Penemuan khusus Tesla berkaitan dengan lampu busur yang mana pemisahan dan pengumpanan elektroda karbon atau ekuivalennya dilakukan dengan menggunakan elektromagnet atau solenoida dalam hubungannya dengan mekanisme kopling yang sesuai; dan ini dirancang untuk memperbaiki kesalahan tertentu yang umum terjadi pada sebagian besar lampu yang dibuat sebelumnya.

Tujuan dari penemuan Tesla adalah untuk mencegah seringnya getaran pada elektroda bergerak dan kerlipan cahaya yang timbul darinya, untuk mencegah jatuhnya kontak elektroda, untuk menghilangkan dasbor, jarum jam, atau roda gigi dan perangkat serupa yang sampai saat ini digunakan. , dan membuat lampu menjadi sangat sensitif, dan memberi makan karbon hampir tanpa terlihat, sehingga memperoleh cahaya yang sangat stabil dan seragam.

Dalam kelas lampu yang pengaturan busurnya dipengaruhi oleh gaya-gaya yang bekerja secara berlawanan pada batang atau tuas yang bergerak bebas dan dihubungkan langsung dengan elektroda, semua atau sebagian gaya tersebut bergantung pada kuat arus, setiap perubahan pada arus kondisi kelistrikan rangkaian menyebabkan getaran dan kedipan cahaya yang sesuai. Kesulitan ini paling terlihat ketika hanya ada sedikit lampu di sirkuit. Untuk mengurangi kesulitan ini; lampu telah dibuat dimana tuas atau jangkarnya, setelah terbentuknya busur, dijaga pada posisi tetap dan tidak dapat bergetar selama operasi pengumpanan, mekanisme pengumpan bekerja secara independen; namun pada lampu-lampu ini, bila penjepit digunakan, karbon sering kali bersentuhan dan lampu padam untuk sementara waktu, dan sering kali, bagian-bagian rangkaian mengalami cedera. Pada kedua kelas lampu ini, sudah menjadi kebiasaan untuk menggunakan dasbor, jarum jam, atau perangkat perlambatan serupa; namun hal ini umumnya tidak dapat diandalkan dan tidak dapat diterima, serta meningkatkan biaya konstruksi.

Penemuan Tesla dimaksudkan untuk memberikan efek pada objek yang diinginkan dan untuk memperbaiki cacat yang disebutkan sebelumnya. Tesla mengombinasikan dua elektro-magnet—satu dengan resistansi rendah pada rangkaian utama atau lampu, dan yang lainnya dengan resistansi relatif tinggi pada shunt di sekitar busur—tuas jangkar yang dapat digerakkan, dan mekanisme umpan baru, bagian-bagiannya adalah diatur sedemikian rupa sehingga pada posisi kerja normal tuas jangkar, tuas jangkar tersebut dijaga hampir kaku pada satu posisi, dan tidak terpengaruh bahkan oleh perubahan besar dalam sirkit listrik; tetapi jika karbon bersentuhan maka jangkar akan digerakkan oleh magnet sehingga menggerakkan tuas dan memulai busur, dan menahan karbon sampai busur memanjang dan tuas jangkar kembali ke posisi normal. Setelah itu penahan batang karbon dilepaskan melalui mekanisme umpan, sehingga dapat memberi makan karbon dan mengembalikan busur ke panjang normalnya.

Penemuan Tesla terutama terdiri dari cara khusus di mana jangkar digabungkan dengan magnet dan ditindaklanjuti oleh magnet serta dalam mekanisme pengontrol umpan.

Pada gambar, Gambar 1 merupakan elevasi mekanisme yang digunakan pada lampu listrik. Gambar 2 adalah tampak bidang yang sama di bawah garis x x , Gambar 3 adalah elevasi tuas penyeimbang dan pegas, dan Gambar 4 adalah tampak bidang terpisah dari potongan tiang dan jangkar pada klem gesekan, dan Gambar 5 adalah bagian dari tabung penjepit.

M adalah heliks kawat kasar dalam rangkaian dari penahan karbon bawah ke sekrup pengikat negatif -.

N adalah heliks kawat halus dalam shunt antara sekrup pengikat positif + dan sekrup pengikat negatif -. Penahan karbon atas S adalah batang sejajar yang meluncur melalui pelat S\’ S2 pada rangka lampu, dan oleh karena itu arus listrik mengalir dari tiang pengikat positif + melalui pelat S2, penahan karbon S, dan karbon atas ke karbon yang lebih rendah, dan kemudian melalui dudukan dan sambungan logam ke heliks M.

Penahan karbon mempunyai karakter apa pun yang diinginkan, dan untuk memastikan sambungan listrik, pegas l digunakan untuk memegang batang penahan karbon atas S, tetapi untuk memungkinkan batang tersebut meluncur bebas melalui batang tersebut. Pegas l ini dapat diatur tekanannya dengan sekrup m, dan pegas l dapat ditopang pada penyangga yang sesuai. Tesla telah menunjukkan mereka terhubung dengan ujung atas inti magnet N.

Di sekeliling batang penahan karbon S, di antara pelat S\’ S2, terdapat sebuah tabung bernama R yang membentuk penjepit. Tabung ini diberi counterbored, seperti terlihat pada bagian Gambar 5, sehingga memikul batang S pada ujung atasnya dan dekat bagian tengahnya, dan pada ujung bawah penjepit tubular R terdapat ruas jangkar r dari besi lunak. . Sebuah rangka atau lengan, n, memanjang, sebaiknya, dari inti N2, menopang tuas A dengan pin titik tumpu, o, Tuas A ini mempunyai lubang, yang melaluinya ujung atas penjepit tubular R dapat lewat dengan bebas, dan dari tuas A adalah penghubung, q, ke tuas t, yang mana tuas diputar di y ke sebuah cincin di salah satu kolom S3. Tuas t ini mempunyai bukaan atau busur yang mengelilingi klem tubular R, dan terdapat pin atau sambungan poros w antara tuas t dan klem R ini, dan pegas, r2, berfungsi untuk menopang atau menahan berat bagian-bagian dan menyeimbangkan beban. sama, atau hampir sama. Pegas ini sebaiknya dapat disesuaikan.

Pada salah satu ujung tuas A terdapat blok jangkar besi lunak, a, di atas inti M\’ heliks M, dan lebih disukai terdapat sekrup pembatas, c, melewati blok jangkar a, dan pada ujung yang lain. tuas A adalah balok jangkar besi lunak, b, dengan ujung meruncing atau berbentuk baji, dan balok tersebut mendekati dan sejajar dengan proyeksi lateral e pada inti N2. Ujung bawah inti M\’ N2 masing-masing dibuat dengan potongan tiang M3 N3 yang menonjol ke samping, dan potongan tiang ini cekung pada ujung luarnya, dan berada pada sisi berlawanan dari ruas jangkar r pada ujung bawah inti. penjepit tubular R.

Pengoperasian alat-alat ini adalah sebagai berikut: Dalam kondisi tidak ada aksi, karbon atas bertumpu pada karbon bawah, dan ketika arus dihidupkan, listrik mengalir dengan bebas, melalui rangka dan pegas l, melalui batang S dan karbon ke kawat kasar dan heliks M dan ke tiang pengikat negatif V, dan inti M\’ dengan demikian diberi energi. Potongan tiang M3 menarik jangkar r, dan dengan tekanan lateral menyebabkan penjepit R memegang batang S\’, dan tuas A secara bersamaan dipindahkan dari posisi yang ditunjukkan oleh garis putus-putus, Gambar 1, ke posisi normal yang ditunjukkan dalam garis penuh, dan dengan demikian tautan q dan tuas t dinaikkan, mengangkat penjepit R dan batang S, memisahkan karbon dan membentuk busur. Kemagnetan potongan kutub e cenderung menahan tuas A pada tingkat yang sama, atau hampir sama, inti N2 diberi energi oleh arus dalam shunt yang berisi heliks N. Pada posisi ini tuas A tidak digerakkan oleh variasi biasa dalam arus listrik karena jangkar b tertarik kuat oleh kemagnetan e, dan bagian-bagian ini saling berdekatan, dan kemagnetan e tegak lurus terhadap kemagnetan inti M\’. Jika, sekarang, busur menjadi terlalu panjang, arus yang melalui heliks M berkurang, dan kemagnetan inti N3 meningkat dengan semakin besarnya arus yang melewati shunt, dan inti N3 yang menarik jangkar segmental r mengurangi cengkeramannya. penjepit R pada batang S, sehingga batang S dapat meluncur dan mengurangi panjang busur, yang secara instan mengembalikan kesetimbangan magnetis dan menyebabkan penjepit R menahan batang S. Jika kebetulan karbon bersentuhan, maka kemagnetan N2 berkurang sedemikian rupa sehingga tarikan magnet M akan cukup untuk menggerakkan jangkar a dan tuas A sehingga jangkar b melewati posisi normal, sehingga dapat memisahkan karbon seketika; tetapi ketika karbon terbakar habis, sejumlah besar arus akan mengalir melalui shunt sampai gaya tarik inti N2 mengalahkan gaya tarik inti M\’ dan membawa tuas jangkar A kembali ke posisi horisontal normal, dan ini terjadi sebelum umpan dapat berlangsung. Potongan angker segmental r ditampilkan hampir setengah lingkaran. Bentuknya bisa persegi atau bentuk lain yang diinginkan, ujung-ujung potongan tiang M3 N3 dibuat sesuai bentuknya.

1. Kombinasi, dalam lampu busur listrik, dari elektro-magnet pada rangkaian utama dan shunt, masing-masing, tuas jangkar dan sambungan ke penahan karbon yang dapat digerakkan, inti magnet shunt melewati ujungnya dari tuas dinamo, pada hakikatnya sebagaimana telah ditetapkan, sehingga kedua magnet tersebut bekerja bersama-sama pada tuas dinamo dalam menggerakkan karbon membentuk busur dan berlawanan satu sama lain melampaui posisi normal tuas dinamo, pada hakikatnya sebagai ditentukan.
2. Kombinasi dua magnet dengan penahan karbon, satu di sirkuit utama dan sebuah tuas jangkar untuk menarik busur, serta mekanisme pengumpan dan potongan kutub pada elektromagnet untuk bekerja pada pengumpanan mekanisme, secara substansial seperti yang ditentukan.

• Kombinasi, dengan penahan karbon, dari dua magnet, satu pada rangkaian utama dan yang lainnya pada rangkaian shunt, dan tuas jangkar di antara dua kutub elektromagnet tersebut untuk menarik busur, dan a mekanisme pengumpanan dan potongan kutub pada dua kutub elektromagnet lainnya untuk bekerja pada mekanisme pengumpanan, secara substansial sebagaimana ditentukan.
• Kombinasi, dengan batang penahan karbon pada lampu busur listrik, dari penjepit R, tuas t, pegas r2, tuas jangkar A, dan elektromagnet M N pada rangkaian utama dan rangkaian shunt, masing-masing, adalah potongan tiang M3 N3, dan ruas jangkar r, pada dasarnya sebagaimana ditetapkan.
• Kombinasi, dengan penahan karbon, dari penjepit tubular yang mengelilinginya, tuas jangkar yang dihubungkan ke penjepit tubular tersebut, dan elektromagnet masing-masing pada sirkuit utama dan sirkuit shunt, dan segmen jangkar pada pipa tersebut penjepit berdekatan dengan pol lateral es dari elektro-magnet, pada dasarnya sebagaimana ditetapkan.
• Dalam lampu busur listrik, kombinasi, dengan batang penahan karbon, sebuah penjepit, dua jangkar pada penjepit, dan elektromagnet masing-masing pada sirkuit utama dan sirkuit shunt, yang kutub-kutubnya bekerja pada jangkar busur listrik. penjepit untuk melaksanakan atau melepaskannya, secara substansial sebagaimana ditetapkan.

Ditandatangani oleh Tesla pada tanggal 25 Maret 1885 M.