В новой лаборатории он строил аппараты, которые задумал еще в те два месяца в Будапеште, что последовали за незабываемым озарением, принесшим с собой принцип вращающегося магнитного поля. В мысленно сконструированные тогда машины он, по его словам, не внес затем ни малейшего изменения. Когда же они были построены физически, то все без исключения работали именно так, как он и предполагал. С тех пор как он их задумал, минуло пять лет, но теперь, занимаясь их сборкой, он не прочертил ни единой линии на бумаге, потому что помнил все, вплоть до самых незначительных мелочей.
Настолько быстро, насколько позволяла сборка машин, Тесла построил три полных комплекта оборудования для работы с переменным током — одно-, двух— и трехфазным — и провел эксперименты с четырех— и шестифазным токами. В каждую из трех основных систем входили генераторы для выработки электроэнергии, электродвигатели для получения энергии механического вращения, повышающие и понижающие трансформаторы, а также устройства автоматического управления. Он не только создал три эти системы, но и разработал способы соединения в них и различные модификации этих систем для применения их в разных условиях. Через несколько месяцев после открытия лаборатории он предоставил для испытаний свой двухфазный двигатель профессору У. А. Энтони из Корнельского университета.
Теперь Тесла не только собирал машины, которые видел мысленным взором. Он разработал принципиальную математическую теорию, лежащую в основе всех его аппаратов. Теория была настолько фундаментальной, что не только описывала принципы работы оборудования с частотой в 60 колебаний в секунду, или герц, которая принята теперь за стандарт [2], но распространялась на весь диапазон токов низкой и высокой частоты. Постоянный ток Эдисона был непригоден для работы с напряжением выше 220 вольт на распределительных системах. Переменный же ток позволял вырабатывать и передавать напряжение во много тысяч вольт, что экономически выгоднее, а затем снижать его до значений, необходимых для работы потребляющих устройств.
Тесла хотел получить единый патент на всю систему и все входящие в нее генераторы, трансформаторы, системы распределения и электродвигатели. Его адвокаты по патентным делам — Дункан, Куртис amp; Пейдж — подали заявку на этот патент 12 октября 1887 года — через шесть месяцев после открытия лаборатории и через пять с половиной лет после того, как он придумал вращающееся магнитное поле.
