На явлении электромагнитной индукции основано действие индукционных генераторов - устройств, вырабатывающих электрический ток. Основой такого генератора является катушка, в которой изменяется магнитное поле.

Генератор преобразует механическую энергию в электрическую. Бывают генераторы переменного тока и генераторы постоянного тока. В простейшей модели индукционного генератора переменного тока проволочная рамка, вращается в поле постоянного магнита. Поток магнитной индукции через виток равен:

где B - индукция магнитного поля (для простоты считается постоянной в области пространства, где вращается рамка), S - площадь, охватываемая витком (площадь рамки), φ - угол между вектором индукции магнитного поля  B и вектором нормали n к плоскости витка, см. рис.

Рис. 1.  Прямоугольная проволочная рамка в магнитном поле (показана красным цветом). Серым цветом показана  охватываемая рамкой часть плоскости, её площадь равна S. Здесь n - единичный вектор нормали к плоскости рамки, φ угол между векторами n и B. Синим цветом условно показан коллектор и щётки.

При вращении рамки с угловой частотой ω, поток магнитной индукции через контур равен.

Изменение потока φ возбуждает в рамке ЭДС индукции, величина и направление которой зависят от угла поворота φ= ωt рамки:

В реальных генераторах вместо проволочной рамки используются катушки с ферромагнитными сердечниками, а вместо постоянных магнитов часто используются электромагниты, имеющие несколько пар полюсов. Вращающаяся часть генератора называется ротором, а неподвижная -  статором.

Для получения постоянного тока используется коллектор, изменяющий в нужные моменты направление выходящего тока. Из формулы (2) видно, что направление тока меняется на противоположное в момент, когда плоскость рамки параллельна полю.

 Рис. 2.  График напряжения, снимаемого с генератора постоянного тока, см. рис. 1. Синим цветом показана перевёрнутая коллектором часть полупериода, пунктиром - напряжение без переключающего коллектора.

 Осциллограф предназначен для исследования зависимости электрических сигналов от времени. Выводит на экран график сигнала и позволяет измерять амплитудные и временные параметры периодического сигнала по форме графика.

Электронно-лучевой осциллограф имеет экран,  на котором отображается график входного сигнала. Для измерения параметров сигнала на экране нанесена разметка в виде сетки.

Для получения графика входного периодического сигнала необходима синхронизация развертки, иначе изображение на экране будет выглядеть «бегущим» или вообще размазанным. Это происходит потому, что в этом случае осциллограф отображает различные участки наблюдаемого сигнала на одном и том же экране. Синхронизация обеспечивает совпадение этих графиков (но только для периодически изменяющихся сигналов, частота развертки должна быть целочисленно кратна частоте сигнала). На пластины горизонтального отклонения подается пилообразный сигнал, развертка. Для получения стабильного изображения запуск развёртки и ее частота связаны с наблюдаемым сигналом. Это называют синхронизацией развертки.
Точнее, запускает развёртку всегда с одного и того же места сигнала, только тогда изображение сигнала на осциллограмме выглядит стабильным и неподвижным.

При подаче на Y-вход осциллографа переменного напряжения

мы получаем на экране осциллографа синусоиду. Можно измерить амплитуду сигнала  u₀ и частоту, но для измерения фазы φ нужен еще один сигнал, т. к. фаза сигнала развертки не измеряется. 

Конструкция осциллографа. Основными частями осциллографа являются: лучевая трубка, усилитель (вертикального отклонения), генератора развертки, блок питания. В лучевой трубке электронная пушка создает пучок электронов, который, попадая на экран, создает светящуюся точку. Экран обладает некоторым послесвечением, т. е. экран некоторое время продолжает светиться и после ухода луча. Поэтому при достаточно быстром движении луча мы видим не движущуюся точку, а сплошную линию. Горизонтальные и вертикальные пластины отклоняющей системы позволяют отклонять этот пучок так, что светящаяся точка может перемещаться по всему экрану. Чем больше напряжение, приложенное к отклоняющим электродам, тем сильнее электрическое поле между пластинами и тем сильнее отклоняется пучок электронов. При подаче на вертикальные пластины X пилообразного напряжения мы создаем развертку - на экране видна горизонтальная светящаяся линия. То есть луч равномерно  движется слева направо, а потом резко, скачком, возвращается обратно и возобновляет снова равномерное движение. На горизонтальные пластины Y подается (усиленный) изучаемый периодический сигнал u. Теперь двигаясь  слева направо, луч отклоняется вверх или вниз в соответствии с напряжением на Y-пластинах. При этом на экране мы получаем изображения графиков функции u(t) многократно наложенные друг на друга. И только подбирая частоту развертки, можно добиться того, что на экране будет четкое изображение графика функции сигнала. 

Модель демонстрирует работу упрощенного осциллографа. Состоит из электронно-лучевой трубки, Y-усилителя, генератора X-развертки. Электронно-лучевая трубка: электронная пушка, создающая тонкий пучок электронов, отклоняющие луч пластины и экрана размещены в баллоне, из которого откачан воздух. Отклоняющая система состоит из вертикальных (X) и горизонтальных (Y) пластин, двух плоских конденсаторов, внутри которых проходит электронный луч. Электрическое поле внутри конденсаторов отклоняет луч вверх и вниз соответственно. Экран - слой материала на стекле, который светится при попадании на него электронов. Усилитель Y и слайдер с ползунком вверх-вниз, меняет усиление усилителя. Усиление служит для масштабирования сигнала по оси Y. При изменении коэффициента усиления вертикальный размер сигнала изменяется. Обычно есть шкала, показывающая масштаб изображения, т. е. сколько вольт приходится на одно деление сетки (по оси Y). Аналогично, изменение частоты развертки меняет ширину изображения сигнала, причем известно, сколько мили- или микросекунд приходится на одно деление сетки (по оси X). 

Работая с моделью, надо менять настройку (крутить ручки), пытаться разобраться с процессами, происходящими с электронным лучом и и изображением на экране осциллографа. Все станет понятно.

 Переменный ток отличается от постоянного тем, что относительно легко (с небольшими потерями энергии) можно изменять его напряжение (и ток). Для этого используются трансформаторы. Трансформатор представляет собой несколько обмоток  с общим магнитным полем (обычно намотанные на общем замкнутом ферромагнитном сердечнике, магнитопроводе). Обмотка, на которую подается входное напряжение, называется первичной. Остальные обмотки называют вторичными, с них снимается преобразованное напряжение. См. рис.

Рис.  Обозначение трансформатора на принципиальных схемах, вертикальная линия обозначает общий сердечник обмоток трансформатора. Этот трансформатор имеет три обмотки:  первичную 1, и две вторичных 2 и 3. 

Ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле в сердечнике трансформатора. Обозначим φ(t) поток магнитной индукции через поперечное сечение сердечника в момент времени t и предположим, что вторичная обмотка охватывает этот же сердечник и, следовательно, магнитный поток через каждый виток  вторичной обмотку также равен φ(t). По закону электромагнитной индукции при изменении φ в каждом витке возникает ЭДС

Поскольку витки в обмотке соединены последовательно, то  ЭДС во всей обмотке пропорциональна числу витков в обмотке.  Поэтому ЭДС в первичной обмотке равна n1 U0 и приблизительно равна поданному напряжению U₁. Аналогично, ЭДС во вторичной обмотке равна n^₂ U0 и приблизительно равно напряжению U2 на вторичной обмотке. Отсюда получаем простое соотношение между напряжениями и числом витков в обмотках:

Это отношение называют коэффициентом трансформации, k. Если k>1, то трансформатор называют повышающим, если же k<1, то трансформатор называют понижающим. Итак, в повышающем трансформаторе , т. е. в трансформаторе, повышающем напряжение электрического тока, вторичная обмотка содержит витков больше, чем первичная, поэтому и напряжение на ней больше, чем на первичной. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная, поэтому и напряжение на ней меньше.

 Переменный ток отличается от постоянного тем, что относительно легко (с небольшими потерями энергии) можно изменять его напряжение (и ток). Для этого используются трансформаторы.

Трансформатор представляет собой несколько обмоток  с общим магнитным полем (обычно намотанные на общем замкнутом ферромагнитном сердечнике, магнитопроводе). Обмотка, на которую подается входное напряжение, называется первичной. Остальные обмотки называют вторичными, с них снимается преобразованное напряжение. См. рис.

Рис.  Обозначение трансформатора на принципиальных схемах, вертикальная линия обозначает общий сердечник обмоток трансформатора. Этот трансформатор имеет три обмотки:  первичную 1, и две вторичных 2 и 3. 

Ток в первичной обмотке создает переменное магнитное поле в сердечнике трансформатора. Обозначим φ(t) поток магнитной индукции через поперечное сечение сердечника в момент времени t и предположим, что вторичная обмотка охватывает этот же сердечник и, следовательно, магнитный поток через каждый виток  вторичной обмотку также равен φ(t). По закону электромагнитной индукции при изменении φ в каждом витке возникает ЭДС

Поскольку витки в обмотке соединены последовательно, то  ЭДС во всей обмотке пропорциональна числу витков в обмотке. Поэтому ЭДС в первичной обмотке равна n1 U0 и приблизительно равна поданному напряжению U₁. Аналогично, ЭДС во вторичной обмотке равна n2 U0 и приблизительно равно напряжению U2 на вторичной обмотке. Отсюда получаем простое соотношение между напряжениями и числом витков в обмотках:

Это отношение называют коэффициентом трансформации, k. Если k>1, то трансформатор называют повышающим, если же k<1, то трансформатор называют понижающим. Итак, в повышающем трансформаторе , т. е. в трансформаторе, повышающем напряжение электрического тока, вторичная обмотка содержит витков больше, чем первичная, поэтому и напряжение на ней больше, чем на первичной. В понижающем трансформаторе, наоборот, вторичная обмотка содержит меньше витков, чем первичная, поэтому и напряжение на ней меньше.