Teslaspolen: Fejlslagen opfindelse kan spille elektrificerende musik
Videnskabsmanden Nikola Tesla havde en revolutionær drøm om trådløs overførsel af energi med sin opfindelse, teslaspolen. Drømmen slog delvist fejl, men spolerne kan i dag bruges til at spille musik ved at omdanne lyn til toner.
Nikola Tesla med teslaspole

Fotografiet med Nikola Tesla, der tilsyneladende sidder omringet af lyn, er datidens svar på photoshop. Fotograf Dickenson V. Alley har taget adskillige billeder og sat dem sammen til ét, så det lignede at Nikola Tesla sad med lyn om ørerne. (Foto: Dickenson V. Alley)

I 1891 opfandt videnskabsmanden Nikola Tesla en lidt sær maskine.

Maskinen kunne med lav strøm udsende lange, flotte højspændingslyn, der kunne blive flere meter lange.

Lynene og maskinen skulle i første omgang bruges til at sende beskeder over lange afstande – hurtigt. Princippet var faktisk i orden, men mistede betydning, da den italienske fysiker Guglielmo Marconi i 1901 sendte sin første transatlantiske radiobesked.

Tesla måtte tænkte nyt og større, hvis han skulle få gjort nogle investorer interesseret.

Teslaspolens lyn

Teslaspolen er, som navnet beskriver, en spole.

Den kan producere ekstremt høj spænding med forholdsvis lav strøm.

Den høje spænding viser sig som gnistrende lyn, der kan variere i størrelse alt afhængigt af, hvor høj spændingen er.

Spændingen styres af frekvensen, som bestemmer, hvor mange svingninger der skal være i vekselstrømmen, som skaber den høje spænding. Frekvensen måles i Hertz.  

Ud fra Newtons betragtning om, at planeter kunne påvirke hinanden uden at være i kontakt, var flere videnskabsmænd på Teslas tid overbeviste om, at der måtte være en slags usynligt stof i luften. Stoffet kaldte de æter.

Ved hjælp af æter drømte Tesla om, at man i stedet for kun at sende beskeder over store afstande, kunne transmittere strøm. Elektricitet skulle være trådløst – i hele verden.

Idéen om trådløs elektricitet uden ledninger lyder selv i dag en smule gak. Og det mente de fleste investorer også, selvom Tesla dokumenterede, at han kunne få et lysstofrør til at lyse 16 kilometer væk fra energikilden.

»I dag ved vi, at man ikke kan overføre store elektromagnetiske energimængder over så store afstande, og der findes ikke et stof, der hedder æter. Vi overfører i stedet signaler, som når vi taler i mobil. Tesla var klar over, at signaler kunne sendes og modtages, men han troede jo på, at det også kunne lade sig gøre at overføre masser af energi med teslaspolen,« fortæller Joachim Hollbøll, der er professor i højspænding og vicecenterleder ved Institut for Elektroteknologi på Danmark Tekniske Universitet.

Tesla Tower - strøm til verden

Teslas idé fascinerede nogle få investorer, heriblandt J. Pierpont Morgan, som endte med at putte 150.000 dollars i projektet.

Teslaspole fra Energimuseet

På Energimuseet har de en teslaspole, som de gladeligt sætter i gang for deres gæster. Inde i buret, hvor spolen står, sidder der på højre væg et lysstofrør. Det lyser op, når spolen tændes. (Foto: Energimuseet)

Pengene blev brugt til at bygge et 57 meter højt tårn, der indeholdt én stor teslaspole. Tårnet blev kaldt Tesla Tower og stod færdigt ved Shoreham, New York i slutningen af 1902.

Men det var ikke nok med blot ét tårn. Hvis verdensborgerne skulle have trådløs strøm skulle der bygges flere tårne, der skulle være forbundet med hinanden. Tesla havde derfor brug for flere penge – både til at færdiggøre Tesla Tower, men også til de andre tårne og tests.

Nikola Tesla skrev ikke mindre end 50 breve til sin primære investor J. Pierpont Morgan om penge til sit store projekt. J. Pierpont Morgan sagde nej.

Med årene kom Tesla i stadigt større pengeproblemer og måtte i 1917 se sit livsværk blive revet ned og solgt til skrot.

Fordi nedrivningen skete under 1. Verdenskrig var der rygter om, at tårnet og spolen var blevet brugt af tyske spioner, og derfor havde den Amerikanske stat bedt om nedrivningen. Tesla mente, at det var komplet nonsens, men kunne ikke fortælle medierne den sande grund til nedrivningen.

Teslaspolen er mest for sjov

Nedrivningen af Tesla Tower var et endegyldigt dødsstød for Nikola Teslas store drøm om trådløs strøm til hele verdens stikkontakter, men også for mere udbredt brug af teslaspolen.

I dag er teslaspolen blot en gimmick på mange museer, science centre og tekniske universiteter. Heriblandt Danmarks Teksniske Universitet, som arbejder med en lille spole på under 1,5 meter.

Joachim Holbøll fortæller, at man forskningsmæssigt ikke kan bruge teslaspolen til ret meget. Men lidt kan den dog bruges til.

Musikere har i tidens løb benyttet sig af, at man kan styre teslaspolens gnistrende lyn og faktisk få noget, der minder om musik, ud af den.

Det har bandet ArcAttack blandt andet fundet ud af, og du kan i videoen over artiklen se og høre, hvordan det lyder, når Europes Final Countdown bliver spillet på teslaspoler.

Se og hør bandet ArcAttack spille Europes Final Countdown med teslaspoler. (Video: ARC ATTACKMUSIC)

Spolerne ombygges til instrumenter

Idéen med at bruge Tesla’s fejlslagne spoler til musik er dog delvist dansk.

I 2004 mødte danske Finn Hammer en skotsk ingeniør ved navn Steven Conner i England og sammen udviklede de, hvad Finn Hammer beskriver som de første musikalske teslaspoler.

»Det forekom mig åbenlyst som en mulighed, der ikke var afprøvet endnu. Så jeg tænkte, at det var da lige ud af landevejen at lave et instrument eller i hvert fald prøve den af som instrument. Jeg synes dog ikke, at det er dens force at spille melodien, det er dens force at holde rytmen,« siger Finn Hammer, der gennem det meste af livet har arbejdet med lyd og højtalerenheder.

Han forklarer, at hvis man skal spille musik på en teslaspole, skal man ændre frekvensen – altså hvor mange hertz, der køres gennem spolen. Det er nemlig den, der bestemmer, hvor høj spændingen og dermed tonen kan være. 

»For at gøre spolen musikalsk, skal der genereres lyn i musikalske intervaller. Eksempelvis skal spolen lave 440 lyn i sekundet for at spille tonen 'A', som netop ligger på 440 hertz. Det ligner for os et langt lyn, fordi vores øjne ikke kan opfatte de mange små lyn,« siger Finn Hammer.

Finn Hammer demonstrerer i linket her, hvordan man kan få toner ud af en teslaspole.

Lyn i alle retninger

Teslaspolerne kan sende lyn ud i alle retninger, det er derfor nødvendigt at stå bag et metalgitter eller opholde sig i et metalbur, så man ikke får stød.

DTU’s spole sender lyn til spidsen af en lille vindmølle. På den måde er der lidt styr over, hvor lynene rammer.

Du kan selv opleve en teslaspole på Danmarks Energimuseum i Bjerringbro.

DTU's spole skal lave store lyn 

Fordi teslaspoler udsender lyn, er de ikke helt ufarlige. Bliver du ramt af et teslaspolelyn, der kan have en spænding på flere 100.000 volt, kan du risikere at dø.

Derfor kan man ikke ’spille’ på dem, som man vil med et hvilket som helst andet instrument.

Faktisk er man ofte nødt til at have de toner liggende, som man gerne vil spille, på en computer eller koble et keyboard til teslaspolen, og på den måde give spolen signal om, hvilken frekvens den skal sættes på.

Det demonstrerede Joachim Holbøll fra DTU i deres højspændingslaboratorie med deres egen spole. Her fandt han et keyboardprogram frem på sin computer og spillede et par toner til en velkendt melodi, som du kan høre i bunden af artiklen.

»Ja, det er jo mest for sjov, at vi har fået den her teslaspole, og fordi vores studerende synes, at det kunne være interessant at se. Vi skal her den næste tid lege lidt mere med den og se, om vi kan få den sat op til at lave de her store flotte lyn, som man oftest forbinder med teslaspoler,« afslutter Joachim Holbøll.

(Video: Kan du gætte, hvad Joachim Holbøll spiller på DTU's nye teslaspole?)

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud