Eds что такое – Противоблокировочное устройство тормозной системы Teves с электронной блокировкой дифференциала (EDS)

Что такое система EDL / EDS

Система EDL (Electronic Differential Lock) или EDS (Elektronische Differenzialsperre) — это электронная имитация блокировки дифференциала. Система EDL/EDS с помощью датчиков АБС анализирует поступающую информацию о скорости вращения колес и, при скольжении колеса, начинает притормаживать его. Таким образом идет перераспределение крутящего момента на колеса для наилучшего сцеплением с поверхностью дороги.

 

Как вам уже известно из вышенаписанного, система EDS работает на базе системы АБС (антиблокировочной системы тормозов). В отличие от стандартной АБС, в конструкции с системой EDL предусмотрена возможность самостоятельного создания давления в тормозной системе автомобиля. Для того чтобы данная функция была реализована, инженеры применили в конструкции гидравлических блоков АБС каждого из ведущих колес — насос обратной подачи и два электромагнитных клапана (переключающий клапан и клапан высокого давления). Управляется система EDL/EDS программно с помощью блока управления антиблокировочной системы.

 

Принцип действия систем EDL и EDS

 

Работа систем носит цикличный характер. Один цикл работы систем включает в себя всего три этапа:

— увеличение давления;

— удержание давления;

— сброс давления.

 

Проскальзывание ведущих или одного ведущего колеса фиксируется с помощью специальных датчиков, которые считывают частоту вращения колес. В момент проскальзывания блок управления АБС закрывает переключающий клапан и одновременно с этим открывает клапан высокого давления. Для набора необходимого давления в контуре тормозного цилиндра проскальзывающего колеса — включается насос обратной подачи, тем самым начинается повышение давления тормозной жидкости в контуре и притормаживание колеса. При достижении тормозного усилия, величина которого необходима для исключения проскальзывания, отключается насос обратной подачи и тем самым идет удерживание давления. Как только проскальзывание ведущего колеса заканчивается, система сразу же сбрасывает давление путем открытия клапанов.

 

Система EDL/EDS устанавливается как на все четыре колеса, так и только на на одной оси.

 

Как работает электронная система блокировки дифференциала:

что значат эти и другие буквы в твоем авто?

3. ASR

Automatic Slip Regulation — противобуксовочная система. В отличие от двух вышеназванных, спасает не при торможении, а в строго противоположной ситуации — при разгоне. Отслеживая скорости ведущих колес, система «осаживает коней», оставляя ровно то количество тяги, которое можно передать колесам, не срывая их в малоэффективную, хотя и эффектную внешне, пробуксовку. Существует также «внедорожная» модификация данной системы — EDS, что расшифровывается как Elektronische Differenzialsperre, или, на великом и могучем, «электронный дифференциал». В отличие от «классической» системы, здесь при начале пробуксовки с помощью тормозных колодок «придерживается» пробуксовывающее колесо. Благодаря этому, «гребут» оба ведущих колеса, что существенно снижает шансы застрять в грязи и столь же существенно увеличивает шансы уйти со светофора первым. Обе названные системы по умолчанию включают в себя и антиблокировочную систему. Альтернативные названия: TCS, DTC, STC, ASC+T.

4.  ESP

Вершина эволюции автобезопасности на сегодняшний день, также известная, как «антизаносная», хотя это и не совсем верно. Расшифровывается аббревиатура как Electronic Stability Program, или система электронной стабилизации. Включает в себя функции и ABS, и EBD, и ASR. А кроме того, обладает датчиком положения руля и датчиками боковых ускорений (то есть, заноса). На практике это значит, что система не просто оберегает автомобиль от пробуксовок и блокировок колес. Система отслеживает, куда именно водитель хочет ехать, и направляет машину именно туда, попутно не давая автомобилю перейти в неконтролируемое скольжение. Потрясающий эффект для тех, кто первый раз садится за руль машины с такой системой. Однако она же таит в себе опасность. Автомобиль без ESP сразу предупредит тебя, если наметилась тенденция к заносу. Если же ты почувствовал занос на машине с ESP – скорее всего, тут не исправить уже ничего. Конечно, если ты не мастер спорта по ралли. Альтернативные названия: VDC, VSC, DSTC, DSC, ATTS, VSA.

что это такое в машине, принцип работы, отключение

Система курсовой устойчивости (часто встречается определение «динамическая стабилизация») авто получила название SP или ESP. Подобные разработки есть у многих ведущих производителей, поэтому отличаются некоторыми нюансами использования. Наша статья расскажет побольше о ESP, что это такое в машине, принцип работы и основные параметры программы.

Что такое ESP

Основой системы являются разработки концерна Mercedes-Benz, начавшиеся еще с 1959 года. Впервые протестированная программа была установлена в 1995 году, после чего совершенствовалась и дополнялась новыми компонентами. Следует отметить, что рассматривать систему ESP в автомобиле необходимо не как отдельную часть, а в составе комплекса активных мер безопасности во время движения.

ESP взаимодействует с другими датчиками безопасности в авто:

• ABS — антиблокировочная система, которая позволяет предотвратить блокировку колес в момент торможения.
• EBD — система распределения тормозных усилий, главная функция которой — оценка сцепления покрытия каждого колеса, соответственно чему контролируется распределение тормозных усилий.
• EDS — электронная блокировка дифференциала, срабатывание которой происходит при проскальзывании одного из колес авто.
• ASR — обозначение противобуксовочной системы, предназначенной для предупреждения пробуксовки колес ведущей оси и контролирующей тяговые усилия.

Система оснащена специальными датчиками, предоставляющими основную информацию во время движения авто. Это скорость вращения каждого из колес, угол поворота вокруг своей оси и контроль тормозных усилий. Также система анализирует данные, полученные при повороте рулевого колеса, соответственно чему и выполняется заданный алгоритм для стабилизации движения авто. Обобщенное понятие: система стабилизации ESP позволяет вернуть контроль над управлением авто и помочь водителю вывернуть транспорт при заносе.

Принцип работы ESP

Использование данной системы повышает безопасность управления авто, позволяет стабилизировать его движение в экстренных ситуациях. Подобное возможно благодаря электронному блоку управления, подключенному к бортовому компьютеру и позволяющему анализировать все действия автомобиля, распознать возможные проблемы и предупредить ДТП. Любые отклонения в поведении авто на дороге, противоречившие безопасному вождению являются поводом для «вмешательства» системы.

В чем заключается «помощь» системы:

• Ослабление тормозного усилия в ситуации, когда запаниковавший водитель вдавливает педаль тормоза в пол.
• Подтормаживание определенных колес при вероятности заноса.
• Корректировка работы двигателя во время выполнения нестандартного маневра.

Упрощенная трактовка принципа работы ESP не дает полное представление о работе системы. На самом деле алгоритм принятия решений гораздо сложней, в расчет берутся практически все данные о скорость и параметрах движения колес, углах поворота и возможной нестандартной манере управления авто. Основная функция этого «помощника» — предупредить возможное появление заноса при движении, выровнять траекторию пути и вернуть контроль управления.

Можно ли отключить ESP, зачем и как это сделать

Разобравшись хотя бы в общих чертах, как работает ESP в автомобиле, некоторые водители начинают задумываться о целесообразности использования данной системы. Подвох в том, что отключение ESP автоматически ведет за собой несрабатывание и других электронных ассистентов, таких как антиблокировочная и противобуксовочная система. Срабатывание этих помощников может сослужить плохую службу в некоторых ситуациях, например, когда машина уже увязла в снежной каше, а двигатель не заводится именно по причине хорошей работы этих систем.

Отключение ESP происходит следующим образом:

• На приборной панели необходимо активировать режим «ESP off».
• Отключить опцию в настройках бортового компьютера.

Временное отключение поможет выполнить «раскачку» машины и миновать проблемный участок. Следует отметить, что предварительно необходимо убедиться, что колесам не мешает серьезное препятствие в виде снежных глыб, камня или льда. Пробуксовка колес проводится на показаниях 2500 – 3000 об/мин, иначе можно увязнуть еще сильней. После выполнения маневра, систему необходимо включить, ведь это важно для безопасной поездки в дальнейшем.

Для обеспечения комфортного и безопасного движения в современных автомобилях используется много разных систем управления. ЭБУ авто получается много переменных данных, проводится их анализ и выдает оптимальные решения каждую секунду, обеспечивая водителю неоценимую помощь в экстренных ситуациях на дороге. На некачественном покрытии, в гололед или экстренных ситуациях, срабатывает система электронного контроля устойчивости ESP, которая помогает предотвратить занос авто и выровнять его траекторию. Полагаясь исключительно на свои навыки и скорость реакции, в подобных ситуациях возрастает риск ДТП, поэтому подобные меры безопасности вовсе нелишние и уже входят в обязательный перечень комплектования современных автомобилей.

что это такое, основные формулы, в чем измеряется, от чего зависит.

В материале разберемся в понятии ЭДС индукции в ситуациях ее возникновения. Также рассмотрим индуктивность в качестве ключевого параметра возникновения магнитного потока при появлении электрического поля в проводнике.

Электромагнитная индукция представляет собой генерирование электрического тока магнитными полями, которые изменяются во времени. Благодаря открытиям Фарадея и Ленца закономерности были сформулированы в законы, что ввело симметрию в понимание электромагнитных потоков. Теория Максвелла собрала воедино знания об электрическом токе и магнитных потоках. Благодаря открытия Герца человечество узнало о телекоммуникациях.

Магнитный поток

Вокруг проводника с электротоком появляется электромагнитное поле, однако параллельно возникает также обратное явление – электромагнитная индукция. Рассмотрим магнитный поток на примере: если рамку из проводника поместить в электрическое поле с индукцией и перемещать ее сверху вниз по магнитным силовым линиям или вправо-влево перпендикулярно им, тогда магнитный поток, проходящий через рамку, будет постоянной величиной.

При вращении рамки вокруг своей оси, тогда через некоторое время магнитный поток изменится на определенную величину. В результате в рамке возникает ЭДС индукции и появится электрический ток, который называется индукционным.

ЭДС индукции

Разберемся детально, что такое понятие ЭДС индукции. При помещении в магнитное поле проводника и его движении с пересечением силовых линий поля, в проводнике появляется электродвижущая сила под названием ЭДС индукции. Также она возникает, если проводник остается в неподвижном состоянии, а магнитное поле перемещается и пересекается с проводником силовыми линиями.

Когда проводник, где происходит возникновение ЭДС, замыкается на вешнюю цепь, благодаря наличию данной ЭДС по цепи начинает протекать индукционный ток. Электромагнитная индукция предполагает явление индуктирования ЭДС в проводнике в момент его пересечения силовыми линиями магнитного поля.

Электромагнитная индукция являет собой обратный процесс трансформации механической энергии в электроток. Данное понятие и его закономерности широко используются в электротехнике, большинство электромашин основывается на данном явлении.

Законы Фарадея и Ленца

Законы Фарадея и Ленца отображают закономерности возникновения электромагнитной индукции.

Фарадей выявил, что магнитные эффекты появляются в результате изменения магнитного потока во времени. В момент пересечения проводника переменным магнитным током, в нем возникает электродвижущая сила, которая приводит к возникновению электрического тока. Генерировать ток может как постоянный магнит, так и электромагнит.

Ученый определил, что интенсивность тока возрастает при быстром изменении количества силовых линий, которые пересекают контур. То есть ЭДС электромагнитной индукции пребывает в прямой зависимости от скорости магнитного потока.

Согласно закону Фарадея, формулы ЭДС индукции определяются следующим образом:

Е = — dФ/dt.

Знак «минус» указывает на взаимосвязь между полярностью индуцированной ЭДС, направлением потока и изменяющейся скоростью.

Согласно закону Ленца, можно охарактеризовать электродвижущую силу в зависимости от ее направленности. Любое изменение магнитного потока в катушке приводит к появлению ЭДС индукции, причем при быстром изменении наблюдается возрастающая ЭДС.

Если катушка, где есть ЭДС индукции, имеет замыкание на внешнюю цепь, тогда по ней течет индукционный ток, вследствие чего вокруг проводника появляется магнитное поле и катушка приобретает свойства соленоида. В результате вокруг катушки формируется свое магнитное поле.

Э.Х. Ленц установил закономерность, согласно которой определяется направление индукционного тока в катушке и ЭДС индукции. Закон гласит, что ЭДС индукции в катушке при изменении магнитного потока формирует в катушке ток направления, при котором данный магнитный поток катушки дает возможность избежать изменения постороннего магнитного потока.

Закон Ленца применяется для всех ситуаций индуктирования электротока в проводниках, вне зависимости от их конфигурации и метода изменения внешнего магнитного поля.

Движение провода в магнитном поле

Значение индуктированной ЭДС определяется в зависимости от длины проводника, пересекаемого силовыми линиями поля. При большем количестве силовых линий возрастает величина индуктируемой ЭДС. При увеличении магнитного поля и индукции, большее значение ЭДС возникает в проводнике. Таким образом, значение ЭДС индукции в движущемся в магнитном поле проводнике находится в прямой зависимости от индукции магнитного поля, длины проводника и скорости его движения.

Данная зависимость отражена в формуле Е = Blv, где Е — ЭДС индукции; В — значение магнитной индукции; I — длина проводника; v —скорость его перемещения.

Отметим, что в проводнике, который движется в магнитном поле, ЭДС индукции появляется, только когда он пересекает силовые линии магнитного поля. Если проводник движется по силовым линиям, тогда ЭДС не индуктируется. По этой причине формула применяется только в случаях, когда движением проводника направлено перпендикулярно силовым линиям.

Направление индуктированной ЭДС и электротока в проводнике определяется направлением движения самого проводника. Для выявления направления разработано правило правой руки. Если держать ладонь правой руки таким образом, чтобы в ее направлении входили силовые линии поля, а большой палец указывает направление движения проводника, тогда остальные четыре пальца показывают направление индуктированной ЭДС и направление электротока в проводнике.

Вращающаяся катушка

Функционирование генератора электротока основывается на вращении катушки в магнитном потоке, где имеется определенное количество витков. ЭДС индуцируется в электрической цепи всегда при пересечении ее магнитным потоком, на основании формулы магнитного потока Ф = B x S х cos α (магнитная индукция, умноженная на площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток, и косинус угла, сформированный вектором направления и перпендикулярной плоскости линии).

Согласно формуле, на Ф воздействуют изменения в ситуациях:

• при изменении магнитного потока меняется вектор направления;
• изменяется площадь, заключенная в контур;
• меняется угол.

Допускается индуцирование ЭДС при неподвижном магните или неизменном токе, а просто при вращении катушки вокруг своей оси в пределах магнитного поля. В данном случае магнитный поток изменяется при смене значения угла. Катушка в процессе вращения пересекает силовые линии магнитного потока, в итоге появляется ЭДС. При равномерном вращении возникает периодическое изменение магнитного потока. Также число силовых линий, которые пересекаются ежесекундно, становится равным значениям через равные временные промежутки.

На практике в генераторах переменного электротока катушка остается в неподвижном состоянии, а электромагнит выполняет вращения вокруг нее.

ЭДС самоиндукции

При прохождении через катушку переменного электротока генерируется переменное магнитное поле, которое характеризуется меняющимся магнитным потоком, индуцирующим ЭДС. Данное явление называется самоиндукцией.

В силу того, что магнитный поток пропорционален интенсивности электротока, тогда формула ЭДС самоиндукции выглядит таким образом:

Ф = L x I, где L – индуктивность, которая измеряется в Гн. Ее величина определяется числом витков на единицу длины и величиной их поперечного сечения.

Взаимоиндукция

При расположении двух катушек рядом в них наблюдается ЭДС взаимоиндукции, которая определяется конфигурацией двух схем и их взаимной ориентацией. При возрастании разделения цепей значение взаимоиндуктивности уменьшается, поскольку наблюдается уменьшение общего для двух катушек магнитного потока.

Рассмотрим детально процесс возникновения взаимоиндукции. Есть две катушки, по проводу одной с N1 витков течет ток I1, которым создается магнитный поток и идет через вторую катушку с N2 числом витков.

Значение взаимоиндуктивности второй катушки в отношении первой:

М21 = (N2 x F21)/I1.

Значение магнитного потока:

Ф21 = (М21/N2) x I1.

Индуцированная ЭДС вычисляется по формуле:

Е2 = — N2 x dФ21/dt = — M21x dI1/dt.

В первой катушке значение индуцируемой ЭДС:

Е1 = — M12 x dI2/dt.

Важно отметить, что электродвижущая сила, спровоцированная взаимоиндукцией в одной из катушек, в любом случае прямо пропорциональна изменению электрического тока в другой катушке.

Тогда взаимоиндуктивность считается равной:

М12 = М21 = М.

Вследствие этого , E1 = — M x dI2/dt и E2 = M x dI1/dt. М = К √ (L1 x L2), где К является коэффициентом связи между двумя значениями инжуктивности.

Взаимоиндукция широко используется в трансформаторах, которые дают возможность менять значения переменного электротока. Прибор представляет собой пару катушек, которые намотаны на общий сердечник. Ток в первой катушке формирует изменяющийся магнитный поток в магнитопроводе и ток во второй катушке. При меньшем числе витков в первой катушке, чем во второй, возрастает напряжение, и соответственно при большем количестве витков в первой обмотке напряжение снижается.

Помимо генерирования и трансформации электрической энергии, явление магнитной индукции используется в прочих приборах. К примеру, в магнитных левитационных поездах, движущихся без непосредственного контакта с током в рельсах, а на пару сантиметров выше по причине электромагнитного отталкивания.

EDS Файл — Как открыть файлы EDS

1 расширения(ы) и 0 псевдоним(ы) в нашей базе данных

Ниже вы можете найти ответы на следующие вопросы:

• Что такое .eds файл?
• Какая программа может создать .eds файл?
• Где можно найти описание .eds формат?
• Что может конвертировать .eds файлы в другой формат?
• Какие MIME-тип связан с .eds расширение?

.eds

Electronic Data Sheets

EDS file is an Electronic Data Sheets. It is the file that contains the information of attributes which are settable for the devices. EDS file will be used when a network is established using other configuration tools manufactured by other companies.

Категория: Данные файлы

Область применения: —

Название программы: —

MIME-тип: application/octet-stream

Магия байт (HEX): —

Магия строки (ASCII): —

Синонимы:

—

Ссылки:

—

Расширения, связанные с:

—

Другие типы файлов могут также использовать .eds расширение файла. Если у вас есть полезная информация о .eds расширение, написать нам!

Возможно ли, что расширение файла с ошибками?

Мы нашли следующие похожие расширения в нашей базе:

Empire Earth Scenario Data

Cadcorp SIS Shared Dataset

Ensoniq SQ1/SQ2/KS32 Disk Image

E-Prime E-Studio 1.x Experiment File

Microsoft DirectX DirectDraw Surface

.eds Расширение файла часто дается неправильно!

Согласно поисках на нашем сайте, эти опечатки были наиболее распространенными в прошлом году:

ess (1), 3ds (1), es (1), efs (1), edz (1), edw (1), ede (1), sds (1), ed5 (1), fds (1), ds (1), evs (1), dds (1), esd (1), ers (1)

Не удается открыть .eds файл?

Если вы хотите открыть .eds файл на вашем компьютере, вам просто необходимо иметь соответствующие программы установлены. Если eds Ассоциации установлены неправильно, вы можете получить следующее сообщение об ошибке:

Не удалось открыть этот файл:

файла: Например.eds

Чтобы открыть этот файл, Windows необходимо знать, какую программу вы хотите использовать, чтобы открыть его. Окна могут выходить в интернет, чтобы искать его автоматически, или вы можете вручную выбрать из списка программ, установленных на вашем компьютере.

Чтобы изменить ассоциации файлов:

• Щелкните правой кнопкой мыши файл с расширением чье сотрудничество вы хотите изменить, а затем нажмите Открыть с.
• В Открыть с помощью диалоговое окно, выберите программу ти котором вы хотите, чтобы открыть файл, или нажмите Обзор, чтобы найти программу, которую вы хотите.
• Выберите Всегда использовать выбранную программу, чтобы открыть такой файл флажок.

Поддерживаемые операционные системы

Windows Server 2003/2008/2012/2016, Windows 7, Windows 8, Windows 10, Linux, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD, Mac OS X, iOS, Android

Оцените эту страницу

5 / 5 на основе 66 оценки пользователей.

Электродвижущая сила — Википедия

Электродвижущая сила (ЭДС) — скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (то есть любых сил, кроме электростатических и диссипативных) действующих в квазистационарных цепях постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всего контура^[1][2].

По аналогии с напряжённостью электрического поля вводят понятие напряжённость сторонних сил E→ex{\displaystyle {\vec {E}}_{ex}}, под которой понимают векторную физическую величину, равную отношению сторонней силы, действующей на пробный электрический заряд к величине этого заряда. Тогда в замкнутом контуре L{\displaystyle L} ЭДС будет равна:

E=∮L⁡E→ex⋅dl→,{\displaystyle {\mathcal {E}}=\oint \limits _{L}{\vec {E}}_{ex}\cdot {\vec {dl}},}

где dl→{\displaystyle {\vec {dl}}} — элемент контура.

ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах. Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами источника тока вне самого́ источника равна нулю.

Электродвижущая сила источника связана с электрическим током, протекающим в цепи, соотношениями закона Ома. Закон Ома для неоднородного участка цепи имеет вид^[1]:

φ1−φ2+E=IR,{\displaystyle \varphi _{1}-\varphi _{2}+{\mathcal {E}}=IR,}

где φ1−φ2{\displaystyle \varphi _{1}-\varphi _{2}} — разность между значениями потенциала в начале и в конце участка цепи, I{\displaystyle I} — сила тока, текущего по участку, а R{\displaystyle R} — сопротивление участка.

Если точки 1 и 2 совпадают (цепь замкнута), то φ1−φ2=0{\displaystyle \varphi _{1}-\varphi _{2}=0} и предыдущая формула переходит в формулу закона Ома для замкнутой цепи^[1]:

E=IR,{\displaystyle {\mathcal {E}}=IR,}

где теперь R{\displaystyle R} — полное сопротивление всей цепи.

В общем случае полное сопротивление цепи складывается из сопротивления внешнего по отношению к источнику тока участка цепи (Re{\displaystyle R_{e}}) и внутреннего сопротивления самого́ источника тока (r{\displaystyle r}). С учётом этого следует:

E=IRe+Ir.{\displaystyle {\mathcal {E}}=IR_{e}+Ir.}

Если на участке цепи не действуют сторонние силы (однородный участок цепи) и, значит, источника тока на нём нет, то, как это следует из закона Ома для неоднородного участка цепи, выполняется:

φ1−φ2=IR.{\displaystyle \varphi _{1}-\varphi _{2}=IR.}

Значит, если в качестве точки 1 выбрать анод источника, а в качестве точки 2 — его катод, то для разности между потенциалами анода φa{\displaystyle \varphi _{a}} и катода φk{\displaystyle \varphi _{k}} можно записать:

φa−φk=IRe,{\displaystyle \varphi _{a}-\varphi _{k}=IR_{e},}

где как и ранее Re{\displaystyle R_{e}} — сопротивление внешнего участка цепи.

Из этого соотношения и закона Ома для замкнутой цепи, записанного в виде E=IRe+Ir{\displaystyle {\mathcal {E}}=IR_{e}+Ir} нетрудно получить

φa−φkE=ReRe+r{\displaystyle {\frac {\varphi _{a}-\varphi _{k}}{\mathcal {E}}}={\frac {R_{e}}{R_{e}+r}}} и затем φa−φk=ReRe+rE.{\displaystyle \varphi _{a}-\varphi _{k}={\frac {R_{e}}{R_{e}+r}}{\mathcal {E}}.}

Из полученного соотношения следуют два вывода:

1. Во всех случаях, когда по цепи течёт ток, разность потенциалов между клеммами источника тока φa−φk{\displaystyle \varphi _{a}-\varphi _{k}} меньше, чем ЭДС источника.
2. В предельном случае, когда Re{\displaystyle R_{e}} бесконечно (цепь разорвана), выполняется E=φa−φk.{\displaystyle {\mathcal {E}}=\varphi _{a}-\varphi _{k}.}

Таким образом, ЭДС источника тока равна разности потенциалов между его клеммами в состоянии, когда источник отключён от цепи^[1].

Причиной возникновения электродвижущей силы в замкнутом контуре может стать изменение потока магнитного поля, пронизывающего поверхность, ограниченную данным контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина ЭДС индукции в контуре определяется выражением

E=−dΦdt,{\displaystyle {\mathcal {E}}=-{\frac {d\Phi }{dt}},}

где Φ{\displaystyle \Phi } — поток магнитного поля через замкнутую поверхность, ограниченную контуром. Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный ЭДС индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре (см. правило Ленца). В свою очередь причиной изменения магнитного потока может быть как изменение магнитного поля, так и движение контура в целом или его отдельных частей.

Внутри источника ЭДС ток течёт в направлении, противоположном нормальному. Это невозможно без дополнительной силы неэлектростатической природы, преодолевающей силу электрического отталкивания

Как показано на рисунке, электрический ток, нормальное направление которого — от «плюса» к «минусу», внутри источника ЭДС (например, внутри гальванического элемента) течёт в противоположном направлении. Направление от «плюса» к «минусу» совпадает с направлением электростатической силы, действующей на положительные заряды. Поэтому для того, чтобы заставить ток течь в противоположном направлении, необходима дополнительная сила неэлектростатической природы (центробежная сила, сила Лоренца, силы химической природы, сила со стороны вихревого электрического поля) которая бы преодолевала силу со стороны электростатического поля. Диссипативные силы, хотя и противодействуют электростатическому полю, не могут заставить ток течь в противоположном направлении, поэтому они не входят в состав сторонних сил, работа которых используется в определении ЭДС.

Сторонними силами называются силы, вызывающие перемещение электрических зарядов внутри источника постоянного тока против направления действия сил электростатического поля. Например, в гальваническом элементе или аккумуляторе сторонние силы возникают в результате электрохимических процессов, происходящих на границе соприкосновения электрода с электролитом; в электрическом генераторе постоянного тока сторонней силой является сила Лоренца^[3].

Что такое ЭДС (электродвижущая сила)

Электродвижущая сила, в народе ЭДС, также как и напряжение измеряется в вольтах, но носит совсем иной характер.

ЭДС с точки зрения гидравлики

Думаю, вам уже знакома водонапорная башня из прошлой статьи про напряжение

Допустим, что башня полностью заполнена водой. Снизу башни мы просверлили отверстие и врезали туда трубу, по которой вода бежит к вам домой.

Сосед захотел полить огурцы, вы решили помыть автомобиль, мать затеяла стирку и вуаля! Поток воды стал меньше и меньше, и вскоре совсем иссяк… Что случилось? Закончилась вода в башне…

 

Время, которое потребуется, чтобы опустошить башню, зависит от емкости самой башни, а также от того, сколько потребителей будут пользоваться водой.

Все то же самое можно сказать и про радиоэлемент конденсатор:

Допустим мы его зарядили от батарейки 1,5 вольта и он принял заряд.  Нарисуем заряженный конденсатор вот так:

Но как только мы цепляем к нему нагрузку (пусть нагрузкой будет светодиод) с помощью замыкания ключа S, в первые доли секунд светодиод будет светиться ярко, а потом тихонько угасать… и пока полностью не потухнет. Время угасания светодиода будет зависеть от емкости конденсатора, а также от того, какую нагрузку мы цепляем к  заряженному конденсатору.

Как я уже сказал, это равносильно простой наполненной башне и потребителям, которые пользуются водой.

Но почему тогда в наших башнях вода никогда не заканчивается? Да потому что работает насос подачи воды! А откуда этот насос берет воду? Из скважины, которая пробурена для добычи подземных вод. Иногда ее еще называют артезианской.

Как только башня полностью наполнится водой, насос выключается. В наших водобашнях насос всегда поддерживает максимальный уровень воды.

Итак, давайте вспомним, что  такое напряжение? По аналогии с гидравликой – это уровень воды в водобашне. Полная башня – это максимальный уровень воды, значит максимальное напряжение. Нет в башне воды – напряжение ноль.

ЭДС электрического тока

Как вы помните из прошлых статей, молекулы воды – это “электроны”. Для возникновения электрического тока, электроны должны двигаться в одном направлении. Но чтобы они двигались в одном направлении, должно быть напряжение и какая-нибудь нагрузка. То есть вода в башне – это напряжение, а люди, которые тратят воду для своих нужд – это нагрузка, так как они создают поток воды из трубы, которая находится у подножия водобашни. А поток – это не что иное, как сила тока.

Также должно соблюдаться условие, что вода должна всегда быть на максимальной отметке, независимо от того, сколько людей тратит ее для своих нужд одновременно, иначе башня опустошится. Для водобашни этим спасительным средством является водонасос. А для электрического тока?

Для электрического тока должна быть какая-то сила, которая бы толкала электроны в одном направлении в течение продолжительного времени. То есть эта сила должна двигать электроны! Электродвижущая сила! Да, именно так! ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА!  Можно назвать ее сокращенно ЭДС – Электро Движущая Сила. Измеряется она в вольтах, как и напряжение, и обозначается в основном буквой E.

Значит, в наших батарейках тоже есть такой “насос”? Есть, и правильней было бы его назвать “насос подачи электронов”). Но, конечно, так никто не говорит.  Говорят просто  – ЭДС. Интересно, а где спрятан этот насос в батарейке? Это просто-напросто электрохимическая реакция, из-за которой держится “уровень воды” в батарейке, но потом все-таки этот насос изнашивается и напряжение в батарейке начинает проседать, потому как “насос” не успевает качать воду. В конце концов он полностью ломается и напряжение на батарейке стает практически ноль.

Реальный источник ЭДС

Источник электрической энергии  – это источник ЭДС с внутренним сопротивлением R_вн. Это могут быть какие-либо химические элементы питания, наподобие  батареек и аккумуляторов

Их внутреннее строение с точки зрения ЭДС выглядит примерно вот так:

Где E – это ЭДС, а R_вн  – это внутреннее сопротивление батарейки

Итак, какие выводы можно сделать из этого?

Если к батарейке не цепляется никакая нагрузка, типа лампы накаливания и тд, то в результате сила тока в такой цепи будет равняться нулю. Упрощенная схема будет такой:

Но если мы все-таки присоединим к нашей батарейке лампочку накаливания, то у нас цепь станет замкнутой и в цепи будет течь ток:

В результате у нас в цепи побежит электрический ток, а на внутреннем сопротивлении упадет какое-то напряжение, так как в результате у нас получился делитель напряжения, так как нить лампы накаливания также имеет какое-то свое сопротивление. По закону Ома, чем больше сила тока в цепи, тем больше будет падение напряжения на внутреннем сопротивлении R_вн. Более подробно об этом эффекте можно прочитать в статье закон Ома для полной цепи, а также про входное и выходное сопротивление.

Если начертить график зависимости силы в цепи тока от напряжения на батарейке, то он будет выглядеть вот так:

Какой напрашивается вывод? Для того, чтобы замерить ЭДС батарейки, нам достаточно просто взять хороший мультиметр с высоким входным сопротивлением и замерять напряжение на клеммах батарейки.

То есть мы увидим, чем больше сила тока в цепи, то тем меньше напряжение на клеммах батарейки. Об этом более подробно я говорил в статье закон Ома для полной цепи.

Идеальный источник ЭДС

Допустим, пусть наша батарейка обладает нулевым внутренним сопротивлением, тогда получается, что R_вн=0.

Нетрудно догадаться, что в этом случае падение напряжение на нулевом сопротивлении также будет равняться нулю. В результате, наш график примет вот такой вид:

В результате мы получили просто источник ЭДС.  Следовательно, источник ЭДС – это идеальный источник питания, у которого напряжение на клеммах не зависит от силы тока в цепи. То есть, какую нагрузку мы бы не цепляли на такой источник ЭДС, у нас он  все равно будет выдавать положенное напряжение без просадки. Сам источник ЭДС обозначается вот так:

На практике идеального источника ЭДС не существует.

Типы ЭДС

– электрохимическая  (ЭДС батареек и аккумуляторов)

– фотоэффекта (получение электрического тока от солнечной энергии)

– индукции (генераторы, использующие принцип электромагнитной индукции)

– Эффект Зеебека или термоЭДС (возникновение электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных температурах)

– пьезоЭДС (получение ЭДС от пьезоэлектриков)

Резюме

ЭДС – это сила НЕэлектрического происхождения, которая заставляет течь электрический ток в цепи.

Реальный источник ЭДС имеет внутри себя  внутреннее сопротивление, у идеального источника ЭДС внутреннее сопротивление равняется нулю.

Идеальный источник ЭДС всегда имеет на своих клеммах постоянное значение напряжения не зависимо от нагрузки в цепи.