Telefono

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Introduzione

Telefono Strumento di telecomunicazione utilizzato per trasmettere a distanza parole e altri suoni per mezzo dell’elettricità. Le onde sonore che investono il microfono dell’apparecchio telefonico mettono in vibrazione una membrana, le cui oscillazioni vengono convertite in impulsi elettrici; questi viaggiano attraverso le linee telefoniche fino al ricevitore di destinazione, che li trasforma nuovamente in suoni.

Il sistema di telefonia permette l’invio non solo della voce dell’utente, ma anche di dati, immagini, o qualsiasi altra informazione possa essere convertita in impulso elettrico. La rete telefonica vera e propria è costituita da linee di trasmissione che collegano gli apparecchi degli utenti (cioè coloro che hanno stipulato un contratto di abbonamento con il gestore del servizio), e dalle centraline che servono a selezionare un particolare percorso o un insieme di percorsi tra gli utenti.

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Cenni storici

L’invenzione del telefono è ufficialmente riconosciuta allo scozzese naturalizzato statunitense Alexander Graham Bell, che ottenne un brevetto nel 1876. Si deve tuttavia osservare che la trasmissione della parola per via elettrica fu scoperta da Antonio Meucci nel 1849, mentre compiva esperimenti di elettroterapia. Nel 1854 egli perfezionò il suo strumento e, nel 1859, concepì gli elementi essenziali del sistema telefonico. Infine, nel 1871, Meucci depositò un caveat (brevetto preliminare), che però decadde nel 1875 per l’impossibilità di pagare la tassa di rinnovo. Un anno dopo il brevetto fu concesso a Bell.

Altri pionieri del telefono furono il francese Charles Bourseul e il tedesco Philipp Reis. Bourseul pubblicò, nel 1854, la descrizione di un telefono a intermittenza, derivato dal telegrafo, che utilizzava le vibrazioni di una membrana, prodotte dalle onde sonore, per chiudere e aprire un circuito elettrico. Reis realizzò, nel 1861, un telefono basato sull’intermittenza nella parte trasmittente, e sulla magnetostrizione (effetto Page) nella parte ricevente. Il telefono di Reis trasmetteva bene le note musicali, ma non altrettanto bene il parlato. L’inventore statunitense Thomas Edison dichiarò di aver inventato il suo microfono a carbone ispirandosi a Reis.

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Il primo telefono

I primi telefoni, sia di Meucci sia di Bell, erano di tipo elettromagnetico, e avevano limitazioni intrinseche nella potenza trasmessa. Per superare tali limitazioni e raggiungere lunghe distanze, Meucci pensò di ridurre l’attenuazione della linea, e nel 1870 adottò l’inserzione di un carico induttivo sulla linea e diverse strutture del conduttore (ad esempio, a treccia) per neutralizzare l’effetto pellicolare (skin effect). Ambedue gli accorgimenti furono adottati nelle reti Bell dopo il 1900.

Nel 1877 Thomas Edison ottenne un deciso aumento della potenza fornita dal trasmettitore con il suo microfono a carbone, apparecchio che si basava su un principio diverso da quello del trasmettitore elettromagnetico di Meucci e di Bell. Mentre in quest’ultimo le onde sonore colpivano una membrana metallica flessibile, posta di fronte al polo di un elettromagnete, facendo vibrare il campo magnetico di quest’ultimo e inducendo nella bobina una corrente elettrica variabile inviata poi in linea, nel microfono a carbone la membrana era posta in contatto con la polvere di carbone contenuta in una capsula metallica: la pressione esercitata dalle onde sonore sul diaframma veniva trasmessa alla polvere di carbone, i cui granuli venivano più o meno compressi, determinando una resistenza variabile nel circuito comprendente trasmettitore, ricevitore e linea, da cui anche il nome di “trasmettitore a resistenza variabile” dato al microfono.

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Sviluppi successivi

Nel ricevitore dei modelli successivi il magnete aveva una forma appiattita, e il campo magnetico che agiva sulla membrana era più intenso. Nei trasmettitori moderni la membrana è montata dietro una griglia, e al centro reca una cavità a forma di cupola (capsula microfonica) in cui sono contenuti dei granuli di carbone. Le onde sonore che attraversano la griglia esercitano una pressione variabile sulla cupola; quando i granuli vengono compressi, diminuisce la resistenza che offrono al passaggio di corrente, provocando una variazione della corrente trasmessa.