При таком распорядке в конце первого семестра он смог сдать экзамены по девяти предметам — почти в два раз больше, чем требовалось. Его усердие произвело глубокое впечатление на преподавателей факультета. Декан технического отделения писал его отцу: «Ваш сын — звезда первой величины». Такое напряжение, однако, сказывалось на его здоровье. Он хотел эффектно и на деле выразить отцу свою благодарность за разрешение изучать электротехнику, и, возвращаясь домой по окончании курса с наивысшими оценками по всем предметам, ожидал, что отец радостно встретит его и похвалит за отличную учебу. Однако тот выразил лишь небольшой восторг по поводу его успехов, но большую озабоченность его здоровьем и порицал Николу за то, что он так рискует после того, как едва избежал смерти. Лишь через семь лет Тесла узнал, что еще в начале семестра профессор написал его отцу письмо с рекомендацией забрать сына из института, поскольку непомерными нагрузками он может просто угробить себя.
Перейдя на второй курс института, Тесла решил ограничиться изучением физики, механики и математики. Решение было правильным, так как это дало ему больше времени на решение вставшей перед ним вскоре проблемы и привело к его первому и, пожалуй, величайшему изобретению.
Когда он начал учиться на втором курсе, институт получил из Парижа электрический аппарат, машину Грамма, которая могла работать и как генератор, и как двигатель. Если она приводилась во вращение механически, то вырабатывала электроэнергию, а если к ней подключали электричество, она действовала как двигатель и давала механическую энергию. Это была электрическая машина постоянного тока.
Когда профессор Пешль (Poeschl) демонстрировал машину, Тесле очень понравилось, как она работает, кроме одного момента: сильно искрил коллектор. И Тесла высказал свои замечания относительно этого дефекта.
— Таково свойство машины, — ответил профессор. — Искрение можно значительно уменьшить, но, пока мы используем коллекторы, они всегда будут искрить. Пока ток течет в одном направлении и пока магнит имеет два полюса, каждый из которых оказывает противоположное действие на ток, нам придется использовать коллектор, чтобы в нужный момент изменять направление тока во вращающемся якоре.
— Это ясно, — ответил Тесла. — Машина ограничена свойствами применяемого тока. Но я думаю, что мы полностью избавимся от коллектора, используя переменный ток.
Задолго до того, как была получена эта машина, Тесла изучил теорию генераторов и двигателей и был убежден, что всю систему можно каким-то образом упростить. Однако он никак не мог найти решения проблемы и даже не был уверен, что она вообще разрешима. Но во время демонстрации профессора Пешля уверенность пришла к нему как яркое озарение.
