1893 yılında Nikola Tesla tarafından gerçekleştirilen “Kolomb’un Yumurtası” isimli bir deney vardı. Bu deney, Tesla’nın elektrik alanında yaptığı çalışmalardan biri olarak öne çıkıyor. Detayları ve amacı konusunda pek fazla bilgim yok. Bu deney tam olarak nasıl bir süreçti? Tesla, bu deneyi gerçekleştirirken neyi amaçladı? Deneyin sonucunda ne elde edildi ve neden bu isimle anıldı? Tesla’nın bu çalışması, onun diğer projeleriyle nasıl bir bağlantı gösteriyor?
Nikola Tesla ve “Kolomb’un Yumurtası” Deneyi
Nikola Tesla, 1893 yılında Chicago’da düzenlenen Dünya Kolomb Fuarı’nda gerçekleştirdiği “Kolomb’un Yumurtası” isimli deneyle büyük bir ilgi çekmiştir. Bu deney, Tesla’nın manyetik alanların ve alternatif akımın (AC) potansiyelini sergilemek amacıyla gerçekleştirdiği etkileyici bir gösteridir.
Deneyin Tanımı ve Amacı
Tesla’nın “Kolomb’un Yumurtası” deneyi, adını Kristof Kolomb’a atfedilen ve yumurtayı dik tutma hikayesinden alır. Bu deney, alternatif akımın gücünü ve elektromanyetik alanların nasıl kontrol edilebileceğini gözler önüne sermek için tasarlanmıştır.
Deneyin Süreci
- Deneyin Yapısı: Deneyde, bakırdan yapılmış büyük bir elipsoit, yani yumurta şeklinde bir nesne kullanılmıştır. Bu nesne, bir manyetik alan içerisinde dengede tutulur.
- Manyetik Alan Üretimi: Deneyde kullanılan cihaz, prizmatik yapılı ve altında tüplerle desteklenmiş bir metal masadan oluşuyordu. Bu masa, elektrik akımı sayesinde güçlü bir dönen manyetik alan oluşturuyordu.
- Yumurtanın Hareketi: Dönen manyetik alan, yumurtanın kendi etrafında dönmesini sağladı ve böylece yumurta dik bir şekilde durabildi.
Deneyin Amacı
Tesla’nın bu deneyle asıl amacı, alternatif akımın (AC) kullanımının nasıl olabileceğini ve sanayide ne denli büyük fırsatlar sunduğunu göstermekti. Alternatif akım ile oluşturulan manyetik alanın etkileyici gücünü gözler önüne sererken, aynı zamanda bu güçle birçok uygulamanın daha etkin hale gelebileceğini kanıtlamak istemiştir. Tesla, alternatif akım jeneratörleri ve motorlarının sanayi için ne kadar etkili olabileceğini vurgulama peşindeydi.
Deneyin Sonuçları ve İsimlendirilme Sebebi
- Sonuçlar: Deney, Tesla’nın alternatif akım konusundaki liderliğini pekiştirdi. İnsanlara alternatif akımın sadece teorik bir kavram olmadığını, pratik ve etkili kullanım alanlarına sahip olduğunu gösterdi.
- İsimlendirme: “Kolomb’un Yumurtası” adı, Kolomb’un yumurtayı dik tutarak gerçekleştirdiği sade ama etkili gösteriyi anımsatmaktadır. Tesla bu deneyle, elektriğin karmaşık yapısını anlaşılır ve basit bir gösterimle açıklamayı başarmıştır.
Tesla’nın Diğer Çalışmaları ile İlişkisi
Tesla’nın “Kolomb’un Yumurtası” deneyi, onun AC sistemleri üzerinde yaptığı diğer araştırmalarla güçlü bir bağ taşır. Alternatif akımın potansiyelini ilk defa göstermesi, hidroelektrik santrallerden endüstriyel makineler için motor tasarımlarına kadar uzanan geniş bir yelpazede etki yaptı. Tesla’nın bu deneyi, AC’nin kabul görmesinde bir dönüm noktası oluşturdu.
Nikola Tesla’nın “Kolomb’un Yumurtası” Deneyi
Tesla’nın “Kolomb’un Yumurtası” deneyi, 1893 yılında Chicago’da düzenlenen Dünya Fuarı’nda sergilenmiştir. Bu deney, Tesla’nın alternatif akımın (AC) dönen manyetik alan konseptini ve indüksiyonu görselleştirmek için yaptığı bir gösteriyi içerir.
Deneyin Yapılışı ve Düzenek
-
Deneyin Amacı:
- Tesla, o dönemde alternatif akımın avantajlarını göstermek ve dönen manyetik alanın pratikte nasıl çalıştığını açıklamak istemiştir. Kolomb’un meşhur yumurtayı dik tutma hikayesine atıfta bulunarak, manyetik alan ile nasıl bir yumurta şeklindeki metal bir cismi döndürebileceğini göstermiştir.
-
Düzenek:
- Dönen Manyetik Alan: Deneyin merkezinde, içi boş bir dairesel baza sahip bir metal yapı bulunmaktadır. Bu yapı, altında birkaç bobin ve bobinler arasında değişken akımı geçirmek suretiyle dönen bir manyetik alan oluşturmaktadır.
- Yumurta Şekilli Cisim: Manyetik alanın içerisine yerleştirilen yumurta şeklindeki bakır ya da alüminyum bir cisim.
- Elektrik Kaynağı: Alternatif akım jeneratörü ile sağlanmaktadır.
-
Düzenek Nasıl Çalışır:
- Alternatif akım bobin reçinelerinde dönerken, bobinlerin içerisinden geçen akım sayesinde döner bir manyetik alan yaratılır.
- Manyetik alanın içine yerleştirilen metal yumurta, oluşan bu döner manyetik alanın etkisiyle bir dinamoda ya da elektrik motorundaki gibi döner.
- Bu, Faraday’ın indüksiyon yasası sayesinde olur; manyetik alan değişikliği metal içinde girdap akımları yaratır. (Bu da cismi hereketlendiren bir çiftin ortaya çıkmasını sağlar)
- Özel Bir Ayrıntı: Yumurtanın şeklini bilerek seçmiştir. Oval şekil dönerken eliptik olarak hareket eder, böylece dengeli bir dönüş sağlar ve dik durmasına yardımcı olur.
Çıkarımlar ve Dönemin Önemi
Tesla’nın bu deneyi, alternatif akımın gücünü ve dönen manyetik alanların pratik uygulamalarını gözler önüne serdi. Bu gösteri, eş zamanlı olarak Tesla’nın elektrik motorları ve jeneratörleri için geliştirdiği dönen manyetik alan teknolojisinin kullanımının anlaşılmasına yardımcı oldu ve dönemin yeni teknolojilerine dair güçlü bir demonstrasyon oldu. Deney, elektrik mühendisliği alanında çığır açıcı bir yenilik olarak görüldü.
TERİMLER:
Alternatif Akım (AC): Elektrikte, elektronların yönünün ve büyüklüğünün periyodik olarak değiştiği bir akım türüdür.
Manyetik Alan: Elektrik yüklerinin hareketi sonucu ortaya çıkan bir alan olup, içinde olan yüklü parçacıklar üzerine kuvvet uygular.
Girdap Akımları: İletken malzemelerin içerisinden geçen değişken manyetik alanlar tarafından indüklenen, girdaba benzer şekilde hareket eden akımlar.
Faraday’ın İndüksiyon Yasası: Bir manyetik alanın zamanla değişimi, bu alana maruz kalan bir iletkende elektromotor kuvvet (emk) indükler.
Elektromanyetik Alan: Elektrik yüklerinin hareketi sonucu oluşan ve diğer elektrik yükleri üzerinde manyetik kuvvetler uygulayan alandır.
NIKOLA TESLA’NIN 1893’TE GERÇEKLEŞTİRİLEN “KOLOMBU YUMURTA” DENEYİ NEDİR?
(Aşağıda, 1919’dan itibaren Nikola Tesla ile Kolomb’un Yumurtası Hakkında Tam Bir Rapor bulunmaktadır). Nikola Tesla’nın “Kolomb Yumurtası”, mucit tarafından yatırımcılara Dönen Manyetik Alanı göstermek için kullanılan bir cihazdı. Bu cihaz, dönen manyetik alanı kullanarak bir masanın üzerinde bakır kaplamalı pirinç bir yumurtayı döndüren yeni Alternatif Akım Endüksiyon Motorunun çalışma prensipleriyle çalıştırılıyordu. Nikola Tesla’nın 1893 Chicago Dünya Fuarı’nda Columbus Yumurtası’nı sundu
TESLA’NIN COLUMBUS YUMURTASI
Electrical Experimenter Dergisi
Mart, 1919
Sayfa numarası(ları): 774-775 ve 808
Tesla, Yumurtayı Çatlatmadan Columbus’un Başarısını Nasıl Gerçekleştirdi
Muhtemelen Bay Tesla tarafından yapılan en kapsamlı ve devrim niteliğindeki keşiflerden biri, sözde dönen manyetik alandır. Bu, kuvvetin yeni ve harika bir tezahürüdür - manyetik bir siklon - ilk kez gösterildiğinde dünyayı hayrete düşüren çarpıcı fenomenler üretir. Birbirleriyle kesinlikle ilişkili olan ve periyodik olarak yükselip alçalmaları nedeniyle matematiksel bir yasaya göre kuvvet çizgilerinin sürekli kaymasına neden olan manyetik akımlar yaratan iki veya daha fazla alternatif akımın ortak etkisinden kaynaklanır. Sıradan bir elektromıknatıs ile Tesla tarafından icat edilen arasında büyük bir fark vardır. İlkinde çizgiler sabittir, ikincisinde ise çılgın bir hızda dönmeleri sağlanır. Birincisi bir demir parçasını çeker ve onu sıkıca tutar; ikincisi ise herhangi bir yönde ve istenilen hızda dönmesini sağlar. Uzun zaman önce, Tesla hala bir öğrenciyken, dönen manyetik alan fikrini tasarladı ve bu dikkate değer ilke, şu anda evrensel olarak kullanılan ünlü endüksiyon motorunda ve güç iletim sisteminde somutlaştırılmıştır.
Electrical Experimenter’ın bu sayısında Bay Tesla, bir mucit olarak erken çabaları ve denemeleri ve nihai başarısı hakkında dikkate değer bir açıklama sunuyor. Her zamanki isabetli ve isabetsiz yöntemler ve gelişigüzel deneylerle ulaşılan diğer teknik gelişmelerin aksine, dönen alan tamamen bilimsel hayal gücünün eseriydi. Tesla, tek bir deney yapmadan, bu harika fikri tüm ayrıntıları ve uygulamalarıyla tamamen kendi zihninde geliştirdi ve mükemmelleştirdi. Hatta her zamanki ilk model bile kullanılmadı. Tasarladığı çeşitli aparat formları ilk kez denendiğinde, tam olarak hayal ettiği gibi çalıştılar ve keşfettiği tüm geniş bölgeyi kapsayan yaklaşık kırk temel patent aldı. Konu üzerinde beş yıl boyunca sürekli ve yoğun bir şekilde düşündükten sonra 1883 yazında ilk rotasyonları elde etti ve keşfine inananları bulma gibi eşit derecede zor bir görevi üstlendi. Alternatif akım henüz tam olarak anlaşılamamıştı ve mühendisler veya elektrikçiler nezdinde hiçbir itibarı yoktu ve Tesla uzun süre sağır kulaklara konuştu. Ancak, sonunda, çabaları ödüllendirildi ve 1887’nin başlarında, buluşun ticari tanıtımı için kendi adını taşıyan bir şirket kuruldu.
Dr. Tesla yakın zamanda editörlere bu bağlamda eğlenceli bir olay anlattı. Finansal destek almak amacıyla bir Wall Street kapitalistine -önde gelen bir avukata- başvurmuştu ve bu beyefendi, New York’taki büyük şirketlerden birinin başında bulunan tanınmış bir mühendis olan arkadaşını çağırarak planın yararlarını iletti. Bu adam, alternatif akımların endüstriyel sömürüsünde yaşanan başarısızlıkları bilen ve bazı testlere tanıklık etmeyi bile umursamayacak kadar önyargılı olan pratik bir uzmandı. Birkaç cesaret kırıcı konferanstan sonra Bay Tesla’nın bir ilhamı oldu. Herkes "Kolomb Yumurtası"nı duymuştur. Söylenceye göre, büyük kâşif bir akşam yemeğinde projesini küçümseyenlerden bir yumurtayı dik tutmalarını istemiş. Bunu başaramamışlar. Sonra yumurtayı almış ve kabuğunu hafifçe vurarak çatlatmış ve dik durmasını sağlamış. Bu bir efsane olabilir ama gerçek şu ki İspanya Kraliçesi Isabella tarafından kabul edilmiş ve desteğini kazanmış. Kraliçenin, keşfinden çok onun şişman duruşundan etkilendiğine dair bir şüphe var. Her ne olursa olsun, Kraliçe mücevherlerini rehin vermiş ve onun için üç gemi donatılmış ve böylece Almanlar bu savaşta hak ettikleri her şeyi elde etmişler. Ama Tesla’nın anılarına geri dönelim. Bu adamlara, “Kolomb Yumurtası hikayesini biliyor musunuz?” diye sormuş. Elbette biliyorlarmış. “Peki,” diye devam etmiş, “ya kabuğu çatlatmadan yumurtanın sivri ucu üzerinde durmasını sağlayabilirsem?” “Bunu yapabilirseniz, Kolomb’dan bir adım önde olduğunuzu kabul ederiz.” “Ve sen de Isabella kadar zahmete girmeye gönüllü olur musun?” “Rehin bırakacak taç mücevherimiz yok,” dedi nüktedan avukat, “ama geyik derilerimizde birkaç düka var ve sana bir dereceye kadar yardım edebiliriz.”
Bay Tesla böylece bu çok meşgul, aşırı muhafazakar ve yeni bir işe girişme konusunda isteksiz adamların dikkatini ve kişisel ilgisini çekmeyi başardı ve gerisi kolaydı. Ertesi gün bir gösteri ayarladı. Ahşap bir masanın üst tahtasının altına dönen bir alan mıknatısı sabitlendi ve Bay Tesla olası ortaklarını ikna etmek için bakır kaplamalı bir yumurta ve birkaç pirinç bilye ve döner demir disk sağladı. Yumurtayı masanın üzerine koydu ve şaşkınlıklarına rağmen yumurta dik duruyordu, ancak hızla döndüğünü gördüklerinde şaşkınlıkları sona erdi. Pirinç bilyeler ve döner demir diskler de seyircilerin şaşkınlığına rağmen dönen alan tarafından hızla dönmeye başladı. Sakinliklerini yeniden kazanır kazanmaz Tesla şu soruyla sevindi: “Para ister misiniz?” “Kolomb hiç bu kadar kötü bir durumda olmamıştı,” dedi büyük mucit, hazırlık masraflarını karşılamak için George Washington’ın son portresinden vazgeçmişti. Toplantı sona ermeden önce cebinde yüklü bir çek vardı ve aynı bankada daha fazlasının bulunabileceği güvencesiyle verildi. Bu, topun yuvarlanmaya başlamasını sağladı. Tesla’nın on milyonlarca beygir gücündeki endüksiyon motorları artık tüm dünyada kullanılıyor ve üretimleri bir sel gibi artıyor.
1893’te Westinghouse Electric and Mfg. Co.'nun o zamanki Müdürü Bay Albert Schmid, Chicago Dünya Fuarı’nda Dr. Tesla’nın kişisel koleksiyonu için bakırdan yapılmış ve bir devekuşu yumurtasından daha büyük bir yumurta ile güçlü bir döner alan halkası inşa etti. Bu cihaz, halka açık olarak gösterilen en çekici yeniliklerden biriydi ve her gün muazzam kalabalıklar çekiyordu. Daha sonra Bay Tesla’nın laboratuvarına götürüldü ve döner alan fenomenlerini göstermek için orada kalıcı olarak kullanıldı. Deneylerinde, telleri aşırı ısıtmadan kısa bir süre için 200 beygir gücüne kadar kullanmak mümkündü ve manyetik kuvvetlerin etkilerini gözlemlemek harika bir şekilde büyüleyiciydi. Bu, eşlik eden fotoğrafta (Şekil 1) belirtilen halkadır ve New York, 46 E. Houston Street’teki Bay Tesla’nın eski laboratuvarının bir görünümünü verir. Şekil 2’de ayrıntılı olarak gösterilmiştir ve sarma modu diyagramda gösterilmiştir (Şekil 3). Başlangıçta iki fazlı düzenleme sağlanmıştı ancak Bay Tesla istendiğinde bunu üç ve dört fazlıya dönüştürdü. Halkanın üstüne hafifçe oyulmuş ince bir dairesel tahta sabitlenmişti ve nesnelerin uçup gitmesini önlemek için çevresi bir korumayla donatılmıştı.
Dönen yumurtadan daha da ilgi çekici olan, gezegen hareketinin sergilenmesiydi. Bu deneyde genellikle bir büyük ve birkaç küçük pirinç bilye kullanılırdı. Alan enerjilendirildiğinde tüm bilyeler dönmeye başlardı, büyük olan merkezde kalırken küçük olanlar onun etrafında dönerdi, tıpkı bir gezegenin etrafındaki aylar gibi, dış korumaya ulaşana ve aynı şekilde yarışana kadar yavaş yavaş geri çekilirlerdi. Ancak izleyicileri en çok etkileyen gösteri, dönen alandan önemli mesafelerde ve her türlü pozisyona yerleştirilmiş çok sayıda top, pivotlu disk ve diğer cihazların aynı anda çalışmasıydı. Akımlar açıldığında ve tüm hareketle canlandırıldığında, unutulmaz bir gösteri sundu. Bay Tesla’nın, mücevherler üzerinde pivotlu olarak düzenlenmiş küçük, hafif metal disklerin bulunduğu birçok vakum ampulü vardı ve bunlar, demir halka enerjilendirildiğinde salonun herhangi bir yerinde dönüyordu.
15.000 beygir gücündeki dönen alanlar şu anda önde gelen üreticiler tarafından üretiliyor ve yakın gelecekte 50.000 beygir gücündeki kapasitelerin çelik ve diğer endüstrilerde ve Donanma Bakanı Daniels’ın açıklamasına göre büyük bir başarıya ulaşmış olan Tesla’nın elektrikli tahrik sistemiyle gemi tahrikinde kullanılması çok olasıdır.
Ancak bu fenomenlerle ilgilenen herhangi bir öğrenci, Tesla’nın tüm klasik deneylerini ucuz cihazlarla tekrarlayabilir. Bu amaçla, sıradan küçük bir doğru akım motoru veya dinamo üzerinde sadece iki kayar halka bağlantısı yapmak ve Şekil 3’te gösterildiği gibi dört bobinli bir demir halkayı sarmak yeterlidir. Sargılar için belirli bir kural verilmesine gerek yoktur ancak nispeten küçük kesitli bir demir halka kullanır ve mümkün olduğunca çok sayıda sağlam tel sarımı yaparsa en iyi sonuçları elde edeceği söylenebilir. Bir yumurtayı kalın bir şekilde bakır kaplayabilir ancak Tesla’nın yumurtasının Kolomb’unki kadar masum olmadığını aklında tutmalıdır. İkincisinde olabilecek en kötü şey, aşırı olgunlaşmış olmasıdır! ancak Tesla yumurtası, bakır kaplamanın indüklenen akımlar yoluyla yüksek bir sıcaklığa getirilmeye meyilli olması nedeniyle feci bir etkiyle patlayabilir. Bu nedenle, aklı başında deneyci önce yumurtanın içindekileri emecektir — böylece hem iştahını hem de bilgi susuzluğunu giderecektir.
Bay Tesla’nın, dönen alan aygıtının yanı sıra, izleyicileri için daha da harika olan başka sürprizleri de vardı. Örneğin, ön planda görülen üç bacaklı bobin, kablosuz motorları, lambaları ve diğer cihazları çalıştırmak için kullanılırken, arka plandaki spiral bobin, büyük uzunluktaki akımlar olarak, olağanüstü yüksek potansiyelli fenomenleri göstermek için kullanıldı.
WHAT WAS NIKOLA TESLA’S “COLUMBUS EGG” EXPERIMENT, CARRIED OUT IN 1893?
(Below is a complete Report with Nikola Tesla About Columbus’s Egg, from 1919). Nikola Tesla’s “Columbus Egg” was a device used by the inventor to demonstrate the Rotating Magnetic Field to investors. This device was driven by the operating principles of his new Alternating Current Induction Motor, using the rotating magnetic field to rotate a copper-plated brass egg on a table. Presented by Nikola Tesla Egg of Columbus at the 1893 Chicago World’s Fair
TESLA’S EGG OF COLUMBUS
Electrical Experimenter Magazine
March, 1919
Page number(s): 774-775 & 808
How Tesla Performed the Feat of Columbus Without Cracking the Egg
Probably one of the most far-reaching and revolutionary discoveries made by Mr. Tesla is the so-called rotating magnetic field. This is a new and wonderful manifestation of force — a magnetic cyclone — producing striking phenomena which amazed the world when they were first shown by him. It results from the joint action of two or more alternating currents definitely related to one another and creating magnetic fluxes, which, by their periodic rise and fall according to a mathematical law, cause a continuous shifting of the lines of force. There is a vast difference between an ordinary electro-magnet and that invented by Tesla. In the former the lines are stationary, in the latter they are made to whirl around at a furious rate. The first attracts a piece of iron and holds it fast; the second causes it to spin in any direction and with any speed desired. Long ago, when Tesla was still a student, he conceived the idea of the rotating magnetic field and this remarkable principle is embodied in his famous induction motor and system of transmission of power now in universal use.
In this issue of the Electrical Experimenter Mr. Tesla gives a remarkable account of his early efforts and trials as an inventor and of his final success. Unlike other technical advances arrived at thru the usual hit and miss methods and hap-hazard experimentation, the rotating field was purely the work of scientific imagination. Tesla developed and perfected, entirely in his mind, this great idea in all its details and applications without making one single experiment. Not even the usual first model was used. When the various forms of apparatus he had devised were tried for the first time they worked exactly as he had imagined and he took out some forty fundamental patents covering the whole vast region he had explored. He obtained the first rotations in the summer of 1883 after five years of constant and intense thought on the subject and the undertook the equally difficult task of finding believers in his discovery. The alternating current was but imperfectly understood and had no standing with engineers or electricians and for a long time Tesla talked to deaf ears. But, ultimately, his pains were rewarded and early in 1887 a company bearing his name was formed for the commercial introduction of the invention.
Dr. Tesla recently told the editors an amusing incident in this connection. He had approached a Wall Street capitalist — a prominent lawyer — with a view of getting financial support and this gentleman called in a friend of his, a well-known engineer at the head of one of the big corporations in New York, to pass upon the merits of the scheme. This man was a practical expert who knew of the failures in the industrial exploitation of alternating currents and was distinctly prejudiced to a point of not caring even to witness some tests. After several discouraging conferences Mr. Tesla had an inspiration. Everybody has heard of the “Egg of Columbus.” The saying goes that at a certain dinner the great explorer asked some scoffers of his project to balance an egg on its end. They tried it in vain. He then took it and cracking the shell slightly by a gentle blow, made it stand upright. This may be a myth but the fact is that he was granted an audience by Isabella, the Queen of Spain, and won her support. There is a suspicion that she was more imprest by his portly bearing than the prospect of his discovery. Whatever it might have been, the Queen pawned her jewels and three ships were equipt for him and so it happened that the Germans got all that was coming to them in this war. But to return to Tesla’s reminiscence. He said to these men, “Do you know the story of the Egg of Columbus?” Of course they did. “Well,” he continued, “what if I could make an egg stand on the pointed end without cracking the shell?” “If you could do this we would admit that you had gone Columbus one better.” “And would you be willing to go out of your way as much as Isabella?” “We have no crown jewels to pawn,” said the lawyer, who was a wit, “but there are a few ducats in our buckskins and we might help you to an extent.”
Mr. Tesla thus succeeded in capturing the attention and personal interest of these very busy men, extremely conservative and reluctant to go into any new enterprise, and the rest was easy. He arranged ror a demonstration the following day. A rotating field magnet was fastened under the top board of a wooden table and Mr. Tesla provided a copper-plated egg and several brass balls and pivoted iron discs for convincing his prospective associates. He placed the egg on the table and, to their astonishment, it stood on end, but when they found that it was rapidly spinning their stupefaction was complete. The brass balls and pivoted iron discs in turn were set spinning rapidly by the rotating field, to the amazement of the spectators. No sooner had they regained their composure than Tesla was delighted with the question: “Do you want any money?” “Columbus was never in a worse predicament,” said the great inventor, who had parted with his last portrait of George Washington in defraying the expenses of the preparation. Before the meeting adjourned he had a substantial check in his pocket, and it was given with the assurance that there was more to be had in the same bank. That started the ball rolling. Tens of millions of horsepower of Tesla’s induction motors are now in use all over the world and their production is rising like a flood.
In 1893 Mr. Albert Schmid, then Superintendent of the Westinghouse Electric and Mfg. Co. constructed a powerful rotating field ring with an egg made of copper, and larger than that of an ostrich, for Dr. Tesla’s personal collection at the Chicago World’s Fair. This piece of apparatus was one of the most attractive novelties ever publicly shown and drew enormous crowds every day. Subsequently it was taken to Mr. Tesla’s laboratory and served there permanently for demonstrating rotating field phenomena. In his experiments it was practicable to use as much as 200 horsepower for a short time, without overheating the wires and the effects of the magnetic forces were wonderfully fascinating to observe. This is the very ring indicated in the accompanying photograph (Fig. 1), giving a view of Mr. Tesla’s former laboratory at 46 E. Houston Street, New York. It is shown in detail in Fig. 2, and the mode of winding is illustrated in diagram (Fig. 3). Originally the two-phase arrangement was provided but Mr. Tesla transformed it to the three- and four-phase when desired. On top of the ring was fastened a thin circular board, slightly hollowed, and provided around its circumference with a guard to prevent the objects from flying off.
Even more interesting than the spinning egg was the exhibition of planetary motion. In this experiment one large, and several small brass balls were usually employed. When the field was energized all the balls would be set spinning, the large one remaining in the center while the small ones revolved around it, like moons about a planet, gradually receding until they reached the outer guard and raced along the same.
But the demonstration which most imprest the audiences was the simultaneous operation of numerous balls, pivoted discs and other devices placed in all sorts of positions and at considerable distances from the rotating field. When the currents were turned on and the whole animated with motion, it presented an unforgettable spectacle. Mr. Tesla had many vacuum bulbs in which small, light metal discs were pivotally arranged on jewels and these would spin anywhere in the hall when the iron ring was energized.
Rotating fields of 15,000 horsepower are now being turned out by the leading manufacturers and it is very likely that in the near future capacities of 50,000 horsepower will be employed in the steel and other industries and ship propulsion by Tesla’s electric drive which, according to Secretary of the Navy Daniels’ statement, has proved a great success.
But any student interested in these phenomena can repeat all the classical experiments of Tesla by inexpensive apparatus. For this purpose it is only necessary to make two slip ring connections on an ordinary small direct current motor or dynamo and to wind an iron ring with four coils as indicated in diagram Fig. 3. No particular rule need be given for the windings but it may be stated that he will get the best results if he will use an iron ring of comparatively small section and wind it with as many turns of stout wire as practicable. He can heavily copper plate an egg but he should bear in mind that Tesla’s egg is not as innocent as that of Columbus. The worst that can happen with the latter is that it might be, — er — over ripe! but the Tesla egg may explode with disastrous effect because the copper plating is apt to be brought to a high temperature thru the induced currents. The sensible experimenter will, therefore, first suck out the contents of the egg — thus satisfying both his appetite and thirst for knowledge.
Besides the rotating field apparatus Mr. Tesla had other surprises for his audiences, which were even more wonderful. So, for instance, the coil on three legs, visible in the foreground, was used to operate wireless motors, lamps and other devices, and the spiral coil in the background served to show extraordinary high potential phenomena, as streamers of great length.