El telégrafo eléctrico es un sistema de mensajería de texto punto a punto que se utilizó principalmente desde la década de 1840 hasta mediados del siglo XX, cuando fue reemplazado lentamente por otros sistemas de telecomunicaciones. El deseo constante de aumentar la velocidad de transmisión de la información a largas distancias y hacerla más fiable, independiente de diversas circunstancias aleatorias, climatológicas, etc., condujo paulatinamente a la sustitución de los telégrafos ópticos por los eléctricos o, mejor, electromagnéticos.
Los primeros intentos fallidos de aplicar el magnetismo y la electricidad a la telegrafía se remontan al siglo XVI . Entonces, desde esta época temprana, Giambattista della Porta , luego Cabeo (Cabeo o Cabaeus, 1585-1650), luego Kircher (1602-1680) y otros sugirieron usar interacciones magnéticas para este propósito. En el siglo XVIII. se han hecho intentos de utilizar la electricidad estática para el mismo propósito. Marshall indicó la posibilidad de tal aplicación ya en 1753. El primer dispositivo real fue organizado por Lesage en Ginebra en 1774. Su dispositivo constaba de 24 cables aislados que conectaban dos estaciones; poniendo uno de ellos en comunicación con una máquina eléctrica, era posible provocar en su otro extremo una desviación del bulbo mayor del electroscopio correspondiente. Luego, Lomon en 1787 comenzó a usar solo un cable para tal telegrafía. Más tarde, Salva instaló una línea de telégrafo cerca de Madrid en 1798, que se señalizaba con chispas eléctricas.
Sin embargo, tales métodos de señalización no se podían usar a largas distancias y no se usaban mucho. Estos fueron intentos interesantes solo desde un punto de vista histórico. La principal desventaja de usar electricidad estática para la señalización es que, debido a los altos voltajes (potenciales), se requería un aislamiento extremadamente cuidadoso de los cables, lo que en la práctica presenta grandes dificultades.
La telegrafía eléctrica comenzó a desarrollarse rápidamente y dio resultados realmente brillantes solo desde el momento en que comenzó a usar no electricidad estática, sino corriente galvánica . El primer instrumento de este tipo, basado en los efectos químicos de la corriente, fue construido en 1809 por Sömmering en Munich . Una batería galvánica en una estación podría conectarse a dos de los 35 cables que conectaban ambas estaciones; los extremos de todos estos 35 cables en otra estación se sumergieron en una solución débil de ácido sulfúrico; cuando pasaba una corriente, el líquido se descomponía por ella, y se liberaba oxígeno en uno de los alambres e hidrógeno en el otro; a cada cable se le asignó un carácter, letra o número y, por lo tanto, las alarmas se podían configurar en distancias comparativamente largas, hasta 10,000 pies. (unos 3 km), que fue logrado por Semmering ya en 1812. Semmering y algunos otros inventores (Bahn y otros) propusieron un telégrafo basado en los efectos químicos de la corriente.
El efecto de desviación de la corriente galvánica en una aguja magnética fue notado ya en 1802 por el italiano Romagnesi , y luego redescubierto y estudiado por Oersted en 1820. Poco después, en una reunión de la Academia de Ciencias de París, donde se discutió este descubrimiento, Ampère expresó la idea de aplicarlo a la telegrafía.
El primer telégrafo eléctrico en funcionamiento fue creado por el inglés Francis Ronalds en 1816. Su telégrafo transmitía información a una distancia de 8 metros.
Pavel Lvovich Schilling (1786-1837) fue el primero en crear un telégrafo electromagnético en Rusia en 1830-32 . En 1832, se tendió una línea de telégrafo en San Petersburgo entre el Palacio de Invierno y el edificio del Ministerio de Ferrocarriles. El dispositivo transmisor de telégrafo consistía en un teclado con 16 teclas que servían como interruptores de corriente en la dirección requerida, y el dispositivo receptor contenía 6 multiplicadores con flechas magnéticas estáticas suspendidas en hilos, a los que se unían círculos de papel, blanco por un lado y negro por el otro. el otro. . Ambas estaciones estaban conectadas entre sí por 8 hilos, de los cuales 6 iban a los multiplicadores, 1 servía para la corriente inversa y 1 se comunicaba con el aparato de reclutamiento (una campana con mecanismo de relojería, también accionada electromagnéticamente, desviando la aguja magnética). Por medio de 16 teclas del dispositivo transmisor, era posible enviar una corriente de una u otra dirección y así girar hacia adelante las flechas de los multiplicadores ya sea en un círculo blanco o en un círculo negro, formando así los signos convenidos. Posteriormente, Schilling simplificó su dispositivo receptor, dejando solo un multiplicador en lugar de seis, y el alfabeto condicional estaba compuesto por 36 desviaciones diferentes de la aguja magnética. Schilling usó cables subterráneos para conectar las estaciones; expresó la idea de la posibilidad de colgar cables en postes. El 25 de julio de 1837, P. L. Schilling moría sin tener tiempo de cumplir las órdenes de Nicolás I de conectar por telégrafo Petersburgo con Kronstadt .
En 1833, Gauss y Weber instalaron un telégrafo electromagnético en Göttingen: su telégrafo conectaba la oficina de física de la universidad con el observatorio magnético y astronómico y funcionaba con la ayuda de corrientes de inducción excitadas por el movimiento de un imán dentro de una bobina de alambre; estas corrientes en otra estación hacen oscilar el imán multiplicador.
A fines de los años treinta, ya habían aparecido varias modificaciones de tales telégrafos electromagnéticos con flechas, y luego comenzaron a extenderse rápidamente.
El mayor éxito práctico recayó en el telégrafo de Wheatstone y Cook , que era una simple mejora del dispositivo de Schilling, con el que Cook se había familiarizado en 1836 en conferencias en la Universidad de Heidelberg . Los instrumentos de Wheatstone y Cook comenzaron a utilizarse en Inglaterra ya en 1837.
Steingeil en 1838 en Munich arregló una línea de telégrafo de 5000 m (mientras que Gauss en Göttingen tenía una distancia de solo 700 m) y al mismo tiempo hizo un descubrimiento muy importante en la historia del telégrafo, que redujo significativamente el costo del cableado del telégrafo. líneas. Este descubrimiento, que contribuyó a la rápida difusión de los telégrafos, fue que un hilo basta para conectar dos estaciones, ya que la corriente inversa puede pasar por tierra si, por un lado, uno de los polos de una batería galvánica se conecta a un gran lámina de cobre sumergida en el suelo (húmedo), y por otro lado, conectar el extremo del propio cable a tierra de la misma manera.
A fines del siglo XIX, los dispositivos con agujas magnéticas se usaban solo en algunos telégrafos transatlánticos. Dado que las corrientes eran muy débiles en este caso, se observaron desviaciones extremadamente pequeñas de la flecha suspendida en un hilo de capullo junto con un espejo de luz en una escala especial, en la que el espejo emitía los rayos de la lámpara usando un vidrio colector. Además, gracias al dispositivo de puntero auditivo de Gilbert, las señales no podían recibirse a simple vista, sino a oído.
La parte principal y esencial de cada dispositivo de este tipo es un electroimán que, cuando pasa una corriente a través de él, atrae una placa de hierro (llamada ancla ) y, por lo tanto, mueve el puntero en un círculo de un signo a otro, o ( en otro sistema), por el contrario, detiene por un corto tiempo el movimiento del puntero en un círculo con la ayuda de un mecanismo de relojería. Había muchos de esos dispositivos. Por primera vez alrededor de 1840 Wheatstone, B.S. Jacobi , luego Breguet, Siemens , Du-Monsel y muchos otros inventaron varios dispositivos de este tipo. A finales del siglo XIX, de estos, el dispositivo de Breguet seguía en uso en los ferrocarriles franceses.
En la "Sociedad Principal de Ferrocarriles Rusos" durante mucho tiempo, se utilizó un aparato de telégrafo de inducción con un puntero Siemens y Halske. Cuando el mango del manipulador se gira al signo más cercano, la bobina de inducción dentro del dispositivo gira media vuelta entre los polos de imanes fuertes; como resultado, se excitan corrientes de inducción de direcciones opuestas en el alambre de la bobina, correspondientes a medias vueltas sucesivas. Estas corrientes, al llegar al aparato receptor, actúan sobre el electroimán y hacen que un péndulo especial se desvíe entre sus polos, ya sea en un sentido o en el otro. Con tal oscilación, el péndulo hace girar la rueda dentada cada vez por uno de sus dientes y, al mismo tiempo, la aguja de un signo a otro.
Los dos sistemas de telegrafía considerados con la ayuda de manecillas magnéticas desviadoras y punteros que giran sobre el dial presentan principalmente el inconveniente de que el paso rápido de señales en ellos provoca fácilmente errores, mientras que el control es imposible. Por lo tanto, comenzaron a ser reemplazados gradualmente por dispositivos de escritura, tan pronto como se inventaron y mejoraron los métodos para registrar los movimientos condicionales de la armadura de un electroimán en un receptor de telégrafo, en el que se hace pasar una corriente durante más o menos tiempo. BS participó en las invenciones y mejoras de tales dispositivos . Jacobi , Steingheil , Morse, Dinyo, Sorre, Siemens y muchos otros.
Uno de los primeros telégrafos de escritura fue organizado por B.S. jacobi _ Los símbolos de este dispositivo se escribieron en un tablero de porcelana en movimiento con un lápiz unido a la armadura de un electroimán. El dispositivo Jacobi se instaló en 1841 en la línea telegráfica subterránea de San Petersburgo y conectó la oficina del emperador Nicolás I en el Palacio de Invierno con el Estado Mayor. En 1842, se tendió una línea desde el Palacio de Invierno hasta el departamento principal de comunicaciones, en 1843, hasta el palacio en Tsarskoye Selo [1] . Jacobi mejoró su invento en 1850 al crear la primera máquina de telégrafo de impresión directa del mundo [2] , [3] .
El aparato Morse entre varios sistemas de telégrafo es el más famoso y, hasta hace poco, era el más común. Aunque este dispositivo fue concebido por Samuel Morse y los primeros resultados exitosos con él se obtuvieron ya en 1837, fue solo en 1844 que se mejoró ( por Alfred Weil ) tanto que se pudo aplicar a los negocios.
El dispositivo está dispuesto de manera muy simple. El manipulador o llave , que sirve para cerrar e interrumpir la corriente, consiste en una palanca metálica, cuyo eje está en comunicación con el hilo lineal. La palanca en un extremo es presionada por un resorte contra una repisa de metal con un tornillo de sujeción, a través del cual está conectada por un cable al aparato receptor de la estación y al suelo. Cuando presiona el otro extremo de la palanca, toca otra protuberancia conectada a la batería. En este caso, por lo tanto, la corriente se pondrá en la línea a otra estación. Las partes principales del receptor son: un electroimán vertical, una palanca en forma de balancín y un mecanismo de reloj para tirar de una cinta de papel, en la que la palanca deja señales convencionales. Un electroimán, cuando pasa una corriente a través de él, atrae una varilla de hierro ubicada al final de la palanca; mientras que el otro brazo de la palanca se eleva y presiona la punta de acero en su extremo contra la cinta de papel, que se mueve continuamente sobre ella por medio de un mecanismo de relojería. Cuando se interrumpe la corriente, un resorte tira de la palanca a su posición original. Dependiendo de la duración de la corriente en la cinta, la punta de la palanca deja huellas en forma de puntos o guiones. Varias combinaciones de estos signos forman el alfabeto condicional .
Dichos signos (líneas y puntos) se pueden producir directamente presionando un pasador de palanca sobre el papel, que dejará marcas en forma de depresiones en él; así es exactamente como estaba arreglado en los instrumentos originales del sistema Morse. Pero los dispositivos de escritura en relieve son inconvenientes en el sentido de que requieren una corriente bastante significativa para su funcionamiento. Por lo tanto, en lugar de un alfiler, comenzaron a usar una pequeña rueda que, con su parte inferior, se sumerge en un recipiente con tinta espesa. Esta rueda gira gradualmente bajo la acción del dispositivo y deja un rastro de pintura en la cinta de papel (John., 1854).
Otro dispositivo de grabación fue inventado por Dinyo . En él, la rueda, que toca el rodillo cubierto de pintura, se encuentra sobre la cinta de papel, a la que se presiona desde abajo con la punta de la palanca.
Para aumentar la velocidad de los instrumentos del telégrafo, Charles Wheatstone reemplazó la transmisión manual en el sistema Morse por una mecánica. La transmisión manual es lenta y propensa a errores. Por lo tanto, Wheatstone sugirió usar una cinta de papel de movimiento rápido en el aparato de transmisión con agujeros preparados de antemano, causando un cortocircuito, como resultado de lo cual quedan símbolos Morse en la cinta de papel de la estación receptora. Los agujeros son creados por un dispositivo especial, perforador . Forma tres filas de orificios, de los cuales el del medio sirve para mover la cinta con la ayuda de un engranaje giratorio, y los orificios de las filas exteriores están dispuestos según los signos de Morse. Dos agujeros directamente uno encima del otro corresponden a un punto, y dos agujeros que están en una dirección oblicua representan un guión.
En el dispositivo de transmisión, debajo de las filas extremas de orificios, se colocan dos agujas que, por medio de un balancín, se dice que se mueven muy rápidamente hacia arriba y hacia abajo. Cuando la primera aguja golpea el orificio, el sistema de palancas girará el conmutador, como resultado de lo cual se pondrá corriente en la línea. Cuando la segunda aguja penetra en el orificio, el conmutador girará en la otra dirección, mientras que una corriente inversa pasará por la línea. En el aparato receptor, en el primer caso, la armadura del electroimán girará y pondrá en contacto la pluma con la tira de papel, la cual dibujará una línea sobre el papel hasta que la corriente inversa haga girar la armadura junto con la pluma en la otra. dirección. Si dos orificios en la cinta de papel del dispositivo transmisor están directamente a través de la cinta, luego de la primera aguja, la segunda aguja caerá inmediatamente en el orificio correspondiente, y en el dispositivo receptor obtendrá una línea muy corta correspondiente a un punto en el alfabeto Morse. Cuando los agujeros están en ángulo, la línea es más larga. El transmisor puede enviar hasta 600 palabras por minuto de esta manera. A modo de comparación, el aparato de Morse proporcionó hasta 13, el aparato de Hughes hasta 29, el aparato de Baudot hasta 120 palabras por minuto. Como regla, se emplean tres o cuatro operadores de telégrafo para perforar las cintas de papel, y cada uno de ellos puede perforar alrededor de 30 a 40 palabras por minuto. Igual número de personas estará ocupada con la correspondencia de los despachos recibidos.
A finales del siglo XIX se inventó un nuevo dispositivo fotoquímico automático, capaz de transmitir hasta 100.000 palabras por hora o hasta 1666 palabras por minuto, es decir, es al menos el doble de rápido que el dispositivo de Wheatstone que acabamos de describir. Su ventaja también residía en el hecho de que el despacho recibido no estaba escrito en caracteres convencionales especiales, que aún debían reescribirse, sino en una cursiva bastante clara.
Se inserta una placa especial en el aparato de transmisión con tres filas de círculos de varios tamaños cortados de antemano de acuerdo con el envío enviado utilizando una máquina de escribir especial con teclas. Estos cortes provocan el cierre de tres tipos de corrientes: directa, inversa y directa de doble fuerza. Estas corrientes, al llegar a la estación receptora, comunican los movimientos propios al espejo por medio de un electroimán y un imán simple en el aparato receptor. Un haz de rayos de luz de una lámpara eléctrica dirigida al espejo se refleja en una cinta fotosensible en movimiento, en la que, como resultado de una combinación de los movimientos anteriores, se forman letras correspondientes al despacho archivado cuando se desarrolla en el habitual manera fotográfica. El aparato de Pollack y Virag fue probado en Austria-Hungría entre Budapest y Pressburg (ahora Bratislava ) con excelentes resultados.