Виктор

Нагрузка на электродвигатель - это отдаваемая двигателем мощность, а измеряя ток и напряжение, можно узнать совсем не её, а потребляемую. Их отношение - это тот самый КПД, который никогда не достигает 100% и обычно в точности неизвестен. Отсюда вывод: измеряя потребляемую мощность, вы точную нагрузку не узнаете.
Чтобы точно измерить нагрузку (т.е. отдаваемую мощность), вам придётся измерить крутящий момент и умножить его на обороты:
P (кВт) = Mкр (Нм) х N (об/мин) / 9549
Коэффициент 9549 устаканивает разнобой в единицах измерения, и если надо получить результат в л.с, то его надо заменить на 7164.

Но поскольку в действительности вы желаете измерить не столько нагрузку, сколько параметры сверления, то ни о какой точности вообще говорить не приходится. Ведь вам придётся как-то учесть ещё и материал сверла, его остроту, его износ, силу осевого давления на сверло (и это только первое, пришедшее на ум, а там наверняка ещё много всякого).

"Элементарно, Ватсон"(с). Допустим, вы хотите менять напряжение на лампочке. Для этого надо включить с нею последовательно переменный резистор:

(Амперметр в этой схеме игнорируем - он всего лишь меряет ток). Крутим ручку переменника - напряжение на лампочке меняется (меняется и её яркость свечения), поскольку часть напряжения забирает резистор, и чем больше его сопротивление, тем больше забираемая часть. Вывели резистор полностью вправо - его сопротивление стало ноль, соответственно на лампочку подалось полное напряжение батарейки.
Цепь из двух (или более) последовательных резисторов называется "делитель напряжения", поскольку напряжение её питания делится между ними пропорционально их сопротивлениям.

Так вот, фишка в том, что транзистор - это тот же переменный резистор, только управляется он не ручкой-крутилкой, а подаваемым в базу током (это биполярный) или подаваемым на затвор напряжением (это полевой). Вся остальная схема линейного БП, которую мы тут рассматривать не будем, служит лишь для того, чтобы, управляя сопротивлением этого транзистора, поддерживать на выходе нужное напряжение (ну, или другой параметр - например, нужный ток, тогда это будет стабилизатор тока).

Если бы речь шла о простых цифровых (логических) микросхемах, то в них время такта задаётся их быстродействием, в чистом незамутнённом виде. Ну т.е. буквально - если такт уменьшить (увеличить тактовую частоту), то количество сбоев из-за налезания фронтов импульсов друг на друга с некоторого значения увеличится сверх допустимого. Ведь длительность фронтов/спадов изменить нельзя (она задана технологией), и при сокращении длительности тактовых импульсов они перестают быть похожими на импульсы и приближаются формой к синусоиде - прямоугольная форма размазывается.
В процессорах всё это усугубляется кучей перекрёстных связей и шинной структурой. Допустим, вам надо передать по 8-разрядной шине перепад с 00000000 до 111111111, скажем, из АЛУ в какой-нибудь регистр. Запоздает сигнал на одной из линий - вы получите ошибку передачи. Чтобы не запаздывал, время такта придётся увеличить, т.е. создать достаточный запас на компенсацию таких задержек распространения. Вот так оно и выбирается. Чтобы его сократить (т.е. увеличить быстродействие процессора), шину приходится строго симметрировать по времени распространения сигнала.
Но зато есть и бонус: на кристалле процессора длина проводников и их паразитные ёмкости минимальны. Именно это и позволило выйти на нынешние гигагерцы, которые ещё каких-нибудь 20 лет назад были невообразимы.

Это элементарно, Ватсон. Прямое падение на диоде имеет температурный коэффициент примерно 2 мВ/градус. С помощью делителя R2,R3 это значение уменьшают до уровня, равного напряжению холодного спая, но с обратным знаком. Значит, насколько выход термопары опускается от действия холодного спая, настолько же (в идеале, конечно) его поднимает напряжение с R3. А постоянную составляющую с диода и делителя сводят к нулю с помощью R6.
Нужно только не забывать, что ввиду нелинейности характеристик диода и его ограниченного темп. диапазона, компенсация будет принципиально неточна.

Не вижу смысла при подборе замены опираться на ВАХ светодиода - они все примерно одинаковые. ПМСМ, для подбора замены конструктивное оформление диода куда важнее (кстати, сделайте макро-фото диода на плате, рядом для сравнения спичечную головку, и поместите сюда). Также не вижу смысла обязательно покупать точно такие же - гораздо проще раздобыть похожие по конструктиву из светодиодных ламп или промышленных светильников (нужно лишь в качестве донора брать не желтоватые "теплые", поскольку в их свете избыток красного и недостаток синего, а взять "холодно-белые").
А дальше - фен в руки, и вперёд!

Классическая схемотехника отмирает, поскольку схемотехнические фокусы всё больше засовываются внутрь кристаллов, а комбинировать схему из готовых кристаллов, да ещё по даташитам - это, конечно, мэйнстрим, но всё-таки нечто другое, чем то, что называлось этим словом раньше.
Пожалуй, можно уйти в схемотехнику микросхем, но это совсем другая профессия. Поскольку там вдобавок к классической схемотехнике придётся освоить всю физику, вплоть до квантовой. Кроме того, надо понимать, что таких спецов требуется немного, и работают они уже давно не в одиночку.
И тем не менее... Иногда я поражаюсь фантазии разработчиков некоторых массовых чипов. Один из таких примеров - микросхема YX8018 для садовых светильников, шедевр простоты и функциональности.
Всё написанное выше - моё оценочное суждение.

Судя по упоминанию потенциометра, вас больше всего интересует, как придётся управлять изменениями скорости. Итак, крутилку нельзя, но можно кнопки. Во многих муз. плэерах громкость управляется не крутилкой, а парой кнопок с обозначениями + и -. Точно так же можно устроить и управление скоростью мотора, придётся только задать умолчательные начальные обороты при включении устройства - ноль, максимум или что-то между.
Ну а как это устроить программно - тут ваша фантазия должна себя проявить. Для коллекторного мотора кнопки должны менять напряжение питания или скважность импульсов ШИМ, для бесколлекторного синхронного или шагового - частоту коммутации фаз мотора.

При таком включении конденсатора мы получаем т.н. "интегратор". Его действие в цепи прохождения сигнала равноценно обычной Г-образной RC-цепи с постоянной времени, равной произведению С5 на R (параллель R6 и R7).
Такая цепь ограничивает частотную характеристику, сглаживает переходные процессы и подавляет возможное возбуждение в кольце ООС стабилизации напряжения. В цепи измерения тока такого интегратора нет, поскольку там происходит триггерное срабатывание, при увеличении тока сверх порога, заданного регулятором R13, и это требует не ограничения быстродействия, а наоборот, его максимизации, чтобы ничего не успело сгореть.

и полагаю, что если просто воткнуть динамо-машину в розетку, то она будет работать как электромотор, и раскручивать хомячков, тогда как хотелось бы наоборот.

Это ваше школьное представление настолько упрощено, что практически бессмысленно. А ответы - вот они:
1. Сначала прикиньте потребности внутридомовых потребителей (обычно это киловатты, а в пике потребления в достаточно большом доме возможны и десятки киловатт) и производительность внутридомового источника. Такой источник отнюдь не сводится к одному лишь динамо и в совокупности всех составных частей оказывается весьма дорогим. Правда, после своего запуска он начинает давать экономию, а после решения вопроса о передаче эл.энергии во внешнюю сеть может даже давать доход (вращение счётчика назад - это он и есть), но это отдельная тема.
2 и 3. Да, это возможно, и во многих европейских странах нетрудно реализовать это как технически, так и юридически. У нас - нет, и я не зря упомянул про юристику. Дело в том, что вам придётся тогда зарегистрироваться (и мало того - ещё и сертифицироваться!) как производителю эл.энергии. Я разговаривал с людьми, попытавшимися хотя бы вникнуть в это дело - они сказали, что узнав, сколько надо пройти инстанций, они в ужасе отказались от всяких мыслей об этой затее. Так что подождите, пока у нас изменится законодательство на более либеральное по отношению к обычным людям - есть мнение, что ждать осталось недолго.

ВАХ - чисто академический параметр, который для повседневной практики ничего не даёт. А вот ёмкость, да ещё и мультиметром... Тут уже ответили, как это сделать. Поэтому добавлю другой способ, косвенный, который годится только для зарядки через USB. Подключите ваши наушники на зарядку через вот такой аппаратик, и он покажет вам зарядную ёмкость. Умножив её на КПД аккумулятора, вы получите нужную вам разрядную. КПД литиевого аккума равен примерно 0,8...0,95 (снижается по мере увеличения срока службы).

Один чел задумал сделать такое и описал, почему у него не получилось. Оказывается, там куча привходящих обстоятельств: либо девайс можно обмануть (скажем, долгим сидением неподвижно, либо незапиранием двери), либо будет снижена оборачиваемость (если чрезмерно увеличить таймаут после выхода) и т.д.
Жаль, ссылка не находится. В общем, всё не так просто.
Можно попробовать датчик объёма, настроенный на отсутствие человека, и любое изменение считать присутствием. Но и тут возможен обман, если посетитель, уходя, переставит ролик бумаги или ведёрко.