Uma história, bem detalhada, da invenção do rádio: TELÉGRAFO - TELÉGRAFO SEM FIO – RÁDIO – RADIODIFUSÃO Por Ivan Dorneles Rodrigues - PY3IDR Já no final do século XIX, o telégrafo elétrico perdeu a vez, porque entrou em cena um tipo mais avançado: o telégrafo sem fio. Para se chegar a isso, foi preciso conhecer a eletricidade um pouco mais a fundo. As raízes deste trabalho estavam ligadas às contribuições de cientistas do passado que tinham primeiramente investigado a curiosa relação entre eletricidade e magnetismo. Em 1820, Hans Christian Oersted, um dinamarquês, descobriu que uma corrente ao atravessar um fio era capaz de mover uma agulha de bússola, demonstrando, deste modo, que a eletricidade possuía um efeito magnético. Na mesma época, um físico francês, André Marie Ampère, constatou que podia medir o efeito magnético de uma corrente elétrica. Ampère sabia que, assim como os imãs, dois fios conduzindo uma corrente elétrica atraiam-se e repeliam-se. A partir desse conhecimento conseguiu formular leis científicas regulando a eletricidade. Os cientistas começaram então a usar a propriedade magnética da eletricidade para construir eletromagnetos. Enrolavam um fio em volta de um núcleo de ferro e quando a corrente passava através do fio o magnetismo era induzido ao ferro. Joseph Henry, um professor de matemática em Albany, Ney York, construiu um eletroímã capaz de levantar uma tonelada. Mas Henry não se satisfez. Perguntou-se: se a eletricidade produz magnetismo por que o magnetismo não pode produzir eletricidade? Na Inglaterra, praticamente à mesma época, Michael Faraday, o físico mundialmente famoso, fazia a mesma pergunta. Anteriormente, outros investigadores já se tinham ocupado do problema sem que, todavia, conseguissem resolvê-lo. Enganaram-se com o fato de que uma corrente elétrica estável induzia um campo magnético estável. Com base nesse fato, construíram aparelhos experimentais destinados a produzir magnetismo estável, na esperança de que esse campo induziria eletricidade em um fio. Em 1831, Henry e Faraday, trabalhando independentemente um do outro, chegaram a respostas idênticas para o problema. Descobriram que a solução não estava em usar um campo magnético estável, mas em estabelecer um campo variável. Puseram uma bobina fechada ou um círculo de fio perto de um imã e começaram a movimentar o ímã. Imediatamente foi induzida uma corrente elétrica que durou enquanto o ímã esteve em movimento. O grande esforço subsequente para esclarecer as relações entre eletricidade e magnetismo foi desenvolvido por um cientista escocês chamado James Clerk Maxwell (1831-1879), que aos trinta anos era reputado um dos mais brilhantes físicos e matemáticos do mundo. Utilizando as experiências de Michael Faraday e Joseph Henry, Maxwell conseguiu chegar a estabelecer com precisão as equações matemáticas que regulam as leis que presidem as relações entre eletricidade e magnetismo. Mas não ficou só nisso. À base de suas equações, sustentou que esses dois campos atuavam conjuntamente para produzir uma nova espécie de energia chamada energia radiante. Fez então uma importante comunicação. De acordo com seus cálculos, existiriam ondas eletromagnéticas invisíveis que se moviam no espaço à velocidade da luz, ou seja, teorizou, apenas através de fórmulas matemáticas, que a eletricidade também se propagava em ondas. Quando você joga uma pedra na superfície da água, formam-se ondas. Da mesma forma, um fenômeno elétrico provoca ondas no ar. Isso significa que não é preciso um fio para transportar a eletricidade, ela pode “viajar” pelo ar! A predição de Maxwell lançou o fundamento para a descoberta do raio-X e das ondas hertzianas. Em 1885, o jovem alemão Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) dispôs-se a provar a teoria de Maxwell. Sua lógica era simples: se havia de fato, como Maxwell proclamara, ondas eletromagnéticas invisíveis, ele seria capaz de captá-las e utilizá-las. Construiu um aparelho simples no qual dois elétrodos, cujas extremidades eram separadas por um pequeno espaço, adaptavam-se ao circuito de uma bobina capaz de desenvolver uma corrente de alta voltagem. Quando o circuito era ligado, a alta voltagem fazia com que a corrente saltasse no espaço entre os elétrodos, produzindo faíscas. Hertz tomou então um pequeno pedaço de fio e dobrou-o de modo a formar quase um círculo completo; mas em lugar de fechar as extremidades do fio, deixou uma pequena abertura entre elas. Pendurou o anel a uma pequena distância do circuito de alta voltagem e ligou a corrente. Aconteceu uma coisa notável: as faíscas do circuito de alta voltagem eram reproduzidas na abertura do pequeno anel de fio, embora não houvesse qualquer conexão entre as duas peças do aparelho e não existisse qualquer fio ligando o anel a qualquer fonte de energia. Sua explicação desse fenômeno não deixou margem a dúvidas: as faíscas no circuito de alta voltagem radiavam as ondas eletromagnéticas invisíveis que Maxwell havia previsto. Essas ondas eram “recebidas” pelo fio em forma de anel e uma corrente era induzida, reproduzindo as faíscas originais. Hertz provara assim a teoria de Maxwell. O mundo da ciência saudou sua notável descoberta e, em sua homenagem, denominou as ondas de ondas hertzianas. Mas a monumental façanha de Hertz não se limitou a um mero interesse teórico. Alguns engenheiros e inventores queriam ver logo a sua promessa traduzida em termos práticos. Se as ondas hertzianas podiam ser utilizadas para reproduzir faíscas, por que não se conceber um modo de adaptar as faíscas a um código, possibilitando assim a transmissão de mensagens por um sistema de “telegrafia sem fio”? Nos anos que se seguiram imediatamente à descoberta de Hertz, foi realizado um grande número de descobertas interessantes. Logo em seguida outro cientista, Augusto Righi, também descobriu a propriedade destas ondas, apurando que havia absoluta correspondência entre elas e as propriedades das ondas da luz visível. Um francês de nome Édouard Branly e um russo, Alexandre Popov, fizeram experiências com eletricidade atmosférica. Embora trabalhando separadamente, ambos descobriram que um raio distante podia afetar um punhado de partículas soltas de metal. Essas partículas de metal normalmente ofereciam resistência à passagem de corrente contínua mas um relâmpago diminuía-lhes a resistência por um momento. Branly construiu um circuito composto de uma bateria, um frasco pequeno contendo fragmentos de metal soltos e um fone. Ele verificou que a presença de eletricidade atmosférica podia ser acusada por um ruído no fone. O que acontecia, era que, em condições normais, a alta resistência dos fragmentos de metal soltos no frasco impedia que a corrente da bateria atravessasse o circuito facilmente. Mas quando um relâmpago ou outra forma de eletricidade atmosférica estivesse presente, as partículas se juntavam diminuindo a resistência elétrica e permitindo assim a passagem momentânea de uma onda maior de corrente contínua da bateria. Por sua vez, esta onda de eletricidade provocava um ruído no fone. Um engenheiro eletricista inglês, Oliver Lodge, achou que esse pequeno frasco contendo fragmentos de metal podia ter outras utilidades. Denominou-o de coesor porque a energia atmosférica fazia as partículas de metal ficarem coesas, ou juntarem-se. Lodge descobriu que um coesor reagia a faíscas produzidas por um circuito de alta voltagem do mesmo modo por que reagia à eletricidade atmosférica. Em breve, passou a utilizá-lo como um detector de laboratório para ondas hertzianas. Nikola Tesla havia descoberto o princípio do campo magnético giratório e dedicava-se a encontrar uma maneira de viabilizar a distribuição irrestrita e gratuita da energia elétrica. Nikola Tesla, de origem sérvia, imigrou ainda jovem para os Estados Unidos. Tornou-se cidadão americano em 1891. Ainda na Europa, seus inventos chamaram a atenção de Thomas Edson, que o contratou para trabalhar em Paris e, em seguida, em Nova York. Em 1885 desligou-se dessa atividade para fundar dois anos depois o seu próprio laboratório – a Tesla Electric Company. Em 1888, depois de ouvir a conferência do cientista “Um novo sistema de corrente alternada para motores e transformadores” no American Institute of Electrical Engineers (AIEE), George Westintghouse Electric Co., fabricante de equipamentos elétricos fundada três anos antes. Essas experiências mantiveram o interesse de Tesla sobre correntes alternadas e o conduziram a fazer, em maio de 1891, a primeira demonstração pública das suas pesquisas com alta frequência. Em 1892, depois de trocar informações com Heinrich Hertz sobre a transmissão sem fio, foi o primeiro a patentear a amplificação de voltagem através de ondas terrestres estacionárias. Em meio aos experimentos com geradores elétricos, inventou o controle remoto. A descoberta levou-o a aprofundar suas pesquisas sobre formas de comunicação sem fio. Em 1900 iria sugerir o conceito moderno de radar. Esses avanços em período tão curto de tempo compõem um personagem intrigante e fascinante da ciência ocidental. Além de abordar as circunstâncias em que Tesla realiza suas experiências com ondas terrestres, aqui interessa considerar um aspecto particular no seu trajeto de descobertas científicas: o dos estudos sobre a transmissão wireless. Também é ocasião para fazer o seu nome e as suas experiências circularem no campo da comunicação e, nesta, da radiodifusão. Nikola Tesla está entre os pioneiros nas tentativas de transmissão sem fio à distância porque as experiências realizadas com as ondas terrestres estacionárias levaram-no a vislumbrar que nelas estava o caminho capaz de conduzir a um sistema mundial integrado para a distribuição centralizada de recursos eletrônicos, muitos dos quais a serem inventados. Apesar de ter conseguido as primeiras patentes de rádio em 1900, três anos depois de encaminhar o pedido inicial, o cientista teve os seus direitos retirados em 1904 pelo Departamento de Patentes dos Estados Unidos, que reviu decisões anteriores e transferiu para Guglielmo Marconi a autoria da invenção do rádio. Na época, o cientista italiano presidia a Marconi Wireless Telegraph Company Ltd. que, com ações nas Bolsas de Nova York e Londres, foi a primeira multinacional a operar no setor de comunicação sem fio. Ao redor da companhia juntaram-se empresas de equipamentos de eletricidade, como a Westinghouse, e instituições financeiras, como o Banco Morgan, interessadas em explorar novos segmentos de consumo geral suscitados pelo uso diversificado da energia elétrica. Formava-se assim um aglomerado de negócios que envolvia eletricidade e comunicação em larga escala. A opção industrial deixou de lado as experiências com os transformadores (as bobinas Tesla – Tesla’s coils) inventados pelo cientista, que conseguiam transmitir e receber sinais claros de rádio quando sintonizados na mesma frequência, amplificando a eletricidade captada através da ressonância. Foram desconsideradas experiências iniciadas em 1885, um ano antes de Marconi registrar a primeira patente do telégrafo em Londres. Naquela data, Tesla, em Nova York, estava em condições de transmitir e captar um sinal de rádio a quase 100 quilômetros de distância. As experiências com a eletricidade conduziram Nikola Tesla às ondas de rádio. Suas invenções no campo de correntes de alta frequência e alta voltagem, testadas por meio de osciladores, chegavam a produzir vários milhões de volts. Documentos e registros dos trabalhos do cientista Nikola Tesla estão reunidos no Museu Nikola Tesla em Belgrado. O primeiro passo para a reinserção do seu nome na cronologia das telecomunicações foi dado em 1943 pelo Departamento de Patentes dos Estados Unidos ao devolver para o cientista a autoria da invenção do rádio. O reconhecimento oficial foi motivado por questões político-econômicas: Marconi tentava, na época, receber direitos pela utilização da sua invenção no país. Com a devolução da autoria de 12 patentes de rádio a Nikola Tesla, os Estados Unidos livraram-se de uma demanda incômoda e cara. Todo esse conhecimento acumulado sobre eletricidade foi aplicado nos aparelhos inventados por um brasileiro, gaúcho, o Padre-cientista Roberto Landell de Moura (1861-1928). a partir de 1893. Ele inventou e patenteou no Brasil, em 1901, vários aparelhos e nos Estados Unidos, em 1904. patenteou o Transmissor de Ondas, o Telefone sem fio e o Telégrafo sem fio. Landell, inteligentemente, combinou vários elementos conhecidos, como a bobina de Ruhmkorff (poderia ser a de Tesla), o Tubo de Crookes e o coesor e descoesor, inventos de Édouard Branly e Oliver Lodge, aos seus aparelhos, ordenando e aperfeiçoando, em circuitos inéditos de sua invenção. Esse era um costume dos inventores da época. Agregavam aos seus aparelhos inventos já conhecidos, com isso aperfeiçoavam seus aparelhos. Roberto Landell de Moura, desde o início de suas experiências, sempre procurou transmitir não só sinais telegráficos como também a voz humana, o áudio, coisa que os seus contemporâneos não se preocuparam. Eles estavam centrados somente na transmissão de sinais telegráficos. Portanto, Landell de Moura foi o primeiro a transmitir a voz humana, áudio, por um aparelho sem fio, o Telefone sem fio, que era um transceptor, ou seja, um aparelho que transmitia e recebia por ondas eletromagnéticas e ondas luminosas. Aqui está o pioneirismo do ilustre cientista e inventor brasileiro. Mas, infelizmente, não houve reconhecimento dos seus trabalhos pelas autoridades e povo brasileiro. Não tendo condições financeiras de competir com seus contemporâneos inventores-empresários, desinteressou-se de suas experiências na área das telecomunicações. Não basta patentear seus trabalhos pioneiros, tem que haver a aceitação das autoridades e/ou do povo, fato que realmente não ocorreu aqui no Brasil. O italiano Guglielmo Marconi, que viveu de 1874 a 1937, a partir de 1895 iniciou suas experiências e também conseguiu construir um aparelho de telégrafo que transmitia sinais à distância, sem a necessidade de fios. Marconi também utilizou elementos conhecidos, como o coesor, inventado por Édouard Branly e Oliver Lodge, e a antena, descoberta pelo russo Alexandre Popov, complementando-os com outros de sua invenção. No começo de suas experiências, Marconi não se preocupou em transmitir áudio, voz, somente transmitia sinais telegráficos, o Código Morse. Mas Marconi não foi apenas um dos inventores do telégrafo sem fio. Também foi um bem-sucedido homem de negócios. Ganhou muito dinheiro com sua invenção e dirigiu uma empresa de telégrafos, a Marconi Wireless Telegraph Company. Ele próprio fez as primeiras transmissões à distância, no meio do mar, com navios ingleses. Acabara-se o tempo de ficar deitando cabos compridíssimos no fundo do mar. Agora, o mundo ficava ainda menor, e os povos mais próximos, com Marconi telegrafando pelas ondas. Durante todo esse tempo, ninguém pensou em utilizar o sem fio como meio de entretenimento, tido que era, tão somente, como processo de comunicação pura e simples, ponto a ponto. O Dr. Frank Conrad, engenheiro da Westinghouse em Pittsburgo, foi um dos homens que deu ao rádio, como entretenimento, o seu grande impulso. Fê-lo nas horas de ócio, em sua própria casa. Substituiu o manipulador telegráfico do seu aparelho por um microfone, e pronto! Em lugar de pontos e barras, surgiu música. O piano, o fonógrafo e quaisquer discos que lhe sucedesse ter à mão foram ao ar. Imagine-se a reação daqueles que o ouviram e os seus pedidos de bis... e biss... até que Conrad se viu obrigado a estabelecer horários certos para as suas transmissões. Está claro que os ouvintes de Conrad espalharam a notícia da sua boa sorte. Outros quiseram ouvir, e uma loja de Pittsburgo aumentou o número de ouvintes organizando uma venda de receptores a preços baixos. Estava nascendo a comunicação em massa, ponto-massa, antes era ponto à ponto, e o mundo nunca mais seria o mesmo. Conrad dera à telegrafia sem fio nova dimensão de entretenimento. Em 1906, um engenheiro norte-americano, Lee De Forest, chegou à descoberta da válvula eletrônica “audion”. Essa válvula, produzindo variações eletromagnéticas, era capaz de transmitir as configurações da voz humana. Começava-se, então, a etapa final para a descoberta do rádio. O próprio Lee De Forest fez uma das primeiras transmissões de rádio, em 1908, do alto da Torre Eifel, em Paris. E, em 1910, transmitiu-se a voz do maior cantor de ópera de todos os tempos, Enrico Caruso, diretamente do Metropolitan Opera de Nova Iorque. Em 1915, David Sarnoff, um dos pioneiros do rádio comercial nos Estados Unidos, ex-operador de telégrafo, que era empregado da firma Marconi, enviou um memorando ao vice-presidente Edward J. Nally da Marconi Wireless Telegraphy Company of America, com os seguintes dizeres: “Tenho em mente um projeto de desenvolvimento que poderia tornar o rádio uma “utilidade doméstica”, assim como o piano [...] a ideia é levar música aos lares por meio das ondas de rádio. [...] O receptor pode ser projetado na forma de um “rádio caixa de música” e ajustado para vários comprimentos de onda, que podem ser alternados pelo simples acionamento de uma chave ou pressão de um único botão. Se apenas um milhão de famílias gostassem da ideia, ela poderia gerar [...] considerável renda. O memorando de David Sarnoff foi rejeitado. Uma década mais tarde, nos anos 1920, as vendas de aparelhos de rádio pela companhia que fundou - RCA - tornaram-na uma das empresas industriais mais poderosas do mundo. O rádio transformou todos os países onde foi introduzido. Apesar dos telégrafos e telefones enviarem mensagens a uma velocidade extremamente alta, os dois podiam apenas conectar um indivíduo a outro. Mas as ondas de rádio não estavam presas dentro de um fio de cobre. Como a natureza dessas ondas é se espalharem em todas as direções, o rádio enviava sua informação de forma tão ampla que broadcasting se tornou o termo popular que descreve esse novo efeito. De repente, as marcas nacionais tornaram-se muito mais populares; equipes esportivas locais passaram a atrair torcedores de todo o país; o culto de celebridades – como se deu com as estrelas de Hollywood – se generalizou. Ouvintes sentiam que os programas eram dirigidos a eles pessoalmente. E a política também mudou. Muitos inventores e outros interessados começaram a imaginar novas formas de usar esse novo aparelho. Destas pesquisas, minhas conclusões são de que a invenção do rádio não foi obra de um inventor. A paternidade do rádio é fruto do trabalho, das experiências e invenções de vários ilustres cientistas-inventores contemporâneos da área. Colaboração de Ivan Dorneles Rodrigues – PY3IDR e-mail: [email protected] Site: memoriallandelldemoura.br
Posted on: Tue, 27 Aug 2013 11:36:03 +0000
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