Trasmettitore a spinterometro: differenze tra le versioni

[[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 (vedi [http://www.google.com/patents?vid=447920 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 volt finché lo spinterometro cominciava ad emettere scintille. Ciò funzionava come un interruttore, connettendo essenzialmente l'antenna caricata alla terra, producendo un'esplosione molto breve di radiazione elettromagnetica.

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.

L'altro problema era che, a causa della durata molto breve di ogni scoppio di radiazione elettromagnetica, il sistema irradiava, un segnale di banda estremamente "sporco" che era quasi impossibile da sintonizzare se l'ascoltatore avesse voluto esaminare una stazione diversa. Nonostante questo, Marconi fu capace stabilire un servizio di telegrafia senza fili commerciale che ha servito gli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] e l'[[Europa]].

I sintonizzatori erano primitivi o inesistenti. I primi operatori di radio amatoriali costruirono trasmittenti a spinterometro a bassa potenza che usavano la bobina d'accensione dell'automobile [[Ford Model T|Ford modello T]]. Ma una tipica stazione commerciale nel [[1916]] poteva includere un trasformatore di mezzo k[[Watt]] che generava 14 000 [[volt]], un condensatore a sezione otto, ed un'apertura rotante capace di manovrare di un picco di corrente di molte centinaia di [[ampere]].

Installazioni a bordo di navi usavano di solito un motore in [[corrente continua]] (di solito nelle navi vi erano alimentatori di luci in continua) per guidare un alternatore la cui produzione era aumentata poi fino a 10 000 - 14 000 volt da un [[trasformatore]].

Trasmittenti a spinterometro generavano segnali abbastanza ampi. Appena il più efficiente modo di trasmissione di onde continue (CW) divenne più facile da produrre e le bande si sovrapponevano e l'interferenza peggiorava, trasmittenti a spinterometro ed onde smorzate furono legalizzate su nuove lunghezze d'onda più corte da un trattato internazionale, e sostituti da convertitori ad arco Poulsen ed alternatori di frequenza alti che sviluppavano una frequenza di trasmissione definita più netta. Questi approcci produssero più tardi la tecnologia di [[Valvola termoionica|tubi a vuoto]] e l'"età elettrica" della radio finì. Tempo dopo che smisero di essere usati per le comunicazioni, le trasmittenti a spinterometro furono utilizzate per bloccare le radio. Oscillatori a spinterometro sono ancora usati per generare alta frequenza e alta tensione per iniziare archi di [[saldatura TIG]]. Generatori potenti a spinterometro pulsanti sono ancora usati per simulare [[Impulso elettromagnetico|EMP]]. Nella maggior parte delle molto potenti [[Lampada a scarica|lampade a scarica]] di gas stradali (vapori di mercurio e di sodio) sono ancora usati trasmittenti a spinterometro modificati come interruttori di accensione.

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, finché esso non si estingue, il banco di condensatori non può essere ricaricato per il successivo impulso.