Основы автоматики для начинающих: автоматизация дома

Как работает домашняя автоматика. Какие системы можно автоматизировать в доме. Преимущества умного дома. На что обратить внимание при выборе систем домашней автоматизации.

Что такое домашняя автоматика и для чего она нужна

Домашняя автоматика, или системы «умного дома» — это комплекс устройств и программного обеспечения, позволяющий автоматизировать различные процессы в доме или квартире. Основная цель таких систем — повысить комфорт проживания, обеспечить безопасность и оптимизировать расход ресурсов.

К основным задачам домашней автоматики относятся:

• Управление освещением
• Регулирование температуры и влажности
• Обеспечение безопасности (охранные системы, видеонаблюдение)
• Управление бытовой техникой
• Контроль расхода воды, электроэнергии и других ресурсов
• Автоматизация рутинных процессов

Системы умного дома позволяют управлять всеми подключенными устройствами централизованно — через специальное приложение на смартфоне или планшете. Это дает возможность контролировать работу дома даже удаленно.

Основные компоненты системы домашней автоматизации

Типовая система домашней автоматики включает следующие основные компоненты:

1. Центральный контроллер

Это «мозг» всей системы, который собирает информацию с датчиков, обрабатывает ее и отправляет команды исполнительным устройствам. Контроллер программируется под конкретные задачи и сценарии работы умного дома.

2. Датчики

Различные сенсоры, которые собирают информацию о параметрах среды и передают ее контроллеру. Наиболее распространенные типы датчиков:

• Датчики движения
• Датчики открытия дверей и окон
• Датчики температуры и влажности
• Датчики освещенности
• Датчики дыма, протечки воды и т.д.

3. Исполнительные устройства

Устройства, которые выполняют команды контроллера. К ним относятся:

• Умные розетки
• Управляемые светильники
• Электроприводы штор и жалюзи
• Климатическое оборудование
• Электронные замки

4. Интерфейс управления

Обычно это мобильное приложение или веб-интерфейс, через который пользователь может управлять всеми системами и устройствами умного дома.

Какие системы можно автоматизировать в доме

Современные технологии позволяют автоматизировать практически все системы и процессы в доме. Рассмотрим наиболее популярные направления домашней автоматизации:

Управление освещением

Это одна из базовых функций умного дома. Система позволяет:

• Включать и выключать свет по расписанию или при наступлении определенных событий (например, при открытии двери)
• Регулировать яркость и цветовую температуру освещения
• Создавать световые сценарии для разных ситуаций (просмотр фильма, вечеринка и т.д.)
• Автоматически выключать свет в пустых помещениях для экономии электроэнергии

Климат-контроль

Умная система климат-контроля обеспечивает комфортную температуру и влажность в доме. Ее возможности:

• Автоматическое поддержание заданных параметров микроклимата
• Раздельное управление температурой в разных комнатах
• Автоматическое включение кондиционера или отопления по расписанию
• Управление системой вентиляции

Системы безопасности

Автоматизированные системы безопасности включают:

• Охранную сигнализацию
• Видеонаблюдение с функцией удаленного просмотра
• Умные замки с доступом по отпечатку пальца или коду
• Датчики движения, открытия дверей и окон
• Имитацию присутствия хозяев в доме

Управление бытовой техникой

Многие современные модели бытовой техники можно интегрировать в систему умного дома. Это позволяет:

• Удаленно включать и выключать технику
• Программировать режимы работы
• Получать уведомления о завершении программы или неисправностях
• Автоматизировать рутинные процессы (например, включение кофеварки к завтраку)

Преимущества автоматизации дома

Внедрение систем домашней автоматики дает владельцам ряд существенных преимуществ:

Повышение комфорта

Умный дом берет на себя управление рутинными процессами, освобождая время хозяев. Многие функции выполняются автоматически, без участия человека.

Экономия ресурсов

Интеллектуальные системы оптимизируют расход электроэнергии, воды и других ресурсов. Например, автоматическое отключение света в пустых помещениях или регулирование отопления позволяет существенно сократить коммунальные платежи.

Повышение безопасности

Современные охранные системы обеспечивают надежную защиту дома от взлома, пожара и других нештатных ситуаций. Хозяева могут контролировать состояние дома даже находясь вдали от него.

Удобство управления

Все системы умного дома управляются централизованно через единый интерфейс. Это позволяет легко контролировать работу всех устройств и настраивать сценарии их взаимодействия.

На что обратить внимание при выборе системы домашней автоматизации

Выбирая систему умного дома, стоит учитывать следующие факторы:

Функциональность

Определите, какие именно функции вам необходимы. Не стоит переплачивать за возможности, которыми вы не будете пользоваться.

Масштабируемость

Хорошая система должна иметь возможность расширения — добавления новых устройств и функций по мере необходимости.

Простота использования

Интерфейс управления должен быть интуитивно понятным даже для неподготовленного пользователя.

Надежность

Обратите внимание на качество оборудования и программного обеспечения. Система умного дома должна работать стабильно и без сбоев.

Совместимость

Убедитесь, что выбранная система совместима с имеющимися у вас устройствами и бытовой техникой.

Безопасность

Система должна иметь надежную защиту от взлома и несанкционированного доступа.

Заключение

Домашняя автоматика — это технология, которая стремительно развивается и становится все более доступной. Системы умного дома позволяют значительно повысить уровень комфорта, безопасности и эффективности использования ресурсов. При грамотном подходе к выбору и настройке такой системы она может стать незаменимым помощником в повседневной жизни.

Планы уроков по дисциплине «Основы автоматизации производства»

3. Объяснение и конспектирование нового материала:

Автоматизация производства — это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем.

Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска продукции, снижению себестоимости и улучшению качества продукции. Автоматизация уменьшает численность обслуживающего персонала, повышает надежность и долговечность машин, дает экономию материалов, улучшает условия труда, повышает культуру труда и безопасность производства.

Автоматизация производственных процессов или умственного труда человека базируется на различных элементах электронно-вычислительной техники (ЭВТ).

Автоматизация рабочих мест с помощью ЭВТ делает труд человека более привлекательным, творческим и производительным.

Первые электронные вычислительные машины появились в начале 50 х годов. Это были громоздкие ламповые машины, занимавшие большие помещения и потреблявшие сотни киловатт электроэнергии. Они могли решать только математические задачи. Однако их вычислительные возможности были меньше, чем у современных микрокалькуляторов и их невозможно было применять для управления производственными процессами. И только с появлением ЭВМ третьего поколения на базе интегральных схем и множества периферийных устройств появилась возможность применить эти средства для автоматизации различных как производственных процессов, так и задач в области умственного труда человека.

В конце 60-х годов прошлого века в нашей стране началось создание и массовое внедрение автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП), позволяющих осуществлять непосредственное управление работой сложного производственного оборудования в металлургии, станкостроении, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства. В начале 70-х годов в СССР была создана агрегатированная система вычислительной техники для управления промышленными объектами на основе миниЭВМ, например, СМ-1600.

Параллельно с развитием ЭВМ совершенствовались системы числового программного управления (ЧПУ) оборудованием. Сначала появились электромеханические командо-аппараты, обеспечивающие управление простыми, не требующими высокой точности функциями оборудования, например включением или выключением его различных узлов в заданные интервалы времени. Затем появились электронные специализированные устройства для управления оборудованием по программе, считываемой с бумажной или синтетической ленты с перфорированными отверстиями (перфоленты).

Замена таких специализированных устройств на мини — и микроЭВМ позволила создать системы, в которых программа работы оборудования может изменяться дистанционно по каналам связи без вмешательства человека-оператора. Объединение микроЭВМ и высокоточных механических устройств (шаговых электродвигателей, пневматических, гидравлических и электрических исполнительных механизмов, различного рода датчиков) привело к появлению роботов-манипуляторов, станков типа «обрабатывающий центр» и другого оборудования с автоматической переналадкой. Логическим завершением такого пути развития электронно-вычислительной техники стало появление гибких автоматизированных производств (ГАП), перенастройка которых на выпуск различной продукции осуществляется практически без непосредственного участия человека.

С появлением больших интегральных схем (БИС) и, особенно, микропроцессоров существенно расширились возможности автоматизации.

Именно с появлением микропроцессоров и дешевых малогабаритных микроЭВМ началось массовое внедрение средств вычислительной техники в сферу управления оборудованием во всех отраслях народного хозяйства и в быту. Сегодня микроЭВМ управляют космическим кораблем и теплицей, сложным станком и бытовой стиральной машиной, автомобилем и телевизором.

В настоящее время существует широкий спектр элементов и узлов цифровой техники для автоматизации производства, из которых можно построить системы автоматического управления любой сложности для любых производственных процессов.

С некоторых пор сложность процессов управления превысила человеческие возможности своевременно оценивать возникающие сложные ситуации, выбирать оптимальные варианты организации взаимосвязей как в сложных технических системах, так и в отношениях с партнерами, участвующими в общем производственном процессе, с потребителями и поставщиками сырья и оборудования. Трудно стало в таких условиях «вручную», на основе личных способностей и опыта, создавать отлаженное производство с бесперебойным ходом всех его внешних и внутренних процессов и увязывать все этапы планирования.

Возникла совершенно новая (по сравнению с механизацией и малой автоматизацией технологических процессов) проблема — автоматизация умственной деятельности человека. Это стало одним из основных элементов новой научно-технической политики, основанной на достижениях теории управления, кибернетики и на базе широкого применения электронной вычислительной и измерительной техники. Применение вычислительной техники сделало возможным выполнение таких работ и получение таких результатов, которые раньше были совершенно немыслимы. И здесь велика роль теории управления и вычислительной техники именно в автоматизации умственного труда человека в процессах управления производством, в процессах проектирования, планирования, учета и контроля, в организации работ коллективов людей, проведении прикладного научного эксперимента и т. п.

Появление мощных персональных ЭВМ и прикладного программного обеспечения позволило автоматизировать труд работников, занятых умственным трудом в самых разных областях – ученых, экспериментаторов, конструкторов, бухгалтеров, экономистов, руководителей и многих других, например, продавцов магазинов, работников различных служб (налоговых, пенсионных, банковских, абонентский учет), коммунального хозяйства, социальных и административных служб и т.п.

Таким образом, сложились две области автоматизации производственных процессов: — автоматизация производственных (технологических) процессов и автоматизация умственного труда человека.

По степени участия человека в производственном процессе все системы автоматизации можно также разделить на два вида: системы автоматического управления (САУ), которые работают без участия человека и автоматизированные системы управления (АСУ), которые предполагают обязательным компонентом человека-оператора.

 

Автоматизация имеет еще один социальный аспект.

Существенно изменились требования к рабочему, к его образованию и уровню знаний. Обслуживание сложной техники автоматизированных производств, станков с ЧПУ, роботизированных комплексов требует специального профессионального образования, зачастую, высшего. Для работника умственного труда с появлением автоматизированных систем потребовалось знание компьютера и прикладных программ.

Основы схемотехники, простейшие узлы электронных схем начинающим радиолюбителям

Радиоэлектроника, схемы, статьи и программы для радиолюбителей.

• Схемы
  • Аудио аппаратура
    • Схемы транзисторных УНЧ
    • Схемы интегральных УНЧ
    • Схемы ламповых УНЧ
    • Предусилители
    • Регуляторы тембра и эквалайзеры
    • Коммутация и индикация
    • Эффекты и приставки
    • Акустические системы
  • Спецтехника
    • Радиомикрофоны и жучки
    • Обработка голоса
    • Защита информации
  • Связь и телефония
    • Радиоприёмники
    • Радиопередатчики
    • Радиостанции и трансиверы
    • Аппаратура радиоуправления
    • Антенны
    • Телефония
  • Источники питания
    • Блоки питания и ЗУ
    • Стабилизаторы и преобразователи
    • Защита и бесперебойное питание
  • Автоматика и микроконтроллеры
    • На микроконтроллерах
    • Управление и контроль
    • Схемы роботов
  • Для начинающих
    • Эксперименты
    • Простые схемки
  • Фабричная техника
    • Усилители мощности
    • Предварительные усилители
    • Музыкальные центры
    • Акустические системы
    • Пусковые и зарядные устройства
    • Измерительные приборы
    • Компьютеры и периферия
    • Аппаратура для связи
  • Измерение и индикация
  • Бытовая электроника
  • Автомобилисту
  • Охранные устройства
  • Компьютерная техника
  • Медицинская техника
  • Металлоискатели
  • Оборудование для сварки
  • Узлы радиаппаратуры
  • Разные схемы
• Статьи
  • Справочная информация
  • Аудиотехника
  • Для начинающих
  • Микроконтроллеры
  • Автоматика и управление
  • Радиолюбительские рассчеты
  • Ремонт и модернизация
  • Связь
  • Электроника в быту
  • Альтернативная энергия
  • Полезные советы и знания
  • История радио, факты и личности
  • Радиоюмор
• Программы
• Полезности

Как водить машину для начинающих пошагово: автомат

Перед тем, как начинающий автомобилист сядет за руль и будет получать навыки вождения на практике, необходимо, чтобы новичок изучил правила дорожного движения и базовые технические дисциплины касаемо общего устройства автомобиля.

Если точнее, нужно знать о принципах работы основных узлов, из которых состоит автомобиль. Хотя последнее по нормативным актам не обязательно к изучению, но эти знания для будущих автомобилистов не будут лишними.

В этой статье мы рассмотрим, как водить машину автомат для начинающих, принцип работы коробки – автомат, правила пользования АКПП, переключения режимов работы автоматической коробки и т.д.

Содержание статьи

Езда на автомате для начинающих

Итак, рычаг селектора переключения АКПП имеет несколько основных положений: P, R, N, D, D2 (или L), D3 или S. Рассмотрим  каждый по отдельности.

• Положение рычага переключения передач в позиции «P» — паркинг. Движение автомобиля невозможно, при этом в таком режиме разрешен запуск двигателя.
• Положение рычага переключения передач в позиции «R» — реверс. Задний ход. Нельзя пользоваться этой позицией во время движения автомобиля вперед. В этом режиме запуск двигателя невозможен.
• «N» — нейтраль. Автомобиль может свободно перемещаться. В этом режиме разрешен запуск двигателя, а также буксировка авто.

  Положение рычага переключения передач в позиции «D» – драйв (основной режим движения). Этот режим обеспечивает автоматическое переключение с первой по четвертую передачу (рекомендуется использовать в нормальных режимах движения).

• Положение рычага переключения передач в позиции D3 (S) второй диапазон пониженных передач (на дорогах с небольшими подъемами и спусками) или D2 (L) диапазон пониженных передач (на бездорожье).

Такие режимы переключения есть не на всех АКПП, все зависит от модификации трансмиссии. Переключение рычага из положения D в положение D2 или D3 и обратно может производиться во время движения транспортного средства. АКПП также могут дополнительно оборудоваться  режимами переключения скоростей: N – нормальный, Е – экономичный, S – спортивный.

Вождение автомобиля: автомат коробка

Разобравшись с принципом использования АКПП, можно перейти непосредственно к тому, как ездить на автомате для начинающих. Первый урок вождения транспортного средства должен включать в себя изучение правильной посадки водителя за рулем автомобиля.

• Настройка водительского сидения. Спинка водительского сидения должна иметь максимально вертикальное положение, но не в ущерб удобству посадки водителя. Удаление подушки от педального узла, должно быть ориентировано на неполное распрямление ноги водителя при максимальном нажатии на педаль тормоза.

После положение спинки водительского сидения регулируется таким образом, чтобы при полном прикосновении спины водителя к спинке сидения, его вытянутая рука касалась верхней части руля подушкой ладони большого пальца.

• Настройка зеркал заднего вида. После того как, водитель  настроил водительское сидение, необходимо настроить зеркала заднего вида. Как правило, в современных автомобилях устанавливаются два боковых и салонное зеркало заднего вида (за исключением пикапов и коммерческого транспорта).  

Зеркала должны настраиваться таким образом, чтобы водитель без изменения посадки и без поворота головы мог по всем зеркалам мгновенно оценить обстановку позади автомобиля только переводом глаз.

При правильно настроенных боковых зеркалах 1/3 часть зеркала должна отражать заднее крыло автомобиля, а 2/3 обстановку позади. Касаемо салонного зеркала, оно должно быть отрегулировано таким образом, чтобы в верхнем положении переключателя угла наклона салонного зеркала в нем полностью отражался проем заднего стекла автомобиля.

• После того, как настройки посадки водителя закончены, можно приступить к запуску двигателя. Запуск ДВС автомобиля с автоматической коробкой передач на многих моделях невозможен без нажатия на педаль тормоза в любом положении селектора выбора режимов АКПП, кроме P и N.

Ключ имеет четыре положения в замке зажигания: 

1. Стандартное (базовое положение).
2. Снятие противоугонной блокировки (разблокировка колонки рулевого управления).
3. Включение зажигания (контроль приборной панели). Активирована электронная система автомобиля.
4. Запуск двигателя.

Для того чтобы завести автомобиль с АКПП:

• Вставляем ключ в замок зажигания и выжимаем педаль тормоза, при этом рычаг переключения передач должен находиться в положении паркинг «Р» или положении нейтраль «N».
• Не отпуская педаль тормоза, поворачиваем ключ в замке зажигания в положение «Запуск двигателя».
• Переводя рычаг селектора управления передачами в положение драйв «D» или «R», отпускаем педаль тормоза, опускаем стояночный тормоз, после чего автомобиль начинает движение.

Важно помнить, что машина с АКПП управляется только одной правой ногой, которая нажимает или на газ, или на тормоз. Запрещено нажимать на тормоз левой ногой, а для газа использовать правую.

• Перед началом движения автомобиля нужно убедиться при помощи зеркал заднего вида в отсутствии попутного транспорта,  включить поворот, перенести правую ногу с педали тормоза на педаль газа и начинать движение плавно.

После выезда на проезжую часть все действия водителя должны подчиняться требованиям правил дорожного движения. Водитель транспортного средства обязан соблюдать скоростной режим движения на данном участке дороги, придерживаться крайней правой полосы в зависимости от дорожной обстановки и разметки.

При движении в потоке двигаться с той же скоростью, что и другие участники движения, соблюдая интервал и дистанцию от других автомобилей. В автомобилях, оборудованных АКПП, нет необходимости переключать передачи в зависимости от скоростного режима транспортного средства, что значительно облегчает управление автомобилем и позволяет водителю сконцентрироваться на дорожной обстановке.

• Движение в гору и спуск. Перед подъемом водитель обязан оценить крутизну, протяженность и качество дорожного покрытия, проложенного на подъеме. Если дорожное покрытие хорошего качества и погодные условия позволяют преодолеть подъем, не сбрасывая скорости, в этом случае водитель транспортного средства за несколько десятков метров до точки начала подъема, убедившись в безопасности своего маневра, должен вжать педаль акселератора с целью придания автомобилю максимального ускорения.

Этот маневр выполняется для того, чтобы повысить инерцию движущегося транспортного средства для облегчения его въезда на подъем без потери круизной скорости автомобиля.

Если же дорожное покрытие недостаточного качества, либо погодные условия не позволяют безопасно совершить въезд на подъем «накатом», водитель транспортного средства обязан занять крайне правое положение на проезжей части. Далее на небольшой скорости следует преодолеть подъем. Если крутизна подъема слишком велика, стоит ограничиться понижающими передачами на АКПП (D3, 2, L).

При спуске водитель, наоборот, должен убрать ногу с педали акселератора и совершать спуск накатом. При этом педалью тормоза нужно регулировать скоростной режим автомобиля, придерживаясь, как и во всех случаях, крайне правой стороны проезжей части.

• Движение задним ходом. Перед началом движения задним ходом, водитель транспортного средства в первую очередь должен убедиться в достаточном пространстве на проезжей части за автомобилем для совершения маневра.

После этого, по зеркалам заднего вида и посредствам поворота головы водитель транспортного средства должен убедиться в отсутствии транспорта или иных преград по ходу движения своего авто.

Убедившись в отсутствии преград, водитель переводит селектор АКПП в положение «R», убирает ногу с педали тормоза и, аккуратно дозируя тягу педалью акселератора, выполняет маневр. Если движение интенсивное, то для обеспечения большей безопасности при маневре, водитель транспортного средства может дополнительно включить аварийные огни.

• Положение нейтраль «N». Это положение селектора АКПП используется крайне редко, зачастую в «сервисных» целях: закатить автомобиль на эвакуатор или на подъемник, в рамках проведения ТО, при буксировке и т.д.

В  некоторых случаях «нейтраль» включается при необходимости переместить автомобиль на несколько метров при заглушенном двигателе. При движении в потоке не рекомендуется переводить селектор АКПП в положение N, так как это «отсоединяет» двигатель от АКПП, что приводит к полной потере тяги на ведущих колесах и может стать причиной аварийных ситуаций.

Что в итоге

Как видно, вождение автомобиля автомат, особенно для начинающих, намного проще сравнительно с вождением машины на механике МКПП. Автомобиль с АКПП идеален для движения в городском потоке, поскольку  водитель во время вождения машины с автоматом не отвлекается на переключение передач.

Рекомендуем также прочитать статью о том, как управлять автомобилем с коробкой автомат. Из этой статьи вы узнаете об особенностях управления автомобилем с АКПП, а также о некоторых тонкостях и нюансах техники вождения машины с автоматом.

Напоследок добавим, что езда на автомате для начинающих имеет свои правила, которые необходимо соблюдать. Следование таким правилам и рекомендациям позволяет, с одной стороны, уберечь саму коробку-автомат от преждевременных поломок, а с другой избежать аварийных ситуаций на дороге.

 

Читайте также

Радиосхемы. — Бытовая автоматика

	Радиотехника начинающим перейти в раздел		Букварь телемастера перейти в раздел		Основы спутникового телевидения перейти в раздел
	Каталог схем перейти в раздел		Литература перейти в раздел		Статьи перейти в раздел
	Схемы телевизоров перейти в раздел		Файловое хранилище перейти в раздел		Доска объявлений перейти в раздел
	Радиодетали и ремонт в Вашем городе перейти в раздел		ФОРУМ перейти в раздел		Справочные материалы Справочная литература Микросхемы Прочее

Урок-4. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ

Все что будет дано в этом уроке, необходимо не только прочитать и запомнить некоторые ключевые моменты, а и зазубрить некоторые определения и формулировки. Именно с этого урока начнутся элементарные физические и электрические расчеты. Возможно, будет не все понятно, но не надо отчаиваться, все со временем станет на свои места, главное не спеша усваивать и запоминать материал. Даже если по началу не все будет понятно, постарайтесь хотя бы запомнить основные правила и те элементарные формулы, которые здесь будут рассматриваться. Хорошенько освоив этот урок, вы потом сможете выполнять более сложные радиотехнические расчеты и решать необходимые задачи. Без этого в радиоэлектронике не обойтись. Дабы подчеркнуть значимость данного урока, все формулировки и определения, которые необходимо заучить я буду выделять красным курсивом.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И ЕГО ОЦЕНКА

До сих пор, характеризуя количественное значение электрического тока, я иногда пользовался такой терминологией, как, например, малый ток, большой ток. На первых порах такая оценка тока как — то нас устраивала, но она совершенно непригодна для характеристики тока с точки зрения работы которую он может выполнять. Когда мы говорим о работе тока, под — этим подразумеваем, что его энергия преобразуется в какой-либо иной вид энергии: тепло, свет, химическую или механическую энергию. Чем больше поток электронов, тем значительнее ток и его работа. Иногда говорят, сила тока или просто ток. Таким образом слово ток имеет два значения. Оно обозначает само явление движения электрических зарядов в проводнике, а так же служит оценкой количества электричества, проходящего по проводнику. Ток (или силу тока) оценивают количеством электронов, проходящих по проводнику в течение 1 с. Число его огромно. Через нить накала горящей лампочки электрического карманного фонарика, например, ежесекундно проходит около 2000000000000000000 электронов. Вполне понятно, что характеризовать ток количеством электронов неудобно, так как пришлось бы иметь дело с очень большими числами. За единицу электрического тока принят Ампер (сокращенно пишут А). Так ее назвали в честь французского физика и математика А. Ампера (1775 — 1836 гг.), изучившего законы механического взаимодействия проводников с током и другие электрические явления. Ток 1 А — это ток такого значения, при котором через поперечное сечение проводника за 1 с проходит 6250000000000000000 электронов. В математических выражениях ток обозначают латинской буквой I или i (читается и). Например, пишут: I 2 А или 0,5 А. Наряду с ампером применяют более мелкие единицы силы тока: миллиампер (пишут мА), равный 0,001 А, и микроампер (пишут мкА), равный 0,000001 А, или 0,001 мА. Следовательно, 1 А = 1000 мА или 1000000 мкА. Приборы, служащие для измерения токов, называют соответственно амперметрами, миллиамперметрами, микроамперметрами. Их включают в элетрическую цепь последовательно с потребителем тока, т.е. в разрыв внешней цепи. На схемах эти приборы изображают кружками с присвоенным им буквами внутри: А (амперметр), (миллиамперметр) и мА (микроампер) мкА. , а рядом пишут РА, что означает измеритель тока. Измерительный прибор рассчитан на ток не больше некоторого предельного для данного прибора. Прибор нельзя включать в цепь, в которой течет ток, превышающий это значение, иначе он может испортиться.

Амперметр (миллиамперметр, кроамперметр) включают в электрическую цепь последовательно с потребителем тока.

У вас может возникнуть вопрос: как оценить переменный ток, направление и величина которого непрерывно изменяются? Переменный ток обычно оценивают по его действующему значению. Это такое значение тока, которое соответствует постоянному току, производящему такую же работу. Действующее значение переменного тока составляет примерно 0,7 амплитудного, т. е. максимального значения.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Говоря о проводниках, мы имеем в виду вещества, материалы и прежде всего металлы, относительно хорошо проводящие ток. Однако не все вещества, называемые проводниками, одинаково хорошо проводят электрический ток, т. е. они, как говорят, обладают неодинаковой проводимостью тока. Объясняется это тем, что при своем движении свободные электроны сталкиваются с атомами и молекулами вещества, причем в одних веществах атомы и молекулы сильнее мешают движению электронов, а в других — меньше. Говоря иными словами, одни вещества оказывают электрическому току большее сопротивление, а другие — меньшее. Из всех материалов, широко применяемых в электротехнике и радиотехнике, наименьшее сопротивление электрическому току оказывает медь. Поэтому — то электрические провода и делают чаще всего из меди. Еще меньшее сопротивление имеет серебро, но это довольно дорогой металл. Железо, алюминий и разные металлические сплавы обладают большим сопротивлением, т. е. худшей электропроводимостью. Сопротивление проводника зависит не только от свойств его материала, но и от размера самого проводника. Толстый проводник обладает меньшим сопротивлением, чем тонкий из такого же материала; короткий проводник имеет меньшее сопротивление, длинный — большее, так же как широкая и короткая труба оказывает меньшее препятствие движению воды, чем тонкая и длинная. Кроме того, сопротивление металлического проводника зависит от его температуры: чем ниже температура проводника, тем меньше его сопротивление. За единицу электрического сопротивления принят ом (пишут Ом) — по имени немецкого физика Г. Ома. Сопротивление 1 Ом — сравнительно небольшая электрическая величина. Такое сопротивление току оказывает, например, отрезок медного провода диаметром 0,15 мм и длиной 1 м. Сопротивление нити накала лампочки карманного электрического фонаря около 10 Ом, нагревательного элемента электроплитки — несколько десятков ом. В радиотехнике чаще приходится иметь дело с большими, чем ом или несколько десятков ом, сопротивлениями. Сопротивление высокоомного телефона, например, больше 2000 Ом; сопротивление полупроводникового диода, включенного в не пропускающем ток направлении, несколько сотен тысяч ом. Знаете, какое сопротивление электрическому току оказывает ваше тело? От 1000 до 20000 Ом. А сопротивленце резисторов — специальных деталей, о которых я буду еще говорить в этой беседе, могут быть до нескольких миллионов ом и больше. Эти детали, как вы уже знаете, на схемах обозначают в виде прямоугольников. В математических формулах сопротивление обозначают латинской буквой (R). Такую же букву ставят и возле графических обозначений резисторов на схемах. Для выражения больших сопротивлений резисторов используют более крупные единицы: килоом (сокращенно пишут кОм), равный 1000 Ом, и мегаом (сокращенно пишут МОм), равный 1000000 Ом, или 1000 кОм. Сопротивления проводников, электрических цепей, резисторов или других деталей измеряют специальными приборами, именуемыми омметрами. На схемах омметр обозначают кружком с греческой буквой ? (омега) внутри.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

За единицу электрического напряжения, электродвижущей силы (ЭДС) принят вольт (в честь итальянского физика А. Вольта). В формулах напряжение обозначают латинской буквой U (читается «у»), а саму единицу напряжения — вольт — буквой В. Например, пишут: U = 4,5 В; U = 220 В. Единица вольт характеризует напряжение на концах проводника, участке электрической цепи или полюсах источника тока. Напряжение 1 В — это такая электрическая величина, которая в проводнике сопротивлением 1 Ом создает ток, равный 1 А. Батарея 3336Л, предназначенная для плоского карманного электрического фонаря, как вы уже знаете, состоит из трех элементов, соединенных последовательно. На этикетке батареи можно прочитать, что ее напряжение 4,5 В. Значит, напряжение каждого из элементов батареи 1,5 В. Напряжение батареи «Крона» 9 В, а напряжение электроосветительной сети может быть 127 или 220 В. Напряжение измеряют (вольтметром), подключая прибор одноименными зажимами к полюсам источника тока или параллельно участку цепи, резистору или другой нагрузке, на которой необходимо измерить действующее на ней напряжение На схемах вольтметр обозначают латинской буквой V.

Вольтметр подключают параллельно нагрузке или источнику тока, питающего электрическую цепь.

в кружке, а рядом — PU. Для оценки напряжения применяют и более крупную единицу — киловольт (пишут кВ), соответствующую 1000 В, а также более мелкие единицы — милливольт (пишут мВ), равный 0,001 В, и микровольт (пишут мкВ), равный 0,001 мВ. Эти напряжения измеряют соответственно кило — вольтметрами, милливольтметрами и микровольтметрами. Такие приборы, как и вольтметры, подключают параллельно источникам тока или участкам цепей, на которых надо измерить напряжение. Выясним теперь, в чем разница понятий «напряжение» и «электродвижущая сила». Электродвижущей силой называют напряжение, действующее между полюсами источника тока, пока к нему не подключена внешняя цепь-нагрузка, например лампочка накаливания или резистор. Как только будет подключена внешняя цепь и в ней возникнет ток, напряжение между полюсами источника тока станет меньше. Так, например, новый не бывший еще в употреблении гальванический элемент имеет ЭДС не менее 1,5 В. При подключении к нему нагрузки напряжение на его полюсах становится равным примерно 1,3-1,4 в. По мере расходования энергии элемента на питание внешней цепи его напряжение постепенно уменьшается. Элемент считается разрядившимся и, следовательно, негодным для дальнейшего применения, когда напряжение снижается до 0,7 В, хотя, если отключить внешнюю цепь, его ЭДС будет больше этого напряжения. А как оценивают переменное напряжение? Когда говорят о переменном напряжении, например о напряжении электроосветительной сети, то имеют в виду его действующее значение, составляющее примерно, как и действующее значение переменного тока, 0,7 амплитудного значения напряжения.

ЗАКОН ОМА

На рис. показана схема знакомой вам простейшей электрической цепи. Эта замкнутая цепь состоит из трех элементов: источника напряжения — батареи GB, потребителя тока — нагрузки R, которой может быть, например, нить накала электрической лампы или резистор, и проводников, соединяющих источник напряжения с нагрузкой. Между прочим, если эту цепь дополнить выключателем, то получится полная схема карманного электрического фонаря.

Простейшая электрическая цепь постоянного тока.

Нагрузка R, обладающая определенным сопротивлением, является участком цепи. Значение тока на этом участке цепи зависит от действующего на нем напряжения и его сопротивления: чем больше напряжение и меньше сопротивление, тем большим ток будет идти по участку цепи. Эта зависимость тока от напряжения и сопротивления выражается следующей формулой:
I = U/R,
где I — ток, выраженный в амперах, А; U — напряжение в вольтах, В; R — сопротивление в омах, Ом. Читается это математическое выражение так: ток на участке цепи прямо пропорционален напряжению на нем и обратно пропорционален его сопротивлению. Это основной закон электротехники, именуемый законом Ома (по фамилии Г. Ома), для участка электрической цепи. Используя закон Ома, можно по двум известным электрическим величинам узнать неизвестную третью. Вот несколько примеров практического применения закона Ома.

Первый пример: На участке цепи, обладающем сопротивлением 5 Ом, действует напряжение 25 В. Надо узнать значение тока на этом участке цепи.
Решение: I = U/R = 25 / 5 = 5 А.
Второй пример: На участке цепи действует напряжение 12 В, создавая в нем ток, равный 20 мА. Каково сопротивление этого участка цепи? Прежде всего ток 20 мА нужно выразить в амперах. Это будет 0,02 А. Тогда R = 12 / 0,02 = 600 Ом.

Третий пример: Через участок цепи сопротивлением 10 кОм течет ток 20 мА. Каково напряжение, действующее на этом участке цепи? Здесь, как и в предыдущем примере, ток должен быть выражен в амперах (20 мА = 0,02 А), сопротивление в омах (10кОм = 10000Ом). Следовательно, U = IR = 0,02 х 10000 = 200 В. На цоколе лампы накаливания плоского карманного фонаря выштамповано: 0,28 А и 3,5 В. О чем говорят эти сведения? О том, что лампочка будет нормально светиться при токе 0,28 А, который обусловливается напряжением 3,5 В, Пользуясь законом Ома, нетрудно подсчитать, что накаленная нить лампочки имеет сопротивление R = 3,5 / 0,28 = 12,5 Ом. Это, подчеркиваю, сопротивление накаленной нити лампочки. А сопротивление остывшей нити значительно меньше. Закон Ома справедлив не только для участка, но и для всей электрической цепи. В этом случае в значение R подставляется суммарное сопротивление всех элементов цепи, в том числе и внутреннее сопротивление источника тока. Однако при простейших расчетах цепей обычно пренебрегают сопротивлением соединительных проводников и внутренним сопротивлением источника тока.

В связи с этим приведу еще один пример: Напряжение электроосветительной сети 220 В. Какой ток потечет в цепи, если сопротивление нагрузки равно 1000Ом? Решение: I = U/R = 220 / 1000 = 0,22 А. Примерно такой ток потребляет электрический паяльник.

Всеми этими формулами, вытекающими из закона Ома, можно пользоваться и для расчета цепей переменного тока, но при условии, если в цепях нет катушек индуктивности и конденсаторов.

Закон Ома и производные от него расчетные формулы, достаточно легко запомнить, если пользоваться вот этой графической схемой, т. н. треугольник закона Ома:

Пользоваться этим треугольником легко, достаточно четко запомнить, что горизонтальная линия в треугольнике означает знак деления (по аналогии дробной черты), а вертикальная линия в треугольнике означает знак умножения.

Теперь рассмотрим такой вопрос: как влияет на ток резистор, включаемый в цепь последовательно с нагрузкой или параллельно ей? Разберем такой пример. У нас имеется лампочка от круглого электрического, фонаря, рассчитанная на напряжение 2,5 В и ток 0,075 А. Можно ли питать эту лампочку от батареи 3336Л, начальное напряжение которой 4,5 В? Нетрудно подсчитать, что накаленная нить этой лампочки имеет сопротивление немногим больше 30 Ом. Если же питать ее от свежей батареи 3336Л, то через нить накала лампочки, по закону Ома, пойдет ток, почти вдвое превышающий тот ток, на который она рассчитана. Такой перегрузки нить не выдержит, она перекалится и разрушится. Но эту лампочку все же можно питать от батареи 336Л, если последовательно в цепь включить добавочный резистор сопротивлением 25 Ом, как это показано на рис..

Добавочный резистор, включенный в цепь, ограничивает ток в этой цепи.

В этом случае общее сопротивление внешней цепи будет равно примерно 55 Ом, т.е. 30 Ом — сопротивление нити лампочки Н плюс 25 Ом — сопротивление добавочного резистора R. В цепи, следовательно, потечет ток, равный примерно 0,08 А, т.е. почти такой же, на который рассчитана нить накала лампочки. Эту лампочку можно питать от батареи и с более высоким напряжением и даже от электроосветительной сети, если подобрать резистор соответствующего сопротивления. В этом примере добавочный резистор ограничивает ток в цепи до нужного нам значения. Чем больше будет его сопротивление, тем меньше будет и ток в цепи. В данном случае в цепь было включено последовательно два сопротивления: сопротивление нити лампочки и сопротивление резистора. А при последовательном соединении сопротивлений ток одинаков во всех точках цепи. Можно включать амперметр в любую точку цепи, и всюду он будет показывать одно значение. Это явление можно сравнить с потоком воды в реке. Русло реки на различных участках может быть широким или узким, глубоким или мелким. Однако за определенный промежуток времени через поперечное сечение любого участка русла реки всегда проходит одинаковое количество воды.

Добавочный резистор, включаемый в цепь последовательно с нагрузкой (как, например, на рис. выше), можно рассматривать как резистор, «гасящий» часть напряжения, действующего в цепи. Напряжение, которое гасится добавочным резистором или, как говорят, падает на нем, будет тем большим, чем больше сопротивление этого резистора. Зная ток и сопротивление добавочного резистора, падение напряжения на нем легко подсчитать все по той же знакомой вам формуле U = IR, Здесь U — падение напряжения, В; I — ток в цепи, A; R — сопротивление добавочного резистора, Ом. Применительно к нашему примеру резистор R ( на рис.) погасил избыток напряжения: U = IR = 0,08 х 25 = 2 В. Остальное напряжение батареи, равное приблизительно 2,5 В, упало на нити лампочки. Необходимое сопротивление резистора можно найти по другой знакомой вам формуле R = U/I, где R — искомое сопротивление добавочного резистора, Ом; U-напряжение, которое необходимо погасить, В; I — ток в цепи, А. Для нашего примера сопротивление добавочного резистора равно: R = U/I = 2/0,075, 27 Ом. Изменяя сопротивление, можно уменьшать или увеличивать напряжение, которое падает на добавочном резисторе, и таким образом регулировать ток в цепи. Но добавочный резистор R в такой цепи может быть переменным, т.е. резистором, сопротивление которого можно изменять (см. рис. ниже).

Регулирование тока в цепи с помощью переменного резистора.

В этом случае с помощью движка резистора можно плавно изменять напряжение, подводимое к нагрузке Н, а значит, плавно регулировать ток, протекающий через эту нагрузку. Включенный таким образом переменный резистор называют реостатом, С помощью реостатов регулируют токи в цепях приемников, телевизоров и усилителей. Во многих кинотеатрах реостаты использовали для плавного гашения света в зрительном зале. Есть, однако, и другой способ подключения нагрузки к источнику тока с избыточным напряжением — тоже с помощью переменного резистора, но включенного потенциометром, т.е. делителем напряжения, как показано на рис..

Регулирование напряжения на нагрузке R2 с помощью переменного резистора включенного в электрическую цепь потенциометром.

Здесь R1 — резистор, включенный потенциометром, a R2 — нагрузка, которой может быть та же лампочка накаливания или какой — то другой прибор. На резисторе R1 происходит падение напряжения источника тока, которое частично или полностью может быть подано к нагрузке R2. Когда движок резистора находится в крайнем нижнем положении, к нагрузке напряжение вообще не подается (если это лампочка, она гореть не будет). По мере перемещения движка резистора вверх мы будем подавать все большее напряжение к нагрузке R2 (если это лампочка, ее нить будет накаливаться). Когда же движок резистора R1 окажется в крайнем верхнем положении, к нагрузке R2 будет подано все напряжение источника тока (если R2 — лампочка карманного фонаря, а напряжение источника тока большое, нить лампочки перегорит). Можно опытным путем найти такое положение движка переменного резистора, при котором к нагрузке будет подано необходимое ей напряжение. Переменные резисторы, включаемые потенциометрами, широко используют для регулирования громкости в приемниках и усилителях. Резистор может быть непосредственно подключен параллельно нагрузке. В таком случае ток на этом участке цепи разветвляется и идет двумя параллельными путями: через добавочный резистор и основную нагрузку. Наибольший ток будет в ветви с наименьшим сопротивлением. Сумма же токов обеих ветвей будет равна току, расходуемому на питание внешней цепи. К параллельному соединению прибегают в тех Случаях, когда надо ограничить ток не во всей цепи, как при последовательном включении добавочного резистора, а только на каком — то участке. Добавочные резисторы подключают, например, параллельно миллиамперметрам, чтобы ими можно было измерять большие токи. Такие резисторы называют шунтирующими или шунтами. Слово шунт означает ответвление.

ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

В цепи переменного тока на значение тока влияет не только сопротивление проводника, включенного в цепь, но и его индуктивность. Поэтому в цепях переменного тока различают так называемое омическое или активное сопротивление, определяемое свойствами материала проводника, и индуктивное сопротивление, определяемое индуктивностью проводника. Прямой проводник обладает сравнительно небольшой индуктивностью. Но если этот проводник свернуть в катушку, его индуктивность увеличится. При этом увеличится и сопротивление, оказываемое им переменному току, — ток в цепи уменьшится. С увеличением частоты тока индуктивное сопротивление катушки тоже увеличивается. Запомни: сопротивление катушки индуктивности переменному току возрастает с увеличением ее индуктивности и частоты проходящего по ней тока. Это свойство катушки используют в различных цепях приемников, когда требуется ограничить ток высокой частоты или выделить колебания высокой частоты, в выпрямителях переменного тока и во многих других случаях, с которыми вам придется постоянно сталкиваться на практике. Единицей индуктивности является генри (Гн). Индуктивностью 1Гн обладает такая катушка, у которой при изменении тока в ней на 1 А в течение 1 с развивается ЭДС самоиндукции, рав;ная 1 В. Этой единицей пользуются для определения индуктивности катушек, которые включают в цепи токов звуковой частоты. Индуктивность катушек, используемых в колебательных контурах, измеряют в тысячных долях генри, называемых миллигенри (мГн), или еще в тысячу раз меньшей единицей — микрогенри (мкГн).

МОЩНОСТЬ И РАБОТА ТОКА

На нагрев нити накала электрической или электронной лампы, электропаяльника, электроплитки или иного прибора затрачивается некоторое количество электроэнергии. Эту энергию, отдаваемую источником тока (или получаемую от него нагрузкой) в течение 1 с, называют мощностью тока. За единицу мощности тока принят ватт (Вт). Ватт — это мощность, которую развивает постоянный ток 1А при напряжении 1В. В формулах мощность тока обозначают латинской буквой Р (читается «пэ»). Электрическую мощность в ваттах получают умножением напряжения в вольтах на ток в амперах, т.е. P = UI. Если, например, источник постоянного тока напряжением 4,5 В создает в цепи ток 0,1 А, то мощность тока будет: р = 4,5 х 0,1 = 0,45 Вт. Пользуясь этой формулой, можно, например, подсчитать мощность, потребляемую лампочкой карманного фонаря, если 3,5 В умножить на 0,28 А. Получим около 1 Вт. Изменив эту формулу так: I = P/U, можно узнать ток, протекающий через электрический прибор, если известны потребляемая им мощность и подводимое к нему напряжение. Каков, например, ток, идущий через электрический паяльник, если известно, что при напряжении 220 В он потребляет мощность 40 Вт? I = P/I = 40/220 = 0,18 А. Если известны ток и сопротивление цепи, но неизвестно напряжение, мощность можно подсчитать по такой формуле: P = I2R. Когда же известны напряжение, действующее в цепи, и сопротивление этой цепи, то для подсчета мощности используют такую формулу: Р = U2/R. Но ватт — сравнительно небольшая единица мощности. Когда приходится иметь дело с электрическими устройствами, приборами или машинами, потребляющими токи в десятки, сотни ампер, используют единицу мощности киловатт (пишут кВт), равную 1000 Вт. Мощности электродвигателей заводских станков, например, могут составлять от нескольких единиц до десятков киловатт. Количественный расход электроэнергии оценивают ватт — секундой, характеризующей единицу энергии — джоуль. Расход электроэнергии определяют умножением мощности, потребляемой прибором, на время его работы в секундах. Если, например, лампочка электрического фонарика (ее мощность, как мы уже знаем, около 1 Вт) горела 25 с, значит, расход энергии составил 25 ватт — секунд. Однако ватт — секунда величина очень малая. Поэтому на практике используют более крупные единицы расхода электроэнергии: ватт — час, гектоватт — час и киловатт — час. Чтобы расход энергии был выражен в ватт — часах или киловатт — часах, нужно соответственно мощность в ваттах или киловаттах умножить на время в часах. Если, например, прибор потребляет мощность 0,5 кВт в течение 2 ч, то расход энергии составит 0,5 Х 2 = 1 кВт ч; 1 кВт ч энергии будет также израсходован, если цепь будет потреблять (или расходовать) мощность 2 кВт в течение получаса, 4 кВт в течение четверти часа и т.д. Электрический счетчик, установленный в доме или квартире, где вы живете, учитывает расход электроэнергии в киловатт — часах. Умножив показания счетчика на стоимость 1 кВт-ч (сумма в коп.), вы узнаете, на какую сумму израсходовано энергии за неделю, месяц. При работе с гальваническими элементами или батареями говорят об их электрической емкости в ампер — часах, которая выражается произведением значения разрядного тока на длительность работы в часах. Начальная емкость батареи 3336Л, например 0,5 Ач. Подсчитай: сколько времени будет батарея непрерывно работать, если разряжать ее током 0,28 А (ток лампочки фонаря)? Примерно один и три четверти часа. Если же эту батарею разряжать более интенсивно, например, током 0,5 А, она будет работать меньше 1 ч. Таким образом, зная емкость гальванического элемента или батареи и токи, потребляемые их нагрузками, можно подсчитать примерное время, в течение которого будут работать эти химические источники тока. Начальная емкость, а также рекомендуемый разрядный ток или сопротивление внешней цепи, определяющее разрядный ток элемента или батареи, указывают иногда на их этикетках или в справочной литературе.

В этом уроке я попытался систематизировать и выложить максимум необходимой для начинающего радиолюбителя информации по основам электротехники, без которых дальше нет смысла, что то, продолжать изучать. Урок, получился пожалуй самый продолжительный, но и самый важный. Советую отнестись к этому уроку более серьезно, обязательно заучить выделенные определения, если что то, непонятно, перечитывайте несколько раз, что бы вникнуть в суть сказанного. В качестве практической работы, можете поэксперементировать со схемами изображенными на рисунках, т. е. с батарейками лампочками и переменным резистором. Это пойдет вам на пользу. А вообще, в этом уроке, конечно же, весь упор нужно сделать не на практику, а на усвоение теории.

 

Переходим к следующему уроку !

Основы программирования для начинающих

Этот раздел посвящён программированию. Это именно раздел сайта info-master.su, хотя и выглядит он как отдельный сайт. Так сделано специально, чтобы не отвлекать посетителей этих страниц от основной темы раздела. А основная тема раздела, как уже было сказано — это программирование. А если точнее, то

Да, именно основы программирования здесь будут рассматриваться, с учётом того, что основная аудитория сайта — это начинающие программисты или даже полные “чайники”. Конечно, это не значит, что опытным программистам здесь делать нечего. Всегда найдётся какая-то “фишка”, о которой человек раньше не знал, хотя и работает в профессии уже много лет.

Каждая курица когда-то была яйцом. Каждый профессионал когда-то был “чайником”.

К сожалению, многие профессионалы об этом забывают, и начинают “воротить нос” от новичков. Снисходительно и даже издевательски, когда начинающие программисты о чём-то спрашивают на форумах, отвечают что-то типа “а погуглить слабо?” или “учи матчасть”.

А я вот помню, как начинал я. Тогда у меня ещё даже Интернета не было. Информации было мало. Да почти совсем не было.

Какие-то книги в магазинах продавались, но как узнать, какие книги покупать, если не знаешь, чем отличается системное программирование от прикладного, да и вообще что это такое?

Начинающим очень трудно определиться именно с тем, с чего надо начинать изучение. Поэтому я и решил создать этот сайт.

Основная идея этого сайта — обучение начинающих программированию. Именно программированию, а не какому-то конкретному языку программирования. Потому что по моему глубокому убеждению язык программирования — это не главное. Соображения по этому поводу я изложил в статье Какой язык программирования учить?

В некоторых статьях вы можете оставлять комментарии. Для этого вы должны быть зарегистрированы в социальной сети “В Контакте”. Если вы там уже зарегистрированы, то рекомендую подключиться к моей группе ОСНОВЫ ПРОГРАММИРОВАНИЯ.

Основные разделы сайта:

Статьи
Статьи о программировании и статьи на родственные темы. В статьях этого раздела как материалы о программировании для начинающих, таки и разные истории, анекдоты и т.п., но не просто для развлечения — а с определённым смыслом. Основной смысл — вызвать интерес к программированию и повысить мотивацию, то есть вызвать желание изучать программирование более глубоко.

Книги
Здесь я подобрал несколько лучших с моей точки зрения книг для начинающих программистов. Мои книги тоже тут есть.

Курсы
Здесь собраны обучающие курсы. Это могут быть видеокурсы или рассылки. Либо серия статей по определённой теме. Или какие-то иные формы обучения. В любом случае обучающий курс — это не беспорядочный набор статей, а ваш “персональный тренер”, который может провести вас от какой-то начальной точки до какого-то результата.

Сайтостроение
Здесь я собрал несколько видеокурсов о создании сайтов. Веб-программирование — это отдельная большая тема. Но всё-таки это программирование, поэтому совсем обойти её стороной я не мог. Кроме того, здесь также будут публиковаться статьи по СЕО.

Зачем?
Странный, на первый взгляд, раздел. Но почему он так называется и почему он существует на данном сайте, вы можете легко узнать. Для этого достаточно перейти по ссылке (меню слева).

Вопросы
Здесь вы можете задавать любые вопросы. По возможности я буду на них отвечать. А пожелания постараюсь учесть. Но, сразу хочу сказать, что этот раздел я проверяю редко. Поэтому, если есть срочные вопросы, то пишите мне на почту или добавляйтесь в друзья в социальных сетях и пишите вопросы там. Ну и не забывайте писать отзывы.

Ну и напоследок обращаюсь к халявщикам: многие материалы, представленные здесь, не являются бесплатными. Если вы принципиально не хотите платить людям за работу, то есть если вы предпочитаете воровать, то добро пожаловать на торренты.

Этот сайт не для воров. Он создан для профессионалов, пусть и начинающих. А профессионал всегда уважает труд другого профессионала. Поэтому профессионал платит за труд другого профессионала.

Впрочем, бесплатных материалов (официально бесплатных, а не украденных) здесь тоже будет достаточно…

Абсолютные основы программирования для начинающих (часть 2)

Во второй части нашего руководства по программированию для начинающих я расскажу об основах функций, возвращаемых значений, циклов и условных выражений.Убедитесь, что вы прочитали часть 1, прежде чем заняться этим, где я объяснил концепции переменных и типов данных. Вам пока не нужно заниматься программированием — это все еще теоретически и не зависит от языка.

Во второй части нашего руководства по программированию для начинающих я расскажу об основах функций , возвращаемых значений , циклов и условных выражений .Убедитесь, что вы прочитали часть 1, прежде чем заняться этим, где я объяснил концепции переменных и типов данных. Вам пока не нужно заниматься программированием — это все еще теоретически и не зависит от языка.

Основы компьютерного программирования 101 — Переменные и типы данных

Ранее представив и поговорив немного об объектно-ориентированном программировании и о том, откуда взялось его тезка, я подумал, что пришло время пройти через абсолютные основы программирования не привязанным к языку способом.Это тот материал, который изучают специалисты по информатике в первом семестре, и я нацелен на людей с абсолютно нулевым опытом программирования.

В следующий раз мы начнем применять все это на практике с помощью реального кода. Если вы всегда обещали себе, что когда-нибудь займетесь программированием, сейчас отличное время для начала.

Вкратце, в прошлый раз я объяснил, что это за переменные и некоторые данные основных типов, которые они могут хранить.Вы должны уметь объяснить, что такое следующие типы данных:

• символ
• Строка
• Целое число
• Плавать
• Булево
• Массив

Мы также рассмотрели разницу между языками программирования со строгой и слабой типизацией; а также преимущества и недостатки каждого.Наконец, давайте убедимся, что вы знаете разницу между операторами присваивания и равенства. Что из следующего назначает переменную B переменной A и что проверяет, имеют ли они одинаковое значение?

Большой! Если вы зашли так далеко, это потрясающее достижение, и вы уже на пути к созданию собственного программного обеспечения! Перейдем к сегодняшнему уроку.

Условные выражения и циклы

Есть три структурных строительных блока программы, которые вам необходимо знать, и почти повсеместно они называются: IF, FOR и WHILE.

IF — разовая проверка.« ЕСЛИ a истинно, то сделайте это ». Если , а не соответствует действительности, программа игнорирует все, что будет дальше, и продолжает код. Вы также можете предоставить альтернативу с помощью ELSE. « Если a истинно, то сделайте это, Иначе сделайте это ». Это позволяет вам принимать решения в программе в зависимости от переменной. Помните тест на равенство, о котором мы узнали ранее?

Это можно использовать в предложении IF, например:

 если (a == b)
    


    


                
                        
            
        
            
            
                                                                                                                                                                                                                                    
                                        
                                                                                                
                                
                                                
                

            
                         

            выведите «a равно b»
     


    


                
                        
            
        
            
            
                                                                                                                                                                                                                                    
                                        
                                                                                                
                                
                                                
                

            
                         

            еще
     


    


                
                        
            
        
            
            
                                                                                                                                                                                                                                    
                                        
                                                                                                
                                
                                                
                

            
                         

            выведите «a не равно b»
     


    


                
                        
            
        
            
            
                                                                                                                                                                                        
                                        
                                                                                                
                                
                                                
                

            
                         

FOR — это способ повторять один и тот же код заданное количество раз.Тестирование не проводится — он просто повторяет один и тот же блок кода, сколько бы раз мы ни говорили.

WHILE также является циклом, но вместо выполнения опций заранее определенное количество раз, он выполняет тест каждый раз, когда цикл выполняется, и продолжает цикл до тех пор, пока тест не завершится неудачно.Если тест остается верным, цикл никогда не прекращается. Это может вызвать проблемы, если у вас есть ошибка в вашем взгляде WHILE, что приводит к зависанию программ, которые вылетают в бесконечном цикле.

Эти 3 базовых структуры создают светофоры и объезд дороги, которые управляют логическим потоком вокруг приложения.

Функции

Функция — это просто группа кода, которой присвоено имя.Сгруппировав блок кода вместе и присвоив ему имя, мы можем повторно использовать его позже и во всем приложении без необходимости заново переписывать весь блок кода. Это не только экономит время и уменьшает общий размер кода приложения, но также означает, что если что-то не так, нам нужно будет изменить это только в одном месте.

Практически все языки программирования имеют встроенный набор функций, которые вы можете использовать в своем приложении.Например, ECHO — это функция, доступная на многих языках, которая отображает текст на экране. Обычно также есть некоторые функции для чтения и записи файлов, графического или звукового вывода, ввода с клавиатуры и мыши и математики. Вы можете использовать все эти встроенные функции, не зная, как они на самом деле работают — все, что вам нужно знать, — это правильное имя функции и требуемые параметры. Подождите .. параметров ?

Параметры и возвращаемые значения

Мы часто называем функции «, принимающим » для определенных переменных и «, возвращающим » что-то нам обратно.Было бы полезно рассматривать функцию как машину, которую вы не можете видеть внутри. Вы можете что-то вкладывать в него, и вы можете снова что-то получить, но на самом деле вам не нужно знать, что происходит внутри машины. Вы вводите параметры — переменные данных, с которыми будет работать функция. Возвращаемое значение — это выходные данные функции — данные, которые будут возвращены вам после завершения выполнения своей логики.

В приведенном выше примере «подпись» функции — это та, которая принимает две переменные ( a и b ) и возвращает одну ( c ).

Иногда функции вообще не возвращают никаких значений, хотя обычно в таких случаях просто возвращают логическое значение true или false, чтобы показать, было ли оно успешным или нет.Если вы вызвали функцию, например, для сохранения файла, вам не обязательно возвращать какие-либо переменные, но вы хотели бы знать, правильно ли был записан файл или произошла ошибка.

Во всех приложениях переменные и данные постоянно «передаются» через тысячи различных функций, каждая из которых выполняет свою особую цель в большой схеме вещей.

Проверьте, что вы узнали сегодня

Подводя итоги сегодняшнего дня, вы должны понимать, что следующие действия делают на любом языке программирования и как они управляют потоком приложения:

Вы также должны понимать, что такое функция, и что я имею в виду, когда говорю: «, эта функция принимает строку и возвращает логическое значение ».

На этом урок все.В следующий раз мы попробуем применить некоторые из этих знаний на практике, используя реальный код для написания небольшого приложения, хотя я еще не решил, на каком языке заняться в первую очередь. Если у вас есть какие-либо пожелания, то, возможно, вы могли бы написать в комментариях. Какие языки программирования, по вашему мнению, сегодня наиболее важны?

Кредиты изображений: ShutterStock 1,2

8 способов повысить производительность вашей PS4

Хотя вы не можете обновить PS4 как игровой ПК, вы можете предпринять следующие шаги, чтобы получить максимальную производительность.

Об авторе Джеймс Брюс (Опубликовано 686 статей)

Джеймс имеет степень бакалавра в области искусственного интеллекта и имеет сертификаты CompTIA A + и Network +.Когда он не занят в качестве редактора обзоров оборудования, он любит LEGO, VR и настольные игры.

Больше От Джеймса Брюса

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Подпишитесь на нашу рассылку, чтобы получать технические советы, обзоры, бесплатные электронные книги и эксклюзивные предложения!

Еще один шаг…!

Подтвердите свой адрес электронной почты в только что отправленном вам электронном письме.

Визуальное и интерактивное руководство по основам нейронных сетей — Джей Аламмар — Визуализация машинного обучения по одной концепции за раз.

Обсуждения: Hacker News (63 балла, 8 комментариев), Reddit r / programming (312 баллов, 37 комментариев)
Переводы: Испанский, Французский

Обновление : часть 2 уже доступна: визуальный и интерактивный взгляд на основы математики нейронных сетей

Мотивация

Я не специалист по машинному обучению.По образованию я инженер-программист и мало общался с ИИ. Я всегда хотел глубже погрузиться в машинное обучение, но никогда не находил своего «вхождения». Вот почему, когда в ноябре 2015 года Google открыл TensorFlow, я был очень взволнован и понял, что пора начать обучение. Не звучит драматично, но для меня это было похоже на то, как Прометей передает человечеству огонь с Олимпа машинного обучения. У меня в голове была идея, что вся область больших данных и технологий, таких как Hadoop, была значительно ускорена, когда исследователи Google выпустили свою статью Map Reduce.На этот раз это не бумага, а реальное программное обеспечение, которое они используют внутри компании после многих лет эволюции.

Итак, я начал изучать основы темы и увидел необходимость в более мягких ресурсах для людей, не имеющих опыта в этой области. Это моя попытка.

Начните здесь

Начнем с простого примера. Допустим, вы помогаете другу, который хочет купить дом. Ей было предложено 400000 долларов за дом площадью 2000 квадратных футов (185 метров). Это хорошая цена или нет?

Нелегко сказать без системы координат.Итак, вы спрашиваете своих друзей, которые купили дома в тех же районах, и в итоге получаете три точки данных:

Площадь (кв. Фут) (x)	Цена (у)
2,104	399 900
1,600	329 900
2,400	369 000

Лично я первым делом хотел получить среднюю цену за квадратный фут.Получается 180 долларов за кв. Фут.

Добро пожаловать в ваш первый neu

10 лучших книг по Python для начинающих и продвинутых программистов

Python — это интерпретируемый язык программирования общего назначения, используемый для веб-разработки, машинного обучения и комплексного анализа данных. Python — идеальный язык для начинающих, поскольку его легко выучить и понять. По мере того как популярность языка растет, возможности программирования на Python расширяются. Если вы хотите изучить программирование на Python, книги могут стать отличным источником знаний.Книги дают вам возможность учиться вовремя, даже если вы находитесь в пути, и они содержат действительно подробные сведения. Вот 10 лучших книг по Python для начинающих и продвинутых программистов, рекомендованных сообществом Python.

Эти книги помогают программистам любого уровня подготовки, от любителей до мастеров программирования. В список также входит несколько бесплатных книг по Python для начинающих.

Лучшие книги по Python для начинающих

1. Ускоренный курс Python

«Ускоренный курс Python» Эрика Мэтьюза — это быстрое и всестороннее введение в язык Python для начинающих, которые хотят изучать программирование на Python и писать полезные программы.Книга направлена ​​на то, чтобы научить вас работать достаточно быстро и в кратчайшие сроки написать настоящие программы. Эта книга также предназначена для программистов, которые плохо разбираются в языке и хотят освежить свои знания перед тем, как приступить к практическому программированию на Python. По мере прохождения книги вы узнаете, как использовать библиотеки и инструменты, такие как Numpy и matplotlib, и работать с данными для создания потрясающих визуализаций. Вы также узнаете об идее двухмерных игр и веб-приложений и о том, как их создавать.Это одна из лучших книг для изучения Python, предложенная программистами Python

.

Эта книга объемом 560 страниц в основном делится на две части. В первой части книги обсуждаются основы программирования на Python и освещаются такие концепции, как словари, списки, циклы и классы. Вы понимаете, как работает программа Python, и учитесь писать чистый и читаемый код, который создает интерактивные программы. Часть заканчивается тем, как протестировать код перед добавлением его в проект.Вторая часть книги основана на практическом подходе и поможет вам проверить свои знания, представив три разных проекта, аркадную игру, простое веб-приложение и визуализацию данных с использованием библиотек Python.

Книгу можно купить здесь.

2. Head-First Python (2-е издание)

«Head-First Python» Пола Барри — лучшая книга по питону, быстрое и простое решение для вас, если вы хотите изучить основы программирования на Python, не просматривая контрпродуктивные учебники и книги.Книга поможет вам быстро понять основы программирования на Python и работать со встроенными функциями и структурами данных. Затем книга перемещается, чтобы помочь вам в создании веб-приложения, обработке исключений, обработке данных и других концепциях. Первоначальный Python использует визуальный формат, а не текстовый подход, помогая вам лучше видеть и учиться.

Автор — Пол Барри, преподаватель Технологического института, Карлоу, Ирландия. Прежде чем войти в академический мир, он более десяти лет проработал в ИТ-индустрии.Он является автором отдельных хорошо известных книг по программированию, таких как Программирование сети с помощью Perl, Head First Programming и Head First Python.

Книгу можно купить здесь.

3. Learn Python the Hard Way (3 ^{-е издание} )

«Learn Python the Hard Way» Зеда А. Шоу (3-е издание) — это сборник из 52 правильно подобранных упражнений. Вы должны прочитать код и точно его набрать. После ввода вы должны исправить ошибки в коде для лучшего понимания и посмотреть, как работают программы.Эти упражнения помогут вам понять работу программного обеспечения, структуру хорошо написанной программы, а также способы избежать и найти типичные ошибки в коде, используя некоторые уловки, которые профессиональные программисты используют в своих рукавах.

Книга начинается с того, что помогает вам установить полную среду Python, которая помогает вам в написании оптимизированного кода. Затем в книге обсуждаются различные темы, такие как базовая математика, переменные, строки, файлы, циклы, дизайн программ и структуры данных, среди многих других.Книга идеально подходит для новичков, которые хотят изучить программирование на Python через суть языка. Автор — Зед А. Шоу, создатель серии Hard Way, в которую входят книги по языкам программирования C, Python и Ruby.

Книгу можно купить здесь

4. Python Programming: An Introduction to Computer Science (3 ^rd Edition)

Python Programming »Джона Зелле — это третье издание оригинальной книги по программированию на Python, опубликованной в 2004 году, второе издание которой вышло в 2010 году.Вместо того, чтобы рассматривать эту книгу как источник программирования на Python, рекомендуется воспринимать ее как введение в искусство программирования. Эта книга знакомит вас с информатикой, программированием и другими концепциями, используя язык Python только в качестве среды для начинающих. В книге ее содержание обсуждается в стиле, который больше всего подходит для начинающих, которые находят изложенные в книге концепции легкими для понимания и увлекательными.

Третье издание этой чрезвычайно успешной книги следует по пути, проложенному первым изданием, и продолжает тестировать студентов с помощью проверенного временем подхода при преподавании вводной информатики.Наиболее заметным изменением в этом выпуске является удаление почти всех случаев использования библиотеки eval () python и добавление раздела, в котором обсуждаются ее недостатки. В последней версии также используются новые графические примеры.

Книгу можно купить здесь

Бесплатные книги по Python для начинающих

5. Обучение с Python: как думать как компьютерный ученый

«Learning with Python» Аллена Дауни, Джеффа Элкнера и Криса Мейерса — это введение в программирование на Python и использование этого языка для создания превосходных реальных программ.Книга разделена на 20 разделов, а также включает список соавторов и дальнейшие шаги. В начальных разделах обсуждаются основы программирования и из чего состоит программа. Затем он переходит к основным понятиям Python, таким как переменные, функции, условные выражения, плодотворные функции и итерация. В конце книги обсуждаются основные концепции, такие как объекты, наследование, списки, стеки, очереди, деревья и отладка.

Книга доступна бесплатно в различных форматах, включая PDF, Postscript, Gzip Rar и HTML.Пользователи могут бесплатно загрузить и распечатать эти файлы, так как книга имеет лицензию GNU Free Documentation License. Книга, переведенная на другие языки, такие как испанский, итальянский, немецкий и чешский, доступна для скачивания.

Скачать книгу бесплатно можно здесь

6. Байт Python

«Байт Python» Ч. Swaroop — это бесплатные лучшие книги по программированию на Python, которые помогут новичкам понять язык Python. В книге в основном обсуждается версия Python 3, но она может помочь вам адаптироваться к более старым версиям языка.Книга доступна более чем на 26 языках, включая турецкий, шведский, французский, китайский, немецкий, испанский, русский, украинский, португальский и корейский. Переводы предоставлены активными членами сообщества, которые усердно работают над тем, чтобы редактировать книгу по мере ее обновления.

Книга начинается с введения в то, о чем книга. Он также учитывает требования читателей относительно преданности делу. Затем он описывает Python и то, как он стал одним из самых влиятельных языков в мире программирования.Затем он переходит к концепциям Python и подробно описывает их вместе с примерами на каждом этапе. Он завершается тем, как вы можете продолжить изучение Python после прочтения этой книги, и оставляет вам проблему, которую нужно решить, проверяя свои навыки даже на последнем этапе.

Скачать книгу бесплатно можно здесь

Лучшие книги по программированию на Python для продвинутых программистов

7. Введение в машинное обучение с помощью Python: руководство для специалистов по данным

Многие коммерческие приложения и проекты использовали машинное обучение как неотъемлемую часть, и количество приложений, использующих это, с годами только росло.В этой книге Сары Гвидо и Андреаса К. Мюллера вы узнаете, как использовать язык программирования Python для создания решений для машинного обучения. Поскольку объем использования данных увеличивается со вторым, ограничение для приложений машинного обучения — только наше воображение.

Из этой книги вы узнаете о шагах, необходимых для создания многофункционального приложения для машинного обучения с использованием Python и библиотеки sci-kit-learn. Книга знакомит вас с фундаментальными концепциями и использованием машинного обучения, прежде чем перейти к плюсам и минусам популярных алгоритмов машинного обучения.Вы также узнаете о расширенных методах оценки моделей и концепции конвейеров, которые предназначены для инкапсуляции вашего рабочего процесса и объединения моделей в цепочки. В заключение в книге представлены предложения, которые помогут вам улучшить свои навыки работы с данными.

Книгу можно купить здесь

8. Свободный Python: ясное, краткое и эффективное программирование

«Fluent Python» от Лучано Рамальо — это ваше практическое руководство, которое поможет вам научиться писать полезный код Python, используя самые забытые, но лучшие функции языка.Автор познакомит вас с функциями и библиотеками языка и поможет сделать код короче, быстрее и читабельным.

Книга охватывает различные концепции, включая модель данных Python, структуры данных, функции как объекты, объектно-ориентированные идиомы, поток управления и метапрограммирование. Из этой книги опытные программисты Python узнают о Python 3 и о том, как овладеть этой версией языка. Автор — Лучано Рамальо, веб-разработчик, который работал с некоторыми из наиболее значимых новостных порталов в Бразилии, используя Python, и имеет собственную компанию по обучению Python.

Книгу можно купить здесь

9. Поваренная книга Python: рецепты освоения Python 3

«Поваренная книга Python» Дэвида Бизли и Брайана К. Джонса поможет вам улучшить свои навыки программирования на Python 3 или обновить старый код Python 2. Эта кулинарная книга наполнена рецептами, опробованными и протестированными с помощью Python 3.3 — это билет для опытных программистов Python, которые хотят использовать подход к современным инструментам и идиомам, а не просто к стандартному кодированию.В книге есть полные рецепты по множеству тем, охватывающих язык Python и его использование, а также задачи, общие для большого количества доменов приложений.

Некоторые из тем, затронутых в книге, включают, помимо прочего, строки, структуры данных, итераторы, функции, классы, модули, пакеты, параллелизм, тестирование, отладку и исключения. Упомянутые выше рецепты на протяжении всей книги предполагают, что у вас есть необходимые знания для понимания тем, изложенных в книге. Каждый рецепт содержит образец кода, который читатель может использовать в своих проектах.Код следует за обсуждением работы кода и того, почему работает решение.

Книгу можно купить здесь

10. Программирование на Python: мощное объектно-ориентированное программирование

«Программирование на Python» от Марка Лутца идеально подходит для программистов, которые поняли основы программирования на Python и готовы научиться использовать свои навыки для выполнения реальной работы. Эта книга включает в себя подробные руководства по различным областям приложений Python, таким как графический интерфейс, Интернет и системное администрирование.В книге также обсуждается, как базы данных используют язык, обработку текста, уровни внешних сценариев, сети и многое другое.

Книга объясняет обычно используемые инструменты, синтаксис языка и методы программирования с помощью краткого, но точного подхода. В книге много примеров, показывающих правильное использование и распространенные идиомы. В книге также подробно рассматривается язык как инструмент разработки программного обеспечения, а также приводится множество примеров, проиллюстрированных специально для этой цели.

Книгу можно купить здесь.

Лучшие книги о Python для детей

1. Python для детей

Автор: Джейсон Р. Бриггс
Возраст: 10+

Несмотря на название, забавная книга для всех возрастов. Предоставляет четкое и простое введение в программирование на Python. Содержание легко понять, примеры наглядно иллюстрированы и понятны. Книга содержит подробное руководство по установке python в систему с последующим использованием Python Shell в качестве простого калькулятора.Книга представляет собой надежное руководство для получения хорошей основы в основах.

В основном покрывает:

• Переменные
• Арифметические операторы
• Строка
• Списки
• Кортежи
• Словари
• Библиотека черепах
• Условные утверждения
• Петли
• Функции
Модули
• и др.

Вы можете купить эту книгу здесь.

2. Проекты программирования на Python

Автор: DK
Возраст: 9-12

Книги побуждают всех детей создавать программы, независимо от того, изучали ли они блочный язык, такой как Scratch, или вообще не программировали.Раздел справочника продуктового магазина в конце книги очень помогает детям учиться и учиться даже для своих будущих проектов

Он учит следующему:

• Скачивание и установка python
• Написание и сохранение программ

Вы можете купить эту книгу здесь.

3. Python в простых шагах

Автор: Майк МакГрат

Возраст: Средняя школа и старше

Автор проделал фантастическую работу, представив концепции кодирования небольшими понятными фрагментами.Это не совсем для детей, но учащиеся средних школ, имеющие некоторый опыт в языке, подобном царапинам, с удовольствием учатся на нем и хорошо его понимают.

Вы можете купить эту книгу здесь.

Заключение

На этом завершается наша статья о лучших книгах по Python. Трудно сказать, какая из книг по Python лучшая, поскольку это полностью зависит от вашего выбора. Возможно, вы могли бы сначала попробовать бесплатные книги, если вы новичок, чтобы узнать, интересует ли вас язык в изучении.Если вы являетесь продвинутым учеником Python, вы можете попробовать книгу Crash Course in Python, чтобы освежить свои навыки. Если вам нужны подробные инструкции, вы также можете рассмотреть возможность обучения в Интернете с помощью лучших руководств по Python. Вы уже читали какие-нибудь книги? Какая книга была для вас самой полезной? Хотели бы вы порекомендовать какую-нибудь другую книгу? Дайте нам знать об этом в комментариях.

Книги хороши, но если вы ищете онлайн-курс Python, то Complete Python Bootcamp на udemy — отличный курс для начала изучения Python.

Еще читают:

.