивающих магнитное поле и поток) вокруг катушки.