Lezione 8 – La Scoperta della Radio

CALVANI E I SUOI STUDI
ENRICO HERTZ E I SUOI STUDI

GUGLIELMO MARCONI E I SUOI STUDI

CURIOSITA’
CALVANI E I SUOI STUDI

Le onde radio si diffondono dall’antenna trasmittente a cui giunge la radiofrequenza (Corrente elettrica oscillante ad alta frequenza che ha la proprietà di espandersi nell’aria e nel vuoto d’aria alla velocità di 300.000 Km. al secondo). Qualsiasi scintilla elettrica emette radiofrequenza e cioè un campo magnetico che si propaga in tutte le direzioni.
Nell’anno 1780, Luigi Calvani, notò che strofinando fra loro determinate materie di composizione diversa, scoccavano delle piccole scintille.
Calvani si dedicò completamente allo studio di questo fenomeno elettrico compreso quello della generazione di scintille elettriche attraverso magneti permanenti e bobine di filo di rame (Una specie di elettro-magnete o spinderogeno come negli autoveicoli di qualche anno fa ). Disponeva anche di una specie di condensatore autocostruito il cui dielettrico (isolatore) era di vetro e le arnature costituite da fogli di stagnola incollate esternamente ed internamente. Praticamente aveva la forma di una bottiglia tagliata sul collo, chiusa verso l’alto da materiale isolante ove fuoriuscivano i due elettrodi collegati alle armature. Per questo fatto, tale condensatore, fu chiamato BOTTIGLIA di LEYDA. Il condensatore in argomento aveva la capacità di immagazzinare l’energia elettrica provocata dalle scintille e scaricarla violentemente nella frazione di secondo (Certamente la scarica era direttamente proporzionale alla carica applicata).
Quindi Luigi Calvani studiò tutti questi fenomeni elettrici per tirarne fuori una certa relazione scientifica quando un giorno del 1780, fu chiamato urgentemente dalla persona della sua cucina, accanto al laboratorio, perché delle rane morte e spellate sul tavolo e pronte per essere cucinate, facevano ogni tanto dei piccoli sobbalzi.
Quando Calvani entrò in cucina le rane non sobbalzavano più mentre quando rientrava nel suo laboratorio e produceva con la sua bottiglia di leyda delle scariche elettriche, il fenomeno si ripeteva.
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Le perplessità di Calvani sullo strano fenomeno furono quasi subito fugate ed accertò la correlazione fra la scarica della scintilla elettrica ed il sistema nervoso delle rane.
Gli studi e gli esperimenti assunsero una dimensione diversa e molto interessante.
Scoprì che anche a distanza e con separazione di pareti in semplice muratura, il fenomeno si ripeteva ugualmente. Si ripeteva più sensibilmente se egli applicava una specie di antenna filare su un nervo centrale della rana morta e spellata.
Accertò quindi l’esistenza di un campo magnetico che si propagava nello spazio e
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capace di influenzare in qualche modo i centri nervosi della rana. Accertò definitivamente il fatto, durante la scarica elettrica di fulmini, attraverso, questa volta, di una antenna filare direi complessa e molto interessante (Che, poi G.Marconi la riprenderà nei suoi studi) costituita da due conduttori in rame: uno completamente isolato da terra e l’altro immerso nell’acqua di un pozzo.
Tutta qui, in sintesi, la storia e gli studi di Luigi Calvani.
A distanza di 225 anni, possiamo affermare che l’idea delle prime antenne radio fu di Calvani ma, soprattutto che, la RANA dello stesso scienziato, fu il primo apparecchio radio ricevente della storia.
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ENRICO HERTZ E I SUOI STUDI

Nel 1887, Enrico Hertz, volle approfondire gli studi di Calvani e riconsiderò sin dall’inizio tutto quello che lo stesso aveva fatto, stadio per stadio ed in particolare il fenomeno del campo magnetico provocato dallo scoccare delle scintille elettriche.
Egli stabilì che il campo magnetico sprigionato dalle scintille non erano altro che onde radio a frequenza e lunghezza variabile. Più è bassa la frequenza radio, più è lunga la sua lunghezza d’onda. Più è alta la frequenza radio, più è corta la sua lunghezza d’onda.
Per edittare tutto ciò, egli autocostruì un meraviglioso apparecchio di misurazione chiamato L’OSCILLATORE DI HERTZ.
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Per poter constatare la presenza delle onde radio nel suo laboratorio lungo 15 metri occorreva che le stesse fossero meno lunghe di tale distanza. Se fossero state più lunghe, avrebbero oltrepassato le pareti del laboratorio e non sarebbe stata possibile constatarne la presenza.
Per arrivare a questo, cosa non da poco, egli stabilì che tutto dipendeva dalle capacità (Condensatori) inserite nel circuito.
Infatti, accertò Hertz, le oscillazioni elettriche (Onde radio), dipendono tra l’altro dalla capacità del condensatore inserito. Più la capacità è minima, più è alta la frequenza delle oscillazioni e più corta è la lunghezza d’onda.
Con la cosiddetta Bottiglia di Leyda, si ottenevano oscillazioni alla frequenza di 50.000 al secondo, alla quale frequenza, corrispondono onde radio lunghe, tra una sinusoide e l’altra, esattamente 6.000 metri. Cosa impossibile per essere rilevate nel laboratorio di Hertz lungo appena 15 metri.
Col suo oscillatore, Hertz, eliminò la bottiglia di Leyda ed al suo posto mise una specie di condensatore variabile costituito da due sfere di rame che si potevano distanziare fra loro fino a 1,5 metri (Vedi foto sopra).
Stabilì Hertz che distanziando le armature del condensatore diminuisce la capacità; avvicinandole, invece, aumenta la capacità. Praticamente come avviene attualmente.
Con questo sistema, Hertz, nel suo laboratorio, potè misurare accuratamente diverse frequenze e le relative lunghezze d’onda e da queste misurazioni, con calcoli matematici, stabilire tutte le altre. Come? Presto detto: tenendo conto della lunghezza del suo laboratorio lungo 15 metri, egli costruì un semplicissimo dispositivo costituito da un cerchio di rame isolato di qualche millimetro o meno di un millimetro in un punto qualsiasi della sua circonferenza lunga quanto la lunghezza d’onda che voleva misurare(Circuito risuonante). Così facendo, se la lunghezza d’onda sprigionata dal campo magnetico era identica a quella del cerchio di rame (Tenuto opportunamente isolato), si otteneva una forte scarica elettrica. Bastava variare di poco la capacità del condensatore o la lunghezza della circonferenza del cerchio per ottenere una scarica minore dovuta a fuori sintonia (Circuito non risuonante). Per questo, Hertz è il padre delle onde radio.
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GUGLIELMO MARCONI E I SUOI STUDI
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Nell’anno 1895, Guglielmo Marconi appassionato dei fatti elettrici, degli studi di Calvani e di Emrico Hertz nonché delle apparecchiature varie create da questi due inventori e da altri, tenne in buon conto il fenomeno delle onde elettromagnetiche (Onde radio). A quel tempo era allievo di altro appassionato inventore il prof. Temistocle Calzetti Onesti. Tra il 1884 ed il 1886, dieci anni prima delle applicazioni di Marconi, T.Calzetti Onesti, aveva inventato il COHERER, utilizzando un fenomeno scoperto dal fisico inglese D.E.Hughes il quale notò che della polvere metallica non conduttrice di corrente, allo scoccare di una scintilla elettrica, diventava conduttrice.Calzecchi Onesti, basandosi su questo principio, mise della limatura metallica in tubetto di vetro. Alle estremità di questo tubetto, mise come aveva fatto Calvani a suo tempo un’antenna filare isolata ed un’altra collegata ad una presa di terra. Al verificarsi di una scarica atmosferica (Fulmine), la limatura diventava conduttrice e lasciava passare la corrente di una pila che a sua volta faceva suonare una specie di campanello. Tutto ciò, Calzetti onesti, lo fece al solo scopo di poter segnalare le scariche atmosferiche.
Guglielmo Marconi, a conoscenza di tutto questo materiale didattico, diede inizio nel 1895, alla prima applicazione delle onde radio a scopo comunicativo.
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Ci riuscì bene modificando il tipo d’antenna sia per l’apparecchio trasmettitore a scintilla e sia per l’apparecchio ricevente.
Progressivamente, riuscì a coprire notevoli distanze e, nel 1899, anche il Canale della Manica. Nel 1901 riuscì a percepire i primi segnali da oltre Atlantico. Era nata così l’invenzione del TELEGRAFO SENZA FILI.
Il Telegrafo senza fili e tramite scintilla elettrica durò per oltre 25 anni.
Le stazioni radiotelegrafiche, comunicanti con l’Alfabeto Morse, erano centinaia e quasi tutte le nazioni erano collegate.La foto seguente riporta lo schema di un trasmettitore di elevata potenza a scintille.
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L’avvento, poi, delle valvole termoioniche fecero cadere il sistema delle comunicazioni a scintilla.
Fine Lezione.
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BENE O MALE, DOBBIAMO INGOIARE LA “PILLOLA” DEL NUCLEARE.
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Buona parte delle nazioni europee e della ex Russia Europea, dispongono da anni di potenti centrali nucleari e non hanno bisogno alcuno di andare a comprare energia elettrica da altre.
L’Europa non è un altro pianeta molto distante dall’Italia e le nazioni in possesso di centrali nucleari, si potrebbe dire, che sono a un tiro di “schioppo”. Ora se dovesse succedere malauguratamente qualcosa, è da cretini credere che l’Italia resti indenne.
Alcuni politici ci hanno spinto molti anni fa a dismettere le nostre centrali nucleari perdendo migliaia e migliaia di miliardi di lire sangue del popolo italiano e di certo non di quei politici veramente, a mio parere, imbecilli e incompetenti su ogni fronte.
Ora a Febbraio 2005, vista la serietà e la gravità dei mali del Pianeta e della stessa Italia, di fronte al pericolo irreversibile (Ormai) del surriscaldamento crescente dello stesso, di fronte anche alle varie concause (smog, polveri sottili, inquinamento, etc) altrettanto pericolose, i politici italiani si sono svegliati ed hanno ricominciato a parlare della necessità quasi assoluta delle centrali nucleari, se si vuole tentare di migliorare (Di poco, direi) l’ambiente. E così, senza tanto ripensarci (Trovata intelligente) sono andati in Slovacchia ed hanno acquistato (Sempre con i soldi del popolo italiano) Centrali Nucleari importanti. Poi si dovranno creare servitù di passaggio degli elettrodotti attraverso altre nazioni per far giungere l’energia elettrica in Italia (Altre spese). Altra trovata intelligente, sarebbe quella di modernizzare e riattivare subito le nostre centrali checchè ne dicano ignorantemente quei politici che ancora oggi provocano scioperi, sommosse popolari, ostruzioni di grandi vie di comunicazione, etc, agendo fortemente sulla credulità popolare.
Oggi si legge su un grande quotidiano italiano che lo scienziato Peter Schwartz, si è pentito di aver ostacolato le centrali nucleari. Egli ora afferma che il contenimento delle radiazioni, la gestione delle scorie radioattive e persino la proliferazione di armi nucleari (Corea del Nord e, forse, l’Iran) sono problemi che possono essere controllati. Non possono essere controllati invece, egli aggiunge, i cambiamenti climatici del Pianeta Terra.
A differenza delle fonti alternative( Idroelettriche, Eoliche, Solari e Biomasse) pur apprezzabili, le centrali nucleari contribuirebbero fattivamente ad eliminare l’uso dei combustibili fossili che rappresentano una delle cause più importanti dell’inquinamento del Pianeta.
Alla luce di quanto scritto; ipotizzato anche il fatto che se gli italiani decidessero domani di tornare indietro di cento anni rinunciando a tutto ed accettando la conseguente povertà e malattie non si risolverebbe alcunché in quanto i cosiddetti pericoli sono dappertutto, a portata di mano e di vento.
Non è possibile in alcun modo tornare indietro.
Ecco perché, siamo costretti tutti ad ingoiare la “Pillola” del nucleare.