por Cuba y el Reino Unido celebran este año el aniversario 95 de sus transmisiones regulares de radiodifusión…Y hay muchas noticias con respecto a este medio de comunicación masiva, que es el más ubicuo de todos, y el que difunde sus mensajes a bajo costo bajo por destinatario…. Además…sigue siendo capaz de lograr que los oyentes utilicen de una forma única las imágenes visuales y sonoras almacenadas en su memoria…
Y ahora elementos de la historia de la radio:
La Radio desde sus inicios ha estado directamente relacionada con la Electrónica, por lo que ambas participaron de la misma historia y acontecimientos.
El punto de partida lo podemos referenciar al descubrimiento del electrón en 1897 por J.J. Thomson, dado a conocer ante la Royal Institution el 30 de abril del mismo año, no obstante con la teoría científica del Dr. Lee de Forest sobre el funcionamiento de la válvula de tres electrodos (1920), se iniciaron los avances más importantes y reales sobre la Radio.
De entre los principales descubrimientos y personas, que con sus teorías y técnicas hicieron de la Radio una realidad, podemos citar casos de especial trascendencia.
Síntesis del descubrimiento de las ondas electromagnéticas
James Clerk Maxwell, físico y matemático inglés, en 1864 predijo la posibilidad de la Radio si se empleaban frecuencias suficientemente elevadas. Podemos decir que Maxwell fue el auténtico precursor, aunque terminó sus días sin poder ver plasmadas sus teorías en realidad. El caso es excepcional al adelantarse la predicción analítica 24 años a la experimental.
Posteriormente el alemán E. R. Hertz profesor de la Universidad de Bonn (1857-1894) conseguía la realización de la teoría de Maxwell. El desafío para Hertz consistió en inventar el transmisor y el receptor.
El emisor estaba constituido por un carrete de Ruhmkorff de grandes dimensiones al que adapto una especie de antena dipolo. El receptor, muy poco sensible, consistía en un anillo abierto, entre cuyas puntas podían saltar chispas.
Hertz estudió las propiedades de las ondas electromagnéticas, demostró su naturaleza ondulatoria y determino su longitud, llegando a trabajar con ondas centimétricas.
Curiosamente en una entrevista con periodistas, contestó de forma dura y negativa a uno de ellos, al preguntarle si su invento sería aplicable a alguna forma de Telegrafía Sin Hilos. (No ha sido posible conocer el nombre del «vidente»).
Al cabo de poco tiempo, el médico y físico francés Eduardo Branly (1846-1940), estudiando las variaciones de conductividad eléctrica de los metales bajo diversas condiciones, observó un fenómeno insólito: las limaduras de varios metales, bajo la influencia de ondas Hertzianas reducían considerablemente su resistencia eléctrica. Dicho fenómeno dio lugar al invento del «cohesor», un detector muy sensible comparado con el aro de Hertz.
El «cohesor» consta de un tubo de cristal, dentro del cual unas limaduras metálicas que pueden ser de hierro, quedan aprisionadas entre dos émbolos metálicos. Si no están muy apretadas ofrecen una alta resistencia del orden del MOhm, pero al estar bajo la acción de las ondas pasan a tener una resistencia de unos pocos Ohms.
Se puede experimentar de una manera muy simple, con un carrete de Ruhmkorff de 10 mm de chispa, provisto de dos varillas metálicas de unos 50 cm. cada una y el cohesor formado por un tubo de plástico de 2mm de diámetro y dos hilos de cobre que actúen a modo de émbolo.
El Ohmetro marcara una resistencia alta y cuando salten chispas en el emisor la resistencia quedará notablemente reducida. En ausencia de ondas y golpeándolo ligeramente, el cohesor recobrará su resistencia inicial.
La experiencia de una transmisión a distancia se realizo en el Colegio Lassalle, de París, desde una ventana a otra atravesando un patio de unos 20m. Investigó con gran número de materiales de forma pulverulenta y de limaduras, comunicando con todo detalle el resultado de sus trabajos a la Academia de Ciencias.
Posteriormente al ganar unas oposiciones de médico militar dejó sus experiencias eléctricas.
La contribución de Marconi (1874-1937)
A los 20 años de edad el joven Guillermo Marconi, basándose en las experiencias de Hertz y Branly, consiguió realizar un sistema emisor receptor utilizando respectivamente el carrete de Ruhmkorff y el cohesor.
Ambos aparatos se conectaron a tierra y fueron dotados de antenas, consistente en hilo de cobre suspendido en el espacio, y de considerable longitud lo cual hizo que la transmisión se realizara en onda larga, contrariamente a las experiencias de Hertz y Branly realizadas con ondas centimétricas.
En 1899 las señales de T.S.H. cruzaban el Canal de la Mancha y en 1901 se establecía comunicación entre Cornwall y Terranova.
Continuamente se realizaban perfeccionamientos, y gracias al físico-matemático inglés Oliveiro Lodge (1851-1940) se pudo aplicar el fenómeno de la sintonización en el emisor y el receptor.
Al cohesor le salieron serios rivales como el carborundum, la galena (1904), el detector electrolítico y el de Marconi. Este último es magnético y tiene dos versiones.
La primera se basa en la imantación permanente de un hilo de acero que se desplaza, con movimiento uniforme mediante un mecanismo de relojería, y que pasa entre los polos de un imán.
Este hilo también atraviesa una bobina conectada a antena y tierra, además de otra de muchas espiras, conectada a un teléfono. Si hay señal, las variaciones de flujo inducirán una corriente variable que registrará el auricular o casco telefónico.
En la segunda versión el revelador está constituido por un imán permanente que gira mediante un mecanismo de relojería R, frente a un núcleo de hierro dulce F, el cual contiene los dos bobinados. Uno de pocas espiras de hilo grueso, conectado a antena y tierra, y un secundario C que está unido a los teléfonos T.
La corriente de alta frecuencia produce variaciones del ciclo de histéresis magnética que engendran corrientes inducidas que acusa T.
El receptor del ingeniero alemán W. Schoemilch está formado por un recipiente que contiene ácido sulfúrico al 10% y dos electrodos de platino.
El positivo esta soldado a un hilillo de un tubo de vidrio del que sobresale una pequeña fracción de mm. El negativo puede tener cualquier forma y dimensión.
Por medio de un potenciómetro S, se logra una tensión ligeramente superior a la de polarización, lo que da lugar a una corriente constante.
La presencia de alta frecuencia altera la intensidad de la misma y da lugar a un sonido en T. El receptor además es sintonizable mediante L y C.
Contribución indirecta de Tomas Alva Edison (1847-1931)
Edison durante el invierno de 1879-1880, experimentando con varias formas de lámparas incandescentes, observó el ennegrecimiento del vidrio de las bombillas alrededor del filamento y que este aumentaba con el tiempo de funcionamiento. Pensó que el fenómeno podría estar producido por la proyección de partículas eléctricas procedentes del filamento.
Para lograr captarlas, dispuso una placa metálica dentro de la ampolla con una conexión al exterior, que conectó alternativamente a una y otra entrada de la lámpara sin obtener resultados positivos.
Luego consideró que tal vez fuera preciso polarizar dicha placa con respecto al filamento y mediante una oportuna batería, observando con un sensible galvanómetro, el fenómeno de que cuando la placa era de polaridad positiva respecto al filamento conducía una débil corriente, pero cuando era negativa no circulaba intensidad.
A este fenómeno se le denominó «Efecto Edison», cuyo creador se limitó a patentar el efecto sin hacer ningún uso práctico.
Mas tarde J.J. Thomson, descubridor del electrón investigó el «Efecto Edison» y demostró que los filamentos de las lámparas emitían corpúsculos negativos, o sea electrones.
Posteriormente el inglés Richardson, trabajando en Norteamérica, demostró que los electrones de la superficie del filamento eran emitidos por la acción de una aportación de energía (calor) y no por alguna acción química.
Contribución del Dr. Fleming (1849-1945)
A principios de 1881, con la fundación de la empresa «Edison Electric Light Company Of. London», el ingeniero inglés J. A. Fleming fue nombrado asesor técnico, pudiendo conocer muchos problemas relacionados con las lámparas de incandescencia.
Trabajó verificando muchos de los experimentos realizados por Edison y halló la posibilidad de utilizar el «Efecto Edison» como rectificador para corrientes alternas de baja frecuencia. En diciembre de 1896 daba por terminada esta investigación al considerar que no tenia aplicación práctica y las lámparas del laboratorio fueron almacenadas.
En 1899 pasó a trabajar para Marconi, como asesor técnico en los trabajos preparatorios para conseguir comunicaciones T.S.H. a través del Atlántico.
En 1900 el principal problema de la radiocomunicación consistía en conseguir eceptores más sensibles y seguros, pues el cohesor de Branly resultaba inestable, incluso era afectado por la acción del transmisor de la propia estación y el auto de cohesor de Marconi daba un servicio más seguro a consta de menor sensibilidad.
En una palabra: el receptor constituía el eslabón débil de la cadena. En octubre de 1904, Fleming -profundamente preocupado por este problema- llegó a la conclusión de que tal vez fuera resuelto por el «Efecto Edison».
Partiendo de la base de que podían rectificar corrientes alternas de baja frecuencia, se trataba de averiguar su comportamiento en corrientes alternas de altas frecuencias, y la experiencia dio resultados positivos. Llegando a la conclusión de que disponían de un detector más estable y sensible que todos los demás conocidos.
El circuito era sumamente simple, no empleaba batería auxiliar y la corriente que pasa por los auriculares es rectificada por el diodo Fleming. En 1912 la «British Marconi Company» construyó en receptor con el detector duplicado.
A las válvulas o tubos al vacio empleadas Fleming las denominó «válvulas oscilantes», un calificativo injustificado. Las válvulas empleadas se guardan en el Museo de Ciencias de Londres.
Los descubrimientos del Dr. Lee de Forest (1873-1961)
Muchos autores consideran que la rejilla es un tercer electrodo introducido por Lee de Forest en la válvula del Dr. Fleming, y que por tanto fue el resultado de una colaboración, que al parecer nunca existió, pues Lee de Forest no partió del «Efecto Edison» ni directa ni indirectamente.
En el verano de 1900, Lee de Forest era profesor de filosofía y vivía en una pensión de Chicago con alumbrado de gas. Su dormitorio, que a la vez hacía las funciones de «laboratorio», estaba dotado de una lámpara Welsbach de las de «camiseta». Repetidas veces observó variaciones de luz en la lámpara de gas si su transmisor de chispa transmitía.
Realizó un experimento consistente en colocar el carrete de Rumkorff dentro de un armario de madera y con este cerrado pudo comprobar que la luz de gas no sufría alteración alguna. Resultaba evidente que las variaciones de luz eran debidas a las chispas y no a las ondas electromagnéticas.
A pesar del fracaso quedó grabada en la mente de Lee de Forest la idea de que los gases incandescentes podrían utilizarse de alguna manera para detectar señales inalámbricas.
En 1903 Lee de Forest en su laboratorio instalado en Nueva York, calle Támesis montó un circuito a base de un mechero Bunsen, y este extraño dispositivo funcionó, recibiendo señales de T.S.H. procedentes de buques del puerto de la ciudad.
El electrodo inferior en la llama era de platino cuadrada de 2 centímetros cuadrados de superficie y 2 milímetros de espesor. El electrodo superior era un hilo del mismo metal y la batería era de 22.5 Voltios. Probó diferentes compuestos metálicos, mejorando la recepción al colocar óxido de bario en el electrodo inferior.
El éxito de la experiencia consolidó su hipótesis relativa a las propiedades eléctricas de los gases calientes, estando sus siguientes trabajos presididos por esta idea.
Convencido de que el mechero Bunsen constituía un inconveniente muy grande, trató de eliminarlo. Un primer intento consistió en substituirlo por un arco voltaico al que tuvo que desechar por ruidoso. Después pensó encerrar un gas en un recipiente de vidrio, caldearlo mediante un filamento incandescente y además disponer una placa.
Encargó la construcción del primer diodo de gas a Wallace Candless, de Nueva York, fabricante de lámparas eléctricas tipo miniatura, advirtiéndole que no practicase un alto vacío, puesto que para su funcionamiento era necesario algo de gas.
Las estaciones de TX se dejaron «oír» por lo que el ayudante del Dr. Lee de Forest propuso designar al nuevo detector por la palabra «audión», derivado del latín «audio»,oír. En las postrimerías de 1906 la Navy encargó a Lee de Forest un receptor que se instalaría en la Base Naval de Key West. Los tubos empleados fueron llamados «Key West Audions».
En 1907 tuvo la feliz idea de cubrir el con una hoja de papel de estaño y conectar la antena a este electrodo exterior. El resultado fue sorprendente: Las señales eran más intensas, había efecto amplificador. La razón de la experiencia fue que en el montaje primitivo, consideraba que había pérdidas de alta frecuencia a través de los cascos telefónicos.
En otra experiencia ajustó una bobina, conectando sus extremos a una antena y a tierra respectivamente, el audión tuvo similar rendimiento. Entonces el Sr. Candless, a petición del autor, construyó un nuevo tubo que contenía dos placas que cubrían los dos lados del filamento. Una placa la conectó a la antena y la otra a los cascos -batería-tierra. El resultado fue mejor.
Al cabo de un tiempo se dotó al tubo de una rejilla en zig-zag situada entre placa y filamento.
Los filamentos de carbón fueron substituidos por filamentos de tántalo y tungsteno. Y así nació la lámpara tríodo, base de las lámparas tetrodo, pentodo, etc.
Desde el primer momento la lámpara tríodo fue utilizada como detectora, como amplificadora de alta frecuencia y como osciladora.
Mediante el empleo de la lámpara tríodo fue posible generar corriente de alta frecuencia que podían ser moduladas con facilidad y así fue posible la radiotelefonía.
Hasta entonces todos los intentos habían fracasado por parte de la emisión. Incluso, el ingeniero dinamarqués Poulsen, realizando muchas experiencias mediante su transmisor de arco voltaico, no pudo llegar a conseguir recibir la voz humana de manera aceptable.
Desde los primeros tiempos, el inventor del tríodo abasteció a experimentadores y aficionados. En la Primera Guerra Mundial el gobierno americano necesitó tubos en grandes cantidades.
En la etapa de fabricación masiva de lámparas, algunos constructores lanzaron triodos de alto vacío que denominaron lámparas duras. Estas válvulas según la teoría de Lee de Forest, no debían funcionar por carecer de gas. L
La realidad fue sorprendente: el rendimiento era mayor si trabajaban con tensiones de placa que podían llegar a 200V. Las lámparas blandas no admitían tensiones de placa superiores a 30V, a partir de esta tensión quedaban bloqueadas por ionización del residuo gaseoso.
Según Lee de Forest su «grid-audion» funcionaba de la siguiente manera: las ondas al llegar a la rejilla producen el enfriamiento del gas y éste varía su resistencia dentro de amplios límites.
La explicación científica de la lámpara, después de los trabajos de Thomson y Richardson, tuvo que apoyarse forzosamente en la Teoría Electrónica, y esta fue la causa esencial que a sus circuitos asociados se les denominara electrónicos, considerando totalmente equivalentes la palabra «radio» con la que acababa de nacer la electrónica.
El Dr. Lee de Forest, doctor en Filosofía de la Universidad de Yale y antiguo alumno de Williams Gibbs -físico-matemático de la referida institución-, poseía una intuición científica que le aproximaba a la inspiración del poeta. Henri Damelet dice de Lee de Forest que el primer poema de los versos que hizo fue a la lámpara, al referirse a ella como «Verdadero don de los dioses».
Todos estos descubrimientos iniciales, aparentemente considerados simples y de limitada repercusión, dieron origen a la radio, a la TV y a la electrónica, creando una nueva revolución en los campos de la tecnología y de la ciencia, y una imponderable repercusión en el mundo político, económico, social y cultural.