Lezione 9 – I Primi Apparecchi Radio Riceventi

PRIMORDIALE RICEVITORE
RICEVITORE A CRISTALLO

RICEVITORE CON DIODO

RICEVITORE ACCORDATO

CONCLUSIONI IMPORTANTI

CURIOSITA’

PRIMORDIALE RICEVITORE.

Costruire un primordiale apparecchio radio ricevente è la cosa più bella che la maggioranza di noi tutti ha sempre desiderato. Quanti di noi hanno sentito questo irrefrenabile richiamo in qualche punto della sua vita? E’ un fascino naturale che nasce in ogni umano per la sua curiosità innata dello scoprire e verificare. Capire il segreto delle trasmissioni e ricezioni radio. Nella precedente lezione abbiamo parlato della rana di CALVANI come primo ricevitore radio della storia umana. Lasciamo stare in pace ora le povere rane. Vediamo ora di costruire un primordiale ricevitore radio per ascoltare (Almeno), le scariche elettriche elettrostatiche, i disturbi elettrici che ci attorniano e infine, probabilmente, un programma radio trasmesso da una stazione trasmittente in A.M. (Ampiezza modulata) e non in F.M. (Modulazione di Frequenza) nella gamma di frequenze radio chiamate Onde Medie.
Ebbene, Vi dico subito che questo è possibile, anzi possibilissimo.
Attenzione però, questa non è una scoperta, La scoperta fu fatta tanti anni fa, prima dell’ultima seconda guerra mondiale. Non è una scoperta ma è una trovata particolare ed esclusiva dell’autore di questa lezione. Questo ricevitore primordiale, lo chiameremo “ Ricevitore al Limone.
Andate quindi indietro nel tempo, immaginate di essere adulti e di essere ristretti in un luogo ove vi manca quasi tutto.
Disponete soltanto dei seguenti oggetti trovati per caso vicino alla raccolta dei rifiuti o nella soffitta o cantina del luogo ove siete:
Una vecchia cuffia o una cuffia del vostro PC.;
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-Una matassa di filo elettrico di rame (Non ha importanza la sezione) magari anche isolato lunga pressappoco una ventina di metri e lasciata come scarto da elettricisti.
Oppure spezzoni di filo elettrico isolato che, uniti fra loro (Metallo con metallo e cioè rame con rame e non conduttore con isolamento) sino a raggiungere sempre una ventina di metri.
-Un supporto di cartone cilindrico, di quelli che si usano per contenere la carta igienica;
-filo di rame smaltato proveniente da un vecchio campanello elettrico, da un relè rotto oppure da un motorino o trasformatore di alimentazione di un giocattolo rotto;
-Uno spezzone di filo elettrico (Magari quello prescritto di colore Giallo/Verde) per andarsi a collegare alla Massa (Terra) dell’impianto elettrico di casa.
Attenzione, ogni presa elettrica ha tre fori. Il foro centrale è la Massa. Mai e poi mai inserire il cavo di massa negli altri due fori !! Ricordate sempre che l’energia elettrica è molto pericolosa e spesso anche mortale. Se poi avete dei timori di collegare il cavo di Massa al foro centrale della presa, andate a collegare lo stesso cavo al ferro del vostro balcone o al tubo zingato dell’acquedotto (Mai ,,,del Gas).
Alla fine, seguendo le poche istruzioni che seguiranno, otterrete il seguente strano apparecchio ricevente:
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Il supporto di cartone contiene circa novanta spire di filo smaltato;
I coccodrilli gialli vanno collegati all’antenna esterna (Cavo nero) e al capo inferiore della bobina;
Il capo superiore della bobina va collegato alla prima forchetta conficcata in un limone; Alla stessa forchetta va collegato anche uno dei due coccodrilli verdi. L’altro coccodrillo verde va collegato al capo centrale della cuffia, Il cavo rosso con due coccodrilli; uno va collegato ad altra forchetta conficcata nello stesso limone e l’altro al capo esterno della cuffia. In questo caso la cuffia è del tipo Mono. Se la cuffia fosse del tipo Stereo, dovrete unire o circuitare fra loro i due capi centrali. Andate tranquilli e bevete pure questa “Limonata” miscelata a scariche elettriche, qualche segnale radio e voci che si accavallano. Direte certamente che è uno “schifo” eppure debbo contraddirvi : Non è così, dovete acontentarvi è un primordiale ricevitore radio tutto particolare ed ESCLUSIVO. Vedremo più avanti, passo passo, come si può migliorarlo e portarlo alla perfezione.-
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RICEVITORE A CRISTALLO

L’apparecchio a cristallo chiamato comunemente la radio a Galena, ha bisogno dei seguenti elementi essenziali:
-Sistema di Antenna che può essere filare a Traliccio o a Quadro. Più è grande e meglio è. Il compito dell’antenna, immersa nell’aria libera, è quello di raccogliere più radiofrequenza possibile (Energia Elettrica) proveniente dalla Stazione Trasmittente;
-Sistema di terra. Occorre assolutamente avere una buona presa di terra. Migliore l’antenna, migliore la terra, maggiore sarà la quantità di energia elettrica (Radiofrequenza) che si riuscirà a captare;
-Sistema di induttanza (Bobina: spire di rame smaltato su un supporto isolante). Tale induttanza, calcolata su circa 90 spire cerca di risuonare sulla frequenza della stazione trasmittente.Tale induttanza, può avere delle prese intermedie verso il suo lato caldo (Il lato caldo della bobina è quello che si trova vicino all’attacco dell’antenna mentre il lato freddo è quello che si trova verso terra);
-Sistema di rivelazione. Per ottenere il segnale elettrico audio da portare poi ad un capo della cuffia assieme a quello di terra, occorre inserire un cristallo rivelatore cioè un cristallo che ha la proprietà di far passare la corrente elettrica (Radiofrequenza) solo in un senso. Così facendo, si ottiene come risultante del segnale, solo una semionda rivelata che indubbiamente farà vibrare le membrane della cuffia riproducendo alle nostre orecchie il segnale audio trasmesso dalla stazione trasmittente. Questi cristalli possono essere: GALENA (Solfuro di Piombo)-CARBORUNDUM (Silicio e Carbonio)-ZINCITE (Ossido di Zinco)-BORMITE (Solfuro di Rame e Ferro). Tali cristalli rivelatori furono adoperati per circa venti anni. Il Carborundum fu adoperato nei ricevitori radio a bordo di navi.
-Cuffia ricevente. – Qui. di seguito, un tipico schema elettrico di un ricevitore a Galena. Si notano l’antenna rappresentata dal suo simbolo, la terra, la bobina (Induttanza) con le sue prese intermedie (Le prese intermedie della bobina necessitano per sintonizzare meglio la stazione che si riceve od anche per allontanare una stazione trasmittente che disturba quella che si vuole ricevere), il circuito rivelatore e la cuffia.
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Le sinusoidi sopra lo schema fanno vedere la radiofrequenza che arriva all’antenna e che viene inviata al cristallo rivelatore il quale provvede a far passare, solo in un senso, la stessa nonché togliendole le semionde negative. Le rimanenti semionde positive, vanno ad influenzare elettricamente le due membrane della cuffia producendo vibrazioni e cioè segnali, voci o suoni. Sotto allo schema elettrico, si vede quasi a grandezza naturale, come è fatto il Detector cioè quel contenitore che conteneva il cristallo di Galena o di altro tipo. Tutto in perfetto contatto elettrico sia in entrata che in uscita.
Questo contenitore chiamato Detector dispone di una asticella con alla punta un filetto di acciaio. Movendo questa asticella, l’operatore cercava di posizionarla nei migliori dei modi sulla superfice del cristallo allo scopo di ottenere la migliore resa in ricezione.-
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RICEVITORE CON DIODO

Dal cristallo di Galena od altri similari si passò al diodo al Germanio che consentì una più facile ed immediata ricezione della stazione più vicina. La foto qui sotto, fa vedere dei comunissimi diodi al Germanio che ancora oggi si possono trovare nei migliori negozi di componenti elettronici.
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L’entrata del diodo al Germanio porta anche l’avvento dell’inserimento di una capacità variabile (Condensatore variabile ad un solo stadio) interfacciata all’induttanza (Bobina). Nasce così la possibilità di avere uno dei primi circuiti risonanti che rendevano più selettiva la ricezione. Più è alta la capacità e meno si ricevono le stazioni locali. Per far risuonare il circuito sulle onde medie in un ricevitore così semplice ma sempre in via di miglioramento, è necessario che la capacità del condensatore variabile vada da un minimo di 350 Pf. ad un massimo di 500 Pf. Ecco lo schema elettrico di questo ricevitore più evoluto e molto diverso da quello primordiale” descritto all’inizio.
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RICEVITORE ACCORDATO

Dal ricevitore con diodo al Germanio più condensatore variabile ad un solo stadio, si passò all’ultimo perfezionamento di tali ricevitori storici: al ricevitore con due circuiti accordati (Induttanza e Capacità). Praticamente due bobine ed un condensatore variabile (Ma a due sezioni) nonché due diodi al Germanio rivelatori disposti in opposizione fra loro. In tale modo era possibile ottenere una selezione delle stazioni trasmittenti ed una migliore ricezione. Le capacità delle sezioni del condensatore sono state già scritte è così anche il numero di spire che vanno su L1 e su L2. Il condensatore fisso, in ceramica che appare sullo schema riportato qui appresso ha la capacità di 300/500 Pf.
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CONCLUSIONI IMPORTANTI

Con i ricevitori radio descritti, non è stata scoperta soltanto la ricezione di trasmissioni radio ma soprattutto è stato scoperto che l’ENERGIA ELETTRICA è trasferibile anche senza conduttori elettrici. Infatti la RADIOFREQUENZA non è altro che energia elettrica. I primi esperimenti eseguiti hanno dato esito positivo. Fino ad oggi solo per deboli potenze. Forse nel 2500 o su di lì non esisteranno più i grandi elettrodotti.-

Fine lezione
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CONDENSATORI PIU’ EFFICIENTI

I condensatori possono essere costruiti, avvolgendo su se stessi dei fogli formati da due materiali conduttori separati da uno speciale isolante. Dei ricercatori dell’Università della Califormia, hanno realizzato un condensatore di questo tipo servendosi della scienza quantistica che ha sviluppato lo studio e la produzione dei nanotubi. Tali ricercatori, guidati da Ning Pan, hanno sviluppato una tecnologia per depositare in modo uniforme dei nanotubi di carbonio su alcuni fogli di Nikel. A causa della loro ridotta dimensione, i nanotubi riescono a coprire una superficie molto ampia ed offrono un isolamento altissimo rispetto a quelli attuali. Con tali condensatori si può avere una massa di carica massima pari a 30 Kw per chilogrammo di prodotto (Condensatore) rispetto ai 4 Kw dei condensatori tradizionali. La rivista Nanotechnology ha pubblicato recentemente tale scoperta.