Trasmettitore a spinterometro: differenze tra le versioni
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[[Tesla]] condusse l’applicazione della sua tecnologia ad alto voltaggio ed alta frequenza alla radio. Sintonizzando una bobina ricevente ad una specifica frequenza usata nella bobina trasmittente, egli mostrò che la potenza in uscita di un ricevitore radio poteva essere enormemente amplificata attraverso l’azione risonante. [[Tesla]] fu il primo a brevettare un mezzo per produrre pratiche radio frequenze (p.e. [[U.S. Patent 447,920]], "Metodo per Utilizzare Lampade ad Arco" (10 Marzo, 1891)). Tesla inventò anche una varietà di spinterometri rotanti, raffreddati, e smorzati capaci di raggiungere grandi livelli di potenza.Marconi, ispirato da vari sperimentatori (principalmente da [[Tesla]]), cominciò allora a sviluppare una telegrafia senza fili utilizzando trasmettitori ad arco ad alta potenza.
Marconi cominciò a sperimentare la telegrafia senza fili dal 1895 al 1900.Il suo primo trasmettitore era estremamente grezzo, consistente nient’altro che in una bobina d’induzione connessa fra un cavo antenna e una presa di terra, con uno spinterometro attraverso essa. Ogni volta che la bobina pulsava, l’antenna veniva momentaneamente caricata a decine (delle volte centinaia) di migliaia di volts
Mentre ciò funzionava abbastanza bene per provare il concetto di telegrafia senza fili, in realtà essa aveva dei seri difetti. Il più grande problema era che la massima potenza che poteva essere emessa era determinata direttamente da quanta carica elettrica l'antenna poteva contenere. Dato che la capacità delle antenne è piuttosto piccola, l'unico modo di trovare una produzione di potenza ragionevole era caricarlo a tensioni molto alte. Comunque ciò rendeva la trasmissione impossibile in condizioni di umidità o piovose. Poi, si rese necessaria un'apertura di spinterometro piuttosto larga, con una resistenza elettrica molto alta, col risultato che la maggior parte dell'energia elettrica era usata semplicemente per scaldare l'aria nello spinterometro.
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==Spinterometri==
Un semplice spinterometro consiste in due elettrodi separati da un distanziatore immerso in un gas (solitamente aria). Quando si applica un sufficiente alto voltaggio, una scarica elettrica unirà i due elettrodi, ionizzando il gas e riducendo drasticamente la sua resistenza elettrica. Allora fluisce una corrente elettrica
==Costruzione==
[[Image:SparkGap-Tesla.png|right|333px]]
Lo spinterometro usato nei primi trasmettitori radio variava nella costruzione a seconda della potenza che si utilizzava. Alcuni erano molto semplitci, consistenti in uno o più distanziatori (statici) connessi in serie, mentre altri erano significativamente più complessi.
Il raffreddamento si riferisce all’azione di estinguere l’arco elettrico emesso precedentemente all’interno dello spinterometro. Ciò è considerevolmente più difficoltoso dell’iniziale rottura della scarica nella distanza (tra gli elettrodi). Uno spinterometro freddo non ancora attivo non contiene gas ionizzato. Una volta che il voltaggio attraverso il distanziamento raggiunge il livello di rottura, le molecole di gas sono molto velocemente ionizzate lungo un percorso, creando un caldo arco elettrico, o plasma, consistente in un largo numero di ioni ed elettroni liberi fra gli elettrodi. L’arco porta anche parte degli elettrodi ad incandescenza. Le regioni incandescenti contribuiscono ad elettroni liberi attraverso l’emissione termoionica, e vapore metallico facilmente ionizzato. Il miscuglio di ioni ed elettroni liberi nel plasma è altamente conduttivo, facendo risultare una netta caduta nella resistenza elettrica nella distanza tra gli elettrodi. Questo arco altamente conduttivo necessita di efficienti circuiti oscillanti con banchi di condensatori. Comunque, la corrente oscillante sostiene anche l’arco e,
==Raffredamento della scarica==
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Gli spinterometri rotanti operavano in due modi, sincroni ed asincroni.Quello sincrono era guidato da un motore sincrono in alternata così da girare ad una velocità fissa, e l’emissione della scarica era in diretta relazione alla forma d’onda dell’alimentatore in alternata che ricaricava il banco di condesatori. Il punto nella forma d’onda in cui le distanze erano più vicine era cambiato aggiustando la posizione del rotore sul braccio del motore relativo ai perni dello statore. Aggiustando propiamente il distanziatore sincrono, era possibile avere l’emissione della scarica solo ai picchi di voltaggio della corrente di ingresso.Questa tecnica permetteva al circuito dei condensatori di emettere scariche solo a successivi picchi di voltaggio, così da sviluppare il massimo di energia dal banco di condensatori pienamente caricati ogni volta che scoccava l’arco elettrico. La velocità di rottura era così fissa a due volte la frequenza della potenza in arrivo ( di solito da 100 a 120 interuzioni al secondo). Quando progettati e regolati propiamente, i sistemi a spinterometro sincroni sviluppavano le più grandi quantità di potenza all’antenna. Comunque, la copertura dell’elettrodo avrebbe progressivamente cambiato il punto di emissione della scarica, così da essere alle volte difficili da mantenere costanti .[[Tesla]] fu il primo a costruirli ed utilizzarli fin dal 1893 e prima, egli li chiamava circuiti controllori (“circuits controller”).
Gli spinterometri asincroni erano più comuni. In quelli asincroni, la rotazione del motore non aveva una relazione fissa in relazione alla forma d’onda entrante dell’alimentatore in alternata. Esso lavorava abbastanza bene ed era molto più facile da mantenere. Utilizzando un più grande numero di sporgenze rotanti o una rotazione più elevata, molti di essi operavano ad intervalli di rottura di 400 scariche al secondo.
Gli spinterometri rotanti servirono per modificare la sintonia del trasmettitore, dato che cambiando sia il numero delle sporgenze o la velocità di rotazione cambiava la frequenza della scarica che era udibile nei ricevitori con rilevatori che potevano determinare la modulazione del segnale a scarica. Ciò abilitò gli ascoltatori a distinguere fra diversi trasmettitori che erano nominalmente sintonizzati alla stessa frequenza. Un tipico sistema multiplo spinterometrico ad alta potenza (come era anche chiamato) usava un commutatore rotante da 9 a 24 pollici di diametro con sei o 12 sporgenze per ruota, tipicamente interrompendo alcune centinaia di volt. La potenza in uscita di uno spinterometro rotante era accesa e spenta dall’operatore usando uno speciale tipo di tasto telegrafico che dava potenza all’alimentatore di alta tensione. Il tasto era costruito con larghi contatti per portare intense correnti che fluivano nella parte (primario) a basso voltaggio del trasformatore ad alto voltaggio (speso in eccesso di 20 ampere).
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