Цель. Определение амплитудно-временной зависимости напряжения на выходе вторичного контура, а также численные оценки, иллюстрирующие количественные показатели процесса при отклонении возбуждающей частоты от резонансного значения, определяющего действенность трансформатора Тесла, как эффективного электрического преобразователя. Результаты. Получены зависимости выходного напряжения от рабочих частот протекающих электродинамических процессов, позволяющие оценить эффективность преобразования напряжения в трансформаторе Тесла. Научная новизна. Получены амплитудно-временные зависимости напряжения на выходе вторичного контура трансформатора Тесла, а также численные оценки, иллюстрирующие количественные показатели процессапри отклонении возбуждающей частоты от резонансного значения. Практическая значимость. Границы диапазонов рабочих частот, определяющих величины интегральных коэффициентов преобразования напряжения, устанавливаются значением добротности вторичного контура трансформатора Тесла – Q2. Максимум интегрального коэффициента преобразования напряжения, существенно превышающего величину (в ~Q2 раз), обусловленную электромагнитной связью между обмотками трансформатора Тесла, достигается в весьма узкой полосе вблизи резонансной частоты (относительное отклонение ~1 / 2Q2 →0 ). При незначительном отклонении рабочей частоты от резонансного значения (не более чем на ~ ±10%) величина интегрального коэффициента преобразования напряжения существенно падает (более чем на порядок), и при низких частотах возбуждающего напряжения трансформатор Тесла работает как обычный повышающий преобразователь напряжения с коэффициентом трансформации, величина которого устанавливается известным явлением электромагнитной индукции.
Мета. Визначення амплітудно-часової залежності напруги на виході вторинного контуру, а також чисельні оцінки, що ілюструють кількісні показники процесу при відхиленні частоти, що збуджує, від резонансного значення, що визначає дієвість трансформатора Тесла, як ефективного електричного перетворювача. Методологія. Обчислення проведені за допомогою методів аналізу електричних ланцюгів з гармонійними струмами і напругами, без будь-яких додаткових фізичних гіпотез про матеріальний зміст нашого світу. Результати. Отримано залежності вихідної напруги від робочих частот електродинамічних процесів, що протікають, що дозволяють оцінити ефективність перетворення напруги в трансформаторі Тесла. Наукова новизна. Отримано амплітудно-часові залежності напруги на виході вторинного контуру трансформатора Тесла, а також чисельні оцінки, що ілюструють кількісні показники процесу при відхиленні частоти, що збуджує, від резонансного значення. Показано, що межі діапазонів робочих частот, що визначають величини інтегральних коефіцієнтів перетворення напруги, встановлюються значенням добротності вторинного контуру трансформатора Тесла. У досить вузькій смузі частот поблизу резонансного значення ефективність перетворення напруги максимальна, при частотах, істотно нижче резонансної, трансформатор Тесла працює як звичайний повітряний трансформатор з електромагнітним зв'язком між обмотками. Практична значимість. Межі діапазонів робочих частот, що визначають величини інтегральних коефіцієнтів перетворення напруги, встановлюються значенням добротності вторинного контуру трансформатора Тесла – Q2. Максимум інтегрального коефіцієнта перетворення напруги, що істотно перевищує величину (в ~Q2 раз), що обумовлена електромагнітним зв'язком між обмотками трансформатора Тесла, досягається в досить вузькій смузі поблизу резонансної частоти (відносне відхилення ~1 / 2Q2 →0 ). При незначному відхиленні робочої частоти від резонансного значення (не більше ніж на ~ ±10%) величина інтегрального коефіцієнта перетворення напруги істотно падає (більш ніж на порядок), і при низьких частотах напруги, що збуджує, (в першому наближенні – на порядок нижче резонансної частоти вторинного контуру) трансформатор Тесла працює як звичайний перетворювач напруги, що підвищує, з коефіцієнтом трансформації, величина якого встановлюється відомим явищем електромагнітної індукції.
Purpose. Determination of the amplitude-time dependence of the voltage at the output of the secondary circuit, as well as numerical estimations illustrating the quantitative indices of the process when the exciting frequency deviates from the resonance values determining the effectiveness of the Tesla transformer as an effective electrical converter. Results. Dependences of the output voltage on operating frequencies of the proceeding electrodynamic processes that make it possible to estimate the voltage transformation efficiency in the Tesla transformer have been received. Scientific Novelty. The amplitude-time dependences of the voltage at the output of the Tesla transformer secondary circuit have been obtained, as well as the numerical estimations showing the quantitative indices of the process when the exciting frequency deviates from the resonant value. Practical value. The operating frequencies range limits determining the values of the integral voltage conversion factors have been found out from the value of the Q-factor of the Tesla transformer secondary circuit – Q2. The maximum of the integral voltage conversion coefficient, which is much higher than the value (in ~Q2 times), caused by the electromagnetic coupling between the windings of the Tesla transformer, is achieved in a very narrow band near the resonant frequency (relative deviation ~1 / 2Q2 →0 ). With an insignificant deviation of the operating frequency from the resonant value (by no more than ±10%), the value of the integral voltage conversion coefficient drops significantly (by more than an order of magnitude) and at low frequencies of the exciting voltage (in the first approximation, an order of magnitude lower than the resonant frequency of the secondary circuit), the Tesla transformer works as a normal stepup voltage converter with a transformation coefficient, the value of which is set by the wellknown phenomenon of electromagnetic induction.
