Trasmettitore a spinterometro: differenze tra le versioni

Un '''trasmettitore a spinterometro''' (o '''a scintilla''') è un apparecchio per generare onde elettromagnetiche a frequenza radio. Questi apparecchi servirono come trasmettitori per la maggior parte di sistemi per la telegrafia senza fili per le prime tre decadi della radio ([[1885]]-[[1916]]) e le prime dimostrazioni di radio funzionanti furono condotte usando essi. Negli ultimi anni furono sviluppati trasmettitori più efficienti basati sugli alternatori ad alta velocità di [[Alexanderson]] e generatori ad arco di [[Poulsen]] (sicuramente già inventati e provati da [[Tesla]], ndt), comunque i trasmettitori a spinterometro erano ancora preferiti da molti operatori. Ciò sia per la loro struttura che per il fatto che il trasmettitore smetteva di generare un’onda portante appena il tasto del [[Codice Morse]] veniva rilasciato, permettendo all’operatore di “ascoltare attraverso” per una replica. Con altri tipi di trasmettitori, l’onda portante non poteva essere controllata così facilmente, ed erano richieste misure elaborate sia per modulare l’onda portante che per separare l’antenna ricevente da quella trasmittente. Dopo la [[prima guerra mondiale]], divennero disponibili trasmettitori valvolari molto migliorati che superavano questi problemi, e sul finire del [[1920]] gli unici trasmettitori a spinterometro ancora operativi erano legati all’istallazione sui battelli navali. Anche quando i trasmettitori basati sui tubi a vuoto furono istallati, molti battelli mantennero i loro grezzi ma utilizzabili trasmettitori a spinterometro come unità di emergenza, ma dal [[1940]] quella tecnologia non fu più usata.

La [[storia della radio]] mostra che il trasmettitore a spinterometro fu il prodotto di molte persone che lavorarono spesso in competizione. Nel [[1862]] [[James Clerk Maxwell]] predisse la propagazione di onde elettromagnetiche attraverso il vuoto, e nel [[1888]] il fisico Heinrich Hertz fu il primo a verificare le previsioni di Maxwell. Hertz usò un trasmettitore a spinterometro sintonizzato e un relativo rivelatore ad arco sintonizzato (consistente in un cerchio di un cavo metallico interrotto da un piccolo spinterometro) posto pochi metri lontano. In una serie di esperimenti ad onde di altissima frequenza ([[UHF]]), Hertz verificò che le onde elettromagnetiche erano prodotte dal trasmettitore. Quando il trasmettitore emetteva la scintilla, piccole scintille apparivano attraverso lo spinterometro ricevente, che potevano essere viste tramite un microscopio.

''Legenda'': <br> [[capacità]] - C₁ and C₂;<br> [[resistore]] - R; <br> [[induttanza]] - L.<br>]]

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 finché il percorso dell’aria ionizzata è rotto o la corrente è ridotta sotto un valore minimo chiamato ‘corrente di mantenimento’. Ciò accade di solito quando il voltaggio attraverso la distanza (tra gli elettrodi) decade sufficientemente, ma il processo può anche essere accompagnato raffreddando il canale della scarica o separando fisicamente gli elettrodi. Ciò rompe il percorso conduttivo del gas ionizzato, permettendo al condensatore di ricaricarsi, e permettendo di ripetere il ciclo di carica/scarica. L’azione di ionizzazione del gas è estremamente immediato e violento (distrubtivodistributivo), e crea un suono netto (compreso tra uno ‘snap’ per una candela, od un sonoro ‘bang’ per una distanza maggiore degli elettrodi). Lo spinterometro libera anche luce e calore.

Lo spinterometro usato nei primi trasmettitori radio variava nella costruzione a seconda della potenza che si utilizzava. Alcuni erano molto semplitcisemplici, consistenti in uno o più distanziatori (statici) connessi in serie, mentre altri erano significativamente più complessi. Poiché le scariche erano caldi ed erosive, la copertura degli elettrodi ed il loro raffreddamento erano problemi costanti. Quando la potenza del trasmettitore fu incrementata, aumentò anche il problema del raffreddamento.

==RaffredamentoRaffreddamento della scarica==

*L’utilizzo di vari gas, come l’idrogeno, che raffredda molto efficentementeefficientemente producendo un raffreddamento superiore degli elettrodi,

La necessità di estingureestinguere gli archi nei trasmettitori di crescente potenza portò allo sviluppo di spinterometri rotanti. Questi apparecchi erano utilizzati con alimentatori a corrente alternata, producevano una scarica più regolare, e potevano utilizzare più potere dei convenzionali spinterometri statici. Il disco rotante metallico interno aveva di solito un numero di sporgenze lungo la circonferenza. Una scarica si sarebbe formata quando due delle sporgenze si allineavano con due contatti esterni portatori di alta tensione. Gli archi risultanti erano rapidamente compressi, raffreddati e interrotti con la rotazione del disco.

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 condesatoricondensatori. 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 propriamente 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 interuzioniinterruzioni al secondo). Quando progettati e regolati propriamente, 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”).