Однажды, находясь на заводе Ганца, Тесла заметил сломанный кольцевой трансформатор, лежащий без дела в углу цеха. По всей вероятности, это устройство использовалось для питания дуговых ламп в последовательной цепи переменного тока. Если одна лампочка в последовательной цепи перегорала, гасли и все остальные. Чтобы решить эту проблему, Павел Яблочков изобрел и установил подобный трансформатор в своей системе освещения в Париже, чтобы ток мог обходить перегоревшую лампу и сохранять горение других ламп. Но в то время, как Яблочков использовал трансформатор с двумя катушками, обмотанными вокруг железного цилиндра, сломанный трансформатор в Ganz состоял из большой железной кольцевой рамы с двумя катушками на концах {135} . В какой-то момент Циперновский и другие инженеры компании Ganz начали изучать подобные кольцевые трансформаторы, чтобы выяснить, почему они работают некорректно. В течение нескольких лет изучения устройств, подобных этому кольцевому трансформатору, Циперновский, Отто Блати [27] и Микшей Дери [28] разработали одну из первых систем переменного тока с использованием трансформаторов для распределения мощности (см. главу IV). В связи с этим первые трансформаторы, установленные в 1885 году в Ganz and Company, имели кольцевую форму.

Но в 1882 году Тесла еще не знал, что Циперновский, Блати и Дери совершат прорыв в передаче переменного тока. Вместо этого поврежденный кольцевой преобразователь был для Теслы любопытным предметом для изучения. Так как кольцо приводилось в действие генератором переменного тока, Тесла из любопытства поместил металлический шар на деревянную поверхность на вершине кольцевого преобразователя. К его изумлению, шар при подаче тока начал крутиться. Наблюдая за вращением шара, Тесла определил, что, имея разные обмотки, катушки производили два различных переменных тока {136} . Как мы наблюдали в случае с двигателем Бэйли в предыдущей главе, эти два тока создавали вращающееся магнитное поле, которое, в свою очередь, и заставило крутиться шар. Здесь Тесла нашел подтверждение своей догадки, которая посетила его во время прогулки в парке с Жигети: что переменный ток мог создать вращающееся магнитное поле, которое было ему нужно для двигателя.

Безусловно, шар, крутящийся на вершине сломанного кольцевого трансформатора, не показал Тесле, как управлять несколькими переменными токами так, чтобы они создали вращающееся магнитное поле; вращающийся шар лишь вновь подтвердил, что идеальный двигатель Теслы возможен. Тесла провел следующие пять лет, приобретая знания и навыки, необходимые, чтобы подчинить себе электричество. Но, как мы увидим, в то время именно вращающийся шар и кольцевой трансформатор стали прообразом идеала Теслы. Каждый раз, когда он обдумывал или экспериментировал со своим новым двигателем, он использовал подобную кольцевую намотку с несколькими катушками и посреди кольца помещал различные металлические предметы, надеясь, что они тоже будут крутиться во вращающемся магнитном поле {137} .

Размышления Теслы о крутящихся шарах и вращающихся магнитных полях, однако, прервались, когда Ференцу Пушкашу наконец удалось нанять его для сооружения новой телефонной станции. Тесла принялся улучшать станцию и даже разработал новый телефонный повторитель или усилитель {138} .

Как только будапештская станция была построена и заработала, Ференц Пушкаш продал ее местным бизнесменам, получив прибыль. В то время как строилась будапештская станция, Тивадар Пушкаш остался в Париже, помогать внедрять эдисоновскую систему освещения лампами накаливания. Теперь же Тивадар пригласил Теслу и Жигети приехать в Париж и помог им получить работу в компании Эдисона {139} .

Поскольку французский закон требовал, чтобы любые изобретения, запатентованные во Франции, там же и производились, Эдисон направил своего самого близкого партнера, Чарльза Батчелора, во Францию в 1881 году, чтобы организовать компанию для производства и установки систем освещения Эдисона. Взяв за основу организационную структуру осветительной компании Эдисона в Америке, Батчелор основал три отдельных компании во Франции: Compagnie Continentale Edison [29] (которая управляла патентами), Soci'et'e Industrielle & Commerciale [30] (которая производила оборудование) и Soci'et'e Electrique Edison [31] (которая монтировала системы). Для производства ламп накаливания и динамо Батчелор построил фабрику в Иври [32] , в предместьях Парижа {140} . Кажется, Тесла был сначала нанят в Soci'et'e Electrique Edison (SE Edison) {141} .

Работая на фабрике Эдисона в Иври, Тесла приобрел обширные практические технические знания о динамо и двигателях. До этого времени Тесла занимался главным образом умственным конструированием, мысленно представляя, что может заставить двигатель переменного тока работать идеально. Теперь Тесла вплотную столкнулся с проблемой преобразования умственных изобретений в реальные машины. Чтобы создать рабочее динамо или двигатель, нужно было тщательно продумать пропорции катушек статора и ротора; чтобы обеспечить конкретную текущую производительность, нужно было запланировать длину и диаметр катушек, калибр [33] и количество поворотов провода, а также скорость, с которой будет вращаться машина. В начале 1880-х годов ни один из этих параметров не был задан проектными нормами или формулами; скорее проектные нормы электрических машин основывались на методе проб и ошибок и знании ремесла. Работая на компанию Эдисона, Тесла изучил большую часть того, что было тогда известно о динамо и моторном дизайне, и это знание дало ему возможность начать думать о преобразовании его идеального двигателя в реальную машину.

В то время как Тесла постигал технические ноу-хау в компании Эдисона, он также сделал свой вклад в компанию. Большинство сотрудников Эдисона узнало об электрических машинах, работая или в телеграфной отрасли, или в механических цехах, и немногие имели научное или математическое образование {142} . В отличие от них Тесла получил основательное образование по физике и математике в Граце, и французский управляющий компании SE Edison Р. В. Пику признал способности Теслы применять теоретические знания и делать вычисления. Вскоре после трудоустройства в компанию Тесле было поручено проектировать динамо для систем освещения лампами накаливания за гонорар в размере трехсот франков в месяц {143} .

Работая на фабрике Эдисона в Иври, Тесла продолжал размышлять над созданием своего двигателя. «Мы почти не разлучались в Париже в 1882 году, – вспоминал Жигети, – и господин Тесла был очень взволнован идеями о работе двигателей» {144} . Однажды вечером он обрисовал в общих чертах свои планы относительно двигателя переменного тока Жигети четырем или пяти сотрудникам Эдисона, рисуя палкой в грязи. Взяв за основу свою догадку в Будапеште о том, что несколько переменных токов в состоянии произвести вращающееся магнитное поле, Тесла описал своим коллегам тщательно продуманную систему, в которой генератор производил три отдельных переменных тока, которые подавались к двигателю по шести проводам. В своих последующих патентах и лекциях Тесла объяснил, что эти три переменных тока не должны быть сдвинуты по фазе на 120° относительно друг друга, чтобы создать вращающееся магнитное поле. Но нет никаких свидетельств того, что он понял в 1882 году значение сдвига токов по фазе. «Моя идея, – объяснил Тесла, – заключалась в том, что чем больше проводов я использую, тем лучше будет работать двигатель» {145} .