175. Telefono. — Il telefono, inventato dall’Italiano Meucci e noto col nome di telefono Bell è costituito da un’asta d’acciaio magnetizzata A (fig. 178) avente a un estremo un rocchetto B di filo di rame che fa capo ai serrafili V, V'; avanti all’estremo dell’asta circondato dal rocchetto trovasi una lamina circolare di ferro dolce, tenuta ferma, lungo la periferia, da una scatola di legno, e che trovasi in uno stato di lieve deformazione elastica, per l’attrazione che subisce il suo centro dal vicinissimo polo del magnete.

Producendo un suono avanti all’imboccatura, la lamina entra in vibrazione, e poichè essa è magnetizzata per influenza, avvicinandosi e allontanandosi dal rocchetto B sviluppa in questo una corrente indotta variabile, e che riprodurrà con le sue variazioni d’intensità la legge di vibrazione della lamina. — Se la corrente ottenuta si riceve su un apparecchio identico, il rocchetto B corrispondente rinforzerà o indebolirà più o meno, per le correnti variabili che lo traversano, la magnetizzazione del nucleo, e quindi l’attrazione esercitata sulla lamina. Questa eseguirà perciò delle vibrazioni identiche a quelle compiute dalla lamina trasmettitrice, e solo un poco più deboli; si genera perciò nell’aria ambiente, come nella riproduzione fonografica, il suono prodotto avanti alla prima lamina, in tutti i suoi particolari.

Il ricevitore telefonico è uno squisito rivelatore delle correnti rapidamente variabili, ed è anche molto adoperato per scopi diversi dalla trasmissione del suono. Ma come apparecchio produttore di correnti variabili, con la legge della vibrazione sonora, non è molto efficace. È stato perciò sostituito dal microfono, nel quale le onde sonore determinano variazioni periodiche di resistenza elettrica, per le compressioni esercitate da una lamina su una massa pulveriforme o granulosa di carbone. — Inserendo perciò il microfono, insieme con un telefono, in un circuito che contiene anche una pila, e producendo un suono avanti alla lamina del microfono, la resistenza elettrica parziale del microfono, e perciò anche la totale del circuito, varia periodicamente e varia con essa l’intensità della corrente, seguendo le vicissitudini della vibrazione sonora. Il telefono inserito riprodurrà perciò il suono medesimo con grande intensità, poichè adesso la sorgente produttrice delle onde di corrente non è più l’energia sonora, ma l’energia della pila. Il limite all’intensità del suono ottenuto, accrescendo la f. e. m. della pila, è dato solo dal riscaldamento eccessivo del microfono, percorso da correnti troppo forti quando la f. e. m. della pila supera un certo limite.

Con l’uso del microfono la distanza cui posson trasmettersi i suoni viene molto accresciuta, cioè si può superare più facilmente la resistenza maggiore delle lunghe linee. Ma anche col microfono la portata non è molto estesa, trasmettendo sulla linea direttamente la corrente microfonica, formando cioè unico circuito col microfono, la pila, la linea, e il telefono ricevitore. E invero quando la resistenza della linea aumenta troppo, le variazioni della resistenza parziale del microfono rappresentano una frazione sempre più piccola della resistenza totale, e i limiti estremi tra cui varia la corrente, da cui dipende l’ampiezza delle vibrazioni della lamina ricevitrice, si van facendo sempre più piccoli.

L’artificio di Edison ovvia in larga misura a questo inconveniente. — Alla stazione trasmettitrice (fig.l79) si dispone un circuito microfonico di assai piccola resistenza comprendente il primario A d’un trasformatore-elevatore di tensione (§ 150).

La variazione della corrente primaria, molto intensa poichè la resistenza del circuito è data quasi esclusivamente dal microfono M, dà luogo nel secondario B a correnti alternate, (seguenti la vibrazione sonora), d’alta tensione e piccola intensità, capaci perciò, come si è visto al paragrafo 150 citato, di superare grandi distanze di linea. — All’arrivo è disposto il solito ricevitore telefonico T.

Ma quando le linee son molto lunghe, si manifestano altri inconvenienti dei quali solo di recente s’è data la spiegazione teorica; questa ha indicato insieme la via per eliminarli.

Si tratta in fondo di questo. La linea presenta, oltre alla sua resistenza ohmica, una certa capacità elettrica, poichè il filo costituisce, con la superficie del suolo, una specie di condensatore. D’altra parte le correnti alternate che la percorrono hanno come legge di variazione quella della vibrazione sonora, e ai diversi suoni armonici del fondamentale il cui insieme costituisce il timbro e permette il riconoscimento della parola, corrispondono perciò correnti alternate sovrapposte di diversi periodi, secondo la serie dei suoni armonici. — Or si dimostra che queste correnti alternate semplici di diverso periodo, in una linea dotata di resistenza e di capacità, subiscono un doppio effetto; s’indeboliscono nel propagarsi all’altro estremo della linea, e vi giungono con un certo ritardo; e l’indebolimento, e il ritardo dipendono molto dal periodo.

Se perciò alla partenza il suono consta del fondamentale d’ampiezza A₁ e degli armonici d’ampiezze A₂, A₃, A₄ ecc., all’arrivo i diversi armonici giungono in proporzione diversa, e con ritardi diversi, e non ricostituiranno perciò un suono identico al primitivo, specialmente se al primo suono ne segue un altro diverso, e poi altri ancora, come avviene nella irregolarissima successione di suoni che costituisce la parola.

Il risultato sarà una grande confusione tra i suoni parziali all’arrivo, e perciò sfuggiranno facilmente quelle finissime sfumature di timbro da cui noi ricaviamo l’audizione della parola.

A questo inconveniente si è cercato di riparare compensando gli effetti della capacità con l’autoinduzione della linea, poichè si dimostra che gli effetti di questa sulle onde parziali sono di tal natura che perturberebbero egualmente, da soli, la buona trasmissione, mentre, agendo insieme l’autoinduzione e la capacità, i loro effetti disastrosi si attenuano reciprocamente in gran parte. Fu questa la soluzione data al problema dal Pupin, che è riuscito con opportuni artifici, ispirati da una profonda trattazione matematica dell’argomento, ad accrescere di molto la portata delle trasmissioni, adoperando un egual peso totale di rame nella linea.

FINE.