Між нерухомо закріпленими електромагнітами оберталася складної форми котушка мідного дроту. Під дією магнітного поля в котушці виникав змінний струм. Оскільки більшість механізмів того часу використовували постійний струм, до котушки було приєднано спеціальний пристрій – колектор. Він «випрямляв» струм – перетворював зі змінного на постійний.
Спостерігати дію електрики можна повсюдно. Наприклад, ще в ранньому дитинстві Тесла був зачарований яскравими блакитними іскрами, які «сипалися» з його улюбленого кота Мачека, якщо в темряві погладити його густе хутро. Ми чуємо потріскування, стягуючи через голову синтетичний светр. Бачимо, як стає дибки і «прилипає» до пластмасового гребінця наелектризоване волосся. Слабкий, але цілком відчутний електричний розряд проскакує іноді між нашими пальцями і металевою ручкою дверей. Тоді ми говоримо, що ручка вдарила нас струмом, хоч це і не зовсім правильно – ми її «вдарили» так само.
Електричний струм – це потік заряджених частинок. До речі, колись його так і називали – «електричною рідиною» (а також «електричним вогнем», але це більше стосувалося якраз окремих розрядів – наприклад, «іскор» на котячому хутрі).
У проводах струм може текти весь час в одному напрямку – тоді його називають постійним. Або він може бути змінним – це коли заряджені частинки-електрони, немов косяк рибок, пливуть то в одному напрямку, то, через рівні проміжки часу, – в протилежному. Проміжки ці крихітні, вимірювані десятими частками секунди. Частота, з якою електрони змінюють напрямок, вимірюється в герцах (Гц). Струм у наших розетках має частоту 50 герц (тобто за одну секунду його напрямок змінюється сто разів: п’ятдесят – в одну сторону, п’ятдесят – в іншу). У США і Канаді прийнята частота 60 Гц.
У 1831 році англійський фізик Майкл Фарадей відкрив, що в дроті (або іншому провіднику) струм можна викликати, якщо між його витками рухати магніт. Цей же вчений побудував перший генератор постійного струму. У ньому мідний диск обертався поряд із магнітом, а струм, що виникав при цьому, «знімався» підключеним до вимірювальних приладів проводом. Таким чином, Фарадей зумів перетворити механічну енергію на електричну.
Як і всі динамо-машини, машина Грамма виробляла струм, тобто слугувала генератором. Але вона також могла використовувати електрику для виконання механічної роботи – як двигун.
Професор із гордістю демонстрував машину студентам. Однак коли вона працювала в режимі двигуна або струм досягав значної величини, машина починала сильно іскрити. Це призводило до втрат енергії і могло пошкодити механізм. Іскри виникали між пластинками (так званими щітками), що «знімають» струм з обертового колектора, в якому змінний струм перетворювався на постійний. І Тесла запропонував удосконалити механізм: прибрати колектор і використовувати відразу змінний струм.
Професор, хоч і цінував талановитого студента, на цей раз узяв його на кпини перед усією аудиторією. І не просто
